DE1780622C3 - Steuereinrichtung für eine elektromagnetisch erregbare Kupplung von Kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

3. Steuereinrichtung nach den Ansprüchen 1 lung,

und 2, mit einem zur Stromversorgung der Ma- 35 Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Kupplung der gnelwicklung dienenden, dem Multivibrator nach- Maschine nach F i g. 1,

geschalteten Leistungstransistor, dadurch gekenn- F i g. 3 ein Schaltbild der zum Betätigen der Ma-

zeichnet. daß zwischen dem Verbindungspunkt gnetpulverkupplung vorgesehenen Steuereinrichtung;

von Magnetwicklung (35) und Leistungstransistor F i g. 4 bis 6 sind Schaubilder zur Erklärung der

(94) ein zum Schaltkontakt (86, 87) führender 40 Wirkungsweise der Steuereinrichtung.

Gleichrichtet (139) vorgesehen ist. Die zum Betrieb eines nicht dargestellten Kraft-

4. Steuereinrichtung nach den Ansprüchen 1 fahrzeuges bestimmte Brennkraftmaschine 10 arbei- und 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen tet mit einer Hochspannungszündanlage zusammen, dem Verbindungspunkt von Magnetwicklung (35) deren Verteiler bei 11 angedeutet ist. An die Brenn- und Gleichrichter (139) zur Kollektorelektrode 45 kraftmaschine ist das Gehäuse 12 einer Magneides Leistungstransistors (94) ein Widerstand vor- pulverkupplung angeflanscht, die durch eine bei 13 gesehen ist, zu dem ein beim Niedertreten des angedeutete, in F i g. 3 näher dargestellte elektrische Gaspedals des Kraftfahrzeugs in seine Schließ- Steuereinrichtung selbsttätig eingerückt wird, wenn stellung gelangender Schalter (140,141) parallel die Drehzahl der Brennkraftmaschine auf einen vorliegt. 50 gegebenen, oberhalb der Leerlaufdrehzahl liegenden

Mindestwert hinaus gesteigert wird. An das Gehäuse

der Magnetpulverkupplung ist ein übliches Getriebe

15 angeflanscht, dessen einzelne Gänge durch einen Schalthebel 16 wahlweise eingerückt werden können.

Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für 55 Wie F i g. 2 besser erkennen läßt, enthält die Maeine elektromagnetisch erregbare Kupplung von gnetpulverkupplung in ihrem Gehäuse 12 einen aus Kraftfahrzeugen, deren Magnetwicklung nach Über- zwei Schalen 21 und 22 zusammengesetzten, mit dei schreiten einer Mindestdrehzahl zum Übertragen Kurbelwelle 23 der Brennkraftmaschine fest verbuneines mit der Brennkraftmaschinendrehzahl steigen- denen, zugleich das Schwungrad der Brennkraftden Drehmomentes elektrische Energie impulsförmig, 60 maschine bildenden Käfig und einen auf einer Abmittels eines die Impulslänge bestimmenden, in Ab- triebswelle 24 sitzenden Läufer 25, der an seinei hängigkeit der Drehzahl der Brennkraftmaschine Mantelfläche mehrere nebeneinanderliegende Nuter oder einer zu dieser proportionalen Drehzahl arbei- 26 aufweist. Zwischen der Mantelfläche des Läufen tenden Multivibrators zugeführt wird. und der zylindrischen Innenwand 28 des Käfigs be-

Derartige Steuereinrichtungen sind Gegenstand des 65 findet sich ein in Wirklichkeit etwa 1 bis 2 mm breitei älteren Patents 1 405 788. Sie bieten den Vorteil, daß Ringspait. In den Hohlraum zwischen den Schaler nach Überschreiten einer über der !.eerlaufdrehzahl 21 und 22 des Käfigs und dem Läufer 25 ist magnetider Brennkraftmaschine gewählten Mindestdrehzahl sierbares Pulver 30 eingefüllt, das bei laufendei

Brennkraftmaschine infolge der Zentrifugalkraft in pnen 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 Vor den Schleifbürsten führen Leitungen zu einer außen am Gehäuse 12 sitzenden Anschlußdose 40, über welche die Magnetwicklung 35 der Magnetpulverkupplung an die Steuereinrichtung

13 angeschlossen ist. Die Steuereinrichtung liefert die zur Momentübertragung erforderliche elektrische Energie in Form von etwa rechteckförmigen Stromimpulsen, von denen einer in Fig. 1 bei 41 angedeutet ist. Zur Erzeugung dieser Stromimpulse ist die Eingangsseite der elektronischen 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 vorgesehenen, nicht dargestellten Batterie über eine Minusleitung 50 und eine Plusleitung 51 mit Strom versorgt. Die Primärwicklung 52 der im übrigen nicht näher dargestellten Zündspule der Hochspannungszündanlage ist in Reihe mit dem im Gehäuse des Verteilers 11 untergebrachten Unterbrecherarm 53 eines Zündunterbrechers 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 vierhöckrigen 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 / unterbricht, entsteht an der Primärwicklung eine Spannung U, die einem 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 6ί sind zwei in Reihe geschaltete, zwischen der Plusleitung 51 und der Minusleitung 50 liegende Widerstände 64 von 10 000 Ohm und 65 vor 5000 0hm angeschlossen. Vom Widerstand 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.

Im 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 den Kollektor 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 Widerstandsgruppe aus drei Widerständen, nämlich einem mit eiuem temperaturabhängigen Widerstand 77 in Reihe geschalteten Festwiderstand 78 von 7000 Ohm und

ίο 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 Kiloohm und einen Festwiderstand 81 von 3 KiIoohm 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

ίο 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 Schaltkontaktes angeschlossen ist, dessen Festkontakt 87 mit

»5 der Minusleitung verbunden ist. Dieser Schaltkontakt gelangt in seine Schließstellung, sobald der in Fig. 1 bei 115 angedeutete Handknopf des Schalthebels 16 zum Einlegen oder Ausrücken eines Ganges des Getriebes 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 Verbindungsleitung zum Schaltarm 90 eines mit einem feststehenden Gegenkontakt 91 an die Minusleitung 50 angeschlossenen Schalterkontaktes ab, der sich bei Fahrgeschwindigkeiten unterhalb von etwa 15 km/h in seiner Schließstellung befindet, bei höheren Fahrgeschwindigkeiten jedoch beispielsweise durch nicht dargestellte Fliehgewichte

in seiner Offenstellung gehalten wird.

Für die im folgenden näher beschriebene Wirkungsweise des Multivibrators 56 wird zunächst davon ausgegangen, daß der fahrgeschwindigkeitsabhängige Schaltkontakt 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 Minus-

leitung 50 12 Volt beträgt. Der mit seinem Emitter an den Kollektor des Eingangstransistors 70 angeschlossene Schalttransistor 82 befindet sich daher, solange der Schaltkontakt 90, 91 geschlossen ist, im gleichen Betriebszustand wie der Eingangstransistör 70.

Im Stillstand der Brennkraftmaschine und — während ihres Laufes — unmittelbar vor dem nächsten Zündvorgang befindet sich der Eingangstransistor 7C iu seinem stromleitenden Zustand, da er mit seinei Basis an einem gegenüber der Plusleitung 51 unc dem mit diesem verbundenen Emitter niedrigerer Potential liegt.

Sobald der Nocken 55 des Zündunterbrechers nacl dem Andrehen der Brennkraftmaschine den Unter brecherarm 53 von seinem Kontakt 54 in dem ii F i g. 4 bei I₀ angedeuteten Zeitpunkt abhebt um dabei den seither über die Primärwicklung 52 de Zündspule fließenden Strom / unterbricht, entsteh

infolge der Induktivität der Primärwicklung eine eine bestimmte Mindesttemperatur von etwa 40° C

Spannung U, durch die die Basis des Eusgangstran- noch nicht erreicht hat.

sistors stark positiv gegenüber der Plusleitung ge- Um den Kupplungseinsatz bei kalter Brennkraftmacht und der Eingangstransistor daher sofort ge- maschine in das Gebiet hoher Drehzahl zu verlegen, sperrt wird. Dann wird auch der Schalttransistor 82 5 ist in dem Kollektorstromkreis des Ausgangstransistromlos, und der Ausgangstransistor 71 gelangt stors 71 eine Rsihenparallelschaltung aus drei Widersofort in seinen voll stromleitenden Betriebszustand. ständen, nämlich ein mit dem Kühlwasser der Brenn-Infolge der Induktivität der Primärwicklung 72 des kraftmaschine in wärmeleitender Verbindung stehen-Transformators kann der Kollektorstrom J_e des Aus- der Heißleiter 100, ein mit diesem in Reihe liegender gangstransistors 71 nicht sofort auf den vollen End- ίο Festwiderstand 101 von etwa 20 Ohm und ein zu wert ansteigen. Er wächst vielmehr mit einer Zeit- diesen parallelliegender Widerstand 1Φ2 von 150 Ohm, . L . , ,. , . ... ·..·, j , τ, · vorgesehen. Wenn die Brennkraftmaschine ihre Bekonstante τ = _Ύ , wonn L d.e Indukt.vUat der Pn- _{triebstemperatur erreicht> ist der} widerstand des

märwicklung 72 und R der Gesamtwiderstand im Heißleiters 100 klein, bei kaltem Zustand jedoch Emitter-Kollektor-Kreis des Ausgangstransistors ist. 15 groß. Dadurch wird erreicht, daß die für die Induk-Der ansteigende Kollektorstrom induziert in der Se- tivität der Primärwicklung 72 maßgebende Zeitkonkundärwicklung74 eine von einem hohen Anfangs- _{gtante χ =} L ^ _zunehmender Betriebstemperatur wert mit ansteigendem Kollektorstrom absinkende R * Spannung, die einen über den Widerstand 75 und größer wird und daher eine größere Zeitdauer erden Gleichrichter 76 fließenden Strom J_s hervorruft, «o forderlich ist, bis der von einem der Steuerimpulse durch den die Basis des Eingangstransistors 70 auch 43 stromleitend gemachte Ausgangstransistor 71 dann noch positiv gehalten wird, wenn der von der wieder in seinen Sperrzustand zurückkehren kann. Zündspule hervorgerufene, über den Gleichrichter 63 Die bei 41 in F i g. 1 angedeuteten rechteckförmigen zugeführte Steuerimpuls 43 bereits verschwunden ist. Stromimpulse werden daher um so langer, je wärmer Dadurch wird der Eingangstransistor weiterhin in 35 die Brennkraftmaschine wild.

seinem Sperrzustand so lange gehalten, bis der KoI- Die eben beschriebene Schaltanordnung wirkt mit lektorstrom J_c des Ausgangstransistors sich seinem einer ebenfalls die Impulsdauer beeinflussenden, im Endwert genähert hat und daher der am Widerstand folgenden näher beschriebenen Anordnung zusam-75 erzeugte, in F i g. 4 dargestellte Spannungsabfall men. Diese umfaßt einen Transistor 105, dessen U_s auf einen Wert zurückgegangen ist, der etwa 30 Emitter an ein Potentiometer 106 angeschlossen ist gleich groß wie die am Widerstand 79 entstehende Sein Kollektor liegt am Verbindungspunkt des einVorspannung U_v ist. Dann kippt der Ausgangstransi- stellbaren Widerstandes 80 und des Festwiderstandes stör 71 im Zeitpunkt r,₀ wieder in seinen Sperrzu- 81. Die Basis des Transistors 105 ist über einen Wistand zurück. derstand 107 von 30 Kiloohm und einem zu diesem

Solange sich der Ausgangstransistor 71 in seinem 35 parallelgeschalteten Kondensator 109 von 1 μΡ anstromleitenden Zustand befindet, ist auch der an geschlossen. Der Kondensator 109 ist durch zwei seinem Emitter angekoppelte Transistor 93 strom- hintereinandergeschaltete Gleichrichter 110 und 111 leitend und bringt für diese Zeitdauer auch den Lei- überbrückt. Ihr gemeinsamer Verbindungspunkt 112 stungstransistor 94 in sein voll stromleitendes Ar- ist über einen Kondensator 113 von 1 μΡ an den beitsgebiet. Dann kann über einen an den Kollektor 40 Kollektor des zwischen dem Ausgangstransistor 71 des Leistungstransistors 94 angeschlossenen Wider- des Multivibrators 56 und dem Leistungstransistor stand 95 von etwa 10 Ohm die Magnetwicklung 35 94 liegenden Transistors 93 angeschlossen. Die negader Magnetpulverkupplung und zwei mit dieser in tive Elektrode des Gleichrichters 111 liegt zusammen Reihe geschaltete Gleichrichter 97 und 98 ein Ma- mit einer Belegung des Kondensators 109 und einem gnetisierungsstrom fließen, dessen Dauer der Kipp- 45 Ende des Widerstandes 108 an einem Leitungsdauer des Multivibrators entspricht. stück P, das einen an die Plusleitung 51 angeschlos-

Je schneller die Brennkraftmaschine läuft, um so senen Festwiderstand 114 von etwa 200 0hm mit schneller folgen diese rechteckförmigen Strom- drei Widerständen verbindet, von denen der mit 116 impulse, die in Fig. 1 schematisch bei 41 angedeutet angedeutete als Heißleiter ausgebildet ist und mit der sind, aufeinander und erhöhen den zeitlichen Mittel- 50 Brennkraftmaschine in wärmeleitender Verbindung wert der in den Eisenteilen der Magnetpulverkupp- steht. Der mit dem Heißleiter 116 in Reihe geschallung wirksamen magnetischen Erregung. Sobald tete Festwiderstand 117 hat etwa 3000hm, der zu diese Erregung einen Mindestwert überschreitet, diesen beiden Widerständen parallelliegende dritte vermag die Magnetpulverkupplung ein Drehmoment Widerstand 118 ist auf 40000 0hm eingestellt. Das von der Brennkraftmaschine auf das Getriebe zu 55 Leitungsstück P liegt daher an einem Potential, das übertragen, so daß das Fahrzeug, wenn ein Gang um so niedriger wird, je höher die Betriebstempeeingelegt ist, bei weiterer Steigerung der Brennkraft- ratur der Brennkraftmaschine ansteigt, maschinendrehzahl anrollt. Diese Anordnung dient dazu, jeweils einen vor

Es hat sich jedoch als notwendig erwiesen, beim ausgehenden rechteckförmigen Stromimpuls 41 dazv Anfahren bei niedrigen Temperaturen dafür zu 60 zu benutzen, die Dauer des nachfolgenden Strom

sorgen, daß die Magnetpulverkupplung ers« bei we- impulses zu vergrößern, wenn der nächste Strom

sentlich höheren Drehzahlen selbsttätig einrückt, weil impuls bei hoher Drehzahl rasch folgt, oder zu ver

sonst die Gefahr besteht, daß die noch nicht betriebs- kleinem, wenn die Drehzahl niedrig ist. Wie bereit

warme Brennkraftmaschine unregelmäßig läuft oder oben dargelegt wurde, gelangt der Einganptransisto

gar stehenbleibt. Manche Brennkraftmaschinen sind 65 70 bei jedem der über den Gleichrichter 63 züge

darüber hinaus mit einer selbsttätigen Vorrichtung führten, von der Primärwicklung der Zündspule 5

zur Erhöhung der Leerlaufdrehzahl ausgerüstet, die abgeleiteten Steuerimpulse 43 in seinen Sperrzustan

so lange wirksam bleibt, als die Brennkraftmaschine und wird erst dann wieder stromlcitcnd, wenn di

in der Sekundärwicklung 74 des Transformators 72 sperrt den Ausgangstransistor 71 und damit auch bis 74 induzierte Spannung so weit abgesunken ist, den nachfolgenden Transistor 93 und den Leistungsdaß der am Widerstand 75 entstehende Spannungs- transistor 94. Der rechteckförmige Stromimpuls ist abfall U_s die Vorspannung U_v am Widerstand 79 daher im Zeitpunkt r₃ wieder beendet. Seine Dauer T₁ nicht mehr überwiegt. Diese Vorspannung wird 5 reicht vom Zeitpunkt f, bis zum Zeitpunkt /.,, wähjedoch in den zwischen einem vorausgehenden und rend die Impulsfolgezeil mit Z₁ angegeben ist. Im einem nachfolgenden Steuerimpuls liegenden Zeil- Zeitpunkt f., wiederholt sich dann das beschriebene räumen durch den Kollektorstrom des Transistors Spiel von neuem, wobei im Zeitpunkt /₄ der nächste 105 geändert. Im einzelnen wird auf das in F i g. 5 Steuerimpuls 43 den Eingangstransistor 70 zur Erdargestellte Schaubild hingewiesen. io zeugung des nachfolgenden, in der Zeichnung nicht In Fig. 5 ist angenommen, daß im Zeitpunkt/, dargestellten rechteckförmigen Stromimpulses sperrt. der durch den Transistor 9.3 fließende Strom, der Bei den seitherigen Betrachtungen ist unterstellt durch den Linienzug 120 angedeutet ist, mit einer worden, daß die Steuerimpulse 43 verhältnismäßig steilen Rückenflanke endigt, weil der Transistor 93 rasch aufeinanderfolgen. Wenn dagegen die Brennin diesem Augenblick durch den ebenfalls in seinen 15 kraftmaschine langsamer läuft, folgen auch die Sperrzustand zurückkippenden Ausgangstransistor71 Steuerimpulse langsamer aufeinander. Bei einer sehr gesperrt wird. Bis zu diesem Zeitpunkt war der Tran- niedrigen Drehzahl wird daher der nächste Steuersistor 93 voll stromleitend. Der Kondensator 113 impuls beispielsweise erst im Zeitpunkt 1. erzeugt, konnte sich daher, weil er einerseits über den sehr Dann erscheint der nach der Linie 125 verlaufende niederohmigen Festwiderstand 114 und den Gleich- 20 Spannungsabfall U_s in der Zeichnung stark nach richter 111, andererseits über einen niederohmigen rechts verschoben, wie dies durch die unterbrochene Widerstand 119 im Emilterkreis des Transistors 93 Linie 126 angedeutet ist. Da jedoch die Vorspan und die stromleitende Verbindung zwischen dem nung U_v infolge der zunehmenden Entladung des Emitter des Transistors 93 und der Basis des Lei- Kondensators 109 inzwischen beträchtlich angestiestungstransistors 94 mit dei gemeinsamen Plusleitung »5 gen ist, unterschreitet der Spannungsabfall U_s bereits 51 verbunden war, bis auf eine für die Wirkungs- im Zeitpunkt /₀, der durch den Schnittpunkt der weise unwichtige Restspannung entladen. Im Zeit- Linien 123 und 126 angedeutet ist. den Wert der punkt/, bringt der in sein Sperrgebiet gelangende Vorspannung t/,. Der auf diese Weise erzeugte recht-Transistor 93 die mit seinem Kollektor verbundene eckförmigc Stromimpuls ist daher sehr kurz und hat Belegung des Kondensators 113 an das Potential der 30 dann den mit unterbrochenen Linien angedeuteten Minusleitung 50. Da der Kondensator sich jedoch Verlauf. Er beginnt im Zeitpunkt f.. Seine zugehörige über den Gleichrichter 111 nicht aufladen kann, muß Impulsfolgezeit, die durch den zeitlichen Abstand sein Ladestrom über den Widerstand 108 bzw. den zweier aufeinanderfolgender Zündvorgänge bestimmt Kondensator 109 und den Gleichrichter 110 gehen, ist, wird in Fig. 5 durch Z₁ angedeutet. Aus diesem an dem er praktisch keinen Widerstand findet. Der 35 Schaubild kann man daher deutlich erkennen, daß Verbindungspunkt Q zwischen den Widerständen bei niedriger Drehzahl zu einer langen Impulsfolge- 107 und 108 nimmt daher sofort ein sehr niedriges zeit Z₂ eine sehr kleine Impulsdauer 7, gehört. Bei Potential an und bringt den Transistor 105 in voll hohen Drehzahlen dagegen ist die Impulsfolgezeit Z, stromleitenden Zustand, während der Kondensator wesentlich 'Kleiner, die Impulsdauer Γ, dagegen er- 109 zunächst noch ungeladen ist, aber jetzt an Span- 4^ heblich größer, so daß sich die gewünschte starke nun^ liegt. Vom Zeitpunkt i, ab kann sich der Kon- Verlängerung der Impulsdauer bei steigender Drchdensator 113 dauernd über den Widerstand 108 und zahl einstellt. Hierdurch kann man es erreichen, daß den Widerstand 107 in Reihe mit der Emitter-Basis- bei der Leerlaufdrehzahl das Kupplungsmoment Strecke des Transistors 105 aufladen, so daß das noch so gering ist, daß das Fahrzeug nicht schiebt Potential q des Verbindungspunktes Q den in Fig. 5 45 und trot/dcm bei nicht allzu hohen lahrdrchzahlen durch die Linie 121 angedeuteten Verlauf bekommt. bereits das volle Kupplungsmoment übertragen wird, Mit ansteigendem Potential am Verbindungspunkt Q so daß ein ausreichend harter Kupplungseinsatz ernimmt der über den Widerstand 81 gehende Strom zielt werden kann.

des Transistors 105 langsam ab, so daß die Vorspan- In F i g. 6 ist nut einer Hyperbel 130 angedeutet

nung U_r am Widerstand 79 in der durch die Linie 5« wie groß die Impulsdauer T der rechteckförmiger

123 angegebenen Weise langsam ansteigen kann, Stromimpulsc in der Magnetwicklung mindesten'

Wenn nun im Zeitpunkt i, der Eingangstransistor 70 sein muß, wenn die Magnetpulverkupplung ein zun

durch den nächstfolgenden Steuerimpuls 43 gesperrt Anrollen des Fahrzeuges erforderliches Mindestdreh

wird und dabei den Ausgangstransistor 71 strom- moment übertragen soll. Da mit steigender Dreh

leitend macht, so beginnt über die Primärwicklung72 55 zahl η die Stromimpiilse schneller aufeinanderfolgen

ein wegen der Induktivität der Primärwicklung wird der erforderliche zeitliche Mittelwert schon mi

exponentiell ansteigender Strom zu fließen. Das vom kürzeren Stromimpulsen als bei niedrigeren Dreh

Strom erzeugte Magnetfeld induziert in der Sekun- zahlen erreicht. Deshalb ist es notwendig, die mi

darwicklung 74 des Transformators eine Spannung. !„, angedeutete Grundlängc der Stromimpulse, di

die am Widerstand 75 den durch eine Linie 125 60 für eine bei warmer Brennkraftmaschine gültig

augedeuteten Spannungsabfall U_i hervorruft und den Lccrlaufdrch/ahl H₀₁ 600 U min eilt, bei kalte

Eingangstransistor 70 so lange gesperrt hält, bis der Brennkraftmaschine und einer auf n,_r, 1000 U mi

Spannungsabfall U_k auf einen Wert abgesunken ist. erhöhten Leerlaufdrehzahl stark zu verkürzen at

der kleiner als der dann vorhandene Wert der lang- eine durch T₀. angedeutete Länge. Gleichzeitig mu

sam ansteigenden Vorspannung U_x. ist. In Fig. 5 65 bei kalter Brennkraftmaschine das Einsetzen d<

schneiden sich die Linien 123 und 125 '.n dem mit f, Anstiegs der Impulsdauer mit der Drehzahl von d<

bezeichneten Zeitpunkt. In diesem Zeitpunkt wird Drehzahl-, auf die höhere Drehzahl A_t verschöbe

der F-ingangsiransistor 70 wieder stromlcitend und werden

9 10

Die bei kalter Brennkraftmaschine erforderliche leitung 51 ein Widerstand 138 vorgesehen, der mit Impulsverkürzung wird außer durch den Heißleiter den genannten beiden Gleichrichtern einen Span- 116 im Basiskreis des Transistors 105 auch durch nungsteiler bildet, während das andere Wicklungsden im Kollektorkreis des Ausgangstransistors 71 ende an den mit dem Kollektor des Leistungsgleichliegenden Heißleiter 100 erzielt, der bei niedrigen 5 richters 94 verbundenen Widerstand 95 angeschlos-Temperaturen der Brennkraftmaschine einen hohen sen ist. Dieses Wicklungsende steht außerdem mit Widerstand annimmt und dann die Zeitkonstante τ einem in dieser Richtung stromdurchlässigen Gleichdes induktiven Zeitgliedes vom Wert τ = τ, bei richter 91 mit den Schaltkontakten 86, 87 in Verbinwarmer Brennkraftmaschine auf τ = τ, - 0,4 τ, ver- dung, der beim Erfassen des Schalthebels das Wickkürzt. Wie F i g. 4 erkennen läßt, fällt die Span- io lungsende an die Minusleitung 50 anschließt, so daß nung U_s bei niedriger Brennkraftmaschinentempe- sich ein entgegengesetzt zu den vom Leistungstranratur rascher ab und erreicht wesentlich früher den sistor hervorgerufenen Stromimpulsen J_k fließender auf U_v , durch den Heißleiter 116 angehobenen Wert Entmagnetisierungsstrom J_c einstellen kann. Dieser der Vorspannung am Widerstand 79. hebt das von den letzten Magnetisierungsstromstößen

Man kann es auf diese Weise durch Wahl des 15 herrührende magnetische Restfeld in der Magnet-Temperaturganges der die Widerstände 101 und 102 wicklung der Magnetpulverkupplung auf, so daß sowie den Heißleiter 100 umfassenden Widerstands- diese in unmittelbarem Anschluß an das Verschwingruppe erreichen, daß die in F i g. 6 parallel zur den der vom Multivibrator 56 hervorgerufenen «-Achse verlaufende Kurve gegen kleinere oder Stromimpulse vollständig gelöst wird. Sobald dann größere Wertet der Grundlänge der Stromimpulsc to der Schalthebel 16 wieder losgelassen wird und dabei verschoben wird, während mit der im Basiskreis des der Schaltarm 86 wieder in seine Offenstellung geTransistors 105 liegenden, den Heißleiter 116 um- langt, kann der Multivibrator 56 je nach der dann fassenden Widerstandsgruppc derjenige Arbeits- vorherrschenden Fahrgeschwindigkeit entweder den punkt A cinecstcllt werden kann, von dem ab die im Leistungstransislor 94 zur Abgabe eines ununter-Multivibrator 56 erzeugten rechteckförmigen Strom- 25 brochenen Dauerstromes zum erneuten Einrücken impulse mit zunehmender, über den Lecrlaufwert der Magnetpulverkupplung veranlassen oder in der ansteigender Drehzahl stark verlängert werden. eingangs beschriebenen Weise bewirken, daß er bei

Beim Gangwechsel kommt es darauf an. daß die jedem Zündvorgang einen rechteckförmigen Strom-Magnetpulverkupplung rasch gelöst und die Dreh- impuls J_k Hefen, dessen Länge mit zunehmender momentübcrlragung schnell unterbrochen wird. 30 Drehzahl in der in F i g. 6 dargestellten Weise an-Hierzu legt der mit dem Schalthebel 16 gekuppelte steigt.

Schaltarm 86 die Basis des F.ingangstransistors 70 Da es beim Hochschalten von einem niedrigeren an die Minusleitung 50 über einen Schutzwiderstand in einen höheren Gang erwünscht ist, daß die Ma- 135 und einen in dieser Richtung durchlässigen gnetpulverkupplung nach dem Loslassen des Schalt-Gleichrichtcr 136. Dadurch wird die Basis so stark 35 hebeis 16 möglichst rasch einrückt, damit das Kraftnegativ, daß der Eingangslransistor 70 nicht mehr fahrzeug schnell beschleunigt werden kann, andererdurch die über den Gleichrichter 63 ankommenden seits aber beim Herunterschalten zur Ausnutzung Steuerimpulse 43 gesperrt werden kann. der Bremskraft der Brennkraftmaschine die Magnet-

Dann bleibt, solange der Schaltkontakt 86, 87 pulverkupplung möglichst weich und nickfrei eingeschlossen ist, der Ausgangstransistor 71 in seinem 40 setzt, ist zu dem Widerstand 95 ein Schalter mit Sperrzustand und kann den Leistungstransistor 94 einem Schaltarm 140 und einem feststehenden Genichl mehr zur Abgabe von Stromimpulsen an die genkontakt 141 parallel gelegt. Der Schaltarm 140 Magnetwicklung 35 der Magnetpulverkupplung ver- ist mit dem nicht dargestellten Gaspedal des Kraftanlassen, weil gleichzeitig über den geschlossenen fahrzeuges derart gekuppelt, daß er in seine Schließ-Schaltkontakt 86. 87 und den dann zur Wirkung 45 stellung gelangt, sobald das Gaspedal zum Beschleukommcnden Gleichrichter 85 der Schalttransistor 82 nigen des Kraftfahrzeuges niedergetreten wird. Dann in stromleitendem Zustand gehalten wird. schließt er den Widerstand 95 kurz, so daß die Ma-

Damit bei diesem durch Schließen der Schaltkon- gnetpulverkupplung an der vollen Batteriespannung

takte 86, 87 verursachten Übergang des Leistung*- liegt, während bei losgelassenem Gaspedal der

transistors 94 in den Sperrzustand das in den Eisen- 5» Widerstand 95 zur Wirkung kommt und den Kupp-

tcilen der Magnetpulverkupplung vorhandene Ma- lungsstrom und damit das Magnetfeld in der Magnet-

gnetfeld völlig abgebaut wird, ist zwischen dem an pulverkupplung begrenzt. Hierdurch wird auf ein-

die Gleichrichter 97 und 98 angeschlossenen Wick- fache Weise ein den jeweiligen Fahrbedingungen an-

lungsende der Magnetwicklung 35 und der Plus- gepaßtes Kupplungsverhalten erzielt

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

der zeitliche Mittelwert der magnetischen Erregung Patentansprüche: ^ Zeigender Drehzahl rasch zunimmt, aber trotz-

1. Steuereinrichtung für eine elektromagnetisch dem einen weichen Kupplungseinsatz bewirkt, erregbare Kupplung von Kraftfahrzeugen, deren Es hat sich jedoch als notwendig erwiesen, daß ein

Magnetwicklung nach Überschreiten einer Min- S derartiger weicher Kupplungseinsatz zwar beunbchaldestdrehzahl zum Übertragen eines mit der Brenn- ten der Getriebegänge auf emen nächst niedrigeren, kraftmaschinendrehzahl steigenden Drehmomen- jedoch höher untersetzten Gang vor allem zur Austes elektrische Energie impulsförmig, mittels eines nutzung der Bremswirkung der Brennkraftmaschine die Impulslänge bestimmenden, in Abhängigkeit sichergestellt sein muß. Andererseits ist es notwender Drehzahl der Brennkraftmaschine oder einer io dig, daß die Kupplung nach dem Loslassen des Gangzu dieser proportionalen Drehzahl arbeitenden Schalthebels ohne wesentliche Verzögerung einrückt, Multivibrators zugeführt wird, dadurch ge- wenn nach einem solchen Schaltvorgang sofort bekennzeichnet, daß die Magnetwicklung (35) schleunigt werden soll.

der Kupplung mit einem ihrer Wicklungsenden Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einer Steuer-

an einen Spannungsteiler angeschlossen ist, der %s einrichtung der eingangs beschriebenen Art vorgeüber einer zur Stromversorgung der Magnetwick- sehen, daß erfindungsgemäß die Magnetwicklung der lung dienenden Stromquelle liegt, und daß ihr Kupplung mit einem ihrer Wicklungsenden an einen anderes Wicklungsende an einen willkürlich be- Spannungsteiler angeschlossen ist, der über einer zur tätigbaren, das Lösen der Kupplung bewirkenden Stromversorgung der Magnetwicklung dienenden Schaltkontakt (86,87) angeschlossen ist, der die ao Stromquelle liegt, und daß ihr anderes Wicklungs-Magnetwicklung zum Zwecke der Entmagnetisie- ende an einen willkürlich betätigbaren, das Lösen der rung in einer zum Betriebsstrom entgegengesetzten Kupplung bewirkenden Schaltkontakt angeschlossen Stromrichtung an den Spannungsteiler anzu- ist, der die Magnetwicklung zum Zwecke der Entschließen gestattet. magnetisierung in einer zum Betriebsstrom entgegen-

2. Steuereinrichtung nach Anschluß 1, dadurch as gesetzten Stromrichtung an den Spannungsteiler angekennzeichnet, daß der Spannungsteiler wenig- zuschließen gestattet.

stens einen in Durchlaßrichtung betriebenen, vor- In den Zeichnungen ist ein in der nachfolgenden

zugsweise einen hochdotierten pn-Germanium- Beschreibung näher erläutertes Ausführungsbeispiel Halbleiterkörper enthaltenden Gleichrichter (97 der Steuereinrichtung nach der Erfindung dargestellt und 98) umfaßt und daß bei geschlossenem 30 Es zeigt:

Schaltkontakt(86,87) die Magnetwicklung(35) Fig. 1 eine vierzylindrige Viertakt-Brennkraft-

in einem Nebenschlußweg zu diesem Gleich- maschine mit Magnetpulverkupplung und elektrorichter liegt. nischer Steuereinrichtung in schematischer Darstel-