DE2609213A1 - Vorrichtung zur steuerung einer automatisch betaetigten kupplung - Google Patents

Vorrichtung zur steuerung einer automatisch betaetigten kupplung

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DE2609213A1
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air
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Tamio Kawamoto
Kenji Nagatome
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Description

  • Vorrichtung zur Steuerung einer
  • automatisch betätigten Kupplung Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung einer automatisch betätigten Kupplung, welche einen Teil der Antriebseinrichtung eines Kraftfahrzeuges bildet und kontinuierlich von einem ausgerückten Zustand unter Überwindung eines Schlupfmomentenbereiches, in welchem nur ein Teilmoment übertragen wird, in einen eingerückten Zustand schaltbar ist, wobei das Kraftfahrzeug eine Unterdruckquelle, einen Getriebeschalthebel und ein Gaspedal aufweist.
  • Die Erfindung ist darauf gerichtet, eine Steuervorrichtung für eine automatische Kupplung zu schaffen, durch welche die Kupplung automatisch stoßfrei eingerückt und ausgerückt werden kann, wobei dies in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen des Kraftfahrzeuges mit einer beachtlichen Geschwindigkeit erfolgen soll.
  • Die Erfindung ist ferner darauf gerichtet, eine Steuervorrichtung für eine automatische Kupplung der vorgenannten Art zu schaffen, durch welche verhindert wird, daß die Kupplung während des Schaltens der Getriebegänge eingerückt ist, wenn sich das Gaspedal in seiner freigegebenen Ruhestellung befindet, und durch welche ein schnelles Einrücken der Kupplung ermöglicht wird, wenn die Umschaltung des Ganges erfolgt ist.
  • Ferner ist die Erfindung darauf gerichtet, eine Steuervorrichtung für eine automatische Kupplung der vorgenannten Art zu schaffen, welche auf die Fahrzeuggeschwindigkeit anspricht und die Kupplung mit einer unterschiedlichen Geschwindigkeit einrückt, je nachdem, ob das Fahrzeug mit einer ein vorbestimmtes Niveau überschreitenden Geschwindigkeit fährt, während das Gaspedal losgelassen ist, so daß auf den Motor durch die Trägheitskraft des fahrenden Fahrzeuges eine Bremskraft ausgeübt wird.
  • Die Erfindung ist ferner darauf gerichtet, eine Steuervorrichtung für eine automatische Kupplung zu schaffen, welche auf eine Fahrzeuggeschwindigkeit anspricht, die unter einem bestimmten Geschwindigkeitsniveau liegt, um zu verhindern, daß die Kupplung eingerückt wird, wenn das Gaspedal niedergetreten ist, so daß das Fahrzeug angehalten werden kann, während sich die Zahnräder des Getriebes noch im Eingriff befinden, bzw. aus dem Stand ruckfrei und schnell angefahren werden kann, indem das Gaspedal einfach niedergetreten wird.
  • Die Erfindung ist ferner darauf gerichtet, eine Steuervorrichtung für eine automatische Kupplung zu schaffen, die es ermöglicht, daß die Kupplung mit einer größeren Geschwindigkeit eingerückt wird, wenn das Gaspedal unabhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit aus der Ruhestellung tiefer niedergetreten wird.
  • Die Erfindung ist ferner darauf gerichtet, eine Steuervorrichtung für eine automatische Kupplung zu schaffen, welche die Kupplungsteile in einer unmittelbar vor dem Eingriff der Kupplung liegenden Zeitperiode schnell bewegt, während sie die Kupplungsteile nach dem Beginn des Eingriffs mit einer anderen Geschwindigkeit bewegt, bis die Kupplung vollständig eingerückt ist.
  • Schließlich ist die Erfindung darauf gerichtet, eine Steuervorrichtung für eine automatische Kupplung zu schaffen, die einfach konstruiert ist, schnell in ein Kraftfahrzeug einzubauen ist und wirtschaftlich herzustellen ist.
  • Die Erfindung besteht darin, daß eine Unterdruckkammer vorgesehen ist, die mit der Unterdruckquelle, wie z.B. mit dem Ansaugrohr des Motors in Verbindung steht, daß eine Luftkammer vorgesehen ist, die jeweils über eine erste gedrosselte Lufteintrittsbohrung und eine zweite gedrosselte Lufteintrittsbohrung mit der Atmosphäre verbindbar ist, daß eine Ventilkammer vorgesehen ist, die mit der Unterdruckkammer und der Luftkammer wechselweise verbindbar ist, daß ein erstes Ventil vorgesehen ist, welches eine erste Stellung aufweist, in welcher die Unterdruckkammer gegenüber der Ventilkammer verschlossen ist und eine Verbindung zwischen der Luftkammer und der Ventilkammer hergestellt ist, sowie eine zweite Stellung, in welcher die Verbindung zwischen der Luftkammer und der Ventilkammer unterbrochen ist, während eine Verbindung zwischen der Unterdruckkammer und der Ventilkammer hergestellt ist, daß ein zweites Ventil vorgesehen ist, welches eine erste Stellung aufweist, in welcher die erste Lufteintrittsbohrung geöffnet ist, sowie eine zweite Stellung, in welcher die erste Lufteintrittsbohrung verschlossen ist, daß ein drittes Ventil vorgesehen ist, welches kontinuierlich zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung bewegbar ist, wobei die zweite Lufteintrittsbohrung in der ersten Stellung verschlossen ist, während die zweite Lufteintrittsbohrung in der zweiten Stellung voll geöffnet ist, daß eine erste Ventilsteuereinrichtung vorgesehen ist, welche das erste Ventil in Abhängigkeit von bestimmten Zuständen des Getriebeschalthebels und des Gaspedals bewegt, wobei die Bewegung des ersten Ventils durch die erste Ventilsteuereinrichtung in die erste Stellung in Abhängigkeit von wenigstens einem der Zustände erfolgt, in welchem der Getriebeschalthebel unbelastet ist und in welchem das Gaspedal wenigstens teilweise aus der Ruhestellung niedergetreten ist, und wobei die Bewegung des ersten Ventils in die zweite Stellung in Abhängigkeit von dem Zustand erfolgt, bei welchem der Getriebeschalthebel betätigt wird und gleichzeitig die Bewegung des Gaspedals von dem Ruhezustand kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, daß eine zweite Ventilsteuereinrichtung vorgesehen ist, welche auf die Fahrzeuggeschwindigkeit anspricht und die zweite Ventileinrichtung in seine erste Stellung bewegt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit ein vorbestimmtes Niveau überschreitet, und in die zweite Stellung, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit das vorbestimmte Niveau unterschreitet, daß eine dritte Ventilsteuereinrichtung vorgesehen ist, welche auf die Bewegung des Gas pedals anspricht und das dritte Ventil kontinuierlich zwischen der ersten und der zweiten Stellung bewegt, wenn das Gaspedal zwischen der Ruhestellung und einer voll niedergetretenen Stellung bewegt wird, so daß die Luftströmung durch die zweite Lufteintrittsbohrung im wesentlichen proportional zur Tiefe verändert wird, mit welcher das Gaspedal aus der Ruhestellung niedergetreten wird, daß eine Differentialdruckeinrichtung vorgesehen ist, welche eine im Volumen veränderbare Kammer aufweist, die zum Teil durch eine flexible Membran begrenzt ist, welche wenigstens teilweise zwischen Stellungen bewegbar ist, in denen die im Volumen veränderbare Kammer einerseits ein minimales bzw. andererseits ein maximales Volumen besitzt, und wobei die Differentialdruckeinrichtung eine Feder aufweist, welche die Membran in diejenige Stellung drückt, in welcher die im Volumen veränderbare Kammer ihr maximales Volumen besitzt, daß die im Volumen veränderbare Kammer dauernd mit der Ventilkammer in Verbindung steht, so daß die Membran in diejenige Stellung bewegt wird, in welcher die im Volumen veränderbare Kammer ein Minimum aufweist, wenn in der Ventilkammer der in dem Ansaugrohr herrschende Unterdruck herrscht, während sie in diejenige Stellung gedrückt wird, in welcher die im Volumen veränderbare Kammer ihr maximales Volumen besitzt, wenn in der Ventilkammer Atmosphärendruck herrscht, und daß ein mechanisches Gestänge vorgesehen ist, welches die Membran mit der Kupplung verbindet und die Kupplung ausrückt bzw.
  • ganz einrückt, wenn sich die Membranentsprechend in diejenigen Stellungen bewegt, in welchen die im Volumen veränderbare Kammer ihr minimales bzw. maximales Volumen-besitzt.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des Gegenstandes der Erfindung kann vorgesehen sein, daß eine dritte Lufteintrittsbohrung vorgesehen ist, welche unabhängig von der ersten Lufteintrittsbohrung und der zweiten Lufteintrittsbohrung eine im wesentlichen ungedrosselte Verbindung zwischen der Luftkammer und der Atmosphärenluft herstellt, daß ein viertes Ventil vorgesehen ist, welches eine erste Stellung aufweist, in welcher die dritte Lufteintrittsbohrung verschlossen ist, sowie eine zweite Stellung, in welcher die Luftkammer über die dritte Lufteintrittsbohrung mit der Atmosphäre verbunden ist, und daß eine vierte Ventilbetätigungseinrichtung vorgesehen ist, welche auf die Bewegungen der Membran in die Stellung oder aus der Stellung heraus reagiert, in welcher die im Volumen veränderbare Kammer ihr minimales Volumen besitzt, daß die vierte Ventilbetätigungseinrichtung derart betätigbar ist, daß sie das vierte Ventil in Abhängigkeit von der Bewegung der Membran in die erste Stellung bewegt, wenn die Bewegung der Membran aus derjenigen Stellung heraus, in welcher die im Volumen veränderbare Kammer ihr Minimum besitzt, einen bestimmten Betrag überschreitet, und sie in Abhängigkeit von der Bewegung der Membran in die zweite Stellung bewegt, wenn sich die Membran um den vorbestimmten Abstand in Richtung derjenigen Stellung bewegt, in welcher die im Volumen veränderbare Kammer ihr Minimum besitzt.
  • Ein weiteres vorteilhaftes Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die vierte Ventilbetätigungseinrichtung eine magnetbetätigte Ventilsteuereinrichtung aufweist, die eine erste Stellung und eine zweite Stellung besitzt, in welchen sie das vierte Ventil in der ersten bzw. zweiten Stellung hält, sowie eine Schaltereinrichtung, welche elektrisch mit der magnetbetätigten Ventilsteuereinrichtung verbunden ist, daR ein Schalterbetätigungselement vorgesehen ist, welches in die im Volumen veränderbare Kammer eingreift und mit einem Ende mit der Membran und mit dem anderen Ende mit der Schaltereinrichtung in Berührung bringbar ist, daß das Schalterbetätigungselement über eine bestimmte Strecke im wesentlichen in der gleichen Richtung wie die Membran vor und zurückbewegbar ist, wobei die Bewegung des Schalterbetätigungselementes zwischen einer ersten Stellung erfolgt, in welcher es die Schaltereinrichtung nicht berührt, und einer zweiten Stellung, in welcher es die Schaltereinrichtung schaltet, daß die Membran gegen das Schalterbetätigungselement anliegt, um dafür zu sorgen, daß die Schaltereinrichtung eingeschaltet ist, wenn die Membran über die bestimmte Strecke zu derjenigen Stellung bewegt worden ist, in welcher die im Volumen veränderbare Kammer ihr minimales Volumen aufweist, daß die Ventilsteuereinrichtung in der zweiten Stellung gehalten wird, wenn die Schaltereinrichtung abgeschaltet ist, und daß eine Feder vorgesehen ist, welche das Schalterbetätigungselement in seine zweite Stellung drückt.
  • Es kann weiterhin vorteilhaft vorgesehen sein, daß die vorbestimmte Strecke derart bemessen ist, daß die Membran in einer solchen Stellung gehalten wird, in welcher sie die Kupplung in einem unmittelbar vor dem Eintritt der Kupplungsteile in den Momentanschlupfbereich befindlichen Zustand hält, wenn die Membran von derjenigen Stellung, in welcher die im Volumen veränderbare Kammer ihr minimales Volumen besitzt, weg zu derjenigen Stellung bewegt wird, in welcher die im Volumen veränderbare Kammer ihr maximales Volumen besitzt.
  • Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Darin zeigen: Fig.1 eine zum Teil im Schnitt dargestellte schematische Ansicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Kupplungsschaltvorrichtung; Fig.2 bis 4 Diagramme, in welchen das Betriebsverhalten der in der Fig. 1 dargestellten Kupplungsschaltvorrichtung gezeigt ist; Fig.5 eine Ansicht ähnlich der Fig.1, wobei jedoch ein zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen automatischen Kupplungsschaltvorrichtung dargestellt ist; Fig.6 bis 8 Diagrammo, in denen das Betriebsverhalten der in der Fig.5 gezeigten automatischen Kupplungsschaltvorrichtung dargestellt ist; Es soll nun anhand der Fig. 1 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen automatischen Kupplungsschalt vorrichtung beschrieben werden. Die Vorrichtung dient zur Betätigung einer Kupplung 10, welche einen Teil des Antriebes eines Fahrzeuges bildet und z.B. schematisch als Einscheibentrockenkupplung dargestellt ist, die in an sich bekannter Weise im wesentlichen ein Schwungrad 12, eine Reibscheibe 14, eine Ausrückhebeleinrichtung 16 mit einer nicht dargestellten federbelasteten Druckplatte und einen Kupplungsgehäusedeckel 18 aufweist. Obwohl dies nicht dargestellt ist, sind das Schwungrad 12 und die Reibscheibe 14 mit der Motorkurbelwelle bzw. der Getriebeantriebswelle verbunden und werden durch die federbelastete Druckplatte der Ausrückhebeleinrichtung 16 in einen federnden Eingriff gedrückt, so daß die Kupplung die Motorkurbelwelle und die Getriebeantriebswelle miteinander verbindet, wie dies an sich bekannt ist. Wenn in die Ausrückhebeleinrichtung 16 eine von außen wirkende Kraft in einer bestimmten Richtung eingeleitet wird, z.B. in bezug auf die Fig.1 nach rechts, dann trennt die Druckplatte die Reibscheibe 14 von dem Schwungrad 12, so daß die Verbindung zwischen der Motorkurbelwelle und der Getriebeantriebswelle unterbrochen ist. Die dargestellte Kupplung 10 bildet lediglich ein Ausführungsbeispiel für eine Kupplung, welche durch die erfindungsgemäße Vorrichtung automatisch geschaltet werden kann, und es sei darauf hingewiesen, daß die Kupplungsschaltvorrichtung gemäß der Erfindung in Verbindung mit jeder mechanisch betätigten Kupplung verwendet werden kann, die in das Antriebssystem eines Kraftfahrzeuges eingebaut ist. Die Einzelheiten der Konstruktion und die Funktionsweise der Kraftfahrzeugkupplungen sind an sich bekannt und für das Verständnis der Erfindung unwesentlich, so daß die Kupplung nachfolgend nicht näher beschrieben zu werden braucht.
  • Wie dies aus der Fig.1 im einzelnen zu entnehmen ist, weist das Fahrzeug in an sich bekannter Weise ein Luft-Kraftstoffgemischsystem 20 für den nicht dargestellten Motor sowie einen Getriebeschalthebel 22 und ein Gaspedal 24 auf. Das Gemischsystem 20, welches einen Vergaser oder eine elektronisch gesteuerte Kraftstoffeinspritzpumpe besitzen kann, besitzt eine Drosselklappe 26, die stromauf von einem Ansaugrohr 28 des Motors angeordnet ist. In dem Ansaugrohr 28 wird ein Partialdruck erzeugt, wenn sich der Motor in Betrieb befindet, wie dies an sich bekannt ist. Der Getriebeschalthebel 22 bildet beispielsweise einen Teil eines Lenkradgetriebes und ist an einer Lenksäule 30 gelagert, welche an ihrem oberen Ende ein Lenkrad 32 trägt, jedoch kann der Getriebeschalthebel 22 auch einen Teil eines auf dem Fahrzeugboden montierten Getriebes bilden.
  • Das Gaspedal 24 ist über ein mechanisches Gestänge, von dem ein Teil 34 dargestellt ist, mit der Welleder Drosselkiappe 26 des Gemischsystems 20 verbunden, so daß bei einem mit einem Vergaser ausgerüsteten Motortyp durch eine Betätigung des Gaspedals der Luft-Kraftstoffgemischstrom oder bei einem Einspritzpumpenmotortyp der Luftstrom in das Ansaugrohr 28 gesteuert wird.
  • Das in der Fig.1 dargestellte bevorzugte Ausführungsbeispiel der automatischen Kuppluflgsschaltvorrichtung weist ein zylindrisches Gehäuse 36 auf, welches eine Unterdruckkammer 38, eine Luftkammer 40 und eine Ventilkammer 42 besitzt (siehe insbesondere Fig.9). Die Unterdruckkammer 38, Luftkammer 40 und Ventilkammer 42 sind in Reihe geschaltet, wobei die Ventilkammer 42 in der Mitte zwischen der Unterdruckkammer 38 und der Luftkammer 40 angeordnet ist. Die Unterdruckkammer 38 steht über eine Unterdruckleitung 44 und einen Unterdruckanschluß 46 des Gehäuses 36 mit dem Ansaugrohr 28 des Motors in Verbindung. Die Unterdruckleitung 44 besitzt an ihrem mit dem Unterdruckeinlaß 46 verbundenen Ende ein Rückschlagventil 48, welches durch eine vorgespannte Feder 50 derart federbelastet ist, daß es den Unterdruckeinlaß 46 verschließt. Das Rückschlagventil 48 verhindert eine Druckentlastung des in der Unterdruckkammer 38 herrschenden Unterdrucks durch die Unterdruckleitung 44, wenn der in dem Ansaugrohr 28 herrschende Unterdruck vorübergehend einen kleineren Absolutwert aufweist als der in der Unterdruckkammer 38 herrschende Unterdruck.
  • Die Unterdruckkammer 38 steht mit einem Unterdruckbehälter 52 mit einem bestimmten Volumen in einer dauernden Verbindung.
  • Das Gehäuse 36 weist zwischen der Unterdruckkammer 38 und der Ventilkammer 42 eine innere Ringschulter auf, welche die Unterdruckkammer 38 zur Ventilkammer 42 abgrenzt. An dieser Ringschulter stützt sich ein Ventilsitz 54 über ein elastisches Dichtungselement 56 ab und wird mittels einer vorgespannten Feder 58 elastisch gegen die vorgenannte Ringschulter gedrückt. Der ringförmige Ventilsitz 54 besitzt eine kreisförmige Öffnung, durch welche die Unterdruckkammer 38 mit der Ventilkammer 42 verbunden ist.
  • Das Gehäuse 36 besitzt ferner einen Luftkanal 60, der eine Verbindung zwischen der Luftkammer 40 und der Ventilkammer 42 herstellt. Das Ende des Luftkanales 60, welches in die Ventilkammer 42 einmündet, wird von einem Ventilsitzwandteil 62 gebildet, welcher einen Abstand zu dem vorbeschriebenen Ventilsitz 54 aufweist, der zwischen der Unterdruckkammer 38 und der Ventilkammer 42 angeordnet ist. Ein in zwei Stellungen schaltbares Ventil 64 weist eine starre Ventilscheibe 66 und elastische DichtuncJsaufLagen 68 und 70 auf, die auf gegenüberliegenden Seiten der Ventilscheibe 66 befestigt sind. Das in zwei Stellungen schaltbare Ventil 64 ist innerhalb der Ventilkammer 42 angeordnet und zwischen einer ersten Stellung, in welcher eine Dichtungsauflage 68 gegen den zwischen der Unterdruckkammer 38 und der Ventilkammer 42 angeordneten Ventilsitz 54 anliegt, und einer zweiten Stellung verstellbar, in welcher die andere Dichtungsauflage 70 gegen den Ventilsitzwandteil 62 anliegt, der sich am Ende des die Luftkammer 40 mit der Ventilkammer 42 verbindenden Luftkanales 60 befindet. Wenn das Ventil 64 seine in der Fig.1 dargestellte erste Stellung einnimmt, dann ist die Verbindung zwischen der Unterdruckkammer 38 und der Ventilkammer 42 unterbrochen, da das Ventil die Öffnung des Ventilsitzes 54 verschließt, während die Verbindung zwischen der Luftkammer 40 und der Ventilkammer 42 über den Luftkanal 60 hergestellt ist, da das Ventil 64 einen Abstand von dem Ventilsitzwandeil 62 aufweist, der sich am Ende des Luftkanals 60 befindet. Wenn das Ventil 64 dagegen sein zwite Stellung einnimmt, dann ist die Verbindung zwischen der Luftkammer 40 und der Ventilkammer 42 durch das Ventil 64 unterbrochen, welches gegen den Ventilsitzwandteil 62 anliegt, während eine Verbindung zwischen der Unterdruckkammer 38 und der Ventilkammer 42 hergestellt wird, da das Ventil 64 einen Abstand von dem Ventilsitz 54 aufweist. Das in zwei Stellungen schaltbare Ventil 64 wird mittels einer vorgespannten Feder 72 in die vorbeschriebene erste Stellung gedrückt, indem die Feder 72 mit einem Ende gegen den äußeren Rand der Ventilscheibe 66 anliegt und sich mit dem anderen Ende an einem ringförmigen Wandteil des Gehäuses 36 ab stützt, der den Luftkanal 60 umgreift.
  • Das in der vorbeschriebenen Weise konstruierte Ventil 64 wird mittels einer magnetbetätigten Ventilsteuereinrichtung 74 in die zweite Stellung bewegt, wobei die Ventilsteuereinrichtung an dem der Ventilkammer 42 gegenüberliegenden Ende der IJnterdruckk.>mmer 38 angeordnet ist. Die Ventilsteuereinrichtung 74 weist eine Magnetspule 76 mit einem zuführenden Leiter 78 und einem abführenden Leiter 78' auf sowie einen Magnetkern 80, der von der Magnetspule 76 konzentrisch umschlossen ist und auf die Unterdruckkammer 38 zu und von dieser wegbewegbar ist, wenn die Magnetspule 76 erregt bzw. entregt wird. Der Kern 80 ist an einem Plunger 82 befestigt oder mit diesem aus einem Stück hergestellt, welcher axial in die Unterdruckkammer 38 eingreift und sich durch die kreisförmige Öffnung des Ventilsitzes 54, der sich zwischen der Unterdruckkammer 38 und der Ventilkammer 46 befindet, zur Ventilkammer 42 erstreckt. Wenn die Magnetspule 76 erregt wird und der Kern 80 infolgedessen in Axialrichtung zur Unterdruckkammer 38 bewegt wird, dann wird der Plunger 82 axial durch die Unterdruckkammer 38 und durch die Öffnung des Ventilsitzes 54 hindurchgedrückt, so daß er sich gegen die Dichtungsauflage 68 des in zwei Stellungen schaltbaren Ventils 64 anlegt und das Ventil 64 von dem Ventilsitz 54 herunterdrückt, bis die Dichtungsauflage 70 entgegen der Kraft der vorgespannten Feder 72 gegen den Ventilsitzwandteil 62 zur Anlage kommt, der sich am Ende des Luftkanals 60 zwischen der Luftkammer 40 und der Ventilkammer 42 befindet. Wenn die Magnetspule 76 entregt wird und sich der Magnetkern 80 infolgedessen von der Unterdruckkammer 38 wegbewegt, dann wird der Plunger 82 axial von der Ventilkammer 42 wegbewegt und gibt das in zwei Stellungen schaltbare Ventil 64 frei. Infolgedessen wird das Ventil 64 unter dem Einfluß der vorgespannten Feder 72 aus seiner zweiten Stellung in seine erste Stellung bewegt, in welcher es den Ventilsitz 54 verschließt. Die vorher bereits erwähnte vorgespannte Feder 58, welche den Ventilsitz 54 gegen die sich zwischen der Unterdruckkammer 38 und der Ventilkammer 42 befindliche Ringschulter des Gehäuses drückt, stützt sich mit einem Ende an der Magnetspule 76 ab, während das andere Ende gegen den'ringförmigen Ventilsitz 54 anliegt.
  • Der zuführende Leiter 78 der Magnetspule 76 ist über einen Schalter 84 an eine Gleichstromquelle 86 angeschlossen, während der abführende Leiter 78' der Magnetspule 76 elektrisch über eine Reihenschaltung von Schaltern 88 und 90 an Masse angeschlossen ist, wobei die Schalter entsprechend durch die Bewegungen des Getriebeschalthebels 22 und des Gaspedals 24 geschaltet werden. Der durch den Getriebeschalthebel geschaltete Schalter 88 ist derart angeordnet, daß er schließt, wenn der Getriebeschalthebel 22 zum Schalten einer anderen Gangstufe benutzt wird, und öffnet, wenn der Getriebeschalthebel 22 losgelassen wird. Andererseits ist der durch das Gaspedal geschaltete Schalter 90 derart angeordnet, daß er schließt, wenn das Gaspedal 24 losgelassen wird, und öffnet, wenn das Gaspedal 24 zur Beschleunigung des Fahrzeuges niedergetreten wird. Der Schalter 84, der an die Gleichstromquelle 86 angeschlossen ist, ist der Zündschalter.
  • Die Luftkammer 40 besitzt eine erste und eine zweite zum Lufteintritt dienende Drosselbohrung 92 bzw. 94, wobei die Drosselbohrungen in der Gehäusewand des Gehäuses 36 ange-.
  • ordnet sind. Die Lufteintrittsbohrungen 92 und 94 stehen mit einem gemeinsamen Lufteinlaßkanal 96 in Verbindung, welcher über einen Luftfilter 98 mit einem geeigneten Filtermaterial mit der Umgebungsluft in Verbindung steht. In dem Lufteinlaßkanal 96 befindet sich ein in zwei Stellungen sci-altbares Ventil 102, welches von einer magnetbetätigten Ventilsteuereinrichtung 104 gesteuert wird und die erste Lufteintrittsbohrung 92 verschließt oder öffnet. Die Ventilsteuereinrichtung 104 weist eine Magnetspule 106 mit einem zuführenden Leiter 108 und einem abführenden Leiter 1081 sowie einen Magnetkern 110 auf, der konzentrisch innerhalb der Magnetspule 106 angeordnet und axial auf die vorgenannte erste Lufteintrittsbohrung 92 zubewegbar bzw.
  • von dieser wegbewegbar ist, wenn die Magnetspule 106 erregt bzw. entregt wird. Der Magnetkern 110 ist an einem Plunger 112 befestigt bzw. mit diesem aus einem Stück hergestellt, welcher sich in axialer Richtung zu der ersten Lufteintrittsbohrung 92 erstreckt. Das in zwei Stellungen schaltbare Ventil 102 ist zwischen dem Plunger 112 und dem äußeren Ende der Lufteintrittsbohrung 92 angeordnet und wird mittels einer vorgespannten Feder 114 elastich gegen das vordere Ende des Plungers 112 gedrückt, wobei die Feder mit einem Ende gegen das Ventil 102 anliegt und mit ihrem anderen Ende in einer Ringnut 116 aufgenommen wird, die in der Gehäusewandung des Gehäuses 36 angeordnet ist und die erste Lufteintrittsbohrung 92 umgreift, wie dies in den Fig.1 und 10 gezeigt ist. Wenn die Magnetspule 106 entregt bleibt, so daß der Magnetkern 110 und damit der Plunger 112 in ihrer entsprechenden Axialstellung im Abstand zur ersten Lufteintrittsbohrung 92 gehalten werden, dann weist das durch die vorgespannte Feder 114 belastete, in zwei Stellungen schaltbare Ventil 102 einen Abstand von der ersten Lufteintrittsbohrung 92 auf, so daß diese Bohrung geöffnet ist und durch die erste Lufteintrittsbohrung 92 eine Verbindung zwischen der Luftkammer 40 und dem Lufteinlaßkanal 96 hergestellt wird. Unter diesen Bedingungen gelangt atmosphärische Luft durch den Luftfilter 98 in den Lufteinlaßkanal 96 und durch die erste Lufteintrittsbohrung 92 in die Luftkammer 40, wobei die Luftmenge durch den effektiven Querschnitt der Lufteintrittsbohrung 92 bestimmt wird. Die erste Lufteintrittsbohrung 92 dient also praktisch als Drosselbohrung, durch welche eine begrenzte Luftmenge hindurchströmt. Die durch die Drosselbohrung hindurchströmende Luft bzw. der effektive Querschnitt der ersten Lufteintrittsbohrung 92 ist derart dimensioniert, daß in der Kupplung 10 ein bestimmtes Drehmoment übertragen wird, worauf nachfolgend noch genauer eingegangen wird. Wenn nun die Magnetspule 106 der magnetbetätigten Ventilsteuereinrichtung 104 erregt wird, dann werden der Magnetkern 110 und damit der Plunger 112 axial auf die Lufteintrittsbohrung 92 zubewegt, so daß das in zwei Stellungen schaltbare Ventil 102 die Lufteintrittsbohrung 92 entgegen der Wirkung der vorgespannten Feder 114 verschließt und den Luftstrom durch die erste Lufteintrittsbohrung 92 in die Luftkammer 40 unterbricht. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel können das Ventil 102 und der Plunger 112 fest miteinander verbunden sein oder gegebenenfalls auch aus einem Stück hergestellt sein. In diesem Fall könnte die Feder 114 weggelassen werden.
  • Der zuführende Leiter 108 der Magnetspule 106 ist über den bereits erwähnten Schalter 84 an den positiven Anschluß der Gleichstromquelle 86 angeschlossen, während der abführende Leiter 108' der Magnetspule 106 über einen Tachometerschalter 118 an Masse angeschlossen ist, wobei der Schalter 118 im linken oberen Teil der Fig.1 schematisch dargestellt ist.
  • Der auf die Fahrzeuggeschwindigkeit ansprechende Tachometerschalter 118 öffnet in Abhängigkeit von einer Fahrzeuggeschwindigkeit, die ein bestimmtes Niveau vo überschreitet, und schließt in Abhängigkeit von einer Fahrzeuggeschwindigkeit, die dieses Niveau vo unterschreitet. Wenn also das Fahrzeug mit einer Geschwindigkeit fährt, die über dem Niveau vo liegt, dann bleibt das Magnetventil entregt, so daß infolgedessen das in zwei Stellungen schaltbare Ventil 102 in einer Stellung gehalten wird, in welcher die erste Lufteintrittsbohrung 92 geöffnet ist, wie dies in der Fig.1 gezeigt ist, und so daß atmosphärische Luft durch die Lufteintrittsbohrung 92 in die Luftkammer 40 eintreten kann.
  • Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit dagegen niedriger liegt als däs Niveau vo, dann wird die Magnetspule 106 durch die Gleichstromquelle 86 erregt und hält das in zwei Stellungen schaltbare Ventil 102 in einer Schließstellung, in welcher es die erste Lufteintrittsbohrung 92 verschließt, so daß die Luftströmung durch die erste Lufteintrittsbohrung 92 in die Luftkammer 40 unterbrochen ist. Der auf die Fahrzeuggeschwindigkeit ansprechende Tachometerschalter 118 kann mit einem auf den Gaspedalhub ansprechenden Schalter 120 in Reihe geschaltet werden, welcher durch ein geeignetes mechanisches Gestänge 122 bei einer Bewegung des Gaspedales betätigt wird. Der auf den Gaspedalhub ansprechende Schalter 120 schließt, wenn das Gaspedal um einen Betrag niedergetreten wird, der unter einem vorbestimmten Betrag liegt, während er öffnet, wenn das Gaspedal über diesen Betrag hinaus niedergetreten wird. Der Zweck des vorbeschriebenen Schalters 120 wird später noch beschrieben.
  • Die Luftströmung durch die zweite Lufteintrittsbohrung 94 wird dauernd zwischen Null und einem vorbestimmten Maximalwert gesteuert, wenn das Gaspedal zwischen der unbelasteten Stellung und einer ganz niedergetretenen Stellung bewegt wird. Die Steuerung erfolgt mit Hilfe eines Nadelventils 124 mit einem kegelförmigen Ende, welches in das äußere Ende der zweiten Lufteintrittsbohrungv94 eingreift. Das Nadelventil 124 besitzt BUnde 126, welche in einer Bohrung eines Ventilführungsteiles 128 des Gehäuses 36 gleitend gelagert sind, und wird mittels einer vorgespannten Feder 130 in bezug auf die Fig.11 nach rechts gedrückt, so daß das kegelförmige Ende in das äußere Ende der zweiten Lufteintrittsbohrung 94 eingreift und diese Bohrung vollkommen verschließt. Das Nadelventil 124 ist mittels einer flexiblen Einrichtung, wie z.B. mittels eines Kabels 132 mit dem mechanischen Gestänge 34 des Gaspedals 24 verbunden. Das Kabel 132 erstreckt sich innerhalb einer Hülse 134. Das Nadelventil 124 wird also von der vorgespannten Feder 130 in.die Schließstellung gedrückt, in welcher es die zweite Lufteintrittsbohrung 94 verschließt, kann jedoch mittels des Gaspedales 24 über das mechanische Gestänge 34 und das Kabel 132 von der zweiten Lufteintrittsbohrung 94 wegbewegt werden, so daß die Luftströmung von dem Lufteinlaßkanal 96 durch die zweite Lufteintrittsbohrung 94 in die Luftkammer 40 eintreten kann, wobei die Luftmenge zunimmt, je weiter das Gaspedal 24 niedergetreten wird, da sich dadurch das Nadelventil 124 von der Lufteintrittsbohrung 94 weiter entfernt.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist ferner eine Differentialdruckeinrichtung 136 auf, die auf den in der vorbeschriebenen Ventilkammer 42 herrschenden Unterdruck oder atmosphärischen Druck anspricht. Die Differentialdruckeinrichtung 136 besitzt ein Gehäuse 138, das mittels einer flexiblen Membran 140 in eine im Volumen veränderbare Kammer 142 und eine über eine Öffnung 146 des Gehäuses 138 mit der Atmosphäre dauernd in Verbindung stehende Luftkammer 144 unterteilt ist. Das Gehäuse 138 besitzt eine im Abstand zur Membran 140 angeordnete Wand 138a, welche die im Volumen veränderbare Kammer 142 begrenzt. Die Membran 140 wird von der Innenfläche der Wand 138a des Gehäuses 138 mittels einer vorgespannten Feder 148 weggedrückt, welche sich einerseits auf der Wand 138a und andererseits auf der Membran 140 abstützt, so daß die Kammer 142 durch den Einfluß der Feder 148 vergrößert wird. Die im Volumen veränderbare Kammer 142 steht über einen Kanal 150 dauernd mit der Ventilkammer 42 des vorbeschriebenen Gehäuses 36 in Verbindung. Wenn die Ventilkammer 42 mit der Unterdruckkammer 38 verbunden ist, dann wirkt der Unterdruck auch in der im Volumen veränderbaren Kammer 142. Der Unterdruck wirkt auf die Membran 140 und sorgt dafür, daß sich die Membran entgegen der Kraft der vorgespannten Feder 148 zur Innenfläche der Wand 138a des Gehäuses 138 bewegt, bis die Membran 140 einen kleinsten Abstand zur Wand 138a des Gehäuses 138 aufweist und die im Volumen.veränderbare Kammer 142 ein minimales Volumen besitzt. Wenn dagegen die Ventilkammer 42 mit der Luftkammer 40 des Gehäuses 36 verbunden ist, dann herrscht in der im Volumen veränderbaren Kammer 142 der Umgebungsluftdruck, so daß die Membran 140 durch die Kraft der vorgespannten Feder 148 von der Wand 138a des Gehäuses 138 weggedrückt wird, bis die Membran 140 einen größten Abstand zur Wand 138a aufweist und die im Volumen veränderbare Kammer 142 ein maximales Volumen besitzt, wie dies in der Fig.1 gezeigt ist.
  • Der mittlere Teil der Membran 140 ist zwischen Befestigungsscheiben 152 und 152' festgeklemmt und an einer Kupplungsbetätigungsstange 154 befestigt, welche sich im wesentlichen senkrecht zur Membran 140 erstreckt und durch die auf der der Wand 138a des Gehäuses 138 gegenüberliegenden Seite des Gehäuses hindurch nach außen greift. Ein mechanisches Gestänge 156 weist einen Hebel 158 auf, der um eine Drehachse 160 drehbar gelagert ist. Der Hebel 158 ist mit einem Ende an der Kupplungsbetätigungsstange 154 und mit dem anderen Ende an einem Druckkörper 164 angelenkt, welcher mit der Ausrückhebeleinrichtung 16 der automatisch betätigten Kupplung 10 im Eingriff steht. Wenn die Membran 114 der Differentialdruckeinrichtung 136 in diejenige Stellung bewegt wird, in welcher die im Volumen veränderbare Kammer 142 ihr kleinstes Volumen einnimmt, worauf bereits eingegangen wurde, dann wird die Kupplungsbetätigungsstange 154 in bezug auf Zeichnung in Richtung des Pfeiles D nach links bewegt, so daß der Hebel 158 um die Drehachse 160 entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht wird und die Kupplung 10 ausgerückt wird Wenn dagegen die Membran 140 der Differentialdruckeinrichtung 136 in diejenige Stellung bewegt wird, in welcher die im Volumen veränderbare Kammer 142 ihr maximales Volumen erhält, dann wird die Kupplungsbetätigungsstange 154 in bezug auf die Zeichnung in Richtung des Pfeiles E nach rechts bewegt, so daß der Hebel 158 um die Drehachse 160 im Uhrzeigersinn gedreht wird und die Kupplung 10 eingerückt wird.
  • Auf diese Weise wird die Kupplung 10 eingerückt bzw. ausgerückt, wenn die Membran 140 der Differentialdruckeinrichtung 136 zwischen den beiden Stellungen hin- und herbewegt wird, bei welchen die im Volumen veränderbare Kammer 142 ihr kleinstes bzw. größtes Volumen besitzt.
  • Wenn der Getriebeschalthebel 22 während des Fahrzeugbetriebes zum Gangwechsel von einer Stellung in eine andere Stellung bewegt wird, dann wird der auf die Bewegung des Schalthebels ansprechende Schalter 88 geschlossen. Wenn in diesem Augenblick das Gaspedal 24 losgelassen worden ist, dann ist der durch das Gaspedal betätigte Schalter 90 ebenfalls geschlossen, so daß ein geschlossener Stromkreis zwischen der Gleichstromquelle 86 und der Magnetspule 76 der magnetbetätigten Ventilsteuereinrichtung 74 hergestellt wird, während der Zündschalter 84 geschlossen bleibt. Die Magnetspule 76 wird daher von der Gleichstromquelle 86 erregt und bewirkt, daß sich der Magnetkern 80 axial zur Unterdruckkammer 38 bewegt. Der Plunger 82 bewegt sich durch die Unterdruckkammer 38 hindurch gegen das in der Ventilkammer 42 angeordnete in zwei Schaltstellungen schaltbare Ventil 64. Das Ventil 64 wird entgegen der Kraft der vorgespannten Feder 72 von der Unterdruckkammer 38 wegbewegt und hebt sich von dem Ventilsitz 54 ab, der zwischen der Unterdruckkammer 38 und der Ventilkammer 42 angeordnet ist, so daß durch die Öffnung des Ventilsitzes 54 eine Verbindung zwischen der Unterdruckkammer 38 und der Ventilkammer 42 hergestellt wird.
  • Das Ventil 64 setzt sich schließlich auf den Ventilsitzwandteil 62 am Ende des Luftkanals 60 auf, wobei sich dieser Ventilsitzwandteil zwischen der Luftkammer 40 und der Ventilkammer 42 befindet, und verschließt die Ventilkammer 42 gegenüber der Luftkammer 40. Unter diesen Bedingungen wird durch den in der Unterdruckkammer 38 und in dem Unterdruckbehälter 52 herrschenden Unterdruck durch die Ventilkammer 42 und den Kanal 150 Luft aus der im Volumen veränderbaren Kammer 142 der Differentialdruckeinrichtung 136 abgesaugt, so daß sich in der im Volumen veränderbaren Kammer142 ein Unterdruck einstellt. Der Unterdruck wirkt auf die Membran 140, welche sich infolgedessen entgegen der Kraft der vorgespannten Feder 148 auf die Wand 138a des Gehäuses 138 zubewegt. Dadurch wird die Kupplung 10 über das Gestänge 156, welches die Kupplung 10 mit der Membran 140 der Differentialdruckeinrichtung 136 verbindet, ausgerückt. Die in der vorbeschriebenen Weise zwischen der Unterdruckkammer 38 und der im Volumen veränderbaren Kammer 142 hergestellte Unterdruckverbindung bewirkt ein Abfallen des in der Unterdruckkammer 38 und dem Unterdruckbehälter 52 vorhandenen Unterdruckniveaus. Wenn das Unterdruckniveau in der Unterdruckkammer 38 derart abgefallen ist, dann wird jedoch das Rückschlagventil 48 durch den in der Unterdruckleitung 44 herrschenden Ansaugdruck von dem Unterdruckeinlaß 46 abgehoben, so daß der Unterdruckeinlaß 46 solange geöffnet bleibt, bis der in der Unterdruckkammer 38 und dem Unterdruckbehälter 52 herrschende Unterdruck wieder das Unterdruckniveau der Ansaugleitung 28 erreicht. Die Kraft der auf das Rückschlagventil 48 wirkenden Feder 50 ist so klein bemessen, daß sie lediglich dazu dient, das Ventil 48 innerhalb der Ventilkammer zu halten, in welcher sich das Ventil 48 bewegt.
  • Wenn das Umschalten des Ganges vollendet ist und der Getriebeschalthebel 22 losgelassen wird, dann öffnet der auf die Bewegung des Getriebeschalthebels ansprechende Schalter 88 und unterbricht die Verbindung zwischen der Magnetspule 76 der magnetbetätigten Ventilsteuereinrichtung 74 und der Gleichstromquelle 86 selbst dann, wenn der durch das Gaspedal geschaltete Schalter 90 noch geschlossen ist. Die Magnetspule 76 wird nun entregt und bewirkt eine Zurückbewegung des Magnetkernes 80 in die Ausgangsstellung, so daß sich der Plunger 82 von der Ventilkammer 42 wieder wegbewegt. Das in zwei Schaltstellungen schaltbare Ventil 64 wird daher von dem Ventilsitzwandteil 62 abgehoben und durch die vorgespannte Feder 72 auf den Ventilsitz 54 gedrückt, der sich zwischen der Unterdruckkammer 38 und der Ventilkammer 42 befindet, so daß die Verbindung zwischen der Unterdruckkammer 38 und der Ventilkammer 42 unterbrochen wird und durch den Luftkanal 60 eine Verbindung zwischen der Luftkammer 40 und der Ventilkammer 42 hergestellt wird, wie dies in der Zeichnung gezeigt ist. Atmosphärische Luft gelangt infolgedessen durch die Luftkammer 40, die Ventilkammer 42 und den Luftkanal 60 in die im Volumen veränderbare Kammer 142 der Differentialdruckeinrichtung 136. Die Membran 140 der Differentialdruckeinrichtung 136 wird nun mittels der vorgespannten Feder 148 von der Wand 138a des Gehäuses 138 weggedrückt, so daß sie von der Wand den größten Abstand aufweist und die im Volumen veränderbare Kammer 142 das größte Volumen besitzt. Über die an der Membran 140 beschriebene Kupplungsbetätigungsstange 154 und das Gestänge 156 wird die Kupplung 10 in der vorbeschriebenen Weise eingerückt.
  • Wenn die Membran 140 der Differentialdruckeinrichtung 136 eine Stellung einnimmt, bei welcher die Kammer 142 ihr kleinstes Volumen aufweist, dann wird die Kupplungsbetätigungsstange 154 in einer Stellung gehalten, in welcher die Kupplung 10 vollständig ausgerückt ist, das heißt in welcher das Antriebsteil und das angetriebene Teil (nämlich das Schwungrad 12 bzw. die Reibscheibe 14) der Kupplung 10 einen maximalen Abstand voneinander aufweisen. Wenn die Membran 140 aus dieser bestimmten Stellung herausbewegt wird, dann wird die Kupplungsbetätigungsstange 154 in die Richtung des Pfeiles E bewegt, wodurch das angetriebene Teil dichter an das antreibende Teil heranbewegt wird.
  • Da jedoch für die Kupplung 10 und die Kupplungsbetätigungseinrichtung mit der Kupplungsbetätigungsstange 154 und dem mechanischen Gestänge 156 ein Spiel vorgesehen ist, in welchem das angetriebene Teil mit dem antreibenden Teil der Kupplung 10 in Eingriff gebracht wird, ergibt sich ein bestimmtes Intervall, bevor die Kupplung 10 eingerückt ist, nachdem die Membran 140 in Bewegung gesetzt wurde und sich von derjenigen Stellung wegbewegte, in welcher die im Volumen veränderbare Kammer 142 ihr kleinstes Volumen aufwies. Dieses Intervall wird nachfolgend als Kupplungsausrückbewegungsspiel (clutch disengagement allowance displacement range) oder einfach als Bewegungsspiel der Kupplungsbetätigungsstange 154 bezeichnet. Am Ende des Bewegungsspiels der Kupplungsbetätigungsstange 154 kommt das angetriebene Teil der Kupplung mit dem antreibenden Teil in Eingriff, so daß die Kupplung 10 eingerückt wird. Der Augenblick, in welchem der Eingriff der Kupplung 10 erfolgt, wird nachfolgend als Kupplungspunkt (CP) in der Bewegung der Kupplungsbetätigungsstange 154 bezeichnet. Wenn sich die Kupplungsbetätigungsstange 154 durch den Kupplungspunkt hindurchbewegt hat, während sich die Kupplungsteile der Kupplung 10 im Eingriff befinden, dann können das antreibende und angetriebene Teil der Kupplung 10 für einen bestimmten Zeitraum aufeinander gleiten, wobei ein Drehmoment selbst dann nicht zu 100% übertragen wird, wenn sich die Kupplungsbetätigungsstange 154 axial in Richtung des Pfeiles E weiterbewegt. Der Bereich, in welchem sich die Kupplungsbetätigungsstange 154 unter diesen Bedingungen bewegt, wird als Bereich bezeichnet, bei welchem ein Teilmoment übertragen wird. Wenn sich die Kupplungsbetätigungsstange 154 innerhalb dieses Bereiches bewegt, dann steigt das Moment, das von dem antreibenden Teil auf das angetriebene Teil übertragen wird, progressiv an, während die Kupplungsbetätigungsstange 154 durch die Bewegung der Membran 140 in Richtung des Pfeiles E bewegt wird, indem sich die Membran in diejenige Richtung bewegt, in welcher die im Volumen veränderbare Kammer 142 der Differentialdruckeinrichtung 136 ihr maximales Volumen erreicht. Wenn die Kupplungsbetätigungsstange 154 weiterbewegt wird, dann gleicht sich die Drehzahl des angetriebenen Teiles der Kupplung 10 am Ende des Schlupfmomentbereiches an die Drehzahl des antreibenden Teiles genau an, so daß die Kupplung 10 vollkommen eingerückt ist und das Drehmoment 100%ig übertragen wird. Dieser Augenblick ist der volle Eingriffspunkt (FEP) in der Bewegung der Kupplungsbetätigungsstange 154, bei welchem die Kupplung eingerückt ist. Die Bewegung der Kupplungsbetätigungsstange 154 kann an diesem Eingriffspunkt beendet sein, jedoch ist aus einem später noch erklärten Grund vorzugsweise ein kleines Spiel für die Kupplungsbetätigungsstange 154 vorgesehen, so daß sich diese über den vollen Eingriffspunkt hinaus weiterbewegen kann.
  • Die Strecke, über welche sich die Kupplungsbetätigungsstange 154 über den vollen Eingriffspunkt hinaus weiterbewegen kann, wird nachfolgend als zusätzlicher Bewegungsbereich (surplus displacement range) bezeichnet. Die Kupplungsbetätigungsstange 154 beendet ihre Bewegung am Ende dieses zusätzlichen Bewegungsbereiches, wenn die Membran 140 der Differentialdruckeinrichtung 136 diejenige Stellung erreicht hat, in welcher die im Volumen veränderbare Kammer 142 ihr größtes Volumen besitzt. Wenn die Membran 140 aus derjenigen Stellung, in welcher die Kammer 142 ihr größtes Volumen besitzt, in diejenige Stellung, in welcher die Sammer 142 ihr kleinstes Volumen besitzt, bewegt wird, dann laufen die vorbeschriebenen Vorgänge in umgekehrter Reihenfolge ab, so daß das durch die Kupplung 10 übertragene Drehmoment abzunehmen beginnt, wenn sich die Kupplungsbetätigungsstange 154 in Richtung des Pfeiles D an dem vollen Eingriffspunkt vorbeibewegt, und die Kupplung 10 ist ausgerückt, wenn die Kupplungsbetätigungsstange 154 über den Kupplungspunkt hinaus bewegt worden ist. Die Bewegung der Kupplungsbetätigungsstange 154, die zu einem Ausrücken der Kupplung 10 führt, ist durch die Strecke A1-A2 in das Diagramm gemäß Fig.2 mit einer ausgezogenen Linie eingezeichnet. Die Verschiebung der Kupplungsbetätigungsstange 154 vom Punkt A1 zum Punkt A2, das heißt die Steigung des Abschnittes A1-A2 hängt von der Geschwindigkeit ab, mit welcher der Unterdruck in der im Volumen veränderbaren Kammer 142 der Differentialdruckeinrichtung 136 aufgebaut wird, nachdem das Ventil 164 derart bewegt wurde, daß eine Verbindung zwischen der Unterdruckkammer 38 und der Ventilkammer 42 hergestellt wurde. Die Strecke B1-B2, die im Diagramm gemäß Fig.2 gestrichelt dargestellt ist, bezeichnet die Änderung des übertragenden Drehmomentes, welche dann erfolgt, wenn die Kupplungsbetätigungsstange 154 vom Punkt A1 zum Punkt A2 bewegt wird.
  • Wenn die Magnetspule 76 der magnetbetätigten Ventilsteuereinrichtung 74 für das Ventil 64 erregt bleibt, dann wird die Membran 140 in derjenigen Stellung gehalten, in welcher die Kammer 142 ein minimales Volumen besitzt, so daß die Kupplungshetätigungsstange 154 in einer durch den Abschnitt A2-A3 im Diagramm in Fig.2 gezeigten Axialstellung verbleibt.
  • Wenn der Getriebeschalthebel 22 jedoch losgelassen wird und infolgedessen der auf den Getriebeschalthebel ansprechende Schalter 88 nach Beendigung des Umschaltens des Getriebes geschlossen wird, dann wird die Magnetspule 76 der magnetbetätigten Ventilsteuereinrichtung 74 entregt und bewirkt, daß das Ventil 64 die Verbindung zwischen der Unterdruckkammer 38 und der Ventilkammer 42 und damit der im Volumen veränderlichen Kammer 142 der Differentialdruckeinrichtung 136 unterbricht. Es ist nun eine Verbindung zwischen der Luftkammer 40 und der Ventilkammer 42 des Gehäuses 36 hergestellt sowie eine Verbindung zwischen der Luftkammer 40 des Gehäuses 36 über die Ventilkammer 42 und den Kanal 150 mit der im Volumen veränderlichen Kammer 142 der Differentialdruckeinrichtung 136. Wenn das Fahrzeug unter diesen Bedingungen mit einer Geschwindigkeit fährt, die größer als das vorbeschriebene Geschwindigkeitsniveau vo ist, und wenn das Gaspedal 24 losgelassen worden ist und der Motor z.B. durch die Fahrzeugträgheitskraft angetrieben wird, dann wird die Magnetspule 106 der magnetbetätigten Ventilsteuereinrichtung 104 für das in zwei Stellungen schaltbare Ventil 102, welche der ersten Lufteintrittsbohrung 92 zugeordnet ist, von der Gleichstromquelle 86 erregt, während gleichzeitig die Ventilnadel 124, die mit dem Gestänge 34 des Gaspedals verbunden ist, in einer Stellung gehalten wird, in welcher sie die zweite Lufteintrittsbohrung 94 ganz verschließt Das in zwei Stellungen schaltbare Ventil 102 wird daher in einer Position gehalten, in welcher die erste Lufteintrittsbohrung 92 geöffnet werden kann, so daß atmosphärische Luft durch die erste Lufteintrittsbohrung 92 in einer bestimmten Menge (die durch den Buchstaben H wiedergegeben ist) in die Luftkammer 40 eintreten kann und durch die Luftkammer 40, den Luftkanal 60, die Ventilkammer 42 und den Kanal 150 in die Kammer 142 der Differentialdruckeinrichtung 136 gelangen kann. Es wird daher in der Kammer 142 atmosphärischer Druck aufgebaut, so daß die in der Kammer 142 angeordnete Feder 148 die Membran 140 aus derjenigen Stellung wegbewegt, in welcher die Kammer 142 ihr kleinstes Volumen besitzt. Infolge der Reibung zwischen einigen sich bewegenden Teilen der Kupplung 10 und des mechanischen Gestänges 156 und infolge der Verzögerung, die dadurch bedingt ist, daß sich der Druck in der im Volumen veränderbaren Kammer 142 erst bis zu einem wirksamen Druckniveau aufbaut, um die Membran 140 zusammen mit der Kraft der vorgespannten Feder 148 nach einer Zeit t1, bei welcher die Magnetspule 106 erregt wird, zu verschieben, beginnen die Membran 140 und damit die Kupplungsbetätigungsstange 154 ihre Bewegung erst am Zeitpunkt t2, nachdem eine bestimmte Zeitperiode T1 nach dem Zeitpunkt t1 abgelaufen ist. Wenn die Membran 140 auf diese Weise aus derjenigen Stellung fortbewegt wird, in welcher die Kammer 142 ihr kleinstes Volumen besitzt, und wenn infolgedessen die Kupplungsbetätigungsstange 154 axial in Richtung des Pfeiles E bewegt wird, dann wird die Kupplung 10 entlang der Strecke A4-A5 des in der Fig.2 gezeigten Diagrammes zunehmend eingerückt. Die Geschwindigkeit der Verschiebung der Kupplungsbetätigungsstange 154 ist abhängig von der Luftmenge H, welche durch die erste Lufteintrittsbohrung 92 in die Luftkammer 40 des Gehäuses 36 gelangt. Unter diesen Bedingungen, bei welchen sich die Kupplungsbetätigungsstange 154 innerhalb des Kupplungsbewegungsspielraumes A4-A5 frei bewegt, bleibt die Kupplung 10 ausgerückt, so daß durch die Kupplung 10 kein Drehmoment übertragen wird. Wenn die Kupplungsbetätigungsstange 154 den Kupplungspunkt CP am Zeitpunkt t3 erreicht, nachdem eine bestimmte Zeitperiode T2 nach dem Zeitpunkt t2 abgelaufen ist, kommt die Kupplung 10 in Eingriff und beginnt das Drehmoment zu übertragen. Wenn die Rupplungsbetätigungsstange 154 weiter in Richtung des Pfeiles E über den Kupplungspunkt CP hinaus bewegt wird, wie dies durch die Strecke A5-A6 im Diagramm gemäß Fig.2 gezeigt ist, dann nimmt das durch die Kupplung 10 übertragene Drehmoment direkt proportional zur Verschiebung der Kupplungsbetätigungsstange 154 zu, wie dies durch den Abschnitt B3-B4 des Diagramms gestrichelt gezeigt ist, und erreicht sein Maximum am Zeitpunkt t4, nachdem nach dem Zeitpunkt t3 eine bestimmte Zeitperiode T3 abgelaufen ist. In dem Zeitraum, in welchem die Kupplungsbetätigungsstange 154 im Schlupfmomentenbereich A5-A6 bewegt wird, wird ein begrenztes, jedoch zunehmend größeres Drehmoment durch die Kupplung 10 übertragen, so daß eine begrenzte Bremskraft auf das Fahrzeug ausgeübt wird, indem die Trägheitskraft des Fahrzeuges den Motor über das Getriebe und die Kupplung 10 antreibt. Im Zeitpunkt t4, der das Ende des Schlupfmomentenbereichs angibt, erreicht die Kupplungsbetätigungsstange 154 den bereits erwähnten vollen Eingriffspunkt FEP, bei welchem die Kupplung 10 voll eingerückt ist und das Drehmoment 100%ig überträgt. Die Kupplungsbetätigungsstange 154 wird durch die Membran 140 der Differentialdruckeinrichtung 136 weiter angetrieben und über einen bestimmten Zeitraum T4 durch den zusätzlichen Bewegungsbereich über den Eingriffspunkt FEP hinaus bewegt, bis die Kupplungsbetätigungsstange 154 die Endlage zum Zeitpunkt t5 erreicht hat, wobei diese Bewegung durch den Abschnitt A6-A7 in das Diagramm gemaß Fig.2 eingezeichnet ist. Dadurch, daß sich die Kupplungsbetätigungsstange 154 etwas über den vollen Eingriffspunkt FEP hinaus bewegen kann, wird garantiert,daß die Kupplung 10 absolut in einen schlupffreien Eingriff eingerückt wird. Die vorbeschriebene Endstellung der Kupplungsbetätigungsstange 154,die einen solchen Eingriffszustand der Kupplung 10 bewirkt, wird erreicht, wenn die Membran 140 der Differentialdruckeinrichtung 136 in diejenige Position bewegt worden ist, bei welcher die im Volumen veränderbare Kammer 142 der Differentialdruckeinrichtung 136 ein maximales Volumen besitzt.
  • Wenn der Getriebeschalthebel 22 bei einem Betriebszustand des Fahrzeuges losgelassen wird, bei welchem die Fahrzeuggeschwindigkeit unter dem vorbestimmten Geschwindigkeitsniveau vo liegt, dann ist die Luftkammer 40 des Gehäuses 36 gegenüber der atmosphärischen Luft verschlossen, wobei sich die Magnetspule 106 der magnetbetätigten Ventilsteuereinrichtung 104 in ihrem entregten Zustand befindet, so daß' die Kupplung 10 so lange nicht eingerückt werden kann, so lange das Gaspedal 24 nicht niedergetreten wird, um das Nadelventil 124 in Öffnungsstellung zu bewegen und damit die zweite Lufteintrittsbohrung zu öffnen. Aus diesem Grunde kann das Fahrzeug angehalten werden, ohne daß das Getriebe in die Neutralstellung geschaltet wird oder daß der Getriebeschalthebel 22 mit der Hand laufend belastet werden muß, um das Fahrzeug aus dem Stand anzufahren.
  • Wenn das Gaspedal 24 zum Anfahren des Fahrzeuges aus dem Stand niedergetreten wird, dann wird das Nadelventil 124 durch das Gaspedal über das Kabel 132 angetrieben und öffnet die zweite Lufteintrittsbohrung 94. Das Nadelventil 124 ist derart ausgelegt, daß der effektive öffnungsquerschnitt der Lufteintrittsbohrung 94 direkt proportional zur Tiefe geöffnet wird, bis zu welcher das Gaspedal 24 aus der Ruhestellung niedergetreten wird. Die atmosphärische Luft wird daher durch die zweite Lufteintrittsöffnung 94 in die Luftkammer 40 in einer zunehmenden Menge eingeleitet, wenn das Gaspedal 24 aus der Neutralstellung tiefer niedergetreten wird. Die durch die zweite Lufteintrittsbohrung 94 in die Luftkammer 40 eintretende atmosphärische Luft gelangt durch den Luftkanal 60, die Ventilkammer 42 und durch den Kanal 150 in die im Volumen veränderbare Kammer 142 der Differentialdruckeinrichtung 136. Die Kupplung 10 wird daher in Eingriff gebracht und dann in die voll eingerückte Stellung bewegt, wobei die Einrückgeschwindigkeit proportional zu der durch die zweite Lufteintrittsbohrung 94 eintretenden Luftmenge erfolgt, welche wiederum von der Tiefe abhängig ist, mit welcher das Gaspedal 24 aus der Neutralstellung niedergedrückt wird. Die Fig.3 zeigt Ausführungsbeispiele für die Bewegung der Kupplungsbetätigungsstange 154, durch welche ein Einrücken der Kupplung 10 hervorgerufen wird, wobei die Betätigung in der vorbeschriebenen Weise erfolgt und angenommen wird,daß das Fahrzeug mit einer Geschwindigkeit fährt, die unter dem vorbestimmten Geschwindigkeitsniveau voliegt,so daß der auf die Fahrzeuggeschwindigkeit ansprechende Schalter 118 geöffnet ist und infolgedessen die erste Lufteintrittsbohrung 92 durch das Ventil 102 geschlossen ist. Wenn also die zweite Lufteintrittsbohrung 94 zum Zeitpunkt t1 geöffnet ist, bei welchem das Gaspedal 24 aus der Neutralstellung niedergetreten wurde, dann gelangt atmosphärische Luft in einer Menge in die im Volumen veränderbare Kammer 142 der Differentialdruckeinrichtung 136, welche der Verschiebebewegungdes Gaspedals 24 proportional ist. Aus dem vorher beschriebenen Grund verharren jedoch die Membran 140 der Differentialdruckeinrichtung 136 und damit die Kupplungsbetätigungsstange 154 einen Augenblick in ihrer Stellung, nachdem die zweite Lufteintrittsbohrung 94 geöffnet wurde. Nach Ablauf eines bestimmten Zeitintervalls von dem Zeitpunkt t1 beginnt die Kupplungsbetätigungsstange 154 zum Zeitpunkt t2 ihre Bewegung mit einer bestimmten zur Luftströmung durch die zweite Lufteintrittsöffnung 94 proportionalen Geschwindigkeit. Die Bewegungsgeschwindigkeit der Rupplungsbetätigungsstange 154 nimmt also laufend zu, wie dies durch die Linien P1, P2 und P3 angedeutet ist, wenn die Strömungsmenge der durch die Lufteintrittsbohrung 94 eintretenden Luft von H1 auf H2 und von H2 auf H3 zunimmt. Die Kupplungsbeiätigungsstange 154 erreicht daher den Kupplungspunkt CP zu um so früheren Zeitpunkten e1, e2 und e3, wenn das Gaspedal 24 zu Tiefen niedergedrückt wird, bei welchen Luftströmungen H1, H2 und H3 durch die zweite Lufteintrittsbohrung 94 erzeugt werden.
  • Wenn das Fahrzeug mit einer Geschwindigkeit fährt, die das vorbestimmte Geschwindigkeitsniveau vo überschreitet, dann wird der auf die Fahrzeuggeschwindigkeit ansprechende Schalter 118 geschlossen, so daß diaMagnetspule 106 der magnetbetätigten Ventilsteuereinrichtung 104 erregt wird und nicht nur die zweite Lufteintrittsbohrung 94, sondern auch die erste Lufteintrittsbohrung 92 geöffnet wird. Unter diesen Voraussetzungen ist die Bewegungsgeschwindigkeit der Kupplungsbetätigungsstange 154 weiter vergrößert, wie dies durch die Linien Q1, Q2 und Q3 in Fig.4 in Abhängigkeit von der Gesamtströmungsmenge H+H1, H+H2 oder H+H3 dargestellt ist, wobei die durch die erste Lufteintrittsbohrung 92 eintretende Luftmenge H konstant ist, während die durch die zweite Lufteintrittsbohrung 94 eintretende Luftmenge H1, H2 und Hs veränderlich ist. In Fig.4 gibt die Linie Q0 die Verschiebung der Kupplungsbetätigungsstange 154 bei einem Zustand an, bei welchem Luft nur durch die erste Lufteintrittsbohrung 92 eintritt, während die zweite Lufteintrittsbohrung 94 verschlossen ist. Die Linie Q0 entspricht daher den in der Fig.2 ausgezogen dargestellten Linien.
  • Wenn das Gaspedal 24 beim Starten des Fahrzeuges aus dem Stand ganz niedergetreten wird, dann besteht die Gefahr, daß der Motor mit einer zu hohen Drehzahl läuft, da die Kupplung 10 nicht in einer geeigneten Zeit eingerückt werden kann, weil die Luft-nur durch die zweite Lufteintrittsbohrung 94 eintritt, während die erste Lufteintrittsbohrung so lange geschlossen ist, bis die Fahrzeuggeschwindigkeit das vorbestimmte Geschwindigkeitsniveau vo erreicht hat. Zur Vermeidung dieses Nachteiles ist der auf den Gaspedalhub ansprechende Schalter 120 mit dem auf die Fahrzeuggeschwindigkeit ansprechenden Schalter 118 in Reihe geschaltet. Der auf den Gaspedalhub ansprechende Schalter 120 ist derart ausgelegt, daß er öffnet, wenn die Beweguna des Gaspedals 24 einen vorbestimmten Wert aus der Ruhestellung überschreitet, so daß die Magnetspule 106 der magnetbetätigten Ventilsteuereinrichtung 104 von der Gleichstromquelle 86 getrennt wird, wenn das Gaspedal 24 um eine den vorbestimmten Wert überschreitende Tiefe niedergetreten wird. Wenn das Gaspedal 24 beim Starten des Fahrzeuges aus dem Stand ganz niedergetreten wird, dann wird das in zwei Stellungen schaltbare Ventil 102 bewegt, so daß die erste Lufteintrittsbohrung 92 geöffnet wird, was zur Folge hat, daß die Kupplung 10 genügend schnell durch die beiden Luftströme eingerückt werden kann, die durch die erste Lufteintrittsöffnung 92 und die zweite Lufteintrittsöffnung 94 eintreten, selbst wenn das Fahrzeug mit einer niedrigen Geschwindigkeit fährt und infolgedessen der auf die Fahrzeuggeschwindigkeit ansprechende Schalter 118 geschlossen sein mag.
  • Die Fig.5 zeigt ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel, welches gegenüber dem in der Fig.1 gezeigten Ausführungsbeispiel eine verbesserte Version betrifft. Zusätzlich zu den Bauteilen und Einheiten, die bei dem in der Fig.1 gezeigten Ausführungsbeispiel verwendet wurden, weist das in der Fig.5 gezeigte Ausführungsbeispiel Ventile und Ventilbetätigungseinrichtungen auf, die zu einer weiteren Steigerung der Einrückgeschwindigkeit der Kupplung 10 beitragen, mit welcher diese durch den Schlupfmomentenbereich in den voll eingerückten Zustand bewegt wird. Zu diesem Zweck ist das Gehäuse 36 mit einer dritten Lufteintrittsbohrung 166 ausgestattet, durch welche eine im wesentlichen ungedrosselte Luftverbindung zwischen der Luftkammer 40 und der Atmosphärenluft durch den bereits erwähnten Lufteintrittskanal 96 und den Luftfilter 98 ermöglicht wird. In der Luftkammer 40 ist ein in zwei Stellungen schaltbares Ventil 168 vorgesehen, welches zwischen einer ersten Stellung, in welcher die dritte Lufteintrittsbohrung 166 verschlossen ist, wie dies in der Fig.5 dargestellt ist, und einer zweiten Stellung bewegbar ist, in welcher die dritte Lufteintrittsbohrung 166 geöffnet ist.
  • Das Ventil 168 wird mittels einer vorgespannten Feder 170, die in der Luftkammer 40 angeordnet ist, in die-erste Stellung gedrückt. Zur Bewegung des Ventils 168 entgegen der Kraft der vorgespannten Feder 170 in die zweite Stellung ist eine magnetbetätigte Ventilsteuereinrichtung 172 vorgesehen, die in das Gehäuse 36 eingebaut und dem Ventil 168 zugeordnet ist. Die magnetbetätigte Ventilsteuereinrichtung 172 weist eine Magnetspule 174 mit einem zuführenden Leiter 176 und einem abführenden Leiter 176' sowie einen Magnetkern 178 auf, welcher von der Magnetspule 174 konzentrisch umschlossen wird und welcher in axialer Richtung von der Außenseite der Luftkammer 40 her auf die erwähnte Lufteintrittsbohrung 166 zu und von dieser wegbewegbar ist. Der Magnetkern 178 ist mit einem Plunger 180 fest verbunden oder mit diesem aus einem Stück gebildet, welcher sich von dem Magnetkern 178 axial nach vorn erstreckt und mit dem Kern in axialer Richtung bewegbar ist. Der Magnetkern 178 besitzt im entregten Zustand der Magnetspule 174 einen axialen Abstand von der Lufteintrittsbohrung 166 und wird in Axialrichtung an die Lufteintrittsbohrung 166 heranbewegt, wenn die Magnetspule 174 erregt wird. Wenn der Magnetkern 178 seine von der Lufteintrittsbohrung 166 entfernte Stellung einnimmt und die Magnetspule 174 entregt ist, dann befindet sich das vordere Ende des Plungers 180 etwas oberhalb des Ventils 168, so daß das Ventil 168 die Lufteintrittsbohrung 166 unter der Einwirkung der vorgespannten Feder 170 verschließt.
  • Wenn der Magnetkern 178 jedoch auf die Lufteintrittsbohrung 166 zubewegt wird, dann drückt der Plunger 180 mit seinem vorderen Ende gegen das Ventil 168 und bewegt das Ventil 168 aus seiner ersten Stellung in seine zweite Stellung, so daß die dritte Lufteintrittsbohrung 166. entgegen der Kraft der vorgespannten Feder geöffnet wird und eine ungedrosselte Verbindung über die dritte Lufteintrittsbohrung 166 zwischen dem Lufteinlaßkanal 96 und der Luftkammer 40 hergestellt wird. Der zuführende Leiter 176 der Magnetspule 174 ist über den bereits erwähnten Schalter 84 mit der Gleichstromquelle 86 verbunden, während der abführende Leiter 176' der Magnetspule 174 über einen membranbetätigten Schalter 182 an Masse angeschlossen ist, wobei der membranbetätigte Schalter 182 am Gehäuse 138 der Differentialdruckeinrichtung 136 befestigt ist.
  • Das Gehäuse 138 der Differentialdruckeinrichtung 136 besitzt in der Wand 138a eine Öffnung 184, welche deckungsgleich zur Achse der Kupplungsbetätigungsstange 154 angeordnet ist, die sich von der Öffnung 184 zu der dem Schalter gegeüberliegenden Seite der Wand 138a erstreckt. Der membranbetätigte Schalter 182 besitzt ein Schaltergehäuse 186, welches auf der Außenfläche der Wand 138a des Gehäuses 138 derart befestigt ist, daß es die vorençähnte öffnung 184 überdeckt. Das Gehäuse 186 nimmt einen Satz normalerweise geöffneter Kontakte 188 auf, die einen geeigneten Abstand vom äußeren Ende der in der Wand 138a vorgesehenen Öffnung 184 besitzen. Die Kontakte 188 sind elektrisch zwischen Masse und das abführende Leiterende 176 der Magnetspule 174 geschaltet und schließen, wenn sie druckbelastet wercien. Ein Schalterbetätigungselement 190 besitzt einen Druckteil 190a, welcher zwischen dem äußeren Ende der öffnung 184 und dem Kontaktsatz 188 bewegbar ist, sowie einen Plunger 190b, welcher durch die Öffnung 184 der Wand 138a des Gehäuses 138 hindurch und in die Kammer 142 der Differentialdruckeinrichtung t36 eingreift und sich mit der Achse der an der Membran 140 befestigten Kupplungsbetätigungsstange 154 deckt. Das Schalterbetätigungselement 190 wird mittels einer in dem Schaltergehäuse 186 aufgenommenen vorgespannten Feder 192 von dem Kontaktsatz 188 weggedrückt, wobei der Druckteil 190a gegen die Außenfläche der Wand 138a des Gehäuses 138 gedrückt wird, während der Plunger 190b maximal in die im Volumen veränderbare Kammer 142 eingreift.
  • Das Schalterbetätigungselement 190 ist also axial fluchtend zur Bewegungsrichtung der Kupplungsbetätigungsstange 154 von einer ersten Stellung, in welcher der Druck teil 190a einen Abstand zum Kontaktsatz 188 aufweist und der Plunger 190b durch die Öffnung 184 hindurch maximal in die im Volumen veränderbare Kammer 142 eingreift, in eine zweite Stellung bewegbar, in welcher der Druckteil 190a gegen den Kontaktsatz 188 drückt und der Plunger 190h durch die öffnung 184 minimal in die im Volumen veränderbare Kammer 142 eingreift. Der Jiubdes SchaL-terbetätigungselementes 190 zwischen der ersten und der zweiten Stellung ist in der Fig.5 durch das Bezugszeichen d gekennzeichnet. Die vorgespannte Feder 192 drückt das Schalterbetätigungselement 190 in die vorbeschriebene zweite Stellung.
  • Wenn nun der Getriebeschalthebel 22 zum Umschalten in eine andere Gangstufe ergriffen wird und gleichzeitig das Gaspedal 24 losgelassen wird, dann werden sowohl der auf die Bewegung des Getriebeschalthebels ansprechende Schalter 88 als auch der auf die Stellung des Gaspedals ansprechende Schalter 90 geschlossen und die Magnetspule 76 der magnetbetätigten Ventilsteuereinrichtung 74 für das Ventil 64 in dem Gehäuse 36 erregt. Der riagnetkern 80 und damit der Plunger 82 der magnetbetätigten Ventilsteuereinrichtung werden daher vorwärts bewegt und schalten das in zwei Stellungen schaltbare Ventil 74 in diejenige Stellung, in welcher durch die Oeffnung des sich zwischen der Unterdruckkammer 38 und der Ventilkammer 42 befindlichen Ventilsitzes 54 eine Verbindung zwischen der Unterdruckkammer 38 und der Ventilkammer 42 in der vorbeschriebenen Weisehergestellt wird. über die Ventilkammer 42 und den Kanal 150 wird daher in der im Volumen veränderbaren Kammer 142 der Differentialdruckeinrichtung 136 ein Unterdruck erzeugt, und wirkt auf die Membran 140 der Differentialdruckeinrichtung 136. Die Membran 140 wird infolgedessen entgegen der Federkraft der vorgespannten Feder 148 zur Wand 138a des Gehäuses 138 bewegt und bewirkt, daß die Kupplung über die Kupplungsbetätigungsstange 154 und das mechanische Gestänge 156 zunehmend in Eingriff gebracht wird. Während dieser Zeit ist die Verbindung zwischen der Luftkammer 40 und der Ventilkammer 42 durch das in zwei Stellungen schaltbare Ventil 64 unterbrochen, welches auf dem Ventilsitzwandteil 62 des Gehäuses 36 aufsitzt, während gleichzeitig die dritte Lufteintrittsbohrung 166 durch das in zwei Stellungen schaltbare und von der Feder 170 belastete Ventil 168 verschlossen ist und die Magnetspule 164 der Ventilsteuereinrichtung 172 entregt bleibt. Während sich die Membran 140 auf die Innenfläche der Wand 138a des Gehäuses 138 zubewegt, kommt das innere Ende der Kupplungsbetätigungsstange 154 gegen das vordere Ende des Plungers 190b des von der Feder 192 in die erste Stellung gedrückten Schalterbetätigungselementes 190, dessen Plunger 190b maximal in die im Volumen veränderbare Kammer 142 eingreift, zur Anlage. Wenn die Membran 140 weiter auf die Innenfläche der Wand 138a zubewegt wird, dann legt sich das Schalterbetätigungselement 190, welches zusammen mit der Kupplungsbetätigungsstange 154 vorwärts bewegt wird, gegen den Kontaktsatz 188 an. Die Kontakte des Kontaktsatzes 188 sind nun geschlossen, so daß die Magnetspule 174 der magnetbetätigten Ventilsteuereinrichtung 172 erregt wird. Dadurch wird der Magnetkern 178 der magnetbetätigten Ventilsteuereinrichtung 172 axial auf die dritte Lufteintrittsbohrung 166 der Luftkammer 40 zubewegt, so daß der Plunger 180 gegen das in zwei Stellungen schaltbare Ventil 168 drückt.
  • Das Ventil 168 wird von dem Plunger 180 von der dritten Lufteintrittsbohrung 166 weggedrückt, so daß diese Bohrung geöffnet wird und eine im wesentlichen ungedrosselte Verbindung durch die Lufteintrittsbohrung 166 zwischen der Luftkammer 40 und dem Luftkanal 96 hergestellt wird. Atmosphärische Luft wird also durch die dritte Lufteintrittsbohrung 166 in die Luftkammer eingeleitet, gelangt jedoch nicht in die im Volumen veränderbare Kammer 142 der Differentialdruckeinrichtung 136, weil der Luftkanal 60 zwischen der Luftkammer 40 und der Ventilkammer 42 durch das Ventil 64 verschlossen ist und weil die magnetbetätigte Ventilsteuereinrichtung 74 erregt ist. Wenn die Membran 140 diejenige Stellung erreicht, in welcher die Kammer 142 ihr kleinstes Volumen besitzt, dann ist das Schalterbetätigungselement 190 um den Hub d aus der ersten Stellung in die zweite Stellung verschoben worden, in welcher der Plunger 190b durch die Öffnung 184 minimal in die im Volumen veränderbare Kammer 142 eingreift. Die axiale Bewegung der Kupplungsbetätigungsstange 154, welche der Bewegung der Membran 140 entspricht, wie dies bereits ausgeführt wurde, ist durch die Linie C1-C2 in Fig.6 dargestellt.
  • Wenn der Gangwechsel des Getriebes beendet ist und der Getriebeschalthebel 22 losgelassen wird, so daß auf ihn keine Kraft mehr ausgeübt wird, dann wird der auf die Bewegung des Getriebeschalthebels ansprechende Schalter 88 zum Zeitpunkt sl geöffnet, so daß die Magnetspule 76 der magnetbetätigten Ventilsteuereinrichtung 74 entregt wird.
  • Das Ventil 64 wird in der Ventilkammer 42 daher von der Feder 72 in die Schließstellung zurückbewegt, in welcher die Verbindung zwischen der Unterdruckkammer 38 und der Ventilkammer 42 unterbrochen wird und in welcher über den Luftkanal 60 eine Verbindung zwischen der Luftkammer 40 und der Ventilkammer 42 hergestellt wird. Die atmosphärische Luft, welche in die Luftkammer 40 eingeleitet wurde, wird nun durch den Luftkanal 60, die Ventilkammer 42 und den Kanal 150 in die im Volumen veränderbare Kammer 142 der Differentialdruckeinrichtung 136 eingeleitet. Wegen zwischen den Kupplungsteilen der Kupplung 10 und dem mechanischen Gestänge 156 auftretenden Reibungskräften und wegen der Verzögerung des atmosphärischen Druckaufbaus in der im Volumen veränderbaren Kammer 142 wird die Membran 140 aus derjenigen Stellung, in welcher die Kammer 142 ihr kleinstes Volumen aufweist, erst zu einem Zeitpunkt s2 herausbewegt, der um eine bestimmte Zeitperiode S1 nach dem Zeitpunkt 51 liegt, bei welchem das Ventil 168 die Lufteintrittsbohrung 166 freigibt. Wenn das Fahrzeug in diesem Augenblick mit einer Geschwindigkeit fährt, die unter dem vorbestimmten Geschwindigkeitsniveau vo liegt, das für den auf die Fahrzeuggeschwindigkeit ansprechenden Schalter 118 vorqegeben ist, und wenn das Gaspedal 24 in diesem Augenblick losgelassen ist, dann gelangt atmosphärische Luft nur durch die dritte Lufteintrittsbohrung 166 in die Luftkammer 40. Die Membran 140 und damit die Kupplungsbetätigungsstange 154 werden nach dem Zeitpunkt s2 mit einer Geschwindigkeit bewegt, die von der durch die Lufteintrittsbohrung 166 in die Luftkammer 40 einströmenden Luftmenge abhängt, wobei die Bewegung in Fig.6 durch die Linie C3-C4 wiedergegeben ist.
  • Wenn die Membran 140 um eine Strecke d aus derjenigen Stellung, in welcher die im Volumen veränderbare Kammer 142 ihr kleinstes Volumen besitzt, herausbewegt worden ist, dann wird das Schalterbetätigungselement 190 durch die Membran 140 druckentlastet und mittels der Feder 192 von dem Kontakts atz 18& weggedrückt, so daß die Kontakte geöffnet werden. Die Magnetspule 174 der magnetbetätigten Ventilsteuereinrichtung 172 ist nun entregt, so daß das Ventil 168 die- dritte Lufteintrittsbohrung 166 zum Zeitpunkt s3 schließen kann, wobei dieser Zeitpunkt s3 um eine bestimmte Verlustzeit Sd nach dem Zeitpunkt s2 liegt. Die Zeitperiode Sd ist abhängig von der Größe des Hubes d des Schalterbetätigungselementes 190. Der membranbetätigte Schalter 182 ist vorzugsweise derart angeordnet, daß sich ein Hub d ergibt, nach dessen Ausführung die Kupplungsbetätigungsstange 154 eine Position einnimmt, die unmittelbar vor dem Kupplungspunkt CP liegt, wie dies aus der Fig.6 zu entnehmen ist.
  • Wenn die dritte Lufteintrittsbohrung 166 verschlossen ist, dann gelangt keine Luft in die Luftkammer, da die erste Lufteintrittsbohrung 92 und die zweite Lufteintrittsbohrung 94 ebenfalls verschlossen sind. Die Kupplungsbetätigungsstange 154 ist daher in ihrer unmittelbar vor dem Kupplungspunkt CP liegenden Stellung "gesperrt", was in der Fig.6 durch die Linie C4-C4, angegeben ist, so daß die Kupplung 10 nicht eingerückt werden kann, solange das Gaspedal 24 nicht niedergetreten wird, um die zweite Lufteintrittsbohrung 94 zu öffnen.
  • Das Fahrzeug kann angehalten worden, während sich die Verzahnungen des Getriebes im Eingriff befinden. Da die Kupplung 10 ferner in einem unmittelbar vor dem Eingriff befindlichen Zustand gesperrt ist, kann die Kupplung augenblicklich dann eingerückt werden, wenn das Gaspedal zum Anfahren des Fahrzeuges aus dem Stand niedergetreten wird.
  • Wenn das Fahrzeug mit einer Geschwindigkeit fährt, die über dem vorbestimmten Geschwindigkeitsniveau vo liegt, dann wird, wenn die dritte Lufteintrittsbohrung 166 zum Zeitpunkt s3 geschlossen ist, atmosphärische Luft nur durch die erste Lufteintrittsbohrung 92 mit einer konstanten Strömungsgeschwindigkeit in die Luftkammer 40 eingeleitet, so daß die Kupplungsbetätigungsstange 154 mit einer verringerten Geschwindigkeit angetrieben wird, die von der nach dem Zeitpunkt s3 erfolgenden Luftströmung H abhängig ist, was in der Fig.7 durch die Linie C4-C5 dargestellt ist. Nach dem Ablauf einer bestimmten Zeitperiode nach dem Zeitpunkt s3, nämlich einer Zeitperiode S2 vom Zeitpunkt s2 an, bei welchem sich die Kupplungsbetätigungsstange 154 zu bewegen beginnt, erreicht die Kupplungsbetätigungsstange 154 den Kupplungspunkt CP zum Zeitpunkt s4 und bringt die Kupplung 10 in Eingriff, so daß diese ein Drehmoment begrenzter Größe übertragen kann. Das durch die Kupplung 10 während der Bewegung der Kupplungsbetätigungsstange 154 innerhalb des Schlupfmomentenbereiches übertragene Moment steigt mit einer konstanten Geschwindigkeit an, die von der Luftströmung H durch die erste Lufteintrittsbohrung 92 abhängig ist und in der Fig.7 durch die gestrichelte Linie Ct-Cr dargestellt ist. Nach dem Ablauf einer Zeitperiode S3 vom Zeitpunkt s4, bei welchem die Kupplungsbetätigungsstange 154 den Kupplungspunkt CP erreicht hat, erreicht die Kupplungsbetätigungsstange 154 den vollen Eingriffspunkt FEP zum Zeitpunkt sg, zu welchem die Kupplung 10 das Drehmoment 100Fig überträgt. Da sich die Kupplungsbetätigungsstange 154 etwas über den vollen Eingriffspunkt FEP hinaus bewegen kann, setzt sie ihre Bewegung im zusätzlichen Bewegungsbereich entsprechend der Linie C6-C7 fort und hört- mit der Bewegung zum Zeitpunkt s6 auf, bei welchem die Kupplung 10 schlupffrei eingerückt ist. Die Größe der Verschiebebewegung der Kupplungsbetätigungsstange 154 in dem Schlupfmomentenbereich kann durch eine Veränderung der Luftströmung H durch die erste Lufteintrittsbohrung 92 eingestellt werden.
  • Wenn das Gaspedal 24 aus der Ruhestellung zum Anfahren des Fahrzeuges vom Stand aus niedergetreten wird, während sich die Kupplung 10 in einem Zustand unmittelbar vor dem Eingriffszustand befindet, dann wird die zweite Lufteintrittsbohrung 94 geöffnet, so daß ein bestimmter Luftstrom in die Luftkammer 40 eintreten kann, wobei die Luftmenge mit dem zunehmenden Niedertreten des Gaspedals 24 ansteigt.
  • Die Kupplungsbetätigungsstange 154 wird deshalb bewegt und die Eingriffsteile der Kupplung 10 werden infolgedessen zunehmend in Eingriff gebracht, bis die Kupplung bei größeren eintretenden Luftmengen voll eingerückt ist, wenn das Gaspedal 24 aus der Neutralstellung weiter niedergedrückt wird, wobei diese Zustände durch die Linien R1, R2 und R3 in Fig. 8 gezeigt sind. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit in diesem Augenblick größer als das vorbestimmte Geschwindigkeitsniveau vo ist, so daß nicht nur die zweite Lufteintrittsbohrung 94, sondern auch die erste Lufteintrittsbohrung 92 geöffnet ist, dann wird die Kupplung mit einer größeren Geschwindigkeit eingerückt.
  • Bei beiden vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen gemäß den Fig.1 und 5 sind der auf die Bewegung des Getriebe- -schalthebels ansprechende Schalter 88 und der auf die Bewiegung des Gaspedals ansprechende Schalter 90 mit dem Elektromagneten 76 der magnetbetätigten Ventilsteuereinrichtung 74 in Reihe geschaltet. Die Kupplung 10 kann deshalb selbst wenn der Schalter 88 geschlossen ist und der Getriebeschalthebel 22 losgelassen worden ist, so lange nicht ausgerückt werden, wie das Gaspedal 24 nicht losgelassen worden ist, um den Schalter 90 zu öffnen. Wenn daher das Gaspedal 24 niedergetreten wird, während der auf die Bewegung des Schalthebels ansprechende Schalter 88 geschlossen bleibt, wird die Kupplung 10 automatisch einige drückt, so daß ein Überdrehen des Motors verhindert wird.
  • Wenn dagegen die Ilagnetspule 76 nur über den auf die Bewegung des Getriebeschalthebels ansprechenden Schalter 88 mit der Gleichstromquelle 86 verbunden ist, dann besteht die Gefahr, daß der Motor mit einer zu hohen Drehzahl läuft, wenn das Gaspedal 24 aus der Ruhestellung niedenjetreten wird, nlenn der auf die Bewegung des Getriebeschalthebels ansprecllende Schalter geschlossen ist und die Iuppuflq infolgedessen ausgerückt ist.
  • Das vorbestimmte Geschwindigkeitsniveau vo fr die Fahrgeschwindigkeit, auf welches der Schalter 118 anspricht, sollte bei einer relativ kleinen Geschwindigkeit Liegen, so daß ein relativ großer Bereich zur Verfügung steht, in welchem der Motor durch die Trägheitskraft des Fahrzeuges abgebremst wird. Aus diesem Grund kann der Schalter 118 derart ausgelegt sein, daß er bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit schließt, die beispielsweise unter etwa 16 km/h (10 Meilen/h) liegt.

Claims (5)

  1. Patentansprüche 1. Vorrichtung zur Steuerung einer automatisch betätigten Kupplung, welche einen Teil der Antriebseinrichtung eines Kraftfahrzeuges bildet und kontinuierlich von einem ausgerückten Zustand unter Überwindung eines Schlupfrnomentenbereiches, in welchem nur ein Teilmoment übertragen wird, in einen eingerückten Zustand schaltbar ist, wobei das Kraftfahrzeug eine Unterdruckquelle, einen Getriebeschalthebel und ein Gaspedal aufweist, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß a? eine Unterdruckkammer (38) vorgesehen ist, die mit der Unterdruckquelle (28), wie z.B mit dem Ansaugrohr des Motors in Verbindung steht, daß b) eine Luftkammer (40) vorgesehen ist, die jeweils über eine erste gedrosselte Lfteintrittsbohrung (92) und eine zweite gedrosselte Lufteintrittsbohrung (94) mit der Atmosphäre verbindbar ist, daß c) eine Ventilkammer (42) vorgesehen ist, die mit der Unterdruckkammer und der Luftkammer wechselweise verbindbar ist, daß d) ein erstes Ventil (64) vorgesehen ist, welches eine erste Stellung aufweist, in welcher die Unterdruckkammer gegenüber der Ventilkammer verschlossen ist und eine Verbindung zwischen der Luftkammer und der Ventilkammer hergestellt ist, sowie eine zweite Stellung, in welcher die Verbindung zwischen der Luftkammer und der Ventilkammer unterbrochen ist, während eine Verbindung zwischen der Unterdruckkammer und der Ventilkammer hergestellt ist, daß e) ein zweites Ventil (102)vorgesehen ist, welches eine erste Stellung aufweist, in welcher die erste Lufteintrittsbohrung geöffnet ist, sowie eine zweite Stellung, in welcher die erste Lufteintrittsbohrung verschlossen ist, daß f) ein drittes Ventil (124) vorgesehen ist, welches kontinuierlich zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung bewegbar ist, wobei die zweite Lufteintrittsbohrung (94) in der ersten Stellung verschlossen ist, während die zweite LuEteintrittsbohrung in der zweiten Stellung voll geöffnet ist, daß g) eine erste Ventilsteuereinrichtung (74) vorgesehen ist, welche das erste Ventil in Abhängigkeit von bestimmten Zuständen des Getriebeschalthebels (22) und des Gaspedals (24) bewegt, wobei die Bewegung des ersten Ventils durch die erste Ventilsteuereinrichtung in die erste Stellung in Abhängigkeit von wenigstens einem der Zustände erfolgt, in welchem der Getriebeschalthebel unbelastet ist und in welchem das Gaspedal wenigstens teilweise aus der Ruhestellung niedergetreten ist, und wobei die Bewegung des ersten Ventils in die zweite Stellung in Abhängigkeit von dem Zustand erfolgt, bei welchem der Getriebeschalthebel betätigt wird und gleichzeitig die Bewegung des Gaspedals von dem Ruhezustand kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, daß h) eine zweite Ventilsteuereinrichtung (104) vorgesehen ist, welche auf die Fahrzeuggeschwindigkeit anspricht und die zweite Ventileinrichtung (102) in seine erste Stellung bewegt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit ein vorbestimmtes Niveau (vo) überschreitet, und in die zweite Stellung, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit das vorbestimmte Niveau(vo) unterschreitet, daß i) eine dritte Ventilsteuereinrichtung (34, 132) vorgesehen ist, welche auf die Bewegung des Gaspedals anspricht und das dritte Ventil kontinuierlich zwischen der ersten und der zweiten Stellung bewegt, wenn das Gaspedal zwischen der Ruhestellung und einer voll niedergetretenen Stellung bewegt wird, so daß die Luftströmung durch die zweite Lufteintrittsbohrung im wesentlichen proportional zur Tiefe verändert wird, mit welcher das Gaspedal aus der Ruhestellung niedergetreten wird, daß j) eine Differentialdruckeinrichtung (136) vorgesehen ist, welche eine im Volumen veränderbare Kammer (142) aufweist, die zum Teil durch eine flexible Membran (140) begrenzt ist, welche wenigstens teilweise zwischen Stellungen bewegbar ist, in denen die im Volumen veränderbare Kammer einerseits ein minimales bzw.
    andererseits ein maximales Volumen besitzt, und wobei die Differentialdruckeinrichtung eine Feder (148) aufweist, welche die Membran in diejenige Stellung drückt, in welcher die im Volumen veränderbare Kammer ihr maximales Volumen besitzt, daß die im Volumen veränderbare Kammer dauernd mit der Ventilkammer in Verbindung steht, so daß die Membran in diejenige Stellung bewegt wird, in welcher die im Volumen veränderbare Kammer ein Minimum aufweist, wenn in der Ventilkammer der in dem Ansaugrohr (28) herrschende Unterdruck herrscht, während sie in diejenige Stellung gedrückt wird, in welcher die im Volumen veränderbare Kammer ihr maximales Volumen besitzt, wenn in der Ventilkammer Atmosphärendruck herrscht, und daß k) ein mechanisches Gestänge (154, 156) vorgesehen ist, welches die Membran (140) mit der Kupplung (10) verbindet und die Kupplung ausrückt bzw. ganz einrückt, wenn sich die Membran entsprechend in diejenigen Stellungen bewegt, in welchen die im Volumen veränderbare Kammer ihr minimales bzw. maximales Volumen besitzt.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß eine dritte Lufteintrittsbohrung (166) vorgesehen ist, welche unabhängig von der ersten Lufteintrittsbohrung (92) und der zweiten Lufteintrittsbohrung (94) eine im wesentlichen ungedrosselte Verbindung zwischen der Luftkammer (40) und der Atmosphärenluft herstellt, daß ein viertes Ventil (168) vorgesehen ist, welches eine erste Stellung aufweist, in welcher die dritte Lufteintrittsbohrung verschlossen ist, sowie eine zweite Stellung, in welcher die Luftkammer über die dritte Lufteintrittsbohrung mit der Atmosphäre verbunden ist, und daß eine vierte Ventilbetätigungseinrichtung (172, 182) vorgesehen ist, welche auf die Bewegungen der Membran (140) in die Stellung oder-aus der Stellung heraus reagiert, in welcher die im Volumen veränderbare Kammer (142) ihr minimales Volumen besitzt, daß die vierte Ventilbetätigungseinrichtung derart betätigbar ist, daß sie das vierte Ventil (168) in Abhängigkeit von der Bewegung der Membran in die erste Stellung bewegt, wenn die Bewegung der Membran aus derjenigen Stellung heraus, in welcher die im Volumen veränderbare Kammer ihr Minimum besitzt, einen bestimmten Betrag überschreitet, und sie in Abhängigkeit von der Bewegung der Membran in die zweite Stellung bewegt, wenn sich die Membran um den vorbestimmten Abstand in Richtung derjenigen Stellung bewegt, in welcher die im Volumen veränderbare Kammer ihr Minimum besitzt.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die vierte Ventilbetatigungseinrichtung eine magnetbetätigte Ventilsteuereinrichtung (172) aufweist, die eine erste Stellung und eine zweite Stellung besitzt, in welchen sie das vierte Ventil (168) in der ersten bzw. zweiten Stellung hält, sowie eine Schaltereinrichtung (188), welche elektrisch mit der magnetbetätigten Ventilsteuereinrichtung verbunden ist, daß ein Schalterbetätigungselement (190) vorgesehen ist, welches in die im Volumen veränderbare Kammer (142) eingreift und mit einem Ende (190b) mit der Membran (140) und mit dem anderen Ende (190a) mit der Schaltereinrichtung (188) in Berührung bringbar ist, daß das Schalterbetätigungselement über eine bestimmte Strecke (d) im wesentlichen in der gleichen Richtung wie die Membran (140) vor und zurückbewegbar ist, wobei die Bewegung des Schalterbetätigungselementes zwischen einer ersten Stellung erfolgt, in welcher es die Schaltereinrichtung nicht berührt, und einer zweiten Stellung, in welcher es die Schaltereinrichtung schalschaltet, daß die Membran gegen das Schalterbetätigungselement (190) anliegt, um dafür zu sorgen, daß die Schaltereinrichtung eingeschaltet ist, wenn die Membran über die bestimmte Strecke (d) zu derjenigen Stellung bewegt worden ist, in welcher die im Volumen veränderbare Kammer ihr minimales Volumen aufweist, daß die Ventilsteuereinrichtung (172) in der zweiten Stellung gehalten wird, wenn die Schaltereinrichtung abgeschaltet ist, und daß eine Feder (192) vorgesehen ist, welche das Schalterbetätigungselement in seine zweite Stellung drückt.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die vorbestimmte Strecke (d) derart bemessen ist, daß die Membran (140) in einer solchen Stellung gehalten wird, in welcher sie die Kupplung in einem unmittelbar vor dem Eintritt der Kupplungsteile in den Momentanschlupfbereich befindlichen Zustand hält, wenn die Membran von derjenigen Stellung, in welcher die in Volumen veränderbare Rammer ihr minimales Volumen besitzt, weg zu derjenigen Stellung bewegt wird, in welcher die im Volumen veränderbare Rammer ihr maximales Volumen besitzt.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß eine Einrichtung (120) vorgesehen ist, welche auf die Bewegung des Gaspedals (24) anspricht und die zweite Ventilsteuereinrichtung (104) derart schaltet, daß sie das Ventil (102) aus seiner zweiten Stellung in seine erste Stellung bewegt, wenn das Gaspedal aus seiner Ruhestellung in eine Tiefe.niedergedrückt wird, die ein vorbestimmtes Niveau überschreitet.
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