DE2637635C2 - Vorrichtung zur Steuerung einer Reibschaltkupplung eines Kraftfahrzeuges - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Steuerung einer Reibschaltkupplung eines Kraftfahrzeuges, wobei die Reibschaltkupplung mittels eines Schalthebelkontakts über einen Servomotor betätigt wird und die Ansteuerung des Servomotors über ein Elektromagnetventil erfolgt, welches von einer Steuerelektronik angesteuert wird, die einen motordrehzahlabhängigen Strom durch die Spule des Elektromagnetventils erzeugt.

Aus der DE-AS 15 05 402 ist eine Vorrichtung dieser Art bekannt, bei der abhängig von dem die Wicklung durchfließenden Steuerstrom, ein entsprechender Druck der Hilfskraft im Druckmittelkreis aufgebaut wird, der den Stellmotor der Kupplung, entgegen der Kraft der Rückholfeder, beaufschlagt und bei dem die Information wann und wie lange ein Gangwechsel durchgeführt wird, durch einen im Getriebeschalthebel eingebauten Taumelschalter der Steuerelektronik zugeführt wird. Dadurch, daß ständig ein dem von der Kupplung übertragbaren Drehmoment angepaßter Unterdruck im Stellmotor erzeugt werden muß, ist mit dem ständigen Druckwechscl ein unproduktiver Energieverbrauch verbunden und es ist eine komplizierte Steuerelektronik erforderlich, die außer der Information über den Gangwechsel, Informationen über die Fahrzustände des Fahrzeuges, wie Fahrzeuggeschwindigkeit und Gaspedalstellung neben der Information über die Drehzahl verarbeiten und aufeinander abstimmen muß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfach aufgebaute Einrichtung zur Steuerung der Reibschaltkupplung eines Kraftfahrzeuges anzugeben, bei der durch eine doppelte Schließstellung des Ventils unproduktiver Energieverbrauch vermieden und die Steuerelektronik von der Schalthebelkontaktbetätigung unbeeinflußt ausgebildet werden kann.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das Elektromagnetventil als Doppelsitzventil ausgebildet ist und daß durch den Schalthebelkontakt die Steuerelektronik unmittelbar überbrückbar ist.

Die Ausbildung des Elektromagnetventils als Doppelsitzventil hilft unproduktiven Energieverbrauch zu vermeiden und die erfindungsgemäß vorgesehene unmittelbare Überbrückung der Steuerelektronik durch den Schalthebelkontakt ermöglicht es, die Steuerelektronik einfacher auszubilden.

Die Verwendung von Doppelsitzventilen ist an sich beispielsweise aus der CH-PS 3 78 176 bekannt.

Vorteilhafte Weiterbildungen gemäß der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Steuerung einer Reibschaltkupplung eines Kraftfahrzeuges, wobei die Stellung des Ventils der Verbindung des Hohlraums des Servomotors mit der Atmosphäre entspricht,

F i g. 2 in ähnlicher Weise eine Vorrichtung, bei der jedoch die Betätigung der Reibschaltkupplung mittels einer hydraulischen Übertragung erfolgt,

F i g. 3 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der die Stellung des Ventils der Verbindung des Hohlraums des Servomotors mit ja der Atmosphäre entspricht,

F i g. 4 und 5 Stellungen des Ventils von F i g. 1 beim

Verbinden des Hohlraums des Servomotors mit einer Servordruckquelle bzw. beim Trennen des Hohlraums des Servomotors sowohl von der Servodruckquelle als auch von der Atmosphäre,

Fig. 6 und 7 die Stellung des Ventils in der

Vorrichtung nach F i g. 3 bei Verbindung des Hohlraums des Servomotors mit der Servodruckquelle bzw. bei der Trennung des Hohlraums des Servomotors sowohl von der Servodruckquelle als auch von der Atmosphäre.

Die Vorrichtung enthält einen Servomotor (Fig. 1), der aus zwei Gehäuseteilen 2 und 3 besteht, die seinen Hohlraum umgrenzen. Am Servomotor 1 ist ein Elektromagnet 4 mit einem Deckel 5 befestigt. Ein im Hohlraum des Servomotors 1 angeordnetes Verschiebungsglied 6 enthält eine Stange 7 und eine mit dem Verschiebungsglied 6 verbundene Membran 8, die am Umfang zwischen den Gehäuseteilen 2 und 3 des Servomotors 1 eingespannt ist und diesen Hohlraum in zwei Kammern 9 und 10 unterteilt. Die Kammer 9 steht ständig mit der Atmosphäre in Verbindung.

Im Gehäuseteil 3 des Servomotors 1 ist eine Öffnung

11 ausgebildet, in der ein hohles bewegliches, mit einer Membran 13 abgedichtetes Organ 12 Platz findet. In

diesem beweglichen Organ 12 ist eine Öffnung 14 vorgesehen, durch die die Kammer 10 über eine Rohrleitung 16, in der ein Rückschlagventil 17 montiert ist, mit der Atmosphäre und einer Servounterdruckquel-Ie 15, als welche die Saugleitung des Motors

b5 Verwendung findet, in Verbindung stehen kann.

Das hohle bewegliche Organ 12 erstreckt sich auch in den Hohlraum des Deckels 5, der eine Öffnung 18 zum Verbinden dieses Hohlraums mit der Atmosphäre

aufweist, in diesem Hohlraum ist eine Feder 19 eingesetzt, die zwischen dem beweglichen Organ 12 und dem Elektromagneten 4 wirkt In der Wand des beweglichen Organs 12 ist eine öffnung 20 zu dessen Verbindung mit der Atmosphäre ausgebildet.

Im Hohlraum des beweglichen Organs 12 ist ein Ventilkörper 21 angeordnet, der unter dem Einfluß einer Feder 22 gegen Sitze 23 und 24 gedruckt werden kann, die am beweglichen Organ 12 und an der Rohrleitung 16 ausgeführt sind.

Die Stange 7 ist über einen Hebel 25 und eine Zugstange 26 mit dem Stellglied 27 der Reibschaltkupplung 28 verbunden.

Das bewegliche Organ 12 ist an dem Anker 29 des Elektromagneten 4 angebracht, dessen Wicklung 30 über einen Schalthebelkontakt 31 eines Gangschalthebels 32 an einen der Pole einer nicht dargestellten Stromquelle angeschlossen werden kann.

Es ist ferner eine Steuerelektronik vorgesehen, die einen elektrischen Drehzahlgeber 34 aufweist, der von einem nockenbetätigten Schalter 35 gebildet ist, dessen die Kontakle betätigender Nocken 36 am, nicht näher dargestellten Unterbrecher des Zündsystems des Motors angeordnet ist. Die Steuerelektronik enthält ferner eine zur Umwandlung des Signals des Drehzahl- :>■; gebers 34 in einen Strom vorgesehenen Wandlungsbaueinheit 37, deren Eingang 38 an den Drehzahlgeber 34 und deren Ausgang 39 an die Wicklung 30 des Elektromagneten 4 angeschlossen ist, dessen Anker 29 das bewegliche Organ 12 betätigt.

Diese Ausbildung bietet die Möglichkeit, die Vorrichtung an verschiedenen Kraftfahrzeugen auch noch nachträglich anzubringen, da das bewegliche Organ 12 mit dem Elektromagnet 4 praktisch an jeder beliebigen Stelle des Kraftfahrzeuges angeordnet werden kann.

Der mit der Stange 7 verbundene Hebel 40 kann auch, wie Fig. 2 zeigt, über hydraulisch miteinander verbundene Hydraulikzylinder 41 und 42 mit dem Stellglied 27 der Reibschaltkupplung 28 verbunden werden. Dazu ist bei dieser Ausführungsform der Hebel 40 an der Stange 43 des Hydraulikzylinders 41 angelenkt, während die Stange 44 des Hydraulikzylinders 42 mit dem Stellglied 27 der Reibschaltkupplung 28 in Verbindung steht. Diese Verbindung gestattet es auch, die Vorrichtung an praktisch jeder Stelle des Kraftfahrzeuges anzuordnen, an der gerade Platz ist.

Wie F i g. 3 zeigt, kann der Elektromagnet 45 auch im wesentlichen senkrecht zur Achse des Verschiebungsgliedes 6 mit einen dem Gehäuseteil 3 entsprechenden Gehäuseteil 46 des Servomotors 47 verbunden werden. Bei dieser Ausführungsform sind fluchtende öffnungen 49 und 50 im Teil 46 des Servomotors 47 und im Deckel 48 ausgebildet und zwischen dem Ventilkörper 51 und dem Deckel 48 ist eine bewegliche Dichtung 52 vorgesehen. Im Hohlraum des Deckels 48 ist eine Membran 53 angeordnet, die einerseits am Deckel 48 und andererseits am beweglichen Organ 54 befestigt ist, das vom Anker des Elektromagneten 45 gebildet ist, zwischen dem und dem Deckel 55 eine Feder 56 zum Andrücken des beweglichen Organs 54 mit dem am e>o freien Ende angeordneten Verschlußstück an das Ventil angeordnet ist.

Die Vorrichtung zur Steuerung der Reibschaltkupplung eines Kraftfahrzeuges entsprechend den Fig. 1, 4 und 5 arbeitet wie folgt to

Bei niedrigen Drehzahlen der Motorwelle, denen das Ausrücken der Reibschaltkupplung 28 entsprechen muß, liefert die Wandlungsbaueinheit 37 einen kräftigen Strom zur Wicklung 30 des Elektromagneten 4. Dabei verschiebt sich der Anker 29 und das damit verbundene bewegliche Organ 12 in der Zeichnung nach rechts. In diesem Fall ist der Ventilkörper 21 gegen den Sitz 23 (Fig.4) gedruckt und verschiebt sich samt dem beweglichen Organ 12 nach rechts, wobei die Feder 19 zusammengedrückt wird. Die Rohrleitung 16 wird durch den Ventilkörper 21 geöffnet. Dadurch wird die Kammer 10 von der Atmosphäre getrennt und durch Rohrleitung 16, Rückschlagventil 17 und Öffnung 14 mit der Servodruckquelle 15 verbunden. Dadurch erfoigt eine Luftabsaugung aus der Kammer 10, was eine Verschiebung des Verschiebungsgliedes 6, in der Zeichnung nach rechts, und eine Zunahme, der an dem beweglichen Organ 12 angreifenden Kraft wegen der Druckdifferenz in der Kammer 10 und dem Hohlraum des Deckels 5 verursacht. Sobald diese Kraft und die durch die Feder 19 erzeugte Kraft die von dem Elektromagneten 4 hervorgerufene Kraft überschritten haben, schiebt sich das bewegliche Organ 12 nach links. Dabei setzt sich der Ventilkörper 21 auf den Sitz 24 der Rohrleitung 16 auf und sperrt die Verbindung der Kammer 10 mit der Servodruckquelle 15 ab. Dabei bricht auch die Weiterbewegung des Verschiebungsgliedes 6 ab. Zugleich steht die Kammer 10 durch Öffnungen 14, 20 und 18 mit der Atmosphäre in Verbindung. Das hat Lufteintritt in die Kammer IG :ur Folge, was seinerseits Linksverschiebung des Verschiebegliedes 6 verursacht. Der dabei abnehmende Druckunterschied in der Kammer 10 und dem Hohlraum des Deckels 5 führt zur Herabsetzung der Kraft, die wegen der Druckdifferenz am beweglichen Organ 12 angreift. Sobald diese Kraft, zuzüglich der Kraft der Feder 19 geringer als die durch den Elektromagneten 4 erzeugte Kraft wird, wird sich das bewegliche Organ 12 wieder nach rechts verschieben. Der Ventilkörper 21 wird nochmals von dem Sitz 24 der Rohrleitung abgehen, was zur Verbindung der Kammer 10 mit der Servordruckquelle 15 usw. führen wird. Dabei ist eine Lage möglich, in der das Ventil 21 gleichzeitig auf den Sitzen 23 und 24 (Fi g. 5) des beweglichen Organs 12 und der Rohrleitung 16 aufliegt.

Die Kennlinien von Elektromagnet 4, Federn 19, 20 und Membran 13 werden so gewählt, daß bei niedriger Drehzahl der Motorwelle ein Druck in der Kammer 10 herrscht, der eine Verschiebung des Verschiebegliedes 6 und der Stange 7 gewährleistet, die ihrerseits Drehung des Hebels 25 und Verschiebung des Stellgliedes 27 der Schaltkuppel 28 herbeiführen, wobei die Reibschaltkupplung 28 ausgerückt wird.

Mit Erhöhung der Drehzahl der Motorwelle setzt die Wandlerbaueinheit 37 die Größe der Stromstärke in der Wicklung 30 des Elektromagneten 4 herab. Dadurch nimmt die durch den Elektromagneten 4 erzeugte Kraft ab. In diesem Fall wird die Gleichheit zwischen der durch den Elektromagneten 4 erzeugten Kraft und der Summe der Kraft der Feder 19 und der aufgrund der Druckdifferenz in der Kammer 10 und dem Hohlraum des Deckels 5 am beweglichen Organ 12 angreifenden Kraft bei geringerem Gefälle dieser Druck erreicht. Infolgedessen verschiebt sich das Verschiebeglied 6 nach links, wodurch eine Vergrößerung des Reibmoments der Reibschaltkupplung 28 gewährleistet wird.

Bei einer bestimmten Drehzahl der Motorwelle setzt die Wandlerbaueinheit 37 die Stromstärke in der Wicklung 30 des Elektromagneten 4 dermaßen herab, daß das bewegliche Organ 12 bei der Verbindung der Kammer 10 mit der Atmosphäre, bei der keine Kraft am

beweglichen Organ 12 wegen der Druckdifferenz in der Kammer IO und dem Hohlraum des Deckels 5 vorliegt, unter dem Einfluß der Feder 19 von dem Ventilkörper 21 abgeht, wie Fig. 1 zeigt. Dabei wird beständige Verbindung der Kammer 10 mit der Atmosphäre und dadurch Eindrückender Reibschaltkupplung28gewährleistet.

Das zwangsläufige Ausrücken der Reibschaltkupplung 28 beim Gangwechsel ist durch Anschluß der Wicklung 30 des Elektromagneten 4 unmittelbar an die Stromquelle gewährleistet, wenn der Fahrer den Schalthebelkontakt 31 bei Betätigung des Gangschalthebels 32 schließt.

Der unmittelbare Anschluß der Wicklung 30 des Elektromagneten 4 an die Stromquelle führt zur Verschiebung des Ankers 29 des Elektromagneten 4 in die rechte Endstellung. In diesem Fall ist die durch den Elektromagneten 4 erzeugte Kraft viel größer als die Summe der Kraft der Feder 19 und der wegen der Druckdifferenz in der Kammer 10 und dem Hohlraum des Deckels 5 auftretenden Kraft. Aus diesem Grunde

ι bleibt das bewegliche Organ 12, selbst bei beständiger Verbindung der Kammer 10, mit der Servodruckqüelle 15 in der rechten Endstellung und das Verschiebeglied 6 verschiebt sich ebenfalls in die rechte F.ndstellung. Dabei wird die Reibschaltkupplung vollständig ausge-

K) rückt.

Die Wirkungsweise der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform ist ähnlich, mit dem Unterschied, daß die Stange 7 über die Hydraulikzylinder 43 und 44 auf das Stellglied 27 der Reibschaltkupplung 28 einwirkt.

Die in Fig. 3, 6, 7 gezeigte Äusführungsiorm arbeitel ähnlich wie die mit Bezugnahme auf F i g. 1 beschriebene Ausführungsform.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Steuerung einer Reibschaltkupplung eines Kraftfahrzeuges, wobei die Reibschaltkupplung mittels eines Schalthebelkontakts über einen Servomotor betätigt wird und die Ansteuerung des Servomotors über ein Elektromagnetventil erfolgt, welches von einer Steuerelektronik angesteuert wird, die einen motordrehzahlabhängigen Strom durch die Spule des Elektromagnetventils erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß das Elektromagnetventil als Doppelsitzventil ausgebildet ist und daß durch den Schalthebelkontakt (31) die Steuerelektronik (37) unmittelbar überbrückbar ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker des Elektromagnetventils ein hohles bewegliches Organ (12) trägt, in dem der VemiJkörper (21) unter dem Einfluß einer Feder (22) derart angeordnet ist, daß er sowohl gegen einen Sitz (23) am beweglichen Organ als auch gegen einen Sitz (24) an der Rohrleitung (16) für den Servodruck anpreßbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der unter Vorspannung einer Feder (56) stehende Anker des Elektromagnetventils an einer Membran (53) befestigt ist und an seinem freien Ende ein Verschlußstück zum Oberdecken einer Öffnung im beweglichen Ventilkörper (51) trägt, wobei der mittels einer Feder auch gegen einen Sitz im Ventilgehäuse andrückbare Ventilkörper mit seiner Öffnung über eine bewegliche Dichtung (52) mit der Rohrleitung (16) für den Servodruck verbunden ist.