DE2916807A1 - Non-contact sensor control of power assisted clutch for road vehicles - detects approach of clutch plates against flywheel by proximity sensor to control actuating force - Google Patents

Non-contact sensor control of power assisted clutch for road vehicles - detects approach of clutch plates against flywheel by proximity sensor to control actuating force

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Abstract

Control of the actuating force in power assisted friction clutches used on heavy road vehicles is provided by non-contact sensing of the point of coupling. Power is transmitted from a rotating flywheel (1) to an output shaft over a clutch plate (2) that is moved axially by force provided by a pneumatically powered linear actuator (11), operating on a lever assembly. The flywheel carries a number of small pins (3) that are spring-biased (9) to project beyond the face surface. As the clutch plate contacts the pins, levers (4) are pivoted to move a disc (5) nearer to a non-contact proxitivity sensor (6). The sensor output may be used to control the pressure applied to the clutch actuator to provide smooth engagement.

Description

Abstandsfühleirnichtung für eine ReibungskupplungDistance sensing device for a friction clutch

Die Erfindung bezieht sich auf eine Abstandfühleinrichtung für eine Reibungskupplung gemäß dem Oberbegriff des Patentansprüchs 1.The invention relates to a distance sensing device for a Friction clutch according to the preamble of claim 1.

Bei Lastkraftwagen mit automatischer hilfskraftbetätiger Kupplung besteht der Wunsch, den genauen Einsatzzeitpunkt lassen zich die Kupplungsschaltzeiten verringern, da dann die Kupplung, zunächst schnell und nach dem Berühren langsam weiter betätigt werden kann.For trucks with an automatic servo-operated clutch there is a desire to leave the exact time of use zich the clutch switching times then reduce the clutch, initially quickly and slowly after touching it can be operated further.

Es ist naheliegend, die Bewegung der Kupplung über Zeitglieder zu steuern, welche beim Betätigen der Kupplung gestartet werden und während des Schließens den Druckgradienten der Hilfskraft nach einer bestimmten Zeit ändern. Diese Bauart hat Jedoch den Nachteil, daß der Kupplungsverschleiß nicht erfaßt wird, Da bei einem Verschleiß der Kupplung eine immer größere Strecke bis zum Kupplungdeinsatz durchfahren werden muß, ist eine solche zeitabhängige Steuerung unbefriedigend.It is obvious to use timers to control the movement of the clutch control which are started when the clutch is actuated and during closing change the pressure gradient of the assistant after a certain time. This type However, has the disadvantage that the clutch wear is not detected, As with a Wear of the clutch drive an ever greater distance up to the clutch insert must be, such a time-dependent control is unsatisfactory.

Es ist weiterhin naheliegend, die Kupplungsbewegung durch mehrere am Betätigungszylinder oder -kolben angebrachte Reedkontakte oder Potentiometer zu erfassen und den Betätigungsdruck wegabhängig zu steuttrn. Auch diese Bauart kann Jedoch nicht den Verschleiß der Kupplungsscheibe erfassen. Infolge des Verschleißes verstellen sich die Punkte für das Fassen und das Lösen der Kupplung. Eine Verstellung der Reedkontakte zur Berücksichtigung des Jeweiligen Kupplungsverschleißes ist relativ aufwendig.It is still obvious that the coupling movement is carried out by several Reed contacts or potentiometers attached to the actuating cylinder or piston and to control the actuation pressure as a function of travel. Also this type However, it cannot detect the wear of the clutch disc. As a result of wear and tear the points for grasping and releasing the coupling are misaligned. An adjustment the reed contacts for taking into account the respective clutch wear is relative laborious.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Abstandfühleinrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, welche den Kupplungsverschleiß miterfaßt und deren Ausgangssignale zur Steuerung der Hilfskraft verwendet werden können.The object of the invention is to provide a distance sensing device of the initially mentioned Specify the type mentioned, which also records the clutch wear and its output signals can be used to control the assistant.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.This object is achieved by the invention specified in claim 1 solved.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in den Fig. 1 und 2 schematisch zwei Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Abstandfühleintchtung im Längsschnitt.The invention is explained in more detail below with reference to the drawing. The drawing shows in FIGS. 1 and 2 schematically two exemplary embodiments of the Distance feeling according to the invention in longitudinal section.

Gemäß Fig. 1 steht einer Motorschwungscheibe 1 eine Kupplungsmitnehmerscheibe 2 gegenüber Die Mitnehmerscheibe 2 wird durch omen Federspeicherzylinder 11 mit Druckluftanschluß 12 betätigt. In der Motorschwungscheibe 1 sind mehrere Bohrungen 10 enthalten, in denen Stifte 3 achsparallel verschiebbar gelagert sind.According to FIG. 1, an engine flywheel 1 has a clutch drive plate 2 opposite the drive plate 2 is by omen spring-loaded cylinder 11 actuated with compressed air connection 12. In the engine flywheel 1 are several Bores 10 contain, in which pins 3 are mounted axially parallel.

Es sind mindestens 3 über den Umfang der Schwungscheibe verteilte Bohrungen 10 angebracht. Der Stift 3 steht unter dem Druck einer Feder 9. Hierdurch wird eine Endlage erreicht, in welcher der Kopf des Stiftes 3 ein Stück über die Oberfläche der Schwungscheibe 1 hervorsteht. Die Stifte 3 sind formschlüssig mit dem einen Ende Je eines von mehreren Hebeln 4 verbunden.There are at least 3 distributed around the circumference of the flywheel Bores 10 attached. The pin 3 is under the pressure of a spring 9 an end position is reached in which the head of the pin 3 a bit over the Surface of the flywheel 1 protrudes. The pins 3 are positively connected with one end each one of several levers 4 connected.

Das andere Ende eines Jeden Hebels 4 ist mit einem beweglichen Ring 5 verbunden, welcher auf dem Umfang der Schwungscheibe 1 in axialer Richtung verschiebbar ist Dem Ring 5 benachbart angeordnet sit ein berührungslos arbeitender Näherungsschalter 6, welcher an der Kupplungsglocke 7 befestigt ist.The other end of each lever 4 is provided with a movable ring 5 connected, which is displaceable on the circumference of the flywheel 1 in the axial direction A proximity switch that works without contact is arranged adjacent to the ring 5 6, which is attached to the clutch bell 7.

Die Kupplung arbeitet wie folgt Ausgehend vom gezeichneten ausgekuppelten Zustand wird aus dem Zylinder 11 Druckluft durch den Anschluß 12 abgelassen. Hierdurch wirkt sich die gespeicherte Federkraft auf die Kupplungsmitnehmerscheibe 2 aus und drückt diese gegen die Motorschwungscheibe 2. Kurz vor dem Berühren der Motorschwungscheibe werden durch die Mitnehmerscheibe 2 die Stifte 3 gegen die Kraft der Feder 9 zurückgedrückt. Die Bewegung eines Stiftes 3 wird durch den Hebel 4 auf den beweglichen Ring 5 übertragen. Die Bewegung des mit der Motorschwungscheibe 1 rotierenden Ringes 5 wird von dem feststehenden Näherungsschalter 6 in ein elektrisches Signal umgewandelt.The clutch works as follows, starting with the disengaged clutch shown State, compressed air is released from the cylinder 11 through the connection 12. Through this the stored spring force has an effect on the clutch drive plate 2 and presses this against the engine flywheel 2. Shortly before touching the engine flywheel the pins 3 are pushed back against the force of the spring 9 by the drive plate 2. The movement of a pin 3 is transmitted to the movable ring 5 through the lever 4. The movement of the ring 5 rotating with the engine flywheel 1 is controlled by the fixed proximity switch 6 converted into an electrical signal.

Durch den Hebel 4 wird der relativ kleine Weg eines Stiftes 3 in eine größere Verschiebung des Ringes 5 übersetzt. Hierdurch ergibt sich ein sicheres Ansprechen des Näherungsschalters 6.The lever 4 is the relatively small path of a pin 3 in a larger displacement of the ring 5 translated. This results in a safe Response of the proximity switch 6.

Das somit erzeugte Signal, welches kurz vor dem Kupplungseinsatz auftritt, kann auf folgende Arten genutzt werden: Beim Schließen der Kupplung wird beim Eintreffen des Signals der Druckgradient im Betätigungszylinder 11 Über Drosseln oder durch beginnendes Pulsen der Druckluft geändert. Hiermit wird erreicht, daß die Kupplung nach anfänglicher schneller Bewegung nun langsam mit steigender Kraft weiter geschlossen wird Beim Öffnen der Kupplung wird das Signal dazu benutzt, um den Trennungszeitpunkt der Kupplung zu erkennen.The signal generated in this way, which occurs shortly before the clutch is used, can be used in the following ways: When closing the clutch When the signal arrives, the pressure gradient in the actuating cylinder 11 is over Throttling or changed by starting pulsing of the compressed air. This achieves that the clutch after an initial rapid movement now slowly with increasing Force is closed further When opening the clutch, the signal is used to to recognize when the clutch was disconnected.

Hierdurch ist es möglich, beim Abfallen des Signals des Näherungsschalters den momentan im Betätigungszylinder 11 herrschenden Druck zu halten. Der Druck wird also nur soweit aufgebaut, wie er zum Trennen der Kupplung erforderlich ist.This makes it possible when the signal from the proximity switch drops to hold the pressure currently prevailing in the actuating cylinder 11. The pressure will so only built as far as it is necessary to disconnect the clutch.

Hierdurch kann das Wiederschließen der Kupplung wesentlich schneller erfolgen, da nun kein übermäßig hoher Druck im Zylinder 11 abgebaut werden muß.This enables the coupling to be closed again much faster take place, since now no excessively high pressure in the cylinder 11 has to be reduced.

In Fig. 2 ist eine zweite Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Im Unterschied zu Fig. 1 sind hier die Bohrungen 10 durchgehend ausgebildet. Die Stifte 3 werden vonFedern 15 in der ausgelenkten Lage gehalten.In Fig. 2, a second embodiment of the invention is shown. In contrast to FIG. 1, the bores 10 are formed continuously here. the Pins 3 are held in the deflected position by springs 15.

Sobald während des Kupplungsvorganges die Mitnehmerscheibe 2 die Köpfe 13 der Stifte 3 berührt, werden diese durch die Motorshwungsscheibe 1 hindurchgedrückt.As soon as the drive plate 2 hits the heads during the coupling process 13 of the pins 3 touched, these are pressed through the motor rotation disk 1.

Das rückwärtige Ende 14 der der Stifte 3 gerät in die Nähe eines berührungslos arbeitenden Näherungsschalters 6, welcher bei jedem Passieren eines Stiftes einen elektrischen Impuls abgibt. Um ein konstantes Signal zu erhalten, kann dem Näherungsschalter 6 einen sich bekannte Impulshaltstufe nahcgeschaltet sein.The rear end 14 of the pins 3 comes close to a non-contact working proximity switch 6, which each time a pen is passed emits electrical impulse. The proximity switch can be used to obtain a constant signal 6 a well-known pulse hold stage be connected.

stelle einer Impushaltestufe kann auch hier ein verschiebbarer Ring entsprechend der Ausführung nach Fig. 1 vorgesehen sein (nicht dargestellt).A movable ring can also be used here as an impulse holding stage be provided in accordance with the embodiment of FIG. 1 (not shown).

Um eine Abnutzung der Köpfe 13 der Stifte zu vermeiden, müssen diese ausreichend hart sein.In order to avoid wear to the heads 13 of the pins, they must be sufficiently hard.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Abstandsführleinrichtung besteht u. a. darin, daß die Abtastung auf der Reibfläche der Kupplungsmitnehmerscheibe 2 erfolgt und damit die Umschaltzeitpunkte unabhängig vom Verschleiß des Reibbelags sind. Daher ist ein Nachstellen der Kupplung für die gesamte Lebensdauer des Aggregats nicht erforderlich.The advantage of the spacer guide device according to the invention is there i.a. in that the scanning on the friction surface of the clutch drive plate 2 takes place and thus the switching times are independent of the wear of the friction lining are. This means that the clutch must be readjusted for the entire service life of the unit not mandatory.

L e e r s e i t eL e r s e i t e

Claims (3)

PatentansprUche 1. Abstandsfühleinrichtung für eine Reibungskupplung mit zwei als Kupplungsmitnehmerscheibe und Motorschwungscheibe dienenden Scheiben, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: a) In der einen Scheibe ist wenigstens ein in Achsrichtung der Kupplung verschiebbares Fuhlelement angeordnet, dessen Kopf im Ruhezustand über die Reibfläche der Scheibe hervorsteht. Claims 1. Distance sensing device for a friction clutch with two disks serving as a clutch drive plate and an engine flywheel, characterized by the following features: a) In one disk there is at least one arranged in the axial direction of the coupling displaceable sensing element, the head protrudes over the friction surface of the disc when at rest. b) Zur Abtastung der Stellung des Fühlelementes ist ein berührungslos arbeitender Näherungsschalter vorgesehen. b) For scanning the position of the sensing element, one is contactless working proximity switch provided. 2. Abstandsfühleinrichtung für eine Reibungskupplung nach Anspruch 1 mit einer Kupplungsmitnehmerscheibe, einer Motorschwungscheibe und einer Kuplungsglocke, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: a) In der Motorschwungscheibe (1) sind mehrere Stifte (3), deren Köpfe (13) Uber die Motorschwungsscheibe (1) hervorstehen, in achsparallelen Bohrungen (10) verschiebbar gelagert.2. Distance sensing device for a friction clutch according to claim 1 with a clutch drive plate, an engine flywheel and a clutch bell, characterized by the following features: a) There are several in the engine flywheel (1) Pins (3), the heads (13) of which protrude over the engine flywheel (1), in axially parallel bores (10) mounted displaceably. b) Die Stifte (3) werden von Federn (9) in ausgekuppelten Zustand in der hervor stehenden Lage gehalten. b) The pins (3) are in the disengaged state by springs (9) held in the prominent position. c) Zur Erfassung der Bewegung eines Stiftes (3) beim Kuppeln ist dieser mit den Ende eines Hebels (4) verbunden. c) To detect the movement of a pin (3) when coupling is this is connected to the end of a lever (4). d) Das andere Ende des Hebels (4) ist mit einen achsparallel auf der Motorschwungscheibe (1) verschiebbaren Ring (5) verbunden. d) The other end of the lever (4) is axially parallel to one the engine flywheel (1) movable ring (5) connected. e) Zum Erfassen der Bewegung des Ringes (5) ist ein berührungslos arbeitender Näherungsschalter (6), der an der Kupplungsglocke (7) befestigt ist, vorgesehen. e) To detect the movement of the ring (5) one is contactless working proximity switch (6), which is attached to the clutch bell (7), intended. (Fig. 1). (Fig. 1). 3. Abstandfühleinrichtung für eine Reibungskupplung nach Anspruch 1 mit einer Kupplungsmitnehmerscheibe, einer Motorschwungscheibe und einer Kupplungßglocke, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: a) In der Motorschwungsscheibe (1) sind mehrere Stifte (3), deren Köpfe (13) über die Motorschwungscheibe (1) hervorstehen, in durchgehenden achsparallelen Bohrungen (10) verschiebbar gelagert.3. Distance sensing device for a friction clutch according to claim 1 with a clutch drive plate, an engine flywheel and a clutch bell, characterized by the following features: a) In the engine flywheel (1) are several pins (3), the heads (13) of which protrude over the engine flywheel (1), mounted displaceably in continuous axially parallel bores (10). b) Die Stifte (3) werden von Federn (15) im ausgekuppelten Zustand in der hervorstehenden Lage gehalten.b) The pins (3) are actuated by springs (15) in the disengaged state held in the protruding position. c) Zur Erfassung der Bewegung eines Stiftes (3) beim Kuppeln ist gegenüber den rückwärtigen Enden (14) der Stifte (3) ein feststehender berührungslos arbeitender Näherungsschalter (6) angebracht.c) To detect the movement of a pin (3) when coupling is opposite the rear ends (14) of the pins (3) a fixed contactless working Proximity switch (6) attached. (Fig. 2). (Fig. 2).
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