DE3039703C2 - Anordnung zum Steuern einer Elektromagnetpulverkupplung eines Verbrennungsmotors eines Fahrzeugs - Google Patents
Anordnung zum Steuern einer Elektromagnetpulverkupplung eines Verbrennungsmotors eines FahrzeugsInfo
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Description
Eine Elektromagnetpulverkupplung enthält einen ringförmigen Antriebsteil, der an der Kurbelwelle des
Motors befestigt ist, eine in dem Antriebsteil vorgesehene Magnetisierungsspule, einen getriebenen Teil, der an
der Eingangswelle des Getriebes befestigt ist. wobei ein Spalt zu dem Antriebsteil freigelassen wird, und ein in
der Kupplung vorgesehenes Pulver. Wenn das Beschleunigungspedal niedergedrückt wird, fließt ein elektrischer Strom (Kirch die Magnetfc>ierungsspule zum
Magnetisieren des Antriebsteib. Das Pulver wird in dem Spalt durch den Magnetfluß angesan.jielt. so daß der
getriebene Teil mit dem Antriebsteil über das Pulver gekuppelt wird. Auf diese Weise kann die Ausgangsleistung des Motors auf das Getriebe übertragen werden.
Der Kupplungsstrom in der Magnetisierungsspulc steigt progressiv an entsprechend dem Umfang des Niederdrückens des Beschleunigungspedals, wobei die
Kupplung zwischen dem Antriebsteil und dem getriebenen Teil schleift. Auf diese Weise kann das Fahrzeug
glatt und leicht gestartet werden, indem das Bcschleunigungspedal niedergedrückt wird, ohne das Kupplungspedal zu betätigen. Die Kupplung fährt fort zu schleifen,
bis das Kupplungsdrehmoment einen Wert erreicht, der gleich dem Motordrehmoment, nämlich dem Abdrosseldrehmoment, ist, was verursacht, daß die Temperatur
der Kupplung ansteigt. Die Abdrosselgeschwindigkeil bei jeder Getriebeschaltgeschwindigkeit wird durch die
Drehzahl des Motors bestimmt. Wenn das Fahrzeug in einer hohen Geschwindigkeitsstufe, beispielsweise dem
dritten oder vierten Gang, gestartet wird, muß deshalb die Kupplung in einem weiten Bereich bis zu einer hohen Motorgeschwindigkeit schleifen. Als Ergebnis wird
die Temperatur der Kupplung übermäßig erhöhl, was eine Beschädigung der Kupplung verursacht.
Um eine solche Beschädigung zu verhindern, wird die Kupplung im allgemeinen so ausgebildet, daß beim
Starten des Fahrzeugs im dritten oder vierten Gang der Kupplungsstrom ansteigt, um das Kupplungsdrehmoment plötzlich zu erhöhen, so daß das Fahrzeug wegen
des Klopfens oder Anhaltcns des Motors nicht gestartet werden kann.
Andererseits wird die Kupplung so ausgebildet, daß
ein Starten im zweiten Gang ermöglicht wird, um den Startvorgang zu vereinfachen. Wenn jedoch der Start
im zweiten Gang unter bestimmten Umständen, beispielsweise bei einem Verkehrsstau, wiederholt wird,
wird die Kupplung überhitzt, wodurch die Isolation der Spule verbrennt Des weiteren kann das Fett aus den
lagern austreten, wodurch die Lebensdauer der Lager verringert wird. Schließlich kann das öl in die Pulverkammer der Kupplung eintreten, was das Schleifen der
Kupplung unterstützt, wodurch eine Beschädigung der Kupplung verursacht.werden kann.
Bekannt ist auch eine elektromagnetische Kupplung
ίο mit einer Steuereinrichtung, bei der der Widerstand eines Ausgieichstromkreiscs der Kupplungswicklung in
Abhängigkeit von jeweiligen Fahrzuständen verändert wird, vorzugsweise zum Anfahren klein und zum Schalten dagegen groß gemacht wird (DE-OS 14 05 794).
is Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Anordnung zum Steuern einer Elektromagnetpulverkupplung
zu schaffen, die eine Beschädigung der Kupplung durch Überhitzung, die durch häufiges Starten im zweiten
Gang verursacht wird, verhindert
Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs.
Die Erfindung wird beispielhaft anhand der Zeichnung beschrieben, in der ist
Fig. 1 ein Schnitt eines Getriebes mit einer Elektro
magnetkupplung, die bei der Anordnung nach der Erfin
dung verwendet wird,
F i g. 2 ein Schnitt längs der Linie 11-11 in F i g. 1,
Fig.3 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen der Drehzahl des Motors und dem Motor-
w drehmoment und dem Kupplungsdrehmomenl und
Fig.4 eine schematische Darstellung eines Beispiels
der Anordnung mich der Erfindung.
In F i g. ί und 2. die ein Getriebe mit durchgehender
Achse, bei dem die Erfindung angewendet wird, zeigen,
J5 ist 1 eine Elektromagnclpulverkupplung, 2 ein Vierganggetriebe und 3 eine Enduntcrsetzungsvorrichtung.
Die Elcktromagnctpulvcrkupplung 1 ist in einem Kupplungsgehäuse 4 vorgesehen und enthä,'* eine Antricbspiattc 6. die an dem Ende einer Kurbelwelle 5 eines
Motors angebracht ist, einen ringförmigen Antricbsteil 8, der an der Antricbsplattc 6 befestigt ist. eine Magnetisicrungsspulc 7, die in dem Antriebsteil 8 vorgesehen ist,
und einen getriebenen Teil 10, der durch eine Keilverzahnung an einer Eingangswcllc 9 des Getriebes 2 befe-
sligl ist, wobei ein Spall 11 zu dem Antriebsteil 8 freigelassen wird. Pulver aus Magnetmatcrial ist in einer Pulverkammer 12 vorgesehen, und der Spalt 11 ist so ausgebildet, daß er mit dem Pulver gefüllt wird. Eine Kappe
Ii ist an dem Antriebsteil 8 befestigt. Die Kappe 13 hat
ein zylindrisches Stück koaxial zur Eingangswcllc 9. auf der rin Schleifring 14 befestigt ist. Der Schleifring 14 ist
mit dem Antricbsteil 8 durch eine Leitung A verbunden. Eine gegen den Schleifring 14 gepreßte Bürste 16 wird
in einem Halter 17 gehalten und mit einer nachfolgend
beschriebenen Steuereinrichtung durch eine Leitung B
verbunden.
Wenn der Antriebsteil 8 durch die Antriebsplatte 6 und die Kurbelwelle 5 gedreht wird, wird das Pulver in
der Pulverkammer 12 in den Spalt 11 durch Zcntrifugal
kraft gedrückt. Wenn die Magnetisierungsspule 7 durch
den durch die Leitung B, die Bürste 16, den Schleifring 14 und die Leitung A zugeführten Strom erregt wird,
wird der Anlricbsteil 8 magnetisiert, um einen Magnetfluß zu erzeugen, der durch den getriebenen Teil 10
bi fließt, siehe die Plcile in F i g. I. Das Pulver wird somit in
dem Spalt 11 angesammelt, so daß die Leistung des Motors auf die Eingangswcllc 9 über die Kupplung
übertragen wird.
Die Anordnung ist so vorgesehen, daß der Si rom zu der Spule 7 mit dem Ansteigen der Drehzahl des Motors
erhöht wird, so daß das Kupplungsdrehmoment erhöhl
werden kann, siehe F i g. 3. Das Kupplungsdrehmoment im ersten Gang und im zweiten Gang des Getriebes
ändert sich so, wie es durch die Linie »11« angegeben ist,
um ein leichtes Starten des Fahrzeugs zu erreichen. Das Kupplungsdrehmoment im dritten und vierten Gang erhöht
sich stark, wie durch die Linie »/2« gezeigt. Beide Drehmomentlinien /1 und /2 kreuzen die Motordrehmomentlinie
m jeweils bei P1 und P'. Die Kupplung
schleift in dem strichlinierten Bereich. Im dritten und vierten Gang wird die Kupplung bei einem niedrigen
Molordrehmoment /^gekuppelt Deshalb ist es unmöglich,
das Fahrzeug im dritten und vierten Gang des Getriebes zu starten.
Im Getriebe 2 sind Antriebszahnräder 18 bis 21 für
den ersten bis vierten Gang einstückig auf der Eingangswelle 9 vorgesehen, die jeweils mit getriebenen
Zahnrädern 23 bis 26 kämmen. Die getriebenen Zahnräder 23 bis 26 sind drehbar auf der Ausgangswelle 22
parallel zur Eingangswelle 9 angebracht. Jedes getriebene Zahnrad 23 und 24 ist in der Lage, mit der Ausgangswclle
22 durch Betätigen einer Synchroneinrichtung 27 in Eingriff zu kommen, und jedes getriebene Zahnrad 25
und 26 kommt in Eingriff mit der Ausgangswelle durch eine Synchroneinrichtung 28. Des weiteren ist eine
Rückwärtsantriebsgetricbecinrichtung 29 vorgesehen.
Ein Ausgangszahnrad 30 ist an einem Ende der Ausgangswelle 22 befestigt und kämmt mit einem Ringzahnrad
33 eines Differentials 31 in der Enduntcrsetzungsvorrichtung 3. Die Ausgangsleistung der Ausgangsweile
22 wird somit auf eine Achse 37 über das Ringzahnrad 32, das Gehäuse 33, die Welle 34, die Ritzel
35 und das Seitenzahnrad 36 übertragen, um die (nicht gezeigten) Räder anzutreiben.
F i g. 4 zeigt eine Steueranordnung für die oben beschriebene Kupplung. Die Steueranordnung enthält eine
Sleuercinric'Uung 38 und eine Einrichtung zum Bestimmen
des Antriebszustands des Kraftfahrzeugs. Die Einrichtung zum Bestimmen des Antriebszustands enthält
einen Schalthebelschalter 39, der durch Betätigen des Gctriebeschalthebels des Getriebes geschaltet wird,
einen Bcschleunigungsschaltcr 40, der durch das Beschleunigungsnedal
geschlossen wird, einen 3-4-Gang-Schalter 41, der in der dritten und vierten Geschwindigkciisstufe
des Getriebes geschlossen ist, und einen Geschwindigkcitsfühler 42. Der 3-4-Gang Schalter 41 enthält
einen Betätigungsstab 4\ a, der gegen die 3-4-Gang-Schaltschiene
44 durch eine (nicht dargestellte) Feder gedrückt wird. Im dritten und vierten Gang ist der
3-4-Gang-Schalter durch den Stab 41a geschlossen. In
der neutralen Stellung ist der Betätigungsstab 41 in Eingriff mit einer Ausnehmung 43, die in der Schaltschicne
44 gebildet wird, so daß der 3-4-Schaltcr 41 geöffnet Ί5
wird. Der Geschwindigkeitsfühler 42 wird geschlossen,
wenn die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs einen vorbestimmten Wert übersteigt. Die Quellenspannung
der Batterie 45 wird an die Spule 7 über den Schlüsselschalter 46 und die Steuereinrichtung 38 angelegt. Die m)
Steuereinrichtung 38 ist so ausgebildet, daß sie den Strom zur Spule 7, so wie dies durch die Linie/1 oder/2
in Fig.3 gezeigt ist, in Übereinstimmung mit dem Impuls
von der Zündspule 47 ändert. Der Thermoschalter 49, der bei einer vorbestimmten Temperatur geschlossen
wird, ist an dem Kupplungsgehäuse 4 zum Feststellen
der Temperatur der Kupplung vorgesehen. F.in 2. Gang-Schalter 50, der in der zweiten Geschwindigkeitsstufe
geschlossen wird, ist mit dem Thermoschalter 49 in Reihe geschaltet.
Wenn im Betrieb der Beschleunigungsschalter 40 geschlossen
wird, wird die Steuereinrichtung 38 betätigt, um die Ausgangsspannung der Batterie 45 an die Magnetisierungsspule
7 der Kupplung anzulegen. Wenn das Kraftfahrzeug im ersten Gang gestartet wird, ändert
sich das Kupplungsdrehmoment längs der Linie /1 in F i g. 3, wodurch das Fahrzeug glatt gestartet werden
kann. Wenn beim Starten im zweiten Gang die Temperatur der Kupplung niedrig ist und der Thermoschalter
49 geöffnet wird, hat das Schließen des 2. Gang-Schalters 50 keine Wirkung auf die Steuereinrichtung 38. Das
Kraftfahrzeug kann somit durch das Kupplungsdrehmoment der Linie /1 wie beim Start in dem ersten Gang
gestartet werden. Wenn das Getriebe in den dritten oder vierten Gang geschaltet wird, wird der 3-4-Gang-Schalter
geschlossen, so daß das Kupplungsdrehmoment sich wie die Linie /2 ändert.
Auf diese Weise ist es unmöglich, d*y Fahrzeug im
dritten oder vierten Gang zu starten, und -;in solcher
Zustand wird durch eine Warnschnarre 48 gemeldet
Wenn das Kraftfahrzeug oft im zweiten Gang gestartet wird und die Temperatur der Kupplung einen vorbestimmten
Vi'ert erreicht, wird der Thermoschalter 49 geschlossen.
Wenn der 2. Gang-Schalter 50 durch Betätigung des Gctriebeschalthebels geschlossen wird, wird somit die
Steuereinrichtung 38 betätigt, um das Kupplungsdrehmoment längs der Linie /2 zu erzeugen. Dies macht es
unmöglich, das Fahrzeug im zweiten Gang zu starten. Zu dieser Zeit wird auch die Warnschnarre 48 betätigt.
Das Kraftfahrzeug kann somit im ersten Gang gestartet
werden und eine Beschädigung der Kupplung kann verhindert werden.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
- Patentanspruch:Anordnung zum Steuern einer Elektromagnetpulverkupplung eines Verbrennungsmotors eines Fahrzeugs mit einem an der Kurbelwelle des Motors befestigten Antriebsteil mit einer in dem Antriebsteil vorgesehenen Magnetisierungsspule, mit einem Abtriebsteil nahe dem Antriebsteil, mit einem Pulver aus Magnetmaterial, das in dem Raum zwischen dem Antriebsteil und dem Abtriebsteil vorgesehen ist, und mit einem an dem Abtriebsteil befestigten Getriebe mit Mehrstufenschallzahnrädern für wenigstens einen ersten, einen zweiten und einen dritten Gang, gekennzeichnet durch einen 2.-Gang-SchaIter (50), durch einen Thermoschalter (49), der bei einer vorbestimmten Temperatur der Kupplung betätigt wird, und durch eine Warneinrichtung (48), tue durch Signale von dem 2.-Gang-Schslter und a?rs\ Thermoschalter betätigt wird.
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