DE3109527C2 - Anordnung zum Regeln einer Elektromagnetkupplung eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

Anordnung zum Regeln einer Elektromagnetkupplung eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs

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Abstract

Bei einer Anordnung zum Regeln einer Elektromagnetkupplung eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit von der Motordrehzahl und der Fahrzeuggeschwindigkeit hat die Elektromagnetkupplung einen an der Kurbelwelle des Motors befestigten Antriebsteil, eine in dem Antriebsteil vorgesehene Magnetisierungsspule und einen getriebenen Teil nahe dem Antriebsteil. Ein Schalthebelschalter ist vorgesehen, um ein Signal während der Betätigung des Schalthebels für das Getriebe zu erzeugen. Ein Geschwindigkeitsfühler zum Feststellen der Geschwindigkeit des Fahrzeugs ist zum Erzeugen eines Signals vorgesehen, wenn die Geschwindigkeit einen vorbestimmten Wert übersteigt. Ein Kupplungshalteschalter ist vorgesehen, um ein Signal zu erzeugen, wenn die Drehzahl des Motors einen vorbestimmten Wert übersteigt. Beide Signale werden einem Regelkreis zugeführt. Der Regelkreis ist so ausgebildet, daß der durch die Magnetisierungsspule fließende Strom aufrechterhalten werden kann, wenn der Geschwindigkeitsfühler und der Kupplungshalteschalter jeweilige Ausgangssignale erzeugen.

Description

Eine Elektromagnetkupplung .-jithält einen ringförmigen Antriebsteil, der an ^.er Kurbelwelle des Motors befestigt ist, eine Magnetisierungsr-cule, die in dem Antriebsteil vorgesehen ist, einen getriebenen Teil, der an der Eingangswelle des Getriebes befestigt ist, wobei ein Spalt zu dem Antriebsteil gelassen wird, und ein in der Kupplung vorgesehenes Pulver. Wenn das Beschleunigungspedal niedergedrückt wird, fließt ein elektrischer Strom durch die Magnetisierungsspule, um den Antriebsteil zu magnetisieren. Das Pulver wird in dem Spalt durch den Magnetfluß angesammelt, so daß der getriebene Teil mit dem Antriebsteil über das Pulver gekuppelt wird. Die Ausgangsleistung des Motors kann somit auf das Getriebe übertragen werden.
Wenn der Schalthebel zum Schalten der Gänge des Getriebes betätigt wird, wird der Kreis der Magnetisierungsspule geöffnet. Die Kupplung wird somit ausgerückt und der Gangwechsel kann durch Betätigen des Schalthebels ausgeführt werden. Wenn die Kupplung jedoch im Antriebsrustand mit hoher Geschwindigkeit und großer Beschleunigung ausgekuppelt wird, kann der Antrieb des Fahrzeugs gestört werden.
Bekannt ist eine Fahrzeugkraftübertragung mit automatischer Kupplung, die einen Schalthebelschalter, einen Fahrzeuggeschwindigkeitsfühler und einen Kupplungshalteschalter aufweist, bei der das Signal des Schalthebelschalters übersteuert wird, wenn der Fahrzeuggeschwindigkeitsfühler und der Kupplungshalteschalter jeweils Ausgangssignale erzeugen, wodurch der durch die Magnetisierungsspule der Kupplung fließende Strom aufrechterhalten wird (DE-OS 27 15 252). Dabei wird die Kupplung immer ab einer bestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit gehalten.
Es ist auch eine elektromagnetische Kupplung für Kraftfahrzeuge bekannt, bei der beim Niederdrücken· des Gaspedals ein großer Strom durch die Magnetwicklung der Kupplung fließt (DE-OS 14 05 794). Bei dieser bekannten Anordnung ist jedoch kein Kupplungshalteschalter vorgesehen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Anordnung zum Regeln einer Elektromagnetkupplung zu schaffen, durch die ein Auskuppeln der Kupplung während des Antriebs mit hoher Drehzahl und großer Beschleunigung verhindert werden kann.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs.
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung wird die Kupplung erst ab einer bestimmten, durch die Stellung des Gaspedals vorgegebenen Beschleunigung gehalten. Die Erfindung wird beispielhaft anhand der Zeichnung beschrieben, in der ist
is F i g. 1 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen der Motordrehzahl und dem Motordrehmoment und dem Kupplungsdrehmoment,
Fig.2 eine schematische Darstellung eines Beispiels der Anordnung der Erfindung,
Fig. 3 ein Blockschaltbild einer Regelanordnung der Erfindung,
F i g. 4 ein Blockschaltbild zum Erläutern der Beziehung zwischen verschiedenen Arten von Schaltern und Kupplungen und
Fi g. 5 ein Schaltbild eines Beispiels der Regelanordnung.
Gemäß F i g. 1 steigt der Strom zur Magnetisierungsspule mit dem Anstieg der Motordrehzahl an, so daß das Kupplungsdrehmoment vergrößert werden kann. Das Kupplungsdrehmonient im 1. Gang und im 2. Gang des Getriebes wird geändert, wie durch die Linie L 1 gezeigt ist, um ein weiches Starten des Fahrzeugs zu ermöglichen. Das Kupplungsdrehmoment im 3. und 4. Gang steigt steil an, wie durch die Linie L 2 gezeigt ist Beide Drehmomentlinien L 1 und L 2 schneiden die Motordrehrnomentünic si jeweils bei Pi and Pl. Die Kupplung schleift in dem gestrichelten Bereich, in dem 3. und 4. Gang wird die Kupplung bei einem niedrigen Motordrehmoment /"gekuppelt.
Gemäß F i g. 2 ist die Elektromagnetpulverkupplung 1 in einem Kupplungsgehäuse 4 vorgesehen und enthält eine Antriebsplatte 6, die an dem Ende der Kurbelwelle eines Motors angebracht ist, einen ringförmigen Antriebsteil 8, der an der Antriebsplatte 6 befestigt ist, eine Magnetisierungsspule 7, die in dem Antriebsteil 8 vorgesehen ist, und einert getriebenen Teil der durch eine Keilverzahnung an der Eingangswelle 9 des Getriebes befestigt ist, wobei ein Spalt 11 zu dem Antriebsteil 8 freibleibt. Pulver aus Magnetmaterial ist in einer Pulverkammer vorgesehen und der Spalt 11 ist so ausgebildet, daß er mit dem Pulver gefüllt wird. Eine Kappe 13 ist an dem Antriebsteil 8 befestigt. Die Kappe 13 hat einen zylindrischen Teil koaxial zu der Eingangswelle 9, an dem ein Schleifring 14 befestigt ist. Der Schleifring 14 ist mit dem Antriebsteil 8 über eine Leitung A verbunden. Eine gegen den Schleifring 14 gepreßte Bürste 16 ist in einem Halter 17 gehalten und mit einer Regeleinrichtung verbunden.
Wenn der Antriebsteil 8 durch die Antriebsplatte 6 und die Kurbelwelle gedreht wird, wird das Pulver in der Pulverkammer in den Spalt 11 durch Zentrifugalkraft gedrückt. Wenn die Magnetisierungsspule 7 durch den Strom erregt wird, der über die Bürste 16, den Schleifring 14 und die Leitung A zugeführt wird, wird der Antriebstsil 8 magnetisiert, um einen Magnetfluß zu erzeugen, der durch den getriebenen Teil fließt. Auf diese Weise wird Pulver in dem Spalt 11 angesammelt, so daß die Ausgangsleistung des Motors auf die Ein-
gangswelle9überdie Kupplung übertragen wird.
Die Regelanordung der Fig.2 enthält eine Regelkreiseinrichtung 38 und eine Einrichtung zum Bestimmen des Antriebszustands des Kraftfahrzeugs. Die Einrichtung zum Bestimmen des Antriebszustands enthält einen Schalthebelschalter 39, der durch Betätigen des Schalthebels des Getriebes betätigt wird, einen Beschleunigungsschalter 40, der durch das Beschleunigungspedal geschlossen wird, einen 3. Gang-4. Gang-Schalter 41, ä-cr im 3. und 4. Gang des Getriebes geschlossen wird, einen Geschwindigkeitsfühler 42, einen Neutralschalter 55, der in der neutralen Stellung des Getriebes geöffnet wird, einen Starterschalter 59, ein Sicherheitsrelais 60, einen Kupplungshalteschalter 70, der geschlossen wird, wenn das Beschleunigungspedal um V4 des vollen Hubs des Pedals niedergedrückt wird, und einen Stellungsschalter 71, der geschlossen wird, wenn eines der Zahnräder mit dem entsprechenden Zahnrad in Eingriff ist. Der 3. Gang-4. Gang-Schalter 41 enthält einen Betätigungsstab 41a, der gegen eine
3. Gang-4. Gang-Schiebeschiene 44 durch eine (nicht dargestellte) Feder gedruckt wird. Im 3. tuvi 4. Gang wird der 3. Gang-4. Gang-Schalter durch den Stab 41a geschlossen. In der neutralen Stellung ist der Betätigungsstab 41a mit einer Aussparung 43 in Eingriff, die in der Schiebeschiene 44 gebildet ist, so daß der 3. Gang-
4. Gang-Schalter 41 geöffnet wird. Der Geschwindigkeitsfühler 42 ist so ausgebildet, daß er geschlossen wird, wenn die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs einen vorbestimmten Wert überschreitet Der Neutralschalter 55 ist im Aufbau dem Schalter 41 gleichartig. In der neutralen Stellung ist der Betätigungsstab 56 in Eingriff mit einer Aussparung 57 einer Schiebeschiene 58, so daß der Schalter geöffnet wird. Das Sicherheitsrelais 60 wird sowohl durch den Neutralschalter 55 als auch den Starterschalter 59 betätigt, um den Relaiskontakt zu schließen, der zwischen einem Starter 61 und einer Batterie 62 vorgesehen ist. Ein Batteriekabel 63 ist mit der Batterie 62 und dem Starter 61 verbunden.
Die Quellenspannung der Batterie 45 wird an die Regelkreiseinrichtung 38 über einen Schlüsselschalter 46 angelegt. Die Regelkreiseinnchtung 38 ist so ausgebildet, daß sie den Strom zu der Spule 7 ändert, wie durch die Linie L 1 oder L 2 in F i g. 3 gezeigt ist, und zwar in Abhängigkeit von dem Impuls von dem Zündsignaikreis 47, woraufhin ein Summer 48 betätigt wird. Ein Thermoschalter 49 ist so ausgebildet, daß er bei einer vorbestimmten Temperatur geschlossen wird, und ist an dem Kupplungsgehäuse 4 zum Feststellen der Temperatur der Kupplung vorgesehen Ein 2. Gang-Schalter 50 ist so ausgebildet, daß er im 2. Gang geschlossen wird, und ist mit dem Thermoschalter 49 in Reihe geschaltet.
Gemäß F i g. 3 enthält die Regelkreiseinrichtung 38 einen Beurteilungskreis 72 und einen Regelkreis 73. Der Schalthebelschalter 39, der Geschwindigkeitsfühler 42 und der Kupplungshalteschalter 70 sind mit dem Beurteilungskreis 72 verbunden. Andererseits sind an den Regelkreis 73 die Spule 7 und der Zündsignalkreis 47 geschaltet.
Starten des Motors
Der Schalthebel isl in der neutralen Stellung angeordnet, wodurch der Neutralschalter 55 geöffnet wird. Der Schlüsselschalter 46 wird geschlossen und dann wird der Starierschalter 59 geschlossen. Auf diese Weise fließt Strom durch das Sicherhti'.srelais 60 und den Transistor 64, so daß der Relaiskontakt geschlossen wird. Als Ergebnis wird ein (nicht dargestellter) Schalter in dem Starter 61 geschlossen, so daß der Motor startet
Wenn der Schalthebel nicht in der neutralen Stellung ist, was bedeutet daß eines der Zahnräder in dem Getriebe mit dem entsprechenden Zahnrad in Eingriff ist, wird der Neutralschaher 55 geschlossen-Auf diese Weise wird der Transistor 64 ausgeschaltet, so daß das Relais 60 entregt wird. Der Betrieb des Starterschalters 59 wird daraufhin unterbrochen, so daß ein abrupter Start ίο des Fahrzeugs verhindert wird.
Starten und Antreiben des Fahrzeugs
Wenn der Beschleunigungsschalter 40 geschlossen wird, wird die Regelkreiseinrichtung 38 betätigt, um die Ausgangsspannung der Batterie 45 an die Magnetisierungsspule 7 der Kupplung anzulegen. Wenn das Kraftfahrzeug im l.Gang gestartet wird, ändert sich das Kupplungsdrehmoment nach der Linie Li in Fig. 1, wodurch aas Fahrzeug weich gestartet werden kann. Wenn beim Starten im 2. Gang <iie Temperatur der Kupplung niedrig ist und der Thermoschalter 49 geöffnet ist, wirkt ein Schließen des 2. Gang-Schalters 50 nicht auf die Regelkreiseinrichtung 38. Das Kraftfahrzeug kann somit durch das Kupplungsdrehmoment längs der Linie L 1 im 1. Gang gestartet werden. Wenn das Getriebe in den 3. oder 4. Gang geschaltet wird, wird der 3.-Gang-4.-Gang-Schalter 41 geschlossen, so daß sich das Kupplungsdrehmoment längs der Linie L 2 ändert.
Auf diese Weise ist es unmöglich, das Fahrzeug im 3. oder 4. Gang zu starten, und dieser Zustand wird durch den Warnsummer 48 signalisiert.
Wenn das Kraftfahrzeug oft im 2. Gang gestartet wird und die Temperatur eier Kupplung auf einen vorbestimmten Wert ansteigt, wird der Thermoschalter 49 geschlossen. Wenn deshalb der 2. Gang-Schalter 50 durch Betätigen des Schalthebels und Schalten in den 2. Gang geschlossen wird, wird die Regeleinrichtung 38 betätigt, um ein Kupplungsdrehmoment gemäß der Linie L 2 zu erzeugen. Dabei ist es unmöglich, das Fahrzeug im 2. Gang zu starten. Gleichzeitig wird auch der Warnsummer 48 betätigt.
Das Fahrzeug kann somit im l.Gang gestartet werden und eine Beschädigung der Kupplung kann verhindert werden.
Ändern des Übertragungsverhältnisses
Wenn gemäß F i g. 3 und 5 der Schalthebel in eine der Schaltrichtungen durch manuelle Betätigung gedrückt wird, wird der Schalthebelschalter 39 geschlossen. Das Signal durch Schließen des Schalthebelschalters 39 betätigt die Regelkreiseinnchtung 38, was bewirkt, daß ein Transistor Tr 1 in dem Kreis der Spule 7 in Jen nichtleitenden Zustand kommt Auf diese Weise wird die Kupplung ausgekuppelt. Nachfolgend wird der Schalthebel in eine der Zahnradeingriffsstellungen über die neutrale Stellung geschalte.. Wenn die betätigende Hand von dem Schalthebel entfernt wird, wird der Schalthebelschalter 39 geöffnet. Der Transistor Tr 1 wird somit leitend, so daß die Spule 7 wieder erregt ^vird, um die Kupplung in Eingriff zu bringen.
Es ist unerwünscht, den Gangschaltvorgang zu jeder
f-5 Zeit während des Antriebs des Fahrzeugs unabhängig vom Antriebszustand zu ermöglichen. Wenn die Kupplung im Antriebszustand mit hoher Drehzahl und starker Beschleunigung ausgekuppelt wird, kann ein ge-
v/ünschter Antrieb des Fahrzeugs nicht erreicht werden. Gemäß der Erfindung kann die Kupplung in diesem Antriebszustand nicht ausgekuppelt werden. Wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs niedriger als ein vorbestimmter Wert (20 km/h) ist, erzeugt der Geschwindig- keitsfühler 42 ein Signal, das einem digitalen logischen Gate (ODER-Gate 75) in dem Beurteilungskreis 72 eingegeben wird. Das digitale logische Gate macht durch Betätigung des Schalthebelschalters 39 ein Signal zu dem Beurteilungskreis 72 und dem Regelkreis 73 wirksam, und zwar unabhängig von dem Signal durch die Betätigung des Kupplungshalteschalters 70. Der Transistor Tr 1 des Kreises der Spule 7 wird deshalb durch Betätigung des Regelkreises nichtleitend gemacht und das Getriebe kann geschaltet werden.
Wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs den vorgegebenen Wert (20 km/h) übersteigt, wechselt das Signal des Geschwindigkeitsfühlers 42 in einen anderen Bereich, wodurch das Eingangssignal zu dem digitalen logischen Gate geändert wird. Durch die Änderung des Eingangssignals ändert sich das Ausgangssignal des digitalen logischen Gate entsprechend dem Eingangssignal von dem Kupplungshalteschalter 70. Wenn das Beschleunigungspedal über das vorbestimmte Maß niedergedrückt wird, wird der Kupplungshalteschalter ge- schlossen, wodurch das Eingangssignal zu dem digitalen logischen Gate geändert wird. Auf diese Weise ändert sich das Ausgangssignal des logischen Gate, wodurch das Signal durch Betätigen des Schalthebelschalters 39 geändert wird. Durch eine solche Änderung des Signals hält der Regelkreis 73 den Transistor Tr 1 des Kreises über die Spule 7 im leitenden Zustand. Die Gangänderung kann deshalb nicht ausgeführt werden, es sei denn, das Beschleunigungspedal wird zurückgeführt, um die Motordrehzahl zu verringern.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
40
45

Claims (1)

  1. Patentanspruch:
    Anordnung zum Regeln einer Elektromagnetkupplung eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs mit einem Zündsignalkreis (47) zum Erzeugen von Impulsen in Abhängigkeit von der Motordrehzahl, mit einer Magnetisierungsspule (7) zum Kuppeln der Kupplung, mit einem mehrgängigen Getriebe, mit einem Schalthebel zum Betätigen des Getriebes, mit einem Schalthebelschalter (39) zum Erzeugen eines Schalthebelsignals während der Betätigung des Schalthebels zum Abschalten der Magnetisierungsspule, mit einem Fahrzeuggeschwindigkeitsfühler (42) zum Feststellen der Geschwindigkeit des Fahrzeugs und zum Erzeugen eines Fahrzeuggeschwindigkeitssignals, wenn die Geschwindigkeit einen vorbestimmten Wert Obersteigt, und mit einem Kupplungshalteschalter (70) zum Erzeugen einet Kupplungshaltesignals, wenn das Beschieunigungspedai niedergedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Kupplungshalteschalter (70) so mit dem Beschleunigungspedal zusammenwirkt, daß das Kupplungshaltesignal erst dann erzeugt wird, wenn das Beschleunigungspedal um einen vorbestimmten Betrag, z. B.'/« des vollen Hubs, niedergedrückt wird.
DE3109527A 1980-03-15 1981-03-12 Anordnung zum Regeln einer Elektromagnetkupplung eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs Expired DE3109527C2 (de)

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