DE3126737A1 - Anordnung zum regeln einer elektromagnetkupplung eines kraftfahrzeugs - Google Patents

Anordnung zum regeln einer elektromagnetkupplung eines kraftfahrzeugs

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DE3126737A1
DE3126737A1 DE19813126737 DE3126737A DE3126737A1 DE 3126737 A1 DE3126737 A1 DE 3126737A1 DE 19813126737 DE19813126737 DE 19813126737 DE 3126737 A DE3126737 A DE 3126737A DE 3126737 A1 DE3126737 A1 DE 3126737A1
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Description

  • Anordnung zum Regeln einer Elektromagnet-
  • kupplung eines Kraftfahrzeugs Priorität: 16. Juli 1980 Japan 55-97360 Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Regeln einer Elektromagnetkupplung fiir einen Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs.
  • Als eine Art einer Elektromagnetkupplung ist eine Elektromagnetpulverkupplung bekannt, die einen an der Eurbelwelle des Motors befestigten ringförmigen Antriebsteil, eine in dem Antriebsteil angebrachte Magnetisierungsspule, einen getriebenen Teil, der an der Eingangswelle eines Getriebes befestigt ist, wobei ein schmaler Spalt zu dem Antriebsteil frei bleibt, Magnetpulver in dem Spalt und einen Schalthebel für den Gangwechsel des Getriebes aufweist. Der Schalthebel ist mit einem Schalter für die Nagnetisierungsspule versehen, der durch Bedienen des Schalthebels betätigt wird. Wenn der Schalthebel in die Gangeingriffsstellung geschaltet wird, wird der Schalter geschlossen, so daß ein elektrischer Strom durch die Magnetisierungsspule zum Magnetisieren des Antriebsteils fließt. Wenn das Beschleunigungspedal niedergedrückt wird, steigt der der Spule zugeführte Strom an. Das Magnetpulver wird in dem Spalt zwischen dem Antriebsteil und dem getriebenen Teil angesammelt, so daß der getriebene Teil mit dem Antriebsteil gekuppelt wird. Der durch die Magnetisierungs spule fließende Kupplungsstrom steigt progressiv entsprechend dem Grad des Niederdrückens des Beschleunigungspedals an, während die Kupplung zwischen dem Antriebsteil und dem getriebenen Teil schleift, bis der Kupplungsstrom den Nennstrom erreicht. Somit kann das Fahrzeug durch Niederdrücken des Beschleunigungspedals ohne Betätigen des Kupplungspedals gestartet werden.
  • Um das Fahrzeug glatt zu starten, ist es notwendig, die Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu bestimmen und den Kupplungsstrom entsprechend der Geschwindigkeit zu regeln. Um eine solche Forderung zu erfüllen, ist ein Geschwindigkeitsfühler vorgesehen, um ein Sigaal zu erzeugen, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit einen vorbestimmten Wert übersteigt. Die Anordnung soll so aufgebaut sein, daß die Kupplung während einer niedrigen Geschwindigkeit unterhalb der vorbestimmten Geschwindigkeit im Beschleunigungszustand des Motors schlüpft und daß die Kupplung vollständig in Eingriff ist, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit den vorbestimmten Wert erreicht. Der Geschwindigkeitsfühler ist im allgemeinen in dem Geschwindigkeitsmesser vorgesehen. Bei einer Anordnung unter Verwendung eines solchen Geschwindigkeitsfühlers besteht der Nachteil, daß beim Verzögern des Fahrzeugs bei einer Geschwindigkeit unter dem vorbestimmten Wert die Bremskraft des Motors wegen des Ausrückens der Kupplung nicht zur Wirkung kommt.
  • Wenn des weiteren das Geschwindigkeitsmesserkabel unterbrochen sein sollte, arbeitet der Geschwindigkeitsfühler nicht. Wenn der Geschwindigkeitsfühler nicht im Verzögerungszustand arbeitet, wird der Kreis der Kupplungsspule unterbrochen, so daß die Kupplung ausgekuppelt ist. Als Ergebnis wirkt die Bremskraft des Motors nicht.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Anordnung zu schaffen, die den Kupplungsstrom entsprechend der Motorgeschwindigkeit regelt. Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Hauptanspruchs. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Die Erfindung ergibt den Vorteil, daß die Bremswirkung des Motors bei jedem Ubersetzungsverhältnis des Getriebes sicher ausgenutzt werden kann.
  • Die Erfindung wird beispielhaft anhand der Zeichnung beschrieben, in der sind Fig. 1 ein Querscheitt einer Elektromagnetpulverkupplung, die bei der erfindungsgemäßen Anordnung angewendet wird, Fig. 2 ein Querschnitt längs der Linie 11-11 in Fig. 1, Fig. 3 eine schematische Ansicht einer Ausfürhungsform der Erfindung, Fig. 4 eine elektronische Schaltung einer Regelvorrichtung, Fig. 5 bis 7 Ausgangswellenformen an verschiedenen Punkten der Schaltung der Fig. 4 und Fig. 8 eine graphische Darstellung des Kupplungsstroms in Abhängigkeit von der von der Motorgeschwindigkeit.
  • In den Fig. 1 und 2, die ein Getriebe zeigen, bei dem die Erfindung angewendet wird, ist 1 eine Elektromagnetpulverkupplung, 2 ein Vierganggetriebe und 3 eine Endunterset zungsvorrichtung Die Elektromagnetpulverkupplung 1 ist in einem Eupplungsgehause untergebracht und enthalt eine Antriebsplatte 6, die mit dem Ende der Kurbelwelle 5 des Verbrennungsmotors verbunden ist, einen ringförmigen Antriebsteil 8, der an der Antriebsplatte 6 befestigt ist, eine Magnetisierungsspule 7, die in dem Antriebsteil 8 vorgesehen ist, und einen getriebenen Teil 10, der mittels einer Keilverbindung mit der Eingangswelle 9 des Getriebes 2 verbunden ist, wobei ein Spalt 11 zu dem Antriebsteil 8 frei bleibt. Pulver aus magnetischem Material ist in einer Pulverkammer 12 vorgesehen und der Spalt 11 dient dazu, mit Pulver gefüllt zu werden.
  • Eine Kappe 13 ist an dem Antriebsteil 8 befestigt.
  • Die Kappe 13 hat einen zylindrischen Teil koaxial zu der Eingangswelle 9, auf der Schleifringe 14 fest angebracht sind. Die Schleifringe 14 sind mit dem Antriabsteil 8 durch eine Leitung A verbunden0 Gegen die Schleifringe 14 gepreßte Bürsten 16 sind in einem Halter 17 gestützt und mit einer nachfolgend beschriebenen Regeleinrichtung mittels einer Leitung B verbunden.
  • Bei dieser Ausbildung drehen sich die Antriebsplatte 6 und der Antriebsteil 8 zusammen mit der Kurbelwelle 5 und das in die Pulverkammer 12 eingeschlossene Magnetpulver wird zu der Innenfläche des Antriebsteils 8 durch Zentrifugalkraft gezogen. Wenn die Magnetisierungsspule 7 durch den Strom erregt wird, der durch die Leitung B, die Bürsten 16, die Schleifringe 14 und die Leitung A zugeführt wird, wird der Antriebsteil 8 magnetisiert, um einen durch den getriebenen Teil 10 tretenden Magnetfluß zu erzeugen. Das Pulver wird somit in dem Spalt 11 angesammelt, so daß die Kraft des Motors auf die Eingangswelle 9 über die Kupplung übertragen wird.
  • In dem Getriebe 2 sind Antriebs zahnräder 18 bis 21 für den ersten bis vierten Gang einstückig mit der Eingangswelle 9 vorgesehen. Die Antriebszahnräder 18 bis 21 sind jeweilsin Eingriff mit den getriebenen Zahnrädern 23 bis 26. Die getriebenen Zahnräder 23 bis 26 sind drehbar auf der Ausgangswelle 22 parallel zur Eingangswelle 9 angebracht. Jedes der getriebenen Zahnräder 23 und 24 ist in der Lage, mit der Ausgangswelle 22 durch Betätigen einer Synchrongetriebeeinrichtung 27 in Eingriff zu kommen, und jedes der getriebenen Zahnräder 25 und 26 ist in Eingriff mit der Ausgangswelle 22 durch eine Synchrongetriebeeinrichtung 28. Des weiteren ist eine Räckwärtsantriebszahnradeinrichtung 29 vorgesehen. Durch Betätigen des (nicht dargestellten) Schalthebels des Getriebes wird somit das getriebene Zahnrad 23 mit der Ausgangswelle 22 durch die Synchrongetriebeeinrichtung 27 gekuppelt und der ers-te Gang wird auf der Ausgangswelle 22 erhalten, da die Geschwindigkeit der Ausgangswelle 9 stark verringert wird. Der zweite, dritte und vierte Gang können jeweils entsprechend erhalten werden.
  • An einem Ende der Ausgangswelle 22 ist des weiteren ein Ausgangszahnrad 70 vorgesehen, das mit einem Ringzahnrad 32 in einem Differential 31 der Enduntersetzungsvorrichtung 3 in Eingriff ist, um die Ausgangsleistung der Ausgangswelle 22 des Getriebes 2 direkt von dem Ringzahnrad 32 auf das Seitenzahnrad 36 über ein Gehäuse 33, ein Armkreuz 34 und ein Ritzel 35 zu über tragen und des weiteren die Räder über die Radwelle 37 anzutreiben.
  • Gemäß Fig. 3 sind eine Regelvorrichtung 38 zum Regeln des Kuplungsstroms und ein Beschleunigungsschalter 39 vorgesehen, der durch Niederdrücken des Beschleunigungspedals geöffnet wird. Von einer Batterie 41 wird eine Spannung an die Regelvorrichtung 38 über einen Schlüssel schalter 42 angelegt.
  • Eine Primärwicklung einer Zündspule 43 ist mit einem Kontaktunterbrecher 52 und der Regelvorrichtung 38 zum Zuführen von Impulsen verursacht durch die Zündung der Vorrichtung verbunden. Der Ausgang der Regelvorrichtung 38 ist mit der Spule 7 über Leitungen 15 verbundes.
  • Gemäß Fig 4 ist der Bs der Beschleunigungsschalter 39 mit einem Beschleunigungsbestimmungskreis 44 verbunden, dessen Ausgang mit einem Eingang eines UND-Gate 47 verbunden ist. Der negative Anschluß der Primärwicklung der Zündspule 43 ist mit einem Impulserzeugungskreis 45 verbunden, der Transistoren Tr1 und Dr2 und einen Operationsverstärker OP1 enthält. Der Ausgang des Operationsverstärkers OPI ist mit dem UND-Gate 47 ser9 bunden. Der Ausgang des Transistors Tr1 ist mit dem Motorgeschwindigkeitsbestimmungskreis 51 verbunden.
  • Der Motorgeschwindigkeitsbestiamungskreis 51 enthält einen Operationsintegrator OP2 und einen Operationsver stärker OP3. Die Ausgänge des UND-Gate 47 und des Operationsverstärkers OP3 sind mit einem ODER-Gate 48 verbunden. Der Ausgang des ODER-Gate 48 ist mit der Basis eines Transistors 49 verbunden, der mit der Spule 7 in Reihe geschaltet ist. Ein Kommutationskreis 50 ist mit beiden Enden der Spule 7 verbunden.
  • Fig. 5 zeigt eine Wellenform des Ausgangssignals des Beschleunigungsbestimmungskreises 44. Das Ausgangssignal befindet sich auf einem hohen Pegel, wenn der Beschleunigungsschalter 39 durch Niederdrücken des Beschleunigungspedals geöffnet ist, und auf einem niedrigen Pegel, wenn das Pedal losgelassen ist.
  • Fig. 6 zeigt das Ausgangssignal des Impulserzeugungskreises 45. Die Impulsbreite ist konstant und der Impulsabstand nimmt mit dem Anstieg der Notorgeschwindigkeit ab.
  • Fig. 7 zeigt das Ausgangssignal des Motorgeschwindigkeitsbestimmungskreises -51. Wenn die Motorgeschwindigkeit einen vorbestimmten Wert N1 erreicht, übersteigt das Ausgangssignal des Operationsintegrators OP2 den Pegel des Invertereingangs des Operationsverstärkers 0P3. Das Ausgangssignal des Operationsverstärkers OP3 geht somit auf einen hohen Pegel. Ein Transistor Tr3 wird durch das Ausgangssignal hohen Pegels des Operationsverstärkers eingeschaltet. Der Pegel des Invertereingangs des Operationsverstärkers OP3 nimmt demgemäß ab. Wenn die Motorgeschwindigkeit auf einen vorbestimmten Wert W2 abfällt, was bedeutet, daß das Ausgangssignal des Operationsintegrators OP2 auf einen niedrigeren Pegel als der Invertereingang des Operationsverstärkers OP3-abfällt, wechselt das Ausgangssignal des Verstärkers OP3 auf einen niedrigen Pegel.
  • Wenn das Beschleunigungspedal beim Anhalten des Bnhrzeugs niedergedrückt wird, steigt die Notorgeschwindigkeit entsprechend an. Wenn die Motorgeschwindigkeit niedriger als die eingestellte Geschwindigkeit N1 ist, befindet sich das Ausgangssignal des Motorgeschwindigkeitsbestimmungskreises 51 auf einem niedrigen Pegel.
  • Das Ausgangssignal des ODER-Gate 48 hängt deshalb nur von dem Ausgangssignal des UND-Gate 47 ab. Das Ausgangssignal des UND-Gate 47 hat eine Wellenform proportional zum Ausgangssignal des Impulserzeugungskreises 45. Der Impulsabstand der Ausgangsimpulse des UNDGate 47 nimmt somit mit dem Anstieg der Motoxgeschwindigkeit ab. Da der Transistor 49 intermittierend durch die Ausgangsimpulse des UND-Gate 47 eingeschaltet wird, steigt der durch die Spule 7 fließende Kupplungsstrom von "g" der Fig. 8 mit der Zunahme der Motor geschwindigkeit an, wie durch 'i" gezeigt ist. Während der intermittierenden Erregung der Spule 7 schlupft die Kupplung, wodurch das Fahrzeug glatt gestartet werden kann0 Wenn die Motorgeschwindigkeit auf die eingestellte Gschwindigkeit N1 ansteigt, geht das Ausgangssignal des Motorgeschwindigkeitsbestimmungskreises 51 auf einen hohen Pegel. Das Ausgangssignal des ODER-Gate 48 wechselt somit auf einen konstanten hohen Pegel. Ein Nennkupplungsstrom ";" fließt somit durch die Spule 7, so daß die Kupplung vollständig in Eingriff kommt0 Wenn das Beschleunigungspedal zur Verzögerung losgelassen wird, geht das Ausgangssignal des Beschleunigangsbestimmungskreises 44 auf einen niedrigen Pegel0 Das Ausgangssignal des UND-Gate 47 geht somit auch auf einen niedrigen Pegel. Bis die Motorgeschwindigkeit jedoch auf die eingestellte Geschwindigkeit N2 abfällt, wird die Erregung der Spule 7 durch das Ausgangssignal des hotorgeschwindigkeitsbestimmungskreises 51 gehalten, wie durch 'tk' gezeigt ist. Die Bremskraft des Motors kommt somit zur Wirkung0 Wenn die Motorgeschwindigkeit die eingestellte Geschwindigkeit N2 erreicht, geht das Ausgangssignal des Motorgeschwindigkeitsbestimmungskreises 51 auf einen niedrigen Pegel und somit wechselt auch das Ausgangssignal des ODER-Gate 48 auf einen niedrigen Pegel. Der Transistor 49 wird auf diese.
  • Weise ausgeschaltet, wodurch die Spule 7 entregt wird, wie durch "m" gezeigt ist, womit die Kupplung ausgekuppelt wird.
  • Da der Kupplungsstrom entsprechend der Motorgeschwindigkeit geregelt wird, kann gemäß der Erfindung die Bremskraft des Motors sicher bei jedem tbersetzungsverhältnis des Getriebes zur Wirkung kommen.

Claims (1)

  1. P a t e n t a n s r ü c h e 1. Anordnung zum eug mit einer Elektromagnetkupplug fur ein Kraftfahrzeug mit einem Beschleunigungspedal, mit einer Zündvorrichtung für den Motor und mit einer Nagnetisierungsspule zum Kuppeln der Elektromagnetkupplung, gekennzeichnet durch einen Beschleunigungsbestimmungskreis, der auf das Niederdrücken des Beschleunigungspedals zum Erzeugen eines Ausgangssignals anspricht, durch einen Motorgeschwindigkeitsbestizmungskreis 9 der ein Ausgangssignal erzeugt, wenn die Motorgeschwindigkeit einen vorbestimmten Wert übersteigt, durch eine Einrichtung zum Erzeugen eines ersten Ausgangssignales zum Vergrößern des durch die Magnetisierungsspule fließenden Stroms, durch eine Gateeinrichtung, die auf die Ausgangssignale des Beschleunigungsbestimmungskreises und der Einrichtung zum Erzeugen eines ersten Ausgangssignals zum Vergrößern des durch die Nagnetisierungsspule fließenden Stroms und des weiteren auf das Ausgangssignal des Motorgeschwindigkeitsbestnmmungskreises zum Erzeugen eines zweiten Ausgangssignals für einen Nennstrom der Magnetisierungsspule anspricht, und durch eine Schalteinrichtung, die in dem Kreis der Magnetisierungsspule vorgesehen ist und auf die Ausgangssignals der Gate-Einrichtung zum Freigeben des stroms durch die Magnetisierungsspule anspricht; 2. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Impulserzeugungskreis zum Erzeugen von Impulsen, deren Abstand mit dem Anstieg der Motorgeschwindigkeit it ibnimmtO 3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung ein Transistor ist, der durch die ersten und zweiten Ausgangssignale der Gateeinrichtung eingeschaltet wird.
    4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gateeinrichtung ein UND-Gate, das auf die Ausgangssignale des Beschleunigungsb estimmungskreises und des Impulserzeugungskreises anspricht, und ein ODER-Gate enthält, das auf das Ausgangssignal des UND-Gate und das Ausgangssignal des Motorgeschwindigkeitsbestimmungskreises zum Erzeugen eines Ausgangssignals zum Einschalten des Transistors anspricht.
    5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Motorgeschwindigkeitsbestimmungskreis so ausgebildet ist, daß er ein Ausgangssignal hohen Pegels bei einer ersten vorbestimmten Motorgeschwindigkeit im Beschleunigungszustand und ein Ausgangssignal niedrigen Pegels bei einer zweiten vorbestimmten Motorgeschwindigkeit unter der ersten vorbestimaten Motorgeschwindigkeit im Verzögerungszustand erzeugt.
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