DE3131408A1

DE3131408A1 - Anordnung zum regeln einer elektromagnetischen kupplung eines kraftfahrzeuges

Info

Publication number: DE3131408A1
Application number: DE19813131408
Authority: DE
Inventors: Mitsuo Umezawa
Original assignee: Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 1980-08-12
Filing date: 1981-08-07
Publication date: 1982-03-11
Also published as: GB2083588B; US4461374A; JPS5737026A; FR2488665A1; JPS6258933B2; GB2083588A; FR2488665B1

Description

ο βο ο * «...

Anordnung zum Regeln einer elektromagnetischen Kupplung eines Kraftfahrzeugs

Priorität: 12. August 1980 Japan 55

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Regeln einer elektromagnetischen Kupplung eines Kraftfahrzeugs und insbesondere eine Anordnung sum Regeln einer elektromagnetischen Kupplung, x^relche ihren Restmagnetismus durch Zuführen eines umgekehrten Stroms zu der magnetischen Spule eliminieren kann, wenn die PahrZeuggeschwindigkeit ni©drig<sr als ein vorbestimmter Wert ist.

Eine elektromagnetische Kupplung eines Fahrzeugs enthält einen ringförmigen Antriebsteil, der an der Kurbelwelle des Motors befestigt ist·, eine Magnetisierungsspule, die in dem Antriebsteil vorgesehen ist, einen getriebenen Teil, der an der Eingangswelle des Getriebes befestigt ist, wobei ein Spalt au dem Antriebsteil frei bleibt, und einen Schalthebel für den Gangwechsel in dem Getriebe. Der Schalthebel ist mit ©inem Schalter für die Magnetisierungsspule irersehan, der durch Bedienen des Schalthebels betätigt wird, wenn der Schalthebel in eine Gangeingriffsst@llung verschoben wird, wobei der Schalter geschlossen wird, so daß der elektrische Strom durch die Magnatieieruogsspul© zum Magnetisieren des Antriebsteils fließt. Wenn das Beschleunigungspedal niedergedrückt idLrd, steigt der durch die Spule fließende Kupplungsstrom an. Der Magnetfluß wird in dem Spalt zwischen dem Antriebsteil und dem getriebenen Teil angesammelt, so daß der getriebene Teil mit dem Antriebsteil gekuppelt wird» Das !Fahrzeug kann somit glatt durch geeignetes Betätigen des Beschleunigungspedals mit Rutschen der Kupplung

gestartet werden«, Wenn der Kupplungsstrom unterbrochen wird, wird die Kupplung ausgerückte

Fig. 5 zeigt die Änderungen des KupplungsStroms und der Fahrzeuggeschwindigkeit_e Wenn die Fahrζ©uggeschwindigkeit höher als eine vorbestimmte Geschwindigkeit V1 ist, fließt ein Nennkupplungsstrom Im in der Spule. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit niedriger als die Geschwindigkeit V1 ist, wird der Kupplungsstrom abgeschaltet» Wenn die Zeitdauer ti von der !Fahrzeuggeschwindigkeit V1 bis auf Hull sehr kurz ist, beispielsweise wenn eine sehr schnelle Verzögerung auftritt, verbleibt Hagnetisimus in dem magnetischen Material der Kupplung durch Hysterese_o Der Restmagnetismus bewirkt, daß der Antriebsteil &©& getriebenen Teil anzieht, was zu einem unerwünschten Scheppergeräusch in dem Antriebssystem führte

Zur Vermeidung dieser lachteile besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine Anordnung zum Regeln einer elektromagnetischen Kupplung zu schaffen, die einen umgekehrten Kupplungsstrom der Kupplungsspule zuführt, wenn die Fahrzeuggesehwindigk©it unter einen vorbestimmten Wert in dem Zustand fällt, wenn das Beschleunigungspedal losgelassen wird, um den Eestmagnetismus zu eliminieren.

Gelöst wird diese Aufgabe durch di@ Merkmale des Anspruchs 1. Eine Weiterbildung der Erfindung ist im Unteranspruch angegebene
30

Die Erfindung xcird beispielhaft anhand der Zeichnung beschrieben, in der sind

Fig. 1 ein Schnitt ©inss Getriebes mit einer Elektromagnetpulverkupplung, die bei der Anordnung der Erfindung verxfendet wird,

Fig» 2 ein Schnitt längs der Linie H-II in Pigo 1, Fig. 3 ein Schaltbild eines' Beispiels der erfinduags-

gemäßen Anordnung,

Fig« 4· eine graphische Dar&t©llung dsr Änderungen des Kupplungsstroas und der Pahra©ugg©schwindig-

keit bei dsr Anordnung d$r Erfindung und Fig«, 5 eine graphische Darstellung der Änderungen des Kupplungsstroms .und der Fahrzeuggeschwindig-

keit bei einer bekannten Anordnung_o 10

Gemäß Fig» 1 und 2 ist 1 ©in© Elektromagnetpulver-. kupplung, 2 ein Vierganggetriebe und 3 eine Endunterset zungsvorrichtung «,

Die Elektromagnetpulverkupplung 1 ist in einem Kupplungsgehäuse vorgesehen und enthält ©ine Antriebsplatte 6, die an dem Ende einer Kurbelwelle 5 eines Verbrennungsmotors angebracht ist, einen riagföraigen Antriebsteil 8, der an der Antriebsplatte 6 befestigt ist, ©ine Magnetisierungsspule 7₅ die in dem Antriebsteil 8 vorgesehen ist, uad einen getriebenen Seil 1O₅ der durch eine Keilverzahnung an einer Eingangszeile 9 des Getriebes 2 befestigt ist, wobei ein Spalt 11 zu dem Antriebsteil 8 bleibt_o Pulver aus magnetischem Material ist in einer Pulverkammer 12 angeordnet und der Spalt 11 kann mit dem Pulver gefüllt werden<= Eine Kappe 13 ist an dem Antriebsteil 8 befestigte Die Kappe 13 hat einen zylindrischen Teil koaxial mit'der Eingangswelle 9₉ auf dem Schlaifringe 14 befestigt sind. Die Schleifringe 14- sind mit dem Antriebst ail 8 durch eine Leitung X verbundene Gegen die Schleifringe 14 gedruckte Bürsten 16 sind in einem Halter 1? gehalten und mit der nachfolgend beschriebenen Segeleinrichtung durch eine Leitung Y verbund©n_o

Bei dieser Ausbildung dr@h©n sich die Antriebsplatt© 6 und der Antriebsteil 8 zusaam©n mit d@r Eurb©lx-j@ll© 5 und das in der PulvQrkamm©^ 12 dicht

ϊ --·^:»· :«^: .:■ 313U08

™ Ό *■■

magnetische Pulver wird zu der Innenfläche des Antriebsteils 8 durch Zentrifugalkraft gezogen. Wenn die Magnetisierungsspule 7 durch, den Strom erregt wird, der durch die Leitung Y, die Bürsten 16, die Schleifringe 14- und die Leitung X zugeführt wird, wird der Antriebsteil 8 magnetisiert und erzeugt einen Magnetfluß, der durch den getriebenen Teil 10 fließt, wie durch die Pfeile in Fig. 1 gezeigt ist„ Das Pulver wird somit in dem Spalt 11 angesammelt, so daß die Leistung des Motors auf die Eingangswelle 9 über die Kupplung übertragen wird.

In dem Getriebe 2 sind die Antriebszahnräder 18 bis für den ersten bis vierten Gang einstückig auf der Eingangswelle 9 vorgesehen« Die AntriebsZahnräder 18 bis 21 kämmen jeweils mit 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 so ausgebildet, daß es in Eingriff mit der Ausgangswelle 22 durch Betätigen einer S^chroneinrichtung 27 kommt und jedes der getriebenen Zahnräder 25 und 26 kommt in Eingriff mit der Ausgangswelle 22 durch eine Synchroneinrichtung 28. Eine Sückwärtsantriebszahnradeinrichtung 29 ist des weiteren vorgesehen. Durch Betätigen des (nicht dargestellten) Schalthebels des Getriebes wird das getriebene Zahnrad 23 mit der Ausgangswelle durch die Synchroneinriehtung 27 gekuppelt und der erste Gang wird auf der Ausgangswella 22 erhalten, da die Leistung der Ausgangswelle 9 stark verringert wird. Der zweite, dritte und vierte Gang können jeweils in entsprechender Weise erhalten werden»

An einem Ende der Ausgangswelle 22 ist des weiteren ein Ausgangszahnrad 30 vorgesehen, das mit einem Ringzahnrad 32 in einem Differential 31 der

Endxint erset Zungsvorrichtung 3 kämmt, um die Ausgangsleistung der Ausgangswelle 22 des Getriebes 2 direkt von dem Ringzahnrad 32 auf das Seitenzahnrad 36 über ein Gehäuse 33, ein Drehkreuz 34· und ein Ritzel 35 und des weiteren auf die Antriebsräder durch dia Radwelle 37 zu übertragen.-

Pig. 3 zeigt die Anordnung der Regelschaltung_? in der ein PIP-Transistor 40 und ein SPN-Transistor 41 jeweils mit gegenüberliegenden Enden der Magnetisierungsspule 7 verbunden sind. Der Emitter des Transistors 40 ist mit einer Stromquelle verbunden, während der Emitter des Transistors 41 geerdet ist«, Ein Kommutationskreis 42 mit einer Diode und einem Widerstand ist mit beiden Enden der Spule 7 verbunden«, Ein Widerstand 43 für den umgekehrten Strom ist mit der elektrischen Stromquelle und dem Kollektor des Transistors 41 verbunden und ein Widerstand 44 für den umgekehrten Strom ist zwischen den Kollektor des Transistors 40 und Erde geschaltet. Die Basen der Transistoren 40 und 41 sind jeweils mit Widerständen 45 und 46 verbunden. Der Widerstand 45 ist mit einem FAHD-Gate 54 üb®r einen Puffer 47 verbunden und der Widerstand 46 ist mit dem NAED-Gate 54 über ein MOR-Gate 48 verbunden. Das Kupplungsregelsignal wird andererseits dem anderen Eingang des NOR-Gate 48 zugeführt. Der Eingang 49 befindet sich während· der Betätigung des Schalthebels auf hohem Pegel. 50 bezeichnet einen Beschieunigungsschalter, der eingeschaltet ist, vrenn das Beschleunigungspedal des Fahrzeugs niedergedrückt ist. 51 ist ein Fahrzeuggeschwindigkeitsschalter, der eingeschaltet ist, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit höher als ein vorbestimmter Wert ist. 52 ist ein an dem Schalthebel vorgesehener Schalthebelschalter, der während der Betätigung des Schalthebels eingeschaltet ist. Ein Anschluß 3edea Schaltsrs 50, 51 und 52 ist mit Erde verbunden, während die anderen Anschlüsse des Beschleunigungsschalters 50

: -^:: -^: .:. 313U08

und des Fahrzeuggeschwindigkeitssehalters 51 mit dem BAHD-Gate 53 und der andere Anschluß

des Schalthebelschalters 52 ait dem HAIO-Gate 54 verbunden sind. Der Ausgang des NAKD-Gate 53 ist auch, mit dem MND-Gate 54· verbunden. Positives elektrisches Potential wird den anderen Enden der Schalter 50, 51 und 52 jeweils über Widerstände 55, 56 und 57 zugeführt.

Die Arbeitsweise der erfindungsgemaßen Anordnung wird nachfolgend beschrieben.

Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit höher als die vorbestimmte Geschwindigkeit 71 ist, ist der Schalter 51 geschlossen und folglich wird eine Spannung niedrigen Pegels an das NAND-Gate 53 angelegt. Der Ausgang des NAND-Gate 53 befindet sich somit auf hohem Pegel ohne Rücksicht auf das Signal von dem Beschleunigungsschalter 5O· Wenn der Schalthebel nicht betätigt wird, ist der Schalthebelschalter 52 ausgeschaltet. Eine Spannung hohen Pegels wird an das HAND-Gate 54- angelegt, so daß sich der Ausgang des NAHD-Gate 54 auf niedrigem Pegel befindet. Das Ausgangssignal niedrigen Pegels wird dem !Transistor 40 über den Puffer 47 und das HOE-Gate zugeführt. Da der Eingang 49 des UOR-Gate 48 sich auf niedrigem Pegel befindet, ist der Ausgang des NOR-Gate 48 auf hohem Pegel. Die Transistoren 40 und 41 werden somit eingeschaltet, so daß der Strom durch die Spule 7 in der Folge a * b * c ■»■ d fließt. Die Kupplung wird somit eingerückt.

Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit niedriger als die vorbestimmte Geschwindigkeit 71 ist, wird der Fahrzeuggeschwindigkeitsschalter 51 ausgeschaltet. Eine Spannung hohen Pegels wird an das HAHD-Gate 53 angelegt, dessen Ausgang sich auf einem hohen oder niedrigen Pegel in Abhängigkeit von dem Ein- oder Aus-Zustand

-9--■-" 313H08

des Beschleunigungsschalters 50 befindete Wenn das Beschleunigungspedal losgelassen wird, wird der Beschleunigungsßchalter 50 ausgeschaltet, so daß ein© Spannung hohen Pegels an das MID-Gate 53 angelegt wird.

Der Ausgang des EAHD-Gate 53 geht somit auf einen niedrigen Pegel und der Ausgang des HAHD-Gate 54 geht auf einen hohen Pegel ohne Rücksicht auf den Zustand des Schalthebelschalters 52» Der Ausgang hohen Pegels des ITAUD-Gate 54- bewirkt, daß der Transistor 40 ausgeschaltet wird. Der Ausgang des HOE-Gate 48 geht auf einen niedrigen Pegel ohne Rücksicht auf den Eingang 49. Als Folge wird der Transistor 41 ausgeschaltete, Der Strom fließt somit in der Folge a s> c s* b ^ e und demgemäß fließt der umgekehrte Strom durch di@ Spule 7· Der Restmagnetismus wird deshalb nicht in der Kupplung erzeugt.

In Pig. 4 zeigt die Linie A an, daß die lahrzeuggesetoindigkeit über dem vorbestimmten Wert 71 liegt und daß . der Erregungsstrom Im durch die Spule fließt« Wenn das Beschleunigungspedel niedergedrückt wird und der Beschleunigungsschalter 50 ausgeschaltet wird₉ fließt ein umgekehrter Strom, wi© darg©st©llt_o

Gemäß der Erfindung wird der Eestmagnetisiius durch einen umgekehrten Strom entfernt, wenn di© Fahrzeuggeschwindigkeit unter eine vorbestimmte Geschwindigkeit in dem Zustand fällt, bei dem das Besehleunigungs™ pedal losgelassen ist. Es ist somit möglich, das Auftreten eines unerwünschten Scheppergeräusches zu verhindern.

Claims

Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha

7-2 Nishishinjuku 1-cliome Shinjuku-ku, Tokyo, Japan

Patentansprüche

MJ Anordnung zum Regeln einer elektromagnetischen Kupplung eines Verbrennungsmotors eines Fahrzeugs mit einem an der Kurbelwelle das Verbrennungsmotors befestigten Antriebsteil, mit einer in dem Antriebsteilτογ-sehenen Magnetisierungsspule, mit einem dem Antriebsteil benachbarten getriebenen Teil, mit einem an dem getriebenen Teil befestigten Getriebe mit Mehrgangschaltzahnrädern, mit einem Beschleunigungspedal und mit einem Schalthebel zum Betätigen des Getriebes, gekennzeichnet durch eine Verzögerungsbestimmungseinrichtung, die auf das Loslassen des Beschleunigungspedals zum Erzeugen eines Ausgangssignals mit einem der logischen Pegel anspricht,

durch eine Fahrze^ιggeschwindigkeitsbestiInm·αngseixlricL·,tuΏ,g zum Erzeugen eines Ausgangssignals mit einem der logischen Pegel, wenn die Fahrzeuggaschwindigkeit niedriger als eine vorbestimmte Geschwindigkeit ist,

durch eine Regelschaltungseiariehtung_? die auf die Ausgangssignale der Verzögerungsbestimmungseinrichtung und der Fahrzeuggeschwindigkeitsbestiinmungsainrichtung zum Erzeugen eines Ausgangssignals mit einem der 'logischen Pegel anspricht, und

durch eine Schalterkreiseinrichtung, die auf das Ausgangssignal der Regelschaltungseinrichtung zum Regeln des durch die Magnetisierungsspule fließenden Stroms anspricht,

wobei die Schalterkreiseinrichtung so ausgebildet ist, daß der Strom durch die Hagnetisierungsspule mit umgekehrter Polarität entsprechend dem Ausgangssignal mit einem der logischen Pegel von der RegeIschaltungseinrichtung fließt und daß der Erregungsstrom durch die Magnetisierungsspule entsprechend dem anderen logischen Pegel des Ausgangssignals fließt.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalterkreiseinrichtung aus einem Transistorenpaar besteht.