DE3131925C2 - Elektromagnetische Kupplung eines verbrennungsmotorgetriebenen Fahrzeugs - Google Patents

Elektromagnetische Kupplung eines verbrennungsmotorgetriebenen Fahrzeugs

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Abstract

Eine Anordnung zum Verhindern der Überhitzung einer elektromagnetischen Kupplung eines Verbrennungsmotors eines Fahrzeugs enthält einen Bestimmungskreis zum Bestimmen der Temperatur der Kupplung zum Erzeugen eines elektrischen Ausgangssignals. Ein elektrischer Kreis ist vorgesehen, um auf das Ausgangssignal des Bestimmungskreises für einen schnellen Anstieg des Kupplungsstroms anzusprechen, so daß die Kupplung in einer kurzen Zeit vollständig eingerückt wird, wodurch eine Überhitzung durch Rutschen der Kupplung verhindert wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektromagnetische Kupplung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine solche Kupplung ist aus der DE-AS 11 57 489 bekannt.
Die dort beschriebene Elektromagnetpulverkupplung enthält einen ringförmigen, a\ der Kurbelwelle des Motors befestigten Antriebeteil, eine in dem Antriebsteil angeordnete Magnetisierungss. ule, einen auf der Eingangswelle des Getriebes angebrachten getriebenen Teil, wobei ein geringer Spalt zu dem Antriebsteil frei bleibt, und einen Schalthebel zum Gangwechsel des Getriebes. Der Schalthebel ist mit einem Schalter für die Magnetisierungsspule versehen, der durch Bedienen des Schalthebels betätigt wird. Wenn der Schalthebel in die Gangeingriffsstellung verschoben wird, wird der Schalter geschlossen, was einen elektrischen Strom durch die Magnetisierungsspule fließen läßt, wodurch der Antriebsteil magnetisiert wird. 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, was eine Verbindung zwischen dem Antriebsteil und dem getriebenen Teil herstellt. Der durch die Magnetisierungsspule fließende Kupplungsstrom steigt progressiv entsprechend dem Grad des Niederdrückens des Beschleunigungspedals an. während die Kupplung zwischen dem Antriebsteil und dem getriebenen Teil rutscht.
Die Anordnung ist insbesondere so ausgebildet, daß ein geringer Kupplungsstrom beim Starien des Fahrzeugs erzeugt wird, um die Leistung in einem Teileinkupplungszustand zu übertragen, wodurch ein Stoß verringert wird, der durch ein abruptes Einrücken der Kupplung verursacht wird, und ein Anhalten des Motors verhindert wird. Der Kupplungsstrom ändert sich in Abhängigkeit von der Motor-Drehzahl. Wenn jedoch die elektromagnetische Kupplung rutscht und derTeileinrückzustand für eine lange Zeitperiode aufrechterhalten wird, steigen die Temperatur der Kupplung und die Temperatur der Spule an, was einen Anstieg des Widerstands der Spule verursacht. Im umgekehrten Verhältnis zum Anstieg des SpiilenwideisUinds werden der Kupplungsstrom und das Kupplungsdrehmoment verringert was eine Verlängerung der Kupplungsrutschdauer verursacht Je länger die Rutschdauer ist desto höher ist die Kupplungstemperatur. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Anordnung zu schaffen, die eine Überhitzung der elektromagnetischen Kupplung im Teileinrückzustand verhindert. Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1. Eine Weiterbildung der Erfindung ist im to Unteranspruch angegeben. Die im Anspruch 2 angegebene Messung der Wicklungstemperatur über Spannungs- und Strommessung mit anschließender Quotientenbildung ist für sich aus der DE-AS 11 44 835 bekannt Die Erfindung wird beispielhaft anhand der Zeichnung beschrieben, in der ist
F i g. 1 eine Kennlinie des Kupplungsdrehmoments und des Drehmoments des Motors bei vollsändig geöffneter Drossel in Abhängigkeit von der Motordrehzahl (»Motorgeschwindigkeit«)
F i g. 2 eine graphische Darstellung des Einflusses der Kupplungstemperatur auf den Kupplungsstrom bei einer bekannten Regelanordnung,
Fig.3 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen dem Kupplungsstrom und der Motordrehzahl (»Motorgeschwindigkeit«) einer bekannten Anordnung, F i g. 4 eine graphische Darstellung der Ausgangswellenform eines Proportionalimpulsgenerators,
Fig.5 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen dem Kupplungsstrom und der Motordrehzahl (»Motorgeschwindigkeit«) gemäß der Erfindung und
F i g. 6 ein Schaltbild einer Ausführungsform der Erfindung.
Wenn das Fahrzeug im ersten oder zweiten Gang angetrieben wird, ändert sich das Kupplungsdrehmoment in Abhängigkeit von der Motordrehzahl für einen glatteren Start des Fahrzeugs, wie in F i g. 1 durch die Kurve /1 gezeigt ist Die Differenz zwischen der Kurve /1 und der Kurve m des Motordrehmoments mit vollständig offener Drossel (unterhalb des Punkts p) verursacht ein Rutschen der Kupplung für einen glatten Kupplungseingriff. Wenn das Kupplungsdrehmoment /1 den Punkt b erreicht, der das Nennkupplungsdrehmoment cder Kupplung ist, ist die Kupplung vollständig eingerückt. Wenn andererseits das Fahrzeug im dritten oder vierten Gang angetrieben wird, ändert sich das Kupplungsdrehmoment längs des Weges der Kurve 12, die eine große Neigung aufweist.
Die Änderung des Kupplungsstroms der bekannten Regelanordnung 40 ist in F i g. 2 gezeigt. Der Kupplungsstrom befindet sich auf dem Pegel Null wenn der Beschleunigungsschalter 42 ausgeschaltet ist. Wenn der Beschleunigungsschalter 42 eingeschaltet wird, steigt der Kupplungsstrom im wesentlichen proportional zur Motordrehzahl an. Wenn das Fahrzeug schneller als die vorbestimmte Geschwindigkeit fährt, wird der Kupplungsstrom zum Nennkupplungsstrom, so daß die Elektromagnetpulverkupplung 1 vollständig eingerückt wird. Im üblichen Zustand, wenn die Kupplungstemperatur niedrig ist, ändert sich der Kupplungsstrom, wie 6ö durch die ausgezogene Linie in F i g. 2 und 3 angegeben ist. Wenn aber die Kupplungstemperatur hoch ist und der Widerstand der Spule 7 ansteigt, ändert sich der Kupplungsstrom durch den Anstieg des Widerstands entsprechend der gestrichelten Linie. Da der Kupplungsstrom bei einer hohen Temperatur langsam ansteigt, rutscht die Kupplung für eine längere Zeitdauer als bei niedriger Temperatur, was einen weiteren Temperaturanstieg und einen Stromabfall bewirkt.
Unter Berücksichtigung der vorstehenden Nachteile ist die Anordnung der Erfindung mit einer Überhitzungskontrolleinrichtung der elektromagnetischen Kupplung zum Regeln der Kupplungstemperatur und des Kupplungsstroms versehen.
Gemäß F i g. 6 sind der Spannungsbestimmungskreis 51 und der Strombestimmungskreis 52 so angeordnet, daß sie die Spannung und den durch die Spule 7 fließenden elektrischen Strom bestimmen. Die Ausgangssignale der beiden Kreise 51 und 52 werden an eine Dividiereinrichtung 56 (beispielsweise das Model! 433 der Firma Analog Device Corporation) angelegt, wo die Rechnung
3> = 10 —-
Vy
ausgeführt wird.
Das Ausgangssignal eo der Dividiereinrichtung 56 ist ein Wert, der dem Widerstand der Spule 7 proportional ist. Ein Einstellwert ei und das Ausgangssägnal eo werden durch einen Operationsinverteraddierer 57 addiert. Das Ausgangssignal — (eo + ei) wird durch einen .'nverteroperationsverstärker 58 umgekehrt.
Die Ausgangssignale des Zündimpulserzeugungskreises 41 und des Beschleunigungsschalters 42 werden an einen monostabüen Multivibrator 60 über einen Gatekreis 61 angelegt Dreieckwellenimpulse Tund das Ausgangssignal (eo + ei) des Verstärkers 58 werden einem Komparator 62 zugeführt, so daß Rechteckwellenimpulse S erzeugt werden. Die Impulsbreite des Impulses S wird durch den Pegel des Eingangssignais Vi = (eo + ei) an dem Nichtinvertereingang des Komparators 62 bestimmt. Wenn der Widerstand der Spule 7 hoch ist, ist das Eingangssignal Vi hoch und somit ist die Impulsbreite groß. Der Impuls S wird durch einen Integrator 63 integriert, um einen Gleichstrompegel zu erhalten. Die Gleichspannung VD wird an einen Berechnungskreis 64 (beispielsweise das Modell 433 der Firma Analog Device Corporation) angelegt, wo die Berechnung von Vu" ausgeführt wird, um die in F i g. 5 gezeigte Kennlinie zu erhalten. Das Ausgangssignal des Berechnungskreises 64 wird an einen Operationsverstärker 65 angelegt, um den Kupplungsstrom zu regeln.
F i g. 4 zeigt Eingangssignale und Ausgangssignale, die dem Proportionalimpulsgenerator 45 zugeführt werden und von diesem abgenommen werden. (A) ist das Ausgangssignal des Zündimpulserzeugungskreises 41 als Eingangssignal des Proportionalgenerators 45. (B) ist die Ausgangswellenform des Proportionalimpulsgenerators im normalen Zustand. (C) ist die Ausgangswellenform des Proportionalimpulsgenerators, wenn die Temperatur der Spule 7 erhöht ist. Die Impulsbreite von (C) wird größer entsprechend der Erhöhung der Temperatur der Spule 7. Wie in F i g. 5 gezeigt ist, ändert sich deshalb die Beziehung zwischen dem Kupplungsstrom und der Motorgeschwindigkeit derart, daß der Kupplungsstrom ansteigt, wenn sich die Spulentemperatur erhöht. Somit ist es möglich, den Kupplungsstrom in Abhängigkeit von der Temperatur der Kupplung während des Halbeinrückzustands der Kupplung einzustel- bo len. Die Halbeinrückzeitdauer der Kupplung kann somit verkürzt werden, wodurch eine Erhöhung der Kupplungstemperatur verhindert werden kann. Der Betrieb zum Verhindern einer Überhitzung ist zuverlässiger und arbeitet schneller im Vergleich zu einer Meldung mittels eines Summers.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:
1. Elektromagnetische Kupplung eines verbrennungsmotorgetriebenen Fahrzeugs mit einem an der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors befestigten Antriebsteil, einer in dem Antriebsteil angeordneten Magnetisierungsspule und einer Steuerung, die den Strom durch die Magnetisierungsspule in Abhängigkeit von der Drehzahl des Verbrennungsmotors steuert, gekennzeichnet durch einen Temperaturmeßkreis zur Bestimmung der Spulentemperatur, wobei das Ausgangssignal des TemperaturmeBkreises derart in die Steuerung eingreift, daß mit steigender Spulentemperatur der Strom durch die Magnetisierungsspule steigt.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der Temperaturmeßkreis Meßkreise zum Bestimmen der Spulenspannung und des Spulenstroms und einen Quotientenbildner zum Erzeugen eines dem Spulenwiderstand entsprechenden Ausgangssignals enthält.
DE3131925A 1980-08-15 1981-08-12 Elektromagnetische Kupplung eines verbrennungsmotorgetriebenen Fahrzeugs Expired DE3131925C2 (de)

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