DE3151417C2

DE3151417C2 - Vorrichtung zum Sperren des Einrückens einer Kupplung eines Kraftfahrzeuges

Info

Publication number: DE3151417C2
Application number: DE3151417A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Garsten Pabinger
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1981-12-24
Filing date: 1981-12-24
Publication date: 1984-10-11
Also published as: IT8224862A0; IT1155026B; GB2112101B; IT8224862A1; GB2112101A; DE3151417A1; FR2518938B1; FR2518938A1

Abstract

Eine Vorrichtung zum Sperren des Einrückens einer Kupplung eines Kraftfahrzeuges ist mit einem Sperrstellglied versehen, das in eine Sperrstellung umschaltbar ist, in der es kinematisch mit einem Kupplungsstellglied verbunden ist. Ein die Schalthilfskraft des Sperrstellgliedes steuerndes und über Fühler von der Maschinendrehzahl und von einer Getriebedrehzahl beeinflußtes Steuerorgan bringt bei Auftreten von kritischen Drehzahlwerten das Sperrstellglied in seine Sperrstellung. Zur Verhinderung von Motorschäden infolge bei Fehlschaltung in einen zu niedrigen Gang auftretenden Überdrehzahlen ist das Steuerorgan über Sperrschaltungen mit den Fühlern verbunden und die Verbindung des Steuerorganes zum Sperrstellglied unabhängig von den Stellungen des Gangwechselgetriebes gehalten. Die maschinenseitige Sperrschaltung gibt nur unterhalb und die getriebeseitige Sperrschaltung gibt nur oberhalb eines jeweiligen Grenzwertes ein Eingangssignal für das Steuerorgan ab. Das Steuerorgan bringt bei Auftreten ausschließlich beider Eingangssignale das Sperrstellglied in die Sperrstellung.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Eine bekannte Vorrichtung dieser Art (DE-OS 56 745) ist dazu verwendet, das Einrücken der Kupplung bei Gangschaltungen nur dann /u/ulassen, wenn die F.ingangswelie des Gnngwechselgetriebes und der Motor gleiche Drehzahl aufweisen. Um bei dieser Anordnung aus dem Stand anfahren zu können, muß das Sperrstellglied jeweils in denjenigen Getriebegängen unwirksam gemacht werden, in welchen im allgemeinen angefahren wird. Infolgedessen ist es mit der bekannten Vorrichtung nicht möglich, Motorschäden infolge Überdrehzahlcn zu verhindern, die bei Fehlschauungen in einen niedrigeren Gang auftreten, weil gerade dann das Sperrstellglied unwirksam ist, und beim Einrücken der Kupplung der Motor durch die hohe kinetische Energie des Fahrzeuges in einen unzulässigen Drehzahlbereich beschleunigt wird.

Bei einer bekannten gattungsfremden Jacherheitsschaltvorrichtung (DE-AS 18 09 021) für ein abhängig von der Fahrgeschwindigkeit durch einen Drehzahlaufnehmer elektrisch gesteuertes Wechselgetriebe von Kraftfahrzeugen ist zur Vermeidung der vorstehend erläuterten Motorschäden die Anordnung so getroffen, daß die Drehzahl des Antriebsmotors und/oder der Wechselgetriebeeingangswelle über Drehzahlaufnehmer gemessen wird, die mit einem Notschaltglied zusammenarbeiten, das bei Überschreiten einer etwas über der normalen Höchstdrehzahl liegenden Drehzahl der Antriebsmotorwelle bzw. der Wechselgetriebeeingangsvveüe die Umschaltung des Wechselgetriebes auf den höchsten Gang mit an sich bekannten Mittel bewirkt.

Dieser Maßnahme liegt die Auffassung zugrunde, daß bei einer Auftrennung der kraft- bzw. formschiüssigen Verbindung zwischen dem Antriebsmotor und dem Fahrzeug das Fahrzeug in keinen sicheren Antriebszustand geschaltet werde, sondern das Fahrzeug sei dann völlig antricbslos und sich selbst überlassen. Dies könne an Berg- wie auch an Gefällestrecken andere gefährliche Fahrzustände für das gesamte Fahrzeug selbst wie auch für die übrigen Verkehrsteilnehmer ergeben.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, Motorschäden infolge bei Fehlschaltungen

J5 in einen niedrigeren Gang auftretenden Überdrehzahlen mit Sicherheit zu vermeiden.

Die erläuterte Aufgabe ist gemäß der Erfindung mit den kennzeichnenden Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die geschilderten Motorschäden mit Sicherheit nur dann vermieden sind, wenn der Motor vom Gangwechselgetriebe getrennt ist. So sind bei schweren Nutzfahrzeugen oftmals Vielganggetriebe im Einsatz, die sechzehn Gänge aufweisen können. Beim Verschalten in einen niedrigeren Gang — beispielsweise den ersten oder zweiten Gang — würde der Motor infolge der hohen kinematischen Energie des schweren Fahrzeuges in Sekundenschnelle in den kritischen Drchzahlbereich beschleunig! werden. Dies kann auch nicht bei einem automatischen Gangwechselgetriebe durch Schalten in den direkten Gang bei Überdrehzahl vermieden werden weil die hohe kinematische Energie des Fahrzeugs auchj unter diesen Umständen auf den Motor einwirkt.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, den Grenzwer für die Motordrehzahl oberhalb der Nullastdrehzahl ζ halten, den Grenzwert für die Getriebeeingangsdreh zahl jedoch etwa in Nähe der kritischen Überdrehzahl des Motors zu legen.

W) Bei der Vorrichtung nach der Erfindung hat es sich al vorteilhaft erwiesen, dall als Steuerorgan ein mit /wc Schwcllwertsclialtglicdern verbundenes UND-Gliei verwendet ist. Weiterhin ist es bei der Vorrichtung nac der I.-rfindunu vorteilhaft, daß in ein zum Kupplungs

h^r> Stellglied führendes hydraulisches Gestänge ein vo Sperrsiellglicd betiitigbarcs Sperrventil eingeschalte ist. Dieses Sperrventil gibt die Kupplung jedoch fre wenn bei (ieiiillclahrt und kritischen Motordreh/.ahlc

in einen höheren Gang geschaltet wird, weil unter diesen Umständen das motorseitige Signal nicht auftritt.

Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen in Verbindung mit der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels, in der Zeichnung bedeuten

F i g. 1 ein Blockschaltbild der Vorrichtung nach der Erfindung und

F i g. 2 ein Schaubild für den Verlauf der Motorleistung über der Drehzahl mit den bei der Vorrichtung in F i g. 1 verwendeten Grenzwerten für Motordrehzahl und Getriebedrehzahl.

Die Kurbelwelle 26 einer Brennkraftmaschine 3 ist durch eine Kupplung 5 mit der Getriebeeingangswelle 27 eines Gangwechselgetriebes 4 verbunden, dessen Getriebesusgangswelle 28 in bekannter Weise mit den angetriebenen Rädern eines Kraftfahrzeuges gekoppelt ist. Als Kupplungsstellglied 8 zum Ein- und Ausrücken der Kupplung 5 ist in üblicher Weise eine Ausrückmuffe verwendet, die durch einen Kupplungsausrückhebel 29 zwischen der gezeichneten Einrückstellung 7 — in der die Kupplung 5 eingerückt ist — und einer Ausrückstellung 6 — in der die Kupplung 5 ausgerückt ist — betätigbar ist. Der Kupplungsausrückhebel 29 ist über ein hydraulisches Gestänge 31 mit einem Kupplungspedal 32 verbunden. In das hydraulische Gestänge 31 ist ein Sperrventil 30 eingeschaltet, das durch ein elektromagnetisches Sperrstellglied 9 aus der gezeichneten Ruhestellung 10 — in der das hydraulische Gestänge 31 freigegeben ist — in eine Sperrstellung 33 betätigbar ist, in welcher das hydrauüsche Gestänge 31 und somit auch der Kupplungsausrückhebel 29 blockiert sind.

Das Sperrstellglied 9 ist über eine Verbindung 18 mit einem Steuerorgan 13 verbunden, für das ein bekanntes y, elektronisches UND-Glied 25 verwendet ist. Das UND-Glied 25 ist über seine beiden Eingänge mit je einer Sperrschaltung 16 bzw. 17 verbunden, für die jeweils ein bekanntes elektronisches Schwellwertschaltglied 23 bzw. 24 verwendet ist.

Ein Fühler 11 liefert ein zur Drehzahl nieder Kurbelwelle 26 analoges Signal 34, das — gegebenenfalls über einen elektronischen Wandler 36 dem Eingang des Schwellwertschaltgliedes 23 zugeführt wird. Ein weiterer Fühler 12 liefer; ein zur Drehzahl na der Getriebe- 4% eingangswelle 27 analoges Signal 35. das — gegebenenfalls über einen elektronischen Wandler 37 — dem Eingang des Schwellwertschaltgliedes 24 zugeleitet wird.

Das Schwellwertschai:°lied 23 liefert ein Eingangssignal 19, wenn die Drehzahl n_M unter einem Grenzwert 14 liegt. W^;e das Schaubild der F i g. 2 zeigt — bei dem die Leistung N der Brennkraftmaschine 3 über der Drehzahl πμ aufgetragen ist — ist der Grenzwert 14 zwischen die Nullastdrehzahl 38 der Brennkraftmaschine 3 und einem höheren kritischen Drehzahlwert 22 für Überdrehschäden an der Brennkraftmaschine gelegt.

Das Schwellwertschaltglied 24 gibt ein Eingangssignal 20 für das UND-Glied 25 ab, wenn die Drehzahl nc, der Getriebeeingangswelle 27 einen Grenzwert 15 übersteigt. Wie wiederum die Fig.2 zeigt, liegt der M) Grenzwert 15 etwa bei dem kritischen Drehzahlwert 22. Das UND-Glied 25 gibt ein das Sperrstcllglied 9 in die Sperrstellung 33 bringendes Ausgangssignal 39 ab, wenn die Eingangssignal^ 19 und 20 gemeinsam auftreten. V)

Mit der Vorrichtung nach der Erfindung ist also erreicht, daß einerseits die Brennkraftmaschine 2 sowohl im eesamten Vollastbereich als auch etwas über den Nullastbereich hinaus betrieben werden kann, ohne daß die Kupplupgseinrücksperre wirksam wird — andererseits aber bei Auftreten beider kritischer Drehzahlgrößen 14 und 15 während einer Fehlschaltung die Brennkraftmaschine 3 vom Gangwechselgetriebe 4 getrennt bleibt. Ein weiterer Vorteil der Vorrichtung nach der Erfindung besteht darin, daß bei einem Versagen, der Bremsen im Gefälle und damit verbundenem Hochtouren der Brennkraftmaschine 3 die Kupplung 5 zum Hochschalten ausgerückt werden kann, weil dann das motorseitige Signal nicht ansteht und daher das Sperrstellglied 9 das Sperrventil 30 in der Ruhestellung 10 hält.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Sperren des Einrückcns einer in die Drehmomentübertragung zwischen einer Brennkraftmaschine und einem Gangwechselgetriebe eines Kraftfahrzeuges eingeschalteten Kupplung mit einem zwischen einer die Kupplung lösenden Ausrückstellung und einer die Kupplung einrückenden Einrückstellung betätigbaren Kupplungsstellglied und einem Sperrsteilglied, das aus einer unwirksamen Ruhestellung in eine Sperrstellung umschaltbar ist, in der es kinematisch mit dem Kupplungsstellglied verbunden ist, mit einem die Schalthilfskraft des Sperrstellgliedes steuernden und über Fühler sowohl von der Maschinendrehzahl als auch von einer Getriebedrehzahl beeinflußten Steuerorgan, das bei Auftreten von kritischen Drehzahlwerten das Sperrstellglied in seine Sperrstellung bringt, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerorgan (13) eingangsseilig über je eine Spcrrschaltung (16 bzw. 17) mit den beiden Fühlern (11 und 12) und die ausgangsseitige Verbindung (18) des Steuerorgans (13) zum Sperrstellglied (9) unabhängig von den Stellungen des Gangwechselgetriebes (4) gehalten ist und die maschinenseitige Spcrrschaltung (16) nur unterhalb und die getriebeseitige Sperrschaltung (17) nur oberhalb eines jeweiligen Grenzwertes (14 bzw. 15) ein Eingangssignal (19 bzw. 20) für das Steuerorgan (13) abgibt und das Steuerorgan (13) bei Auf:· eien ausschließlich beider Eingangssignale (19 bzw. 20) das Sperrstellglied (9) in die Sperrstellung (33) bringt.

2. Vorrichtung nach Ansnruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Grenzwert (14) der Maschinendrehzahl (πμ) zwischen maximaler Nullastdrehzahl (38) und einem höheren kritischen Wert (22) für Überdrehschäden an der Brennkraftmaschine liegt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß der Grenzwert (i5) der Getriebedrehzahl (nc;) etwa gleich dem kritischen Wert (22) für Überdrehschäden ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Steuerorgan (13) ein mit zwei Schwellwcrtschaltgliedern (23 und 24) verbundenes UND-Glied (25) verwendet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in ein zum Kupplungsstellglied (8) führendes hydraulisches Gestänge (31) ein vom Sperrstellglicd (9) betätigbarcs Sperrventil (30) eingeschaltet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß die Getriebedrehzahl (nc;) die Getriebeeingangsdrehzahl ist.