DE3302937A1

DE3302937A1 - Anordnung zum regeln der kritischen drehzahl einer elektromagnetkupplung

Info

Publication number: DE3302937A1
Application number: DE19833302937
Authority: DE
Inventors: Ryuzo Tokyo Sakakiyama
Original assignee: Fuji Jukogyo KK; Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 1982-01-29
Filing date: 1983-01-28
Publication date: 1983-08-11
Also published as: FR2520890B1; FR2520890A1; NL8300301A; GB2115513B; JPS58128930A; US4550816A; DE3302937C2; GB2115513A; GB8302015D0

Description

5/114 " Fuj i Jukogyo K.K.

Anordnung zum Regeln der kritischen Drehzahl einer E lektromagnetkupplung

Priorität: 29. Januar 1982 Japan 57-13550

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Regeln der kritischen Drehzahl (Abfalldrehzahl) einer automatischen EIektromagnetkupplung, wie einer EIektromagnetpuIverkupplung. Eine automatische Elektromagnetpulverkupplung für ein Fahrzeug rückt ein, wenn die Motordrehzahl eine kritische Drehzahl zum Starten des Fahrzeugs übersteigt. Die kritische Drehzahl wird im allgemeinen auf einen Wert ausgewählt, der niedriger als eine Drehzahl ist, die ein maximales Drehmoment des Motors erzeugt, um eine Erhöhung der Temperatur der Kupplung zu vermeiden und das Fahrzeug glatt zu starten. Da jedoch das Fahrzeug nicht beim maximalen Drehmoment des Motors gestartet wird, kann es nicht eine ausreichende Kraft erzeugen, um eine steile Steigung hinaufzufahren.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Anordnung zu schaffen, welche die kritische Drehzahl entsprechend den Zuständen beim Start des Fahrzeugs regelt, um die kritische Drehzahl zu erhöhen, wodurch das Fahrzeug mit maximalem Motordrehmoment gestartet werden kann.

Gemäß der Erfindung wird eine Anordnung zum Regeln der kritischen Drehzahl einer Elektromagnetkupp lung geschaffen, die eine Magnetisierungsspule aufweist, um die Kurbelwelle des Verbrennungsmotors mit der Eingangswelle des Getriebes des Fahrzeugs in Eingriff zu bringen. Ein Transistorschaltkreis, der das Fließen eines Kupplungsstroms durch die Magnetisierungsspule ermöglicht, und ein elektrischer Kreis zum Erzeugen von Impulsen in Abhängigkeit von den Zündimpulsen des Motors sind zum intermittierenden

Einschalten des Transistors zum Erregen der Spule vorgesehen. Ein Kreis mit einem Zeitkonstantenkreis und einem Schalttransistor ist zur Verringerung des Tastverhältnisses der Impulse und zur Verringerung des Kupplungsstroms vorgesehen. Schalter zum Auffinden eines Hochlastbetriebs beim Starten des Motors und zum Erzeugen eines Ausgangssignals sind vorgesehen. Das Ausgangssignal wird durch einen Flip-Flop verknüpft (verriegelt) und dem Schalttransistor zugeführt, wodurch das Tastverhältnis der Impulse zur Verringerung des Kupplungsstroms in bezug auf die Motordrehzahl verkleinert wird.

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

Fig. 1 eine graphische Darstellung der Motordrehmomentkennlinie und der Kupplungsdrehmomentkennlinie,

Fig. 2 ein elektrisches Schaltbild der Anordnung der E rf i ndung und

Fig. 3 und 4 Darstellungen von Wellenformen an verschiedenen Stellen der Schaltung der Fig. 2.

Gemäß Fig. 2 ist die dargestellte Schaltung für eine Elektromagnetpulverkupplung vorgesehen, deren Eingangswelle mit der Kurbelwelle des Motors verbunden ist und deren Ausgangswelle in Wirkungsverbindung mit den Antriebsrädern des Fahrzeugs über eine Kupplung steht. Die Kupplung ist mit einem Schalthebel für die Gänge und mit einem Schalthebelschalter 1 versehen, der geschlossen wird, wenn der Schalthebel in die Gangeingriffsstellung verschoben wird. Die Anordnung ist des weiteren mit einem Last feststeLL-schalter 2 mit einem Unterdruckschalter versehen, der geschlossen wird, wenn der Unterdruck in dem Ansaugkanal des Motors unter einen vorbestimmten Wert in Abhängigkeit von dem Anstieg der Last abfällt. Ein Motordrehzahlschalter 3 ist so vorgesehen, daß er geschlossen wird, wenn

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die Fahrzeuggeschwindigkeit niedriger als eine vorbestimmte niedrige Geschwindigkeit ist, z.B. 3 km/h. Ein Motordrehzahlschalter 4 wird bei einer hohen Motordrehzahl geschlossen, die höher als ein vorbestimmter Wert ist. Der LastfeststelIschalter 2 kann durch einen Drosselventilstellungsfühler gebildet werden und der Motordrehzahlschalter 4 kann durch einen Motordrehzahlschalter ersetzt werden, der bei einer entsprechenden Geschwindigkeit, z.B. etwa 15 km/h, geschlossen wird.

Die Schalter 1, 2 und 3 werden mit einer Konstantspannungsquelle Vc jeweils über Widerstände 5, 6 und 7 und mit einem ODER-Gatter 9 verbunden. Der Ausgang des ODER-Gatters 9 ist mit der Basis eines npn-Transistors 11 über einen Widerstand 10 verbunden. Der Emitter des Transistors ist geerdet und der Kollektor ist mit der Spannungsquelle Vc über einen Widerstand 12 verbunden und über einen Kondensator 15 geerdet, sowie mit einem invertierenden Anschluß eines Komparators 16 verbunden. Ein ηichtinvertierender Anschluß des Komparators wird mit einer Bezugsspannung über Widerstände 13 und 14 gespeist. Der Ausgang des Komparators 16 ist mit einem Einstelleingang eines Flip-Flops mit NAND-6attern 17 und 18 verbunden. Der Motordrehzah I scha Iter 4 ist mit der Spannungsquelle Vc über einen Widerstand 8 und auch mit einem Rückstelleingang des Flip-Flops verbunden.

Ein negativer Anschluß einer Zündspule 19 ist über einen Zündschalter 20 und auch über einen Kondensator 21 geerdet. Der negative Anschluß ist des weiteren über Widerstände 22 und 23 und über einen Kondensator 24 geerdet und mit der Basis eines npn-Transistörs 25 über den Widerstand 22 verbunden. Der Kollektor des Widerstands 25 ist mit der Spannungsquelle Vc über einen Widerstand 26 und mit dem einen Anschluß eines Kondensators 27 verbunden. Der andere Anschluß des Kondensators 27 ist über einen Widerstand 28 geerdet und mit der Basis eines npn-Transistörs

30 über einen Widerstand 29 verbunden. Der Emitter des Transistors 30 ist mit der SpannungsquelLe Vc über einen Widerstand 32 verbunden, über einen Kondensator 31 geerdet und mit einem invertierenden Eingang eines Komparators 38 verbunden. Ein pnp-Transistör 34 und ein Widerstand 33 sind in Reihe geschaltet und zu dem Widerstand 32

parallel geschaltet. Die Basis des Transistors 34 ist mit dem Ausgang des Flip-Flops über einen Widerstand und einen Inverter 44 verbunden. 0er nichtinvertierende Anschluß des Komparators 38 wird mit einer Bezugsspannung üÜtr Widerstände 36 und 37 gespeist. Der Ausgang des Komparators 38 ist mit der Basis eines npn-Transistors 40 über einen Widerstand 39 verbunden. Der Kollektor des Transistors 40 ist mit dem einen Anschluß einer Magnetisierungsspule 41 der Elektromagnetpulverkupplung verbunden und das andere Ende der Spule ist mit einem Batterieanschluß verbunden. Der Kollektor des Transistors 40 ist auch mit de») Batterieanschluß über einen Widerstand 42 und eine Diode 43 verbunden.

Wenn im Betrieb einer der Schalter 1, 2 oder 3 geschlossen wird/ befindet sich das Ausgangssignal des ODER-Gatters 9 auf einem hohen Pegel, so daß der Transistor eingeschaltet wird. Beim Starten des Fahrzeugs bei hoher Last, beispielsweise Starten an einer steilen Steigung, schließen die Schalter 1 bis 3, was bewirkt, daß das Ausgangssignal 104 des ODER-Gatters 9 auf einen niedrigen Pegel geht, siehe Fig. 3. Da der Transistor 11 ausgeschaltet ist, wird der Kondensator 15 geladen (Wellenform 105). Wenn die Spannung 105 die Bezugsspannung 106 übersteigt, geht das Ausgangssignal 107 des Komparators auf einen niedrigen Pegel. Wenn die Dauer des niedrigen Pegels des Ausgangssignals 104 kurz ist, übersteigt die Spannung 105 nicht die Bezugsspannung 106, so daß das Ausgangssignal 107

auf hohem PegeL bLeibt. Wenn das AusgangssignaL 107 m'ederpegeLig wird, geht das AusgangssignaL 109 des Flip-Flops auf einen hohen PegeL. Das Ausgangssignal des Flip-Flops bLeibt auf einem hohen Pegel, bis der Schalter 4 bei hoher Drehzahl geschlossen wird, was dazu führt, daß der Transistor 34 Leitend wird. Das hochpegelige Ausgangssignal des Flip-Flops wird durch den Inverter 44 umgekehrt.

Andererseits werden Zündimpulse so geformt, wie dies durch die Wellenformen 110 und 111 gezeigt ist. Das AusgangssignaL 111 wird durch den Kondensator 27 und den Widerstand 28 differenziert, um eine Wellenform 112 zu erzeugen, wodurch eine Wellenform 113 an dem Kondensator 31 erzeugt wird. Wenn der Transistor 34 durch das ηiederpegeIige Ausgangssignal des Inverters 44 eingeschaltet wird, wird die Wellenform 113 aufgrund der kurzen Zeitkonstante so, wie dies durch gestrichelte Linien gezeigt ist. Die Spannung der Wellenform 113 wird mit der Bezugs spannung 14 durch den Komparator 38 verglichen, um Ausgangsimpulse 115 zu erzeugen, um den Transistor 40 intermittierend einzuschalten. Der Kupplungsstrom 116 fließt somit durch die Spule 41. Wenn der Transistor 34 eingeschaltet ist, sind die Impulse 115 durch die gestrichelte Linie dargestellt, d.h. das Tastverhältnis der Impulse 115 fällt ab. Der Kupplungsstrom 116 fällt deshaLb ab, wie durch die gestrichelte Linie gezeigt ist. Der Kupplungsstrom steigt andererseits mit dem Anstieg der Motordrehzahl an, so daß das Kupp Lungsdrehmoment ansteigt, wenn die MotordrehzahL ansteigt, siehe Fig. 1. Die Tatsache, daß der Kupplungsstrom bei einem hochpegeLigen AusgangssignaL 109, d.h. beim Starten an einer steilen Steigung, niedriger als der Strom bei geringer Last beginnend mit derselben Motordrehzahl ist, bedeutet, daß die kritische Drehzahl erhöht ist. Das Fahrzeug wird somit ungefähr bei maximalem Motordrehmoment gestartet.

Die Kurve Tc der Fig. 1 zeigt das Kupplungsdrehmoment bei einem üblichen Lastzustand und die Kurve Tc' zeigt das Kupp Lungsdrehmoment bei einem Hoch lastzustand.

Wenn die MotordrehzahL einen vorbestimmten Wert erreicht und der Schalter 4 geschlossen wird, geht das Ausgangssignal 109 des Flip-Flops auf einen niedrigen Pegel, was bewirkt, daß der Transistor 34 ausgeschaltet wird. Der Kupp I ungsst rom steigt somit auf den Nennstrom an.

Gemäß der Erfindung wird die kritische Drehzahl beim Starten des Motors mit hoher Last erhöht. Das Fahrzeug kann somit an einer steilen Steigung mit maximalem Motordrehmoment gestartet werden.

Claims

Patentansprüche

1.] Anordnung zum Regeln der kritischen Drehzahl einer

.ektromagnetkupplung mit einer Magnetisierungsspule zum Eingriff der Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors in eine E ingangswe 11e des Getriebes eines Fahrzeugs, gekennzeichnet durch

einen ersten elektrischen Kreis, der den Kupplungsstrom durch die HagnetisierungsspuIe fließen läßt,

einen zweiten elektrischen Kreis zum Erhöhen des Kupplungsstroms beim Anstieg der HotordrehzahI,

einen dritten elektrischen Kreis mit zwei Zuständen, von denen einer ein Zustand zum Erzeugen eines niedrigen Kupplungsstroms ist, wobei der Kupplungsstrom in bezug auf die Motordrehzahl abfällt,

eine erste Einrichtung zum Bestimmen eines Hochlastzustands beim Starten des Fahrzeugs und zum Erzeugen eines Ausgangss i gna Is und

eine zweite Einrichtung zum Schalten des dritten elektrischen Kreises durch das Ausgangssignal in einen Zustand zum Erzeugen eines niedrigen Kupplungsstroms.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste elektrische Kreis ein Transistor ist, der in Reihe mit der ElektromagnetspuIe geschaltet ist, und daß der zweite elektrische Kreis ein Kreis zum Erzeugen eines Impulszuges in Abhängigkeit des Betriebs der Zündspule des Motors ist.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte elektrische Kreis so ausgebildet ist, daß er das Tastverhältnis der Impulse des Impulszugs verringert

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einrichtung einen Schalthebelschalter, der geschlossen wird, wenn sich das Getriebe im Eingriffszustand befindet, einen Last festste IlschaIt er, der geschlossen wird, wenn die Last höher als ein vorbestimmter Wert ist, und einen Fahrzeuggeschwindigkeitsschalter enthält, der geschlossen wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit niedriger als ein vorbestimmter Wert ist.

5. Anordnung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen Flip-Flop zum Verriegeln des Ausgangssignals der ersten Einrichtung und durch einen Motordrehzahlschalter, der geschlossen wird, wenn die Motordrehzahl höher als ein vorbestimmter Wert ist, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, das das Lösen der Verriegelung des Flip-Flops bewirkt.