DE3302937C2

DE3302937C2 - Anordnung zum Regeln einer elektromagnetischen Kupplung

Info

Publication number: DE3302937C2
Application number: DE3302937A
Authority: DE
Inventors: Ryuzo Tokio/Tokyo Sakakiyama
Original assignee: Fuji Jukogyo KK
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 1982-01-29
Filing date: 1983-01-28
Publication date: 1985-10-17
Also published as: JPS58128930A; FR2520890A1; GB2115513B; US4550816A; DE3302937A1; NL8300301A; FR2520890B1; GB8302015D0; GB2115513A

Abstract

Eine Anordnung zum Regeln der kritischen Drehzahl einer Elektromagnetkupplung hat eine Magnetisierungsspule zum Eingriff der Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors in eine Eingangswelle des Getriebes eines Fahrzeugs. Ein Transistorschaltkreis, der ermöglicht, daß ein Kupplungsstrom durch die Magnetisierungsspule fließt, und ein elektrischer Kreis zum Erzeugen von Impulsen in Abhängigkeit von den Zündimpulsen des Motors sind vorgesehen, um den Transistor zum Erregen der Spule intermittierend einzuschalten. Ein Kreis einschließlich eines Zeitkonstantenkreises und eines Schalttransistors ist vorgesehen, um das Tastverhältnis der Impulse und den Kupplungsstrom zu verringern. Zum Feststellen eines Hochlastzustands beim Starten des Fahrzeugs und zum Erzeugen eines Ausgangssignals sind Schalter vorgesehen. Das Ausgangssignal wird durch einen Flip-Flop verriegelt und an den Schalttransistor angelegt, um dadurch das Tastverhältnis der Impulse herabzusetzen, um den Kupplungsstrom in bezug auf die Motordrehzahl zu verringern.

Description

Z Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- werden kann.

zeichnet, daß ein Transistor (40) in Reihe mit der Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des

Elektrotni^metspule (41) geschaltet ist und daß der Anspruchs 1. Weiterbildungen der Erfindung sind in den

erste Steuerkreis (21 bis 30) den Transistor mit ei- 20 ünteransprüchen angegeben.

nem Impulszug in Abhängigkeit von den Zündimpul- Die Erfindung wird beispielhaft anhand der Zeich-

sen des Motors ansteuert. nung beschrieben, in der sind

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekenn- Fig. 1 eine graphische Darstellung der Motordreh-

zeichnet, daß der zweite Steuerkreis (32 bis 35) so momentkennlinie und der Kupplungsdrehmomentkenn-

ausgebildet ist, daß er das Τε rtverhältnis der Impulse 25 linie,

des Impulszugs verringert. F i g. 2 ein elektrisches Schaltbild der Anordnung der

j§ 4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, Erfindung und

I gekennzeichnet durch einen Schalthebelschalter (1), F i g. 3 und 4 Darstellungen von Wellenformen an

S der geschlossen wird, wenn sich das Getriebe im verschiedenen Stellen der Schaltung der F i g. 2.

I Eingriffszwitand befindet, einen Lastfeststellschalter 30 Gemäß F i g. 2 ist die dargestellte Schaltung für eine

fej (2), der geschlossen wird, wi-in die Last höher als ein Elektromagnetpulverkupplung vorgesehen, deren Ein-

f* vorbestimmter Wert ist, und einen Fahrzeugge- gangswelle mit der Kurbelwelle des Motors verbunden

'ß schwindigkeitsschaiter (3), r'yr geschlossen wird, ist und deren Ausgangswelle in Wirkungsverbindung

|S wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit niedriger als ein mit den Antriebsrädern des Fahrzeugs über ein Getrie-

Ψ- vorbcsiiffimier Wert ist, und eine nachgcschakete 35 be steht Das Getriebe ist mit einem Schalthebel für die

'. logische Verknüpfungsschaltung (9), die ein Signal Gänge und mit einem Schalthebelschalter 1 versehen,

,. an den zweiten Steuerkreis (32) bis (35) abgibt, wenn der geschlossen wird, wenn der Schalthebel in die Gang-

U alle drei Schalter geschlossen sind. eingriffsstellung verschoben wir,!. Die Anordnung ist

$ 5. Anordnung nach Anspruch 4, gekennzeichnet des weiteren mit einem Unterdruckschalter als Lastfest-'" durch einen Flip-Flop (17, 18), dessen Setzeingang 40 Stellschalter 2 versehen, der geschlossen wird, wenn der

! ■ mit dem Ausgang der Verknüpfungsschaltung (9), Unterdruck in dem Ansaugkanal des Motors unter ei-

f' dessen Ausgang mit dem zweiten Steuerkreis (32 bis nen vorbestimmten Wert abfällt Ein Fahrgeschwindig-

35 35) und dessen Rücksetzeingang mit einem Motor- keitsschalter 3 wird geschlossen, wenn die Fahrzeugge-

M drehzahlschalter (4) verbunden ist, welcher geschlos- schwindigkeit niedriger als eine vorbestimmte niedrige pj sen ist, wenn die Motordrehzahl höher als ein vorbe- 45 Geschwindigkeit ist, z. B. 3 km/h. Ein Motordrehzahl-

ijv stimmter Wert ist schalter 4 wird bei einer Motordrehzahl geschlossen, die

_rN höher als ein vorbestimmter Wert ist Der Lastfeststell-

_; ^ri schalter 2 kann durch einen Drosselventilstellungsfühler

gebildet werden und der Motordrehzahlschalter 4 kann 50 durch einen Fahrgeschwindigkeitsschalter ersetzt wer-

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Regeln den, der bei einer entsprechenden Geschwindigkeit z. B.

einer elektromagnetischen Kupplung, wie einer Elek- etwa 15 km/h, geschlossen wird.

tromagnetpulverkupplung eines verbrennungsmotor- Die Schalter 1, 2 und 3 werden mit einer Konstantgetriebenen Kraftfahrzeugs. Spannungsquelle Vc jeweils über Widerstände 5,6 und 7 Eine automatische Elektromagnetpulverkupplung 55 und mit einem ODER-Gatter 9 verbunden. Der Ausrückt ein, wenn die Motordrehzahl eine kritische Dreh- gang des ODER-Gatters 9 ist mit der Basis eines npnzahl 7um Starten des Fahrzeugs übersteigt. Die kritische Transistors 11 über einen V.'iderstand 10 verbunden. Drehzahl wird im allgemeinen auf einen Wert ausge- Der Emitter des Transistors ist geerdet und der Kollekwählt, der niedriger als eine Drehzahl ist, die ein maxi- tor ist mit der Spannungsquelle Vc über einen Widermales Drehmoment des Motors erzeugt, um eine Erhö- 60 stand 12 verbunden und über einen Kondensator 15 hung der Temperatur der Kupplung zu vermeiden und geerdet sowie mit einem invertierenden Anschluß eines das Fahrzeug glatt zu starten. Da jedoch das Fahrzeug Komparators 16 verbunden. Ein nicht invertierender nicht beim maximalen Drehmoment des Motors gestar- Anschluß des Komparators wird mit einer Bezugsspantet wird, kann es nicht eine ausreichende Kraft erzeu- nung über Widerstände 13 und 14 gespeist. Der Ausgen, um eine steile Steigung hinaufzufahren. 65 gang des Komparators 16 ist mit einem Setzeingang ¹ Bekannt ist eine drehzahlabhängige eingreifende eines Flip-Flops mit NAND-Gattern 17 und 18 verbun-Kupplung, die zur Anfahrtsteuerung durch einen Unter- den. Der Motordrehzahlschalter 4 ist mit der Spandruckschalter lastabhängig gesteuert wird (DE-AS nungsquelle 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-Transistors 25 über den Widerstand 22 verbunden. Der Kollektor des Transistor? 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-Transistors 30 über einen Widerstand 29 verbundeil. 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-Transistor 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 P.ip-F.ops über einen Widerstand 35 und einen Inverter 44 verbunden. D?r nichtinvertierende Anschluß des Komparators 38 wird mit einer Bezugsspannung über 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 dem Batterieanschluß über einen Widerstand 42 und eine Diode 43 verbunden.

Wenn im Betrieb nur einer oder zwei der Schalter 1,2 oder 3 geschlossen ist, befindet sich das Ausgangssignal des ODER-Gatters 9 auf einem hohen Pegel, so daß der Transistor eingeschaltet ist Beim Starten des Fahrzeugs bei hoher Last beispielsweise Starten an einer steilen Steigung, schließen die Schalter 1 bis 3, was bewirkt daß das Ausgan₆ssignal 104 des ODER-Gatters 9 auf einen niedrigen Pegel geht siehe F i g. 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 Ajsgangssignals 104 kurz ist, übersteigt die Spannung 105 nicht die Bezugsspannung 106, so daß das Ausgangssignal 107 auf hohem Pegel bleibt. Wenn das Ausgangssignal 107 niederpegelig wird, geht das Ausgar^ssignal 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 Zündi'npulse 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 niederpegelige Ausgangssignal des Inverters 44 eingeschaltet wird, wird die Wellenform 113 aufgrund der kurzen 7eitkonstante so, wie dies durch gestrichelte Linien gezeigt ist. Die Spannung der Wellenform 113 wird mit der Oezugsspannung 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 Kupplungsdrehmoment ansteigt wenn die Motordrehzahl ansteigt siehe F i g. 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 d?s Kupplungsdrehmoment bei einem üblichen Lastzustand und die Kurve Tc' zeigt das Kupplungsdrehmoment bei einem Hochlastzustand.

Wenn die Motordrehzahl einen vy* bestimmten Wert erreicht und der Schalter 4 geschlossen wird, geht das Ausgangssigna) 109 des Flip-Flops auf einen niedrigen Pegel, was bewirkt daß der Transistor 34 ausgeschaltet wird. Der Kupplungsstrom steigt somit auf den Nennstrom an.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

11 28 758). Bei der bekannten Kupplung wird der Regel-Patentansprüche: strom erhöht, wenn das Widerstandsmoment hoch und folglich der Unterdruck niedrig wird, wobei davon aus-

1. Anordnung zum Regeln einer elektromagnet!- gegangen wird, daß bei schweren Anfahrten das Kupp-

schen Kupplung eines Verbrennungsmotorgetriebe- 5 lungsmoment eher zu klein als zu groß sein wird und

nen Kraftfahrzeugs, mit einem ersten Steuerkreis daß bei Vollgas die Kupplungskraft erhöht werden muß.

zum Erhöhen des Kupplungs-Erregerstroms bei Auch ist eine drehzahl-und lastabhängige Steuerung

steigender Drehzahl und mit einem zweiten Steuer- bekannt, die einen drehzahlabhängigen impulszug

kreis zur lastabhängigen Steuerung des Erreger- durch Abnahme der Zündsignale bildet, wobei das Tast-

stroms bei der Anfahrt, dadurch gekenn- io verhältnis drehzahl-und lastabhängig variiert wird (DE-

zeichnet, daß der zweite Steuerkreis (32 bis 35) AS 15 05 469).

den Erregerstrom bei hoher Last und niedriger Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Anord-

Fahrzeuggeschwindigkeit auf einen Wert herab- nung zu schaffen, welche die kritische Drehzahl entspre-

setzt, bei dem die Drehzahl-Drehmomentkurve der chend den Zuständen beim Start des Fahrzeugs regelt,

Kupplung die Drehzahl-Drehmomentkurve des Mo- 15 um die kritische Drehzahl zu erhöhen, wodurch das

tors in der Nähe des Maximums schneidet Fahrzeug mit maximalem Motordrehmoment gestartet