DE943743C

DE943743C - Automatic actuation of the clutch by a servo motor in connection with a change gear switched by servo motors, especially for motor vehicles

Info

Publication number: DE943743C
Application number: DEF16797A
Authority: DE
Inventors: Richard Binder
Original assignee: Fichtel and Sachs AG
Current assignee: ZF Sachs AG
Priority date: 1955-02-11
Filing date: 1955-02-11
Publication date: 1956-06-01

Description

Automatische Betätigung der Kupplung durch einen Servomotor in Verbindung mit durch Servomotoren geschaltetem Wechselgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge Die Erfindung betrifft die Verbindung bzw. Hintereinanderschaltung von Servomotoren für die Betätigung der Kupplung und für die Getriebeschaltung. Es ist bekannt, die Betätigung der Kupplung durch mit Saugluft, Druckluft oder Öldruck beaufschlagte Servomotoren durchzuführen, wobei die Zuführung des Druckmittels über ein meist elektrisch gesteuertes Ventil erfolgt; ferner ist es bekannt, die Schaltung der Getriebe mit Fremdkraft, sei es mit Saugluft, Druckluft, Öldruck oder auch elektromotorisch, vorzunehmen. Der Erfindungsgedanke besteht nun darin, die Verbindungsleitung für das Druckmittel zu dem oder den Servomotoren für die Getriebeschaltung am Servomotor für die Kupplungsbetätigung derart anzuschließen, daß ihr erst in oder nahe der Ausrückstellung des Kolbens des Kupplungsservomotors Druckmittel zufließen kann. Damit kann die Betätigung der Schaltung zwangläufig erst dann erfolgen, wenn die Kupplung ihre Ausrückstellung erreicht hat und umgekehrt ein Wiedereinkuppeln nicht möglich ist, bevor die Getriebeschaltung nicht vollendet ist. Ein weiterer Erfindungsgedanke besteht darin, das Wiedereinkuppeln nach Beendigung der Getriebeschaltung selbsttätig und ohne jede unnötige Verzögerung hervorzurufen.Automatic actuation of the clutch by a servomotor in conjunction with change gears switched by servomotors, in particular for motor vehicles The invention relates to the connection or series connection of servomotors for actuating the clutch and for shifting the gearbox. It is known that Actuation of the clutch by applying suction air, compressed air or oil pressure Perform servomotors, with the supply of the pressure medium via a mostly electrically controlled valve takes place; It is also known, the circuit of the Gear with external power, be it with suction air, compressed air, oil pressure or also with an electric motor, to undertake. The idea of the invention now consists in the connection line for the pressure medium to the servomotor or servomotors for the gear shift on the servomotor to connect for clutch actuation in such a way that your only in or near the Disengagement of the piston of the clutch servomotor can flow in pressure medium. This means that the circuit can only be actuated when the The clutch has reached its disengaged position and, conversely, a re-engagement does not is possible before the gear shift is not completed. Another inventive idea consists in re-engaging automatically after the gear shift has been completed and without causing any unnecessary delay.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt.Exemplary embodiments of the subject matter of the invention are shown in the drawings shown.

Fig. z zeigt eine Hintereinanderschaltung der durch Druckluft beaufschlagten Servomotoren, derart, daß die Druckmittelzuführung für den oder die Servomotoren der Getriebeschaltung über den Servomotor für die Kupplungsbetätigung erfolgt; in Fig. 2 ist eine getrennte Zuführung der Druckmittel für' den Servomotor zur Kupplung und den oder die Servomotoren für die Getriebeschaltung gezeigt,- wobei durch ein Sperrventil die zwangläufige HintereinaKderschaltung des Kupplungs-und Getriebeschaltvorganges erzielt wird; Fig. 3 zeigt Einzelheiten des Sperrventils, und Fig. q. zeigt das Schema eines Schalters, mit welchem das selbsttätige Wiedereinkuppeln nach Vollendung der Getriebeschaltung erreicht wird.Fig. Z shows a series connection of the pressurized air Servomotors, such that the pressure medium supply for the or the servomotors of the gearshift via the servomotor for clutch actuation he follows; in Fig. 2 is a separate supply of the pressure medium for 'the servomotor to the clutch and the servo motor or motors for the gear shift shown, - where the inevitable rear connection of the clutch and Gear shifting process is achieved; Fig. 3 shows details of the shut-off valve, and Fig. q. shows the diagram of a switch with which the automatic re-engagement is reached after completion of the gear shift.

In Fig. i ist mit i der Motorgetriebeblock eines Fahrzeuges bezeichnet. 2 stellt den Kupplungshebel dar, 3 den Servomotor für die Kupplungsbetätigung, der über das elektrisch gesteuerte Ventil q. Druckmittel zugeführt bekommt. Mit 5 ist der Getriebeschalthebel angedeutet, wobei der Einfachheit halber hier nur ein Hebel eingezeichnet ist. Mit 6 ist der bzw. die Servomotoren für die Getriebeschaltung bezeichnet, der. das Druckmittel über das Verteilerventil 7, das durch den Handschalthebel 8 betätigt wird, und über die am Servomotor 3 angeschlossene Rohrleitung 9 erhält. io ist der elektrische Schalter für die Kupplungsbetätigung, 25 die Batterie.In Fig. I, i denotes the engine transmission block of a vehicle. 2 shows the clutch lever, 3 the servomotor for clutch actuation, the via the electrically controlled valve q. Pressure medium gets supplied. With 5 is the gear shift lever indicated, with only one lever here for the sake of simplicity is drawn. With 6 is the servo motor or motors for the gear shift denotes that. the pressure medium via the distributor valve 7, which is controlled by the manual lever 8 is actuated, and received via the pipeline 9 connected to the servomotor 3. io is the electrical switch for clutch actuation, 25 is the battery.

Die Wirkungsweise dieser Anlage ist folgende: Der Schalthebel 8 am Verteilerventil 7 für die Getriebeschaltung kann im Stillstand oder während der Fahrt beliebig bewegt werden, ohne daß dadurch irgendein Schaltvorgang ausgelöst wird. Dieser Hebel 8 kann also im Stillstand oder während der Fahrt in jene Position gebracht werden, die dem gewünschten Gang entspricht, es kann also eine Vorwählung des Getriebeganges vorgenommen werden. Erst durch Auslösung der Kupplung, d. h. durch Betätigung des Schaltknopfes am Schalter io wird das Ventil q. geöffnet und der Kolben im Servomotor 3 mit Druckmittel beaufschlagt, so daß die Kupplung ausgerückt wird und der Kolben die gestrichelte Endstellung erreicht. Erst wenn der Kolben die Rohrleitung 9, die am Servomotor 3 angeschlossen ist, freigibt - das ist erst etwa in der Ausrückstellung der Kupplung -, wird über die Rohrleitung 9 und das Verteilerventil 7 der Kolben des oder der Servomotoren beaufschlagt, der der gewählten Getriebestellung entspricht. Das Wiedereinkuppeln kann dann entweder von Hand oder Fuß erfolgen, durch- Loslassen des Schalters oder gemäß der Erfindung selbsttätig, indem der Schalter io erst nach Erreichen der Endstellung des oder der Servomotoren 6 selbsttätig ausgeschaltet wird, also z. B. der Stromkreis zum Steuerventil unterbrochen wird.The mode of operation of this system is as follows: The switch lever 8 on Distribution valve 7 for the gear shift can be at standstill or during the Drive can be moved at will without triggering any switching process will. This lever 8 can therefore be in that position at a standstill or while driving that corresponds to the desired gear, so a preselection can be made of the transmission gear. Only when the clutch is released, i. H. by pressing the button on switch io, valve q. open and the piston in the servomotor 3 is pressurized with pressure medium, so that the clutch is disengaged and the piston reaches the dashed end position. Only when the piston the pipeline 9, which is connected to the servomotor 3, releases - that's just now approximately in the disengagement of the clutch -, is via the pipeline 9 and the Distributor valve 7 acts on the piston of the servo motor or motors, that of the selected Gear position corresponds. The re-engagement can then either by hand or Foot done by releasing the switch or automatically according to the invention, by pressing the switch io only after the end position of the servomotor (s) has been reached 6 is switched off automatically, so z. B. the circuit to the control valve interrupted will.

In Fig.2 ist eine ähnliche Ausführung gezeigt mit dem Unterschied, daß das Druckmittel für den oder die Servomotoren 6 zur Getriebeschaltung nicht über den Servomotor 3 zur Kupplung erfolgt, sondern getrennt über das Rohr i i und das Sperrventil 12, dessen beispielsweiser innerer Aufbau in Fig: 3 gezeigt ist. Dieses Sperrventil besteht aus einem Ventilstößel mit Ventilplatte 13, das durcl eine Feder 1q, gegen den Sitz im Gehäuse 15 ge drückt wird. Die Druckmittelzuführung erfolg durch die Rohrleitung i i, so daß also das geschlos sene Ventil r2 durch das Druckmittel zusätzlich aus seinen Sitz gedrückt wird. Die Verbindung diese; Sperrventils 12 mit dem oder den Servomotoren E erfolgt über den Anschluß bzw. die Rohrleitung 9 Das Sperrventil 12 ist an der Kupplungsbetätigung so angeordnet, daß durch das Gestänge oder den Kupplungshebel2 bei Erreichung der Ausrückstellung oder kurz vorher der Stößel 13 gegen die Wirkung der Feder 1q. in das Gehäuse 15 gedrückt wird, wodurch die Ventilplatte 13 abgehoben wird und dem oder den Servomotoren 6 für die Getriebeschaltung das Druckmittel dann erst zufließen kann. Nach beendeter Getriebeschaltung wird das Ventil mit beginnendem Einkuppelvorgang wieder geschlossen.In Figure 2, a similar embodiment is shown with the difference that the pressure medium for the servo motor or motors 6 for gear shifting does not take place via the servo motor 3 to the clutch, but separately via the pipe ii and the shut-off valve 12, the internal structure of which is shown in Fig : 3 is shown. This check valve consists of a valve stem with valve plate 13, which is pressed by a spring 1q against the seat in the housing 15 ge. The pressure medium is supplied through the pipe ii, so that the closed valve r2 is additionally pressed out of its seat by the pressure medium. The connection this; Check valve 12 with the servo motor (s) E takes place via the connection or the pipeline 9 The check valve 12 is arranged on the clutch actuator in such a way that when the disengaged position is reached or shortly beforehand, the plunger 13 counteracts the action of the spring 1q by the linkage or the clutch lever 2 . is pressed into the housing 15, as a result of which the valve plate 13 is lifted off and the pressure medium can only then flow to the servomotor or servomotors 6 for the gear shift. After the gear shift has been completed, the valve is closed again when the coupling process begins.

In Fig. q. ist im Schema ein Ausführungsbeispiel für den Schalter io gezeigt. Mit diesem Schalter wird der Stromkreis zu dem das Ventil q. betätigenden Magnet geschlossen, und zwar über das Kontaktstück 16, das an dem mit dem Druckknopf 18 fest verbundenen Stößel 17 befestigt ist. Die Feder ig drückt den Schalter in die hier nicht gezeigte Endstellung, bei welcher das Verbindungsstück 1d die Kontakte nicht mehr berührt, also der Schalter geöffnet ist. Der Stößel 17 ist an einem Ende mit einem Haken 2o versehen, der in einem entsprechenden Gegenhaken 2i des Winkelhebels 22 eingreift und durch die Feder 23 festgehalten wird. Dieser Winkelhebel22 steht mit einer Membran 24 in Verbindung, die von dem Druckmittel, mit welchem der oder die Servomotoren-für die Getriebeschaltung betätigt werden, beaufschlagt wird. Die Feder 23 ist nun so bemessen, daß sie erst überwunden wird, wenn das auf die Membran wirkende Druckmittel einen bestimmten Druck erreicht. Für die Betätigung des oder der Servomotoren in der Getriebeschaltung ist ein bestimmter Druck, z. B. 2 atü, erforderlich. Der von der Pumpe erzeugte Normaldruck liegt aber höher, z. B. bei q. atü. In dem Moment, wo der eingeschaltete Servomotor für die Getriebeschaltung seine Endstellung erreicht, wird der Druck des Druckmittels ansteigen bis zu der maximalen Höhe von q. atü. Die Feder 23 soll nun so abgestimmt sein, daß sie erst bei einem Druck, der höher liegt als der für die Betätigung des oder der Servomotoren erforderliche, überwunden werden kann, z. B. also bei etwa 3 atü. Sobald also der oder die Servomotoren für die Getriebeschaltung ihre Endstellung erreicht haben und damit der Druck in dem oder den Servo- _ mo'toren und in den Rohrleitungen ansteigt, wird der Druck der Feder 23 überwunden und der Stromkreis durch Abheben des Kontaktstückes 16 unterbrochen, wodurch eine Umschaltung des Ventils q., eine Entlüftung des Servomotors 3 und damit ein Einkuppeln erfolgt.In Fig. Q. an exemplary embodiment for the switch io is shown in the diagram. With this switch the circuit to which the valve q. actuating magnet closed, namely via the contact piece 16 which is attached to the plunger 17 firmly connected to the push button 18. The spring ig pushes the switch into the end position, not shown here, in which the connecting piece 1d no longer touches the contacts, that is to say the switch is open. The plunger 17 is provided at one end with a hook 2o which engages in a corresponding counter-hook 2i of the angle lever 22 and is held in place by the spring 23. This angle lever 22 is connected to a membrane 24, which is acted upon by the pressure medium with which the servomotor or servomotors for the gear shift are actuated. The spring 23 is now dimensioned so that it is only overcome when the pressure medium acting on the membrane reaches a certain pressure. For the actuation of the servo motor or motors in the gear shift, a certain pressure, e.g. B. 2 atü, required. The normal pressure generated by the pump is higher, e.g. B. at q. atü. At the moment when the switched-on servomotor for the gear shift reaches its end position, the pressure of the pressure medium will rise up to the maximum level of q. atü. The spring 23 should now be tuned so that it can only be overcome at a pressure higher than that required for actuating the servo motor or motors, e.g. B. So at about 3 atm. As soon as the servomotor or servomotors for the gear shift have reached their end position and thus the pressure in the servomotor or servomotors and in the pipelines rises, the pressure of the spring 23 is overcome and the circuit is interrupted by lifting the contact piece 16, whereby a switchover of the valve q., a venting of the servo motor 3 and thus a coupling takes place.

Die Betätigung des -Sperrventils 1.2 kann auch auf andere Weise vorgenommen werden, z. B. durch einen Elektromagnet, der über einen im Kupplungsgestänge angeordneten Schalter gespeist wird und in oder kurz vor Erreichung der Ausrückstellung die Öffnung des Sperrventils bewirkt.The operation of the shut-off valve 1.2 can also be carried out in other ways be e.g. B. by an electromagnet, which has one in the coupling linkage arranged Switch is fed and the opening in or shortly before reaching the disengagement position of the shut-off valve causes.

Das Sperrventil kann aber auch durch das Druckmittel selbst gesteuert werden, z. B. in einer Weise, ähnlich wie der Schalter io, daß es erst nach Erreichen eines bestimmten Druckes im Servomotor zur Kupplungsbetätigung anspricht, wobei bei Auftreten des gewählten Druckes die Kupplung bereits ausgerückt ist.The shut-off valve can, however, also be controlled by the pressure medium itself be e.g. B. in a way, similar to the switch io, that it is only after reaching responds to a certain pressure in the servomotor for clutch actuation, with when the selected pressure occurs, the clutch is already disengaged.

Weiterhin empfiehlt es sich, in die Druckmittelleitung zum Schalter io eine Drossel einzuschalten, um eine gewisse Verzögerung des Widereinkuppelns nach erfolgter Getriebeschaltung zu erreichen bzw. um zu verhindern, daß durch Schaltstöße und damit auftretende kurzzeitigeDruckerhöhungen im Druckmittel während des Schaltvorganges bereits ein Auslösen des Schalters io erfolgen kann.It is also recommended to use the pressure medium line to the switch io to switch on a throttle to delay the re-engagement to achieve after gear shifting or to prevent that by shifting jolts and the resulting short-term pressure increases in the pressure medium during the switching process the switch io can already be triggered.

Diese erfindungsgemäße Verbindung der. Servomotoren für die Kupplung -und für die Getriebeschaltung ist vor allem für schwere Fahrzeuge, insbesondere für Omnibusse und Lastwagen gedacht. Sie läßt sich besonders vorteilhaft mit einer Kombination einer hydrodynamischen Kupplung mit nachgeschalteter mechanischer Kupplung verwenden, aber auch mit ausrückbaren Fliehkraftkupplungen. Sie ermöglicht eine weitgehende Automatisierung der Kupplung und Getriebeschaltung. Durch Einbau des Schalters io in den Getriebeschalthebel 8 kann auf einfache Weise eine Finhebelbedienung erreicht werden.This compound according to the invention of. Servomotors for the clutch -and for the gear shift is mostly for heavy vehicles, in particular intended for buses and trucks. You can be particularly advantageous with a Combination of a hydrodynamic coupling with a downstream mechanical coupling use, but also with releasable centrifugal clutches. It enables one extensive automation of the clutch and gear shifting. By installing the Switch io in the gear shift lever 8 can be operated with a fin lever in a simple manner can be achieved.

Auch läßt sich mit Hilfe der erfindungsgemäßen Verbindung der Servomotoren auf einfache Weise eine reine Druckknopfsteuerung erzielen. Diese kann z. B. dadurch erreicht werden, daß das Verteilerventil elektrisch, z. B. durch Magnete, gesteuert wird und für jeden Gang ein Druckknopf in einer für den Fahrer bequemen Lage vorgesehen ist. Durch Drücken des Schaltknopfes für den gewünschten Gang wird jeweils die Betätigung der Kupplung, der Wechsel des Getriebes auf den gewünschten Gang und das Wiedereinkuppeln z. B. durch eine Einrichtung, wie in Fig. q. gezeigt, erreicht.The connection of the servomotors according to the invention can also be used achieve simple push-button control. This can e.g. B. thereby be achieved that the distribution valve electrically, z. B. controlled by magnets is provided and for each gear a push button in a convenient position for the driver is. Pressing the switch button for the desired gear will activate each time the clutch, changing the gearbox to the desired gear and re-engaging z. B. by a device as in Fig. Q. shown, achieved.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Automatic actuation of the clutch by one Servo motor in connection with switched by one or more servo motors Change gears, especially for motor vehicles, in which by suitable means, z. B. piston-controlled channels or valves, the servo motor or motors for the gear shift can only be applied @ after the clutch has been disengaged and vice versa the re-engagement process can only begin after the gear change has been completed, characterized; that the connection line for the pressure medium -to the or the servomotors for the gear shift on the servomotors for the clutch actuation is connected in such a way that its only in or near the disengagement of the piston of the clutch servomotor can flow in pressure medium.

2. Automatic actuation the coupling according to claim i, characterized in that in the pressure medium feed line (9) A shut-off valve (12) is installed for the servomotors (7) for the gear shift is controlled by the clutch servomotor or the clutch release linkage and a pressure medium supply to the servo motor or motors for the gear shift only allows in or near the disengagement of the clutch.

3. Automatic actuation the coupling according to claim i and 2, characterized in that the connection between the servo motor and the clutch or the release linkage for the clutch and the Shut-off valve takes place mechanically.

4. Automatic actuation of the clutch according to claim i and 2, characterized in that the Sperrveritil by a Electromagnet is triggered and on the clutch servomotor or in the clutch linkage an electrical contact is provided through which the circuit for the supply of the solenoid on the shut-off valve is closed in or near the disengagement position of the clutch will.

5. Automatic actuation of the clutch according to claim i and 2, characterized in that that the check valve (12) by the pressure medium of the servo motor for the clutch is triggered, and only after exceeding a predetermined pressure in Clutch: ervomotor.

6. Automatic actuation of the clutch according to claim i to 5, characterized in that the clutch is re-engaged after gear shifting by the after completion of the switching process in the servo motor (s) for the Gear shift occurring pressure increase is caused by z. B. the circuit, by which the coupling process is triggered after a predetermined one is exceeded Pressure in the servo motor or motors for the gear shift is separated.

7. Automatic actuation of the clutch according to claim i and 6, characterized in that a throttle is switched on in order to achieve a switching delay in the pressure medium line from the one or more gear servomotors to the switch for the control circuit of the clutch. Cited publications: German Patent No. 92-033 ; Swiss Patent No. 285 971; French patent specification No. 1 035 725.