DEF0017135MA - - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der^; Anmeldung: 24. März 1955 Bekanntgemacht am 8. Dezember 1955

DEUTSCHES PATENTAMT

Die Erfindung betrifft eine Verbesserung der Steuerung des Anfahrvorganges an Kraftfahrzeugkupplungen, die vorwiegend zur¹ Erzielung einer vollautomatischen Betätigung der Kupplung durch Fremdkraft, also z. B. durch den Unterdruck des Motors, durch Druckluft oder auch durch Öldruck betätigt werden kann. Solche vollautomatische Kupplungsbetätigungen werden zum Teil durch eine Kombination von drehzahlabhängigen Kupplungen

ίο mit Fremdkraftbetätigung der Kupplung erreicht, wobei der Anfahrvorgang von der drehzahlabhängigen Kupplung ausgeführt wird und das Schalten bei höheren Drehzahlen durch Betätigen der Kupplung mit Fremdkraft. Derartige Einrichtungen arbeiten insbesondere hinsichtlich der Weichheit des Anfahrvorganges voll befriedigend, jedoch ist der Aufwand für solche Anlagen erheblich. Es sind auch automatische Kupplungsbetätigungen bekannt, bei welchen sowohl der Anfahrvorgang als auch das Betätigen der Kupplung während des Schaltvorganges durch Fremdkraft, also z. B. über einen Servomotor, erfolgt. Diese Anlagen sind erheblich billiger als die vorgenannte Kombination, jedoch ist der Anfahrvorgang meist unbefriedigend. Als Regelgröße für das Anfahren wird meist entweder die Stellung des Gaspedals bzw. des Gasgestänges sowie zum Teil auch der Saugrohrunterdruck des Motors benutzt oder auch beide Regelgrößen gemeinsam. Es sind auch Steuerungen bekannt, bei denen das Druckmittel zur Steuerung des Aus- und Einkuppelvor-

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gauges mit TIiIIV von zwei miteinander in Wechselwirkung stehenden, von einem von der Motordrehzahl abhängigen Fliehkraftregler gesteuerten Ventilen der Kupplung direkt oder dem die Kupplung betätigenden Servomotor zugeführt wird. Mit diesen Mitteln gelingt es jedoch nicht, eine wirklich befriedigende und den Kigenschaften einer drehzahlabhängigen Kupplung ähnliche Anfahrwcichheit der Kupplung zu erzielen.

ίο Die Steuerung des Anfahrvorganges gemäß der KtTmdung wird durch eine motordrehzahlabhängige stufenlose Regulierung des die Kupplung betätigenden Druckmittels erreicht. Die stufenlose Regulierung ist bei einer vollautomatischen Kupplungsif, betätigung sehr wichtig, weil bei zu schnellem Fassen der Kupplung der Motor in der Drehzahl stark abfällt, so dal.) dadurch ein Lösen der Kupplung entstehen kann. Hieraus können sich gefährliche Pendelschwingungen ergeben. Die Regelung ist so vorgesehen, daß innerhalb des für den Anfahrvorgang in Frage kommenden Drehzahlbereiches des Motors jeder Drehzahl auch ein ganz bestimmter Druck des Druckmittels für die Kupplung entspricht und im Falle der Motor beim Anfahren in seiner Drehzahl as wieder absinkt, auch ohne Verzug dieser Drehzahlabfall eine Veränderung des Druckes des Druckmittels im Sinne des Lösens der Kupplung bewirkt. Die erfindungsgemäße Steuerung läßt sich sowohl anwenden für Kupplungen, die wie üblich normalerweise eingerückt sind, meist durch Federdruck und dann durch ein Druckmittel über einen Servomotor ausgekuppelt werden. Sie läßt sich aber auch vorteilhaft anwenden für Kupplungen, die normalerweise in ausgekuppeltem Zustand gehalten und durch ein Druckmedium eingekuppelt werden. Hierbei ist es gleichgültig, ob die Beeinflussung der Kupplung durch das Medium über einen Servomotor, der dann die Kraft über ein Gestänge und Hebel auf die Kupplung ausübt, erfolgt, oder ob das Medium, /.. U. Druckluft, direkt der Kupplung zugeführt wird und den Druck unmittelbar auf die Druckscheiben der Kupplung ausübt.

Fig. I zeigt die schematische Anordnung einer erihidungsgcmäßcn Anlage an einem Kraftfahrzcug-ΊΓ> motor;

Fig. 2 und 3 zeigen das Schema eines Ventils in ausgekuppelter und eingekuppelter Stellung, das geeignet ist, eine mit Federkraft normalerweise eingerückte Kupplung mit Unterdruck auszurücken. Das Ventil ist aber auch geeignet, durch Umwechs-Iting der Anschlüsse eine normalerweise ausgerückte Kupplung mit Überdruck- einzukuppeln;

Fig. .| und 5 zeigen das Schema eines Steuerventils, das geeignet ist, eine durch Federdruck 5.1 normalerweise eingerückte Kupplung durch Überdruck auszurücken oder eine normalerweise ausgekuppelte Kupplung mit dem Saugdruck des Motors einzurücken.

In Fig. 1 bedeutet 1 den Motorgeiriebeblock, 2 fin den Steuerhebel für die Kupplung, der über ein Gestänge,'? mit dem Servomotor 4 verbunden ist. Dieser Servomotor ist über die Rohrleitung ^ und das Steuerventil (> sowie die Rohrleitung 7 mit dem Ansaugrohr 8 des Motors verbunden. Ein Fliehkraftregler 9, der von dem Keilriemen 10, mit welchem der Windflügel und meist auch die Lichtmaschine angetrieben wird, in Drehung versetzt wird, wirkt unmittelbar auf das Steuerventil 6 ein.

Fig. 2 und 3 zeigen die Einzelheiten des Steuerventils 6. Hier ist der Fliehkraftregler 9 im Schema zu sehen, der über eine Stange 11 und einen Balken 12 unter Zwischenschaltung von Federn 13 und 14 auf die beiden Ventile 15 und 16 einwirkt. Das Ventil 15, das die Verbindung des Servomotors mit dem Ansaugrohr herstellt, steht unter der Spannung der Feder 17. Dem Ventil 16 ist ein zweites Ventil

18 vorgeschaltet, das unter der Spannung der Feder

19 steht und für die Verbindung des Servomotors mit der Atmosphäre bestimmt ist. 20 stellt ein weiteres Ventil dar, das durch die Feder 21 auf den Sitz 22 im Gehäuse gedrückt wird und durch einen Elektromagnet 23 über den Stößel 24 bei Erregung des Magnets auf den Sitz 25 des Gehäuses gedruckt wird. Die Leitung 26 verbindet das A⁷CiUiI mit dem Servomotor, während die Leitung 27 eine Verbindung des Servomotors über das an den Sitz 25 gedrückte Ventil 20 mit dem Saugrohr des Motors herstellt.

Die Ventile arbeiten wie folgt; Bei Stillstand oder Langsamlauf des Motors, also etwa im Leerlauf, werden die Fliehgewichte des Regler 9 durch hier nicht dargestellte Federn nach innen gezogen und drücken über die Stange 11 und den Balken 12 die Federn 13 und 14 zusammen (Fig. 2), so daß diese beiden Federn in der genannten Lage des Reglers die kürzeste Länge einnehmen. Das Ventil 16 besitzt daher in dieser Lage den höchsten Schlicßdruck und läßt eine Verbindung zur Atmosphäre nicht zu. Das Ventil 15 gegeben, und die Kupplung ist in- dieser ringsten Schließdruck, weil die Feder 13 gegen die Feder 17 wirkt. Damit ist die Verbindung zwischen dem Saugrohr und dem Servomotor über dieses Ventil 15 gegeben und die Kupplung ist in dieser Lage ausgekuppelt. Wird nun der Motor beschleunigt, schwingen die Fliehgewichte nach außen (Fig. 3) und der Balken 12 nähert sich dem Fliehkraftregler, wodurch eine allmähliche Vergrößerung der Länge der Federn 13 und 14 eintritt. Der Schlicßdruck des Ventils 16 wird dadurch in gleichem Maße abgebaut, wie der Schließdruck des Ventils τ5 no sich erhöht. Durch diese allmähliche Verringerung der Spannung der Federn 13 und 14 tritt ein ganz allmählicher und stufenloser Abbau des Unterdruckes ein, der ein allmähliches Einkuppeln zur Folge hat. In dem Augenblick, wo der Motor während des Einkuppelvorganges in der Drehzahl wieder abfällt, hat eine solche Drehzahlverringerung sofort eine Veränderung der Lage der Flichgcwichte zur Folge und damit eine Veränderung der Längen der Federn 13 und 14, was ohne Verzögerung wieder eine Erhöhung des Unterdruckes im Servomotor und damit eine Beeinflussung der Kupplung im Sinne des Lösens zur Folge hat.

Das Ventil 20 in Verbindung mit dem Elektromagnet 23 zeigt lediglich die Anordnung einer an sich bekannten Umschalteinrichtung in Verbindung

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mit der erfindungsgemäßen Steuerung des Anfahrvorganges. Dieser Elektromagnet 23 steht über einen Schalter mit dem Getriebeschalthebel oder Gestänge derart in Verbindung, daß bei Betätigung der Getriebeschaltung der Stromkreis zum Magnet 23 geschlossen wird, was eine Umschaltung des Ventils 20, das durch den Magnet auf den Sitz 25 gedrückt wird, zur Folge hat. Durch diese Umschaltung tritt eine unmittelbare Verbindung der Leitung 26 mit der Leitung 27 und damit zum Saugrohr ein, so daß ein Auskuppeln über den Servomotor erfolgt.. In dem Augenblick, wo der Getriebeschalthebel losgelassen wird und der Magnet stromlos wird, drückt die Feder 21 das Ventil 20 wieder auf den Sitz 22 und unterbricht damit die Verbindung zwischen Servomotor und Ansaugrohr, wodurch wieder eingekuppelt wird.

Das Ventil 18 mit Feder 19 und Düsenbohrung 28 zeigt die Anordnung eines an sich bekannten Reduzierventils an dem erfindungsgemäßen drehzahlabhängigen Steuerventilen. Die Verbindung des Ventils 16 mit der Atmosphäre erfolgt über das Ventil 18, das mit einem dosierten Druck durch die Feder 19 auf den Sitz im Gehäuse gedruckt wird.

Der Druck der Feder 19 ist so bemessen, daß im Moment des Einkuppeins nach Umschaltung des Ventils 20 die Atmosphäre nicht sofort in voller Größe in das Ventilgehäuse einströmen kann, sondern zunächst durch das Ventil 18 gedrosselt wird, so daß der Unterdruck zuerst schnell auf die dem Schließdruck des Ventils 18 entsprechende Höhe abgebaut wird. Der weitere Abbau des Unterdruckes erfolgt dann in bekannter Weise langsam über die Düsenbohrung 28.

Wie erwähnt, läßt sich das gleiche Steuerventil, das im vorstehenden zur Betätigung der Kupplung durch den Saugrohrunterdruck des Motors beschrieben ist, auch verwenden, um eine ausgerückt gehaltene Kupplung mit Überdruck, also mit Luftdruck oder Öldruck einzukuppeln. In diesem Falle werden lediglich die beiden Anschlüsse, die zu den Ventilen 16 bzw. 15 führen, derart gewechselt, daß der Druckmittelanschluß an die Leitung, die zum Ventil 16 führt, gelegt wird und das Ventil 15 die Verbindung der Ventilkammer 29 mit der Atmosphäre herstellt. Die Wirkungsweise ist dann genau die gleiche, denn das Druckgefälle bleibt bestehen, da das Ventil 16 die Ventilkammer gegen den Überdruck des Druckmittels abschließt und das Ventil 15 den Abschluß der Ventilkammer 29 dann gegen die Atmosphäre, also gegen einen geringeren Druck. Fig. 4 und 5 zeigen das Schema des Steuerventils 6, mit welchen die normalerweise durch Federn eingekuppelte Kupplung mit Hilfe von Druckluft oder Öldruck ausgekuppelt werden kann. Hier sind die beiden vom Fliehkraftregler beeinflußten Ventile lediglich vertauscht und der Fliehkraftregler arbeitet in umgekehrter Richtung. Das Ventil i6_a, das die Verbindung des Servomotors zum Überdruck herstellt, besitzt in der dargestellten Lage den geringsten Schließdruck, da die Feder 14 die größte Länge aufweist, während das Ventil i5_a mit dem höchsten Schließdruck geschlossen ist, da der Feder 17 der geringste Gegendruck der Feder 13 entgegensteht. Das Ventil 18 mit Düsenbohrung 28 und Feder 19 erfüllt hier die gleiche Aufgabe wie bei dem vorher gezeigten Beispiel, ebenso das Ventil 20 mit Feder 21 und Elektromagnet 23.

Diese Ventile arbeiten wie folgt: Die gezeichnete Stellung (Fig. 4) entspricht der Ruhelage des Motors bzw. der Leerlaufdrehzahl, bei welcher also die Kupplung ausgerückt ist. Bei zunehmender Drehzahl schwingen die Fliehgewichte nach außen (Fig. 5), was zur Folge hat, daß die Federn 13 und 14 über dem Balken 12, der in diesem Fall vom Fliehkraftregler wegbewegt wird, weiter gespannt werden. Dadurch wird der Schließdruck auf das Ventil i6_ß erhöht und der auf das Ventil is_a erniedrigt, wodurch der Überdruck in der Ventilkammer 29 fällt, und damit im Servomotor, was ein allmähliches Einkuppeln zur Folge hat.

Diese Ventile können auch benutzt werden, um eine normalerweise ausgerückt gehaltene Kupplung mit Unterdruck einzukuppeln. In diesem Fall ist dann das Ventil i6_e mit dem Saugrohr des Motors verbunden, während das Ventil i5_a die Verbindung zur Atmosphäre steuert.

Die praktische Ausführung eines solchen Steuerventils wird viel zweckmäßiger gestaltet werden können, als dies im Schema gezeigt ist. Vor allem go wird man die Beeinflussung der beiden Ventile durch den Fliehkraftregler nicht über eine Stange und einen Balken leiten, da mit einer solchen Anordnung Dichtschwierigkeiten auftreten würden, sondern es empfiehlt sich dann, diese Beeinflussung über eine in das Gehäuse eingeführte Welle zu leiten und die Kraftübertragung auf jede der beiden Ventilfedern über Hebel vorzunehmen, womit für die räumliche Anordnung der Ventile zueinander weitgehende Freiheit besteht.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Steuerung des Anfahrvorganges insbesondere von Kraftfahrzeugen mit durch Saugluft, Druckluft oder Öldruck betätigten Kupplungen, wobei das Druckmittel zur Steuerung des Aus- und Einkuppelvorganges mit Hilfe von zwei miteinander in Wechselwirkung stehenden, von einem von der Motordrehzahl abhängigen Fliehkraftregler gesteuerten Ventilen der Kupplung direkt oder dem die Kupplung betätigenden Servomotor zugeführt werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß der Fliehkraftregler (9) derart auf die den Ab- und Zufluß des Druckmittels regelnden Ventile (15, 16 bzw. i6_a, 15,,) einwirkt, daß bei geringer Drehzahl des Motors, z. B. im Leerlauf, ein Ventil (15 bzw. 15J geöffnet ist oder den geringsten Schließdruck erhält, während auf das zweite Ventil (16 bzw. i6„) der größte Schließdruck ausgeübt wird, und daß bei zunehmender Motordrehzahl der Schließdruck auf das erste Ventil (15 bzw. i6_a) allmählich erhöht und auf das zweite Ventil (16 bzw. 15J allmählich abgebaut wird, wodurch

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   eine stufenlose Regelung des die Kupplung betätigenden Druckmittels erreicht wird.
2. 2. Steuerung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß den den Anfahrvorgang regelnden Ventilen ein weiteres, den Einkuppelvorgang bei höheren Drehzahlen, also insbesondere das Wiedereinkuppeln nach erfolgter Getriebeschaltung steuerndes Ventil (i8) vorgeschaltet ist.
3. 3. Steuerung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß den den Anfahrvorgang regelnden \^entilen ein weiteres, vorwiegend vom Getriebeschalthebel oder -gehäuse her elektrisch gesteuertes Ventil zugeordnet ist, das in an sich bekannter Weise entweder unabhängig von der Drehzahl oder von einer bestimmten Drehzahl aufwärts ein Lösen der Kupplung während der Getriebeumschaltung bewirkt.

   Angezogene Druckschriften:
   Französische Patentschrift Nr. 710 515.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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