DE1169788B

DE1169788B - Kupplungsautomat fuer Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE1169788B
Application number: DED30007A
Authority: DE
Inventors: Bruno Beeskow
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1959-02-14
Filing date: 1959-02-14
Publication date: 1964-05-06

Description

Kupplungsautomat für Kraftfahrzeuge Die Erfindung betrifft einen Kupplungsautomaten für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einer hydrodynamischen oder fliehkraftbetätigten Kupplung als Anfahrkupplung und einer beim Schalten eines nachgeschalteten Wechselgetriebes wirksamen mechani sehen Trennkupplung.
Kupplungsautomaten der erwähnten Art sind an sich bekannt. Weiterhin ist es bekannt, dem jeweils zu übertragenden Drehmoment verschiedene Einrückgeschwindigkeiten der mechanischen Trennkuppjung zuzuordnen, um z. B. beim sofortigen Beschleunigen des Motors nach dem Gangschalten ein Durchrutschen der Trennkupplung zu vermeiden.
Diese bekannten Kupplungsautomaten haben den Nachteil, daß beim automatischen Einrücken der Trennkupplung, welches in an sich bekannter Weise durch den Unterdruck im Ansaugrohr gesteuert wird, nach dem Schalten eines Ganges und Anfahren aus dem Stand beim schnellen Beschleunigen des Motors in der Trennkupplung ein Stoß auftritt. Dieser kommt dadurch zustande, daß infolge des gesteigerten Drehmomentes in der hydrodynarnischen Anfahrkupplung der getriebene Teil derselben und der damit verbundene treibende Teil der Trennkupplung bereits umlaufen und daher verschiedene Schwungmomente durch die Trennkupplung in kürzester Zeit einander anzugleichen sind. Die vom Motor beschleunigten Massen des Sekundärteils der Anfahrkupplung und des treibenden Teils der mechanischen Trennkupplung müssen also mit der ruhenden Masse des getriebenen Teils der mechanischen Trennkupplung und des Abtriebsstranges gekuppelt werden.
Erfolgt hingegen nach dem Gangeinlegen beim Anfahrvorgang keine sofortige Beschleunigung des Motors, dann ist in der hydrodynamischen Anfahrkupplung nur ein kleines Restmoment vorhanden. Dieses kleine Schwungmoment des Sekundärteils der Anfahrkupplung kann beim Schließen der mechanischen Trennkupplung durch diese besser aufgenommen und der Motor anschließend ohne fühlbaren Stoß beschleunigt werden.
Es sind zwar auch schon Antriebsanordnungen bekannt, die aus einer hydrodynamischen Kupplung und einem mechanischen Wechselgetriebe bestehen. Dabei ist die Getriebeeingangswelle mit einer Bremse versehen, damit beim Anfahren aus dem Stand der erste Gang ohne Ratschen der Zahnräder eingerückt werden kann. Hierbei ist jedoch keine Kupplungsautomatik vorhanden, außerdem ist die zu lösende Aufgabe eine ganz andere. Es sind weiterhin noch automatische Getriebe mit einer hydrodynamischeil Kupplung bekannt, bei welchen zusätzliche Massen als Schalterleichterung beim Einlegen der Schaltkupplungen bzw. -bremsen wirken. Auch hierbei handelt es sich um abweichende Anordnungen und Aufgabenstellungen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die erwähnten Nachteile zu vermeiden und einen Kupplungsautomaten in der Weise auszubilden, daß beim Schließen der mechanischen Trennkupplung in keinem Fall mehr ein Stoß auftritt, der sich im Fahrzeug bemerkbar macht. Beim Einkuppeln sollen vielmehr beide Teile der Trennkupplung stillstehen, ferner soll ein beim schnellen Gasgeben entstehender Beschleunigungsstoß des Motors bei entsprechend größerem Schlupf zwischen dem treibenden und dem getriebenen Teil der hydrodynamischen oder fliehkraftbetätigten Anfahrkupplung sanft aufgenommen werden.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung bei einem Kupplungsautomaten der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, daß der mit dem getriebenen Teil der Anfahrkupplung verbundene treibende Teil der mechanischen Trennkupplung in an sich bekannter Weise durch eine besondere Breinsvorrichtung gegenüber dem festen Gehäuse oder einem anderen festen Teil abbremsbar ist.
Da die vorgeschlagene Bremsvorrichtung nur beim Anfahren des Fahrzeuges wirken soll, ist nach der Erfindung der Bremse für den treibenden Teil der mechanischen Trennkupplung ein Sperrglied zugeordnet, welches die Betätigung der Bremse oberhalb einer bestimmten geringen Fahrgeschwindigkeit von z. B. 8 kin/Std. sperrt. Die Abbremsung kann in der Art erfolgen, daß am treibenden Teil der Trennkupplung eine Reibungsbremse angeordnet und dieser für die Betätigung ein von der Trennkupplung selbst bzw. deren Betätigung über entsprechende Auslöseorgane gesteuerter Bremsmagnet zugeordnet ist. Die Steuerung des nur beim Anfahrvorgang wirkenden Bremsmagneten kann bei einem Ausführungsbeispiel nach der Erfindung in Abhängigkeit von der Lichtmaschine des Antriebsmotors des Fahrzeuges erfolgen. Bei einer anderen Ausführung kann der Bremsmagnet über ein Relais gesteuert werden, und im Erregerstromkreis des bei Erregung schließenden Relais kann als Auslöseorgan ein bei öffnender Trennkupplung schließender und bei schließender Trennkupplung im letzten Teil des Kupplungshubes öffnender Schalter angeordnet sein. Als Seperrglied kann in Reihe mit dem von der Trennkupplung selbst zu betätigenden Schalter ein weiterer, bei einer bestimmten Fahrgeschwindigkeit vom Drehzahlmesser oder einem Drehzahlwächter zu öffnender Schalter angeordnet sein. Diese Art der Steuerung hat den Vorteil, daß hierbei die Bremsvorrichtung als Kriechbremse für das Fahrzeug Verwendung findet und unabhängig von der Motordrebzahl zur Wirkung gelangt.
Einzelheiten der Erfindung sind aus dem dargestellten Ausführungsbeispiel ersichtlich; es zeigt F i g. 1 den schematischen Aufbau eines Kupplungsautomaten mit Bremse, F i g. 2 eine Schaltung zur Steuerung der Bremse, ebenfalls im Schema.
Nach F i g. 1 besteht ein Kupplungsautomat aus der hydrodynamischen Anfahrkupplung 2 und einer nachgeschalteten, mechanischen Trennkupplung 3. Die hydrodynamische Anfahrkupplung 2 setzt sich in bekannter Weise aus dem antreibenden Primärteil 4 und dem getriebenen Teil 5 zusammen. Der Primärteil 4 steht über eine Schwungscheibe 6 unmittelbar mit der Motorkurbelwelle 7 in Verbindung. Der getriebene Teil 5 ist mit dem treibenden Teil 8 der mechanischen Trennkupplung 3 fest verbunden. Der treibende Teil 8 wird aus der Kupplungsglocke 9 mit der Druckplatte 10 und der Ausrückvorrichtung 11 gebildet. Der getriebene Teil der Trennkupplung 3 besteht aus der Kupplungsscheibe 12, die unmittelbar auf der Eingangswelle 13 eines nachgeschalteten Wechselgetriebes 14 angeordnet ist. Die Abtriebswelle 15 des Wechselgetriebes 14 steht in an sich bekannter Weise mit der Kardanwelle 16 für den Fahrzeugantrieb in Verbindung.
Dem getriebenen Teil 5 der Anfahrkupplung 2, welcher mit dem treibenden Teil 8 der Trennkupplung 3 fest verbunden ist, ist eine Bremse 17 zugeordnet, mit welcher die Kupplungsteile 5 und 8 am Gehäuse oder einem anderen festen Teil undrehbar festgebremst werden können. Die Bremse 17 ist als Reibungs- oder Fliehkraftbremse, z. B. als Bandbremse, ausgebildet und an der Kupplungsglocke 9 der Trennkupplung 3 angeordnet, die zu diesem Zweck trommelartig ausgebildet sein kann. Die Bremse 17 wird durch einen Bremsmagneten 18 betätigt, das Lösen erfolgt durch Federkraft. Eine Ausbildung als Bremse, die durch Fliehkraft betätigt wird, wäre ebenfalls denkbar.
Mit der Bremse 17 ist es möglich, den getriebenen Teil 5 der Anfahrkupplung 2 und den treibenden Teil 8 der Trennkupplung 3 festzuhalten, um beim Einrücken der Trennkupplung 3 nach dem Einschalten eines Ganges beim Anfahren aus dem Stand jeden Stoß in der Trennkupplung 3 zu vermeiden. Für die Betätigung der Bremse 17 ist nach F i g. 2 der Bremsmagnet 18 vorgesehen, dessen Anker die Bremse anzieht, sobald seine Wicklung 19 erregt wird. Im Arbe;tsstropikreis des Bremsmagneten 18 liegt ein unter Strom schließendes Relais 20, in dessen Erregerstromkreis 21 ein Schalter 22 angeordnet ist. Der Schalter 22 ist der Trennkupplung 3 zugeordnet, z. B. derart, daß er durch den Ausrückhebel 23 der Kupplung mit einem Finger 24 od. dgl. betätigt wird. Der Ausrückhebel 23 kann dabei selbst einen Kontakt des Schalters 22 bilden. Die Zuordnung des Schalters 22 erfolgt dabei so, daß er bei öffnender Trennkupplung 3 geschlossen und bei schließender Trennkupplung 3 geöffnet wird, und zwar im letzten Teil des Kupplungshubes. Der Ausrückhebel 23 wird in an sich bekannter Weise über eine Zugstange 25 vom Servomotor 26 betätigt, der in bekannter Weise durch einen Schalter 27 am Gangschalthebel 28 über eine Steuereinrichtung 29 gesteuert wird. Diese Teile sind an sich nicht Gegenstand der Erfindung.
In Reihe mit dem Schalter 22 liegt als Sperrglied ein weiterer Schalter 30, der durch ein übertragungsglied 31 mit dem Drehzahlmesser oder einem von der Fahrgeschwindigkeit abhängigen Drehzahlwächter verbunden ist und von diesem oberhalb einer bestimmten geringen Fahrgeschwindigkeit von z. B. 8 kni/Std. geöffnet wird. Durch diesen Schalter 30 wird erreicht, daß die Bremsbetätigung nur bei Stillstand bzw. beim Kriechen des Fahrzeuges erfolgen kann, nicht aber etwa beim Fahren und beim Schalten eines oberen Getriebeganges.
Wird im Stillstand des Fahrzeuges mit dem Getriebeschalthebel 28 z. B. der erste Gang eingeschaltet, schließt sich der Schalter 27, und über die Steuereinrichtung 29 wird in an sich bekannter Weise mittels Unterdruck im Servomotor 26 die Zugstange 25 in Richtung A bewegt und die mechanische Trennkupplung 3 geöffnet.
Nach einer kleinen Bewegung der Zugstange 25 schließt der Schalter 22. Da Schalter 30 ohnehin beim Stillstand des Fahrzeugs geschlossen ist, wird damit der Erregerstromkreis des Relais 20 geschlossen. Das Relais 20 zieht an und schließt den Erregerstromkreis des Bremsmagneten 18, so daß dieser ebenfalls anzieht und die Bremse 17 einrückt. Dadurch bleibt der bisher infol-e des Restmomentes umlaufende getriebene Teil 5 der Anfahrkupplung 2 mit dem treibenden Teil 8 der Trennkupplung 3 stehen. Nach dem Einschalten des ersten Ganges steht auch die Kupplungsscheibe 12, so daß beim Einrücken der Trennkupplung 3 lediglich zwei stehende Teile 8 und 12 miteinander zu verbinden sind.
Wird nach dem Gangeinlegen in bekannter Weise der Schalter 27 durch Loslassen des Getriebeschalthebels 28 geöffnet, rückt über die Steuereinrichtung 29 der Servomotor 26 mit der Zugstange 25 in Richtung B die Trennkupplung 3 ein. Dies geht ohne Stoß vor sich, da beide Kupplungsteile 8 und 12 stehen. Auch wenn nach dem Gangschalten schnell Gas gegeben wird, kann infolge der Abbremsung des getriebenen Teils 5 der Anfahrkupplung 2 kein Stoß auftreten.
Wird durch den Finger 24 des Ausrückhebels 23 der Schalter 22 geöffnet, so fallen das Relais 20 und der Bremsmagnet 1.8 ab, und die Bremswirkung der Bandbremse 17 wird aufgehoben. Der Schalter 30 öffnet ab einer bestimmten Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges und unterbindet damit eine Bremsauslösung beim Schalten während der Fahrt. Es wäre auch denk-bar, die Bremse 17 zugleich auch vom Schalter 27 her zu steuern, wenn dabei eine derartige Verzögerung vorgesehen wird, daß die Bremse erst beim Schließen der Trennkupplung 3 löst. Diese Verzögerung könnte z. B. über elektrische Speicher (Kondensatoren) erreicht werden. Der Schalter 22 kann in seiner Stellung zum Ausrückhebel 23 einstellbar sein, um die Wirkung beider Teile genau aufeinander abstimmen zu können.
Die Ansprüche 2 bis 11 gelten als echte Unteransprüche nur in Verbindung mit dem Anspruch 1.

Claims

Patentanspräche: 1. Kupplungsautomat für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einer hydrodynamischen oder fliehkraftbetätigten Kupplung als Anfahrkupplung und einer beim Schalten eines nachgeschalteten Wechselgetriebes wirksamen mechanischen Trennkupplung, dadurch gekennzeichn e t, daß der mit dem getriebenen Teil (5) der Anfahrkupplung (2) verbundene treibende Teil (8) der mechanischen Trennkupplung (3) in an sich bekannter Weise durch eine besondere Bremsvorrichtung (17) gegenüber dem festen Gehäuse oder einem anderen festen Teil abbremsbar ist.
2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremse (17) für den treibenden Teil (8) der mechanischen Trennkupplung (3) ein Sperrglied (30) zugeordnet ist und dieses Sperrglied (30) die Betätigung der Bremse (17) oberhalb einer bestimmten geringen Fahrgeschwindigkeit von z. B. 8 km/Std. sperrt. 3. Kupplung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß am treibenden Teil (8) der Trennkupplung (3) eine Reibungsbremse (Bandbremse 17) angeordnet und dieser für die Betätigung ein von der Trennkupplung (3) selbst bzw. deren Betätigung über entsprechende Auslöseorgane(22) gesteuerter Bremsmagnet(18) zugeordnet ist. 4. Kupplung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitsstromkreis des Bremsmagneten (18) mittelbar durch ein Relais (20) steuerbar ist und die Auslöse- (22) bzw. Sperrorgane (30) im Erregerstromkreis (21) des Relais angeordnet sind. 5. Kupplung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Auslöseorgane im Erregerstromkreis (21) des bei Erregung schließenden Relais (20) ein bei öffnender Trennkupplung (3) schließender und bei schließender Trennkupplung im letzten Teil des Kupplungshubes öffnender Schalter (22) angeordnet ist. 6. Kupplung nach den Ansprüchen 1 und 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe zu dem von der Trennkupplung (3) selbst zu betätigenden Schalter (22) ein weiterer, bei einer bestimmten Fahrgeschwindigkeit vom Drehzahlmesser oder einem Drehzahlwähler zu öffnender Schalter (30) als Sperrglied angeordnet ist. 7. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der als Auslöseorgan dienende Schalter (22) dem Servomotor (26) der Trennkupplung (3) zugeordnet ist. 8. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der als Auslöseorgan dienende Schalter (22) am Ausrückhebel (23) der Trennkupplung zugeordnet ist. 9. Kupplung nach den Ansprüchen 1 und 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der als Auslöseorgan dienende Schalter (22) gegenüber dem Ausrückhebel (23) zur Abstimmung einstellbar ist. 10. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der für die automatische Betätigung der Trennkupplung (3) am Getriebeschalthebel (28) vorgesehene Schalter (27) über entsprechende Verzögerungsglieder zugleich die Bremse (17) steuert. 11. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremsmagnet (18) von der Lichtmaschine des Antriebsmotors erregt wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 755 864; deutsche Auslegeschriften Nr. 1003 049, 1036 068; französische Patentschrift Nr. 741021; USA.-Patentschriften Nr. 1667 565, 2 601627, 2716906.