DE1241280B - Vorrichtung zum Steuern des selbsttaetigen Ein- und Ausrueckens einer hilfskraftbetaetigten Kupplung fuer Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

• Vorrichtung zum Steuern des selbsttätigen Ein- und Ausrückens einer hilfskraftbetätigten Kupplung für Kraftfahrzeuge Die Erfindung betrifft eine vomclitung zum Steuern des selbsttätigen Ein- und Ausrückens einer hilfskraftbetätigten Kupplung für Kraftfahrzeuge, insbesondere für solche, die mit einem selbsttätig schaltenden Wechselgetriebe versehen sind, bei der zum Betätigen der Kupplung und der Drosselklappe je ein Stellmotor vorgesehen ist, von denen der der Gasdrosselklappe zugeordnete Stellmotor eine beliebige Stellung derselben übersteuert und beide Stellmotoren über eine gemeinsame, ein Steuerventil aufweisende Leitung von einem Druckmittel beaufschlagt werden, wobei beim Einrücken der federbelasteten Kupplung das in den Stellmotoren befindliche Druckmittel eine in der Leitung angeordnete Drossel durchströmt.
• Nach der deutschen Auslegeschrift 1116 070 ist eine Steuervorrichtung einer Fliehkraftkupplung für Kraftfahrzeuae mit zwei Steuerun(yen bekannt, von denen die erste als Fliehkraftsteuerung ausgebildet ist und eine Verriegelung der Reibflächen in Ab- j hängigkeit von der Drehzahl der Antriebswelle bewirkt und die zweite in Abhängigkeit von der Gangschaltung arbeitet und in eine ausgerückte Stellung bewegbar ist, die während des Momentes der Gangschaltuno, die Wirkuna der Fliehkraftsteuerun- aufhebt, um das Auskuppeln unabhängig von der Drehzahl der Antriebswelle sicherzustellen. Zum Betäti-"en der Gasdrosselklappe, und der Kupplung ist ja ein Stellmotor vorgesehen, die beide vom Unterdruck im Ansaugkanal der Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeuges gesteuert werden. Während eines Gangwechsels bewirkt der der Kupplung zugeordnete Stellmotor das Aus- und nachfolgende Einrücken derselben, während gleichzeitig durch den anderen Stellmotor die Gasdrosselklappe in eine Stellung verschwenkt wird, die einer über dem Leerlauf liegenden Drehzahl entspricht. Die beiden Stellmotoren bestehen aus je einer Dose, in deren Innerem eine Meinbran angeordnet ist. Die eine Seite der beiden Meinbrauen steht ständio, unter Einwirkung von Atmosphärendruck, während die andere Seite durch vom Ansaugkanal erzeugten Unterdruck oder von einem reduzierten Atmosphärendruck beaufschlagt werden kann. Beim Einrücken der Kupplung, das gleichzeitig mit dem Freigeben der Gasdrosselklappe durch den ihr zugeordneten Stellmotor erfolgt, strömt Luft mit reduziertem atmosphärischem Druck auf die eine Seite der beiden Membranen. Der Zutritt der Luft erfolgt dabei durch eine gemeinsame Leitung, in der eine kleine Bohrung vorgesehen ist und die über ein Luftfilter mit der Atmosphäre in Verbindung steht.
• Ausgehend von diesem Stand der Technik, ist es nun Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der a genannten Art weiterzuverbessern, indem beim Durchführen eines Gangwechsels die Gasdrosselklappe, um ein Aufheulen der Brennkraftmaschine zu vermeiden, selbsttätig zurückgestellt wird, wobei insbesondere beim Wiedereinlücken der Kupplung dafür Sorge getragen werden soll, daß die Gasdrosselklappe erst dann wieder geöffnet wird, wenn die X upplung eingerückt und somit zur Kraftübertragung geeignet ist. Diese Aufgabe wird erfindungs-,gemäß dadurch gelöst, daß beim Einrücken der C Kupplung, bei der die beiden Stellmotoren allein durch die Drossel entlastet werden, der Stellmotor der Kupplung bis zum Schleifen derselben eine größere Kraft auf das Druckmedium ausübt als der Stellmotor der Gasdrosselklappe.
• Das Einkuppeln und das öffnen der Gasdrosselklappe sind somit zeitlich aufeinander abgestimmt, da die Kupplung zuerst nur so weit einrückt, daß sich die Kupplungslamellen gerade berühren. Erst hierauf wird sodann die Gasdrosselklappe zügig in demselben Maß geöffnet, wie der Einkuppelvorgano, C weiter vorwärtsschreitet. Ein besonderer Vorteil ist darin zu sehen, daß der gesamte Vorgang unabhän-gig vom Verschleiß der Kupplungsbeläge ist und daß keinerlei Nachjustierungen erforderlich sind.
• Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die Stellmotoren in an sich bekannter Weise als in je einem Zylinder verschiebbare Kolben ausgebildet, und die Drossel wird von einem einen drosselnden Durchgang aufweisenden, in Richtung auf die Stellmotoren öffnenden Rückschlagventil gebildet.
• Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform besteht der Stellmotor der Drosselklappe aus zwei Kolbenzylinder-Anordnungen, von denen die eine im Sinne »öffnen« und die andere im Sinne »schließen« auf die Gasdrosselklappe einwirkt. Hierdurch wird erreicht, daß bei Durchführung eines Ganawechsels die Drosselklappe nur so weit zurück-Crestellt wird, daß eine Drehzahl der Brennkraft-C maschine erreicht wird, die leicht über der Leerlaufdrehzahl liegt. Besondere Bedeutung hat diese Maßnahme dann, wenn die erfindungsgemäße Kupplun-sbetätigungsvorrichtung in Verbindung mit einem selbsttätic, schaltenden Schalt-etriebe benutzt wird und bei letzterem ein selbsttätiger Gangwechsel bei losgelassenem Gaspedal durchgeführt wird. Durch die Anhebung der Drehzahl der Brennkraftmaschine auf eine Drehzahl über der Leerlaufdrehzahl wird sodann mit Sicherheit nach Beendigung des Ganwechsels ein Wiedereinkuppeln erreicht, da die angehobene Drehzahl über der Einkuppeldrehzahl der zugehörigen Kupplung liegt.
• In der Zeichnuna ist eine bevorzugte Ausführungsform einer Vorrichtung gemäß der Erfindung sehematisch und im Schnitt dargestellt.
• Eine Zahnradpumpe 1 saugt aus einem Vorratsbehälter 2 über eine Leitung 3 ein Druckmedium an. Das Druckmedium wird über eine Leitung 4 einem Magnetventil 5 zugeführt, welches eine Wicklung 6 besitzt. Wenn die Wicklung 6 des Magnetventils 5 stromlos ist, dann drückt eine Feder 7 einen Steuerkolben 8 des Magnetventils 5 in die in der Zeichnung dargestellte Stellung. Das Druckmedium fließt dementsprechend über einen Ringspalt 9 in eine Leitun- 10 und von dort über eine weitere Leitung 11 in den Vorratsbehälter 2 zurück. Die Vorrichtung bleibt somit drucklos.
• Bei Erregung des Magnetventils 5 wird der Steuer,-kolben 8 nach rechts gezogen, so daß der Ringspalt 9 verschlossen wird. Da das Druckmedium nun nicht mehr über die Leitungen 10 und 11 abfließen kann, baut sich ein Druck auf, welcher mittels eines einen Kolben 12 aufweisenden Druckregelventils 13 auf einen bestimmten Wert einstellbar ist. Wenn der Betriebsdruck erreicht und der Kolben 12 des Druckre-elventils 13 aus der in der Zeichnung darg el gestellten Stellung nach links verschoben worden ist, fließt C das überschüssige Druckmedium über die Leitung 11 in den Vorratsbehälter 2. Das unter Druck stehende Druckmedium wirkt nun über eine Bohrungen 14a und 14 b aufweisende Drossel 15 auf einen Kolben 16 eines Stellmotors 17. Die Drossel 15 besteht zweckmäßigerweise aus einem verschiebbaren hohlzylindrischen Körper mit den beiden Bohrungen 14 a und 14 b, wodurch erreicht wird, daß die Drossel für das aus der Leitung 4 zuströmende Druckmedium einen kleinen Widerstand, für das rückströmende Druckmedium jedoch einen größeren Widerstand darstellt, da in letzterem Fall nur der Weg über die kleinere Bohrung 14b in die Innenbohrung des hohlzylindrischen Körpers bleibt.
• Der Kolben 16 wird unter dem Druck des Druckmediums gegen Federkraft aus seiner in der Zeichnung strichpunktiert dargestellten Stellung in die linke, mit voll ausgezogenen Linien dargestellte Stellun 1- gedrückt. Dadurch wird jedoch über ein Gestänge 18 die nicht dargestellte Kupplung des Kraftfahrzeuaes betätiat.
• Weiterhin fließt das Druckmedium über die Drossel 15 und über eine Leitung 20 zu Zylindern 21 und 22, in welchen der Betätigung der Gasdrosselklappe des Fahrzeu-es zugeordnete Kolben 23 und 24 gleiten. Die Funktionsweise ist dabei folgende: Die Drehung der Gasdrosselklappe erfolgt über einen Hebel 25 mit einem Drehlager 26. Der Betätigung des Gaspedals ist ein Hebel 27 zugeordnet, welcher über eine Feder 28 mit dem Hebel 25 verbunden ist. Im Normalbetrieb ist die Feder 28 entspannt. Der Hebel 25 steht unter der Wirkung einer nicht dargestellten Gegenfeder, die schwächer ist als die Feder 28, so daß dementsprechend der Hebel 25 jeder Bewegung des Hebels 27 getreu folgt. Gemäß der Darstellung wurde angenommen, daß der Fahrer des Fahrzeuges den Gashebel bis auf etwa zwei Drittel. durchgedrückt hat. -Durch -die Auskupplung über das Gestänge 18 würde nun beim Aufbau des Druckes im Druckmedium die Brennkraftmaschine »aufheulen«. Da jedoch gleichzeitig mit dem Auskupplungsvorgang der Kolben 24 nach rechts gegen die Wirkung einer Feder 29 gedrückt wurde, wurde der Hebel 25 unter Spannung der Feder 28 in eine Stellung verschwenkt, die einer unteren Drehzahl, z. B. von 2000 U/min, entspricht. Diese Drehzahl liegt jedoch noch höher als die Leerlauf-Drehzahl.
• Wenn der Fahrer in dem Augenblick, in dem sich ein automatischer Schaltvorgang einleitet, den Gashebel gerade losgelassen hat, wurde der Hebel 25 in einer Lage stehen, die der Leerlauf-Stellung entspricht und die gegenüber der in der Zeichnung dargestellten Stellung noch weiter im Sinn des Uhrzei-ers verschwenkt ist. Die mit dem Kolben 24 verbundene Stange 24 a würde dementsprechend nicht mehr zur Anlag ge an den Hebel 25 kommen. Während des Schaltvorganges fällt die Brennkraftmaschinen-Drehzahl auf die Leerlauf-Drehzahl ab. Bei Leerlauf-Drehzahl wird jedoch das Kommando »Auskuppeln« dem Magnetventil 5 erteilt. Dies bedeutet, daß nach Ablauf des Schaltvorganges nicht mehr eingekuppelt würde. Dies kann jedoch bei Bergabwärtsfahrt gefährlich werden. Natürlich könnte der Fahrer durch einen kurzen Gasstoß die Einkupplung bewirken. Es ist jedoch insbesondere bei mit dem Fahrzeug nicht voll vertrauten Fahrern keine Sicherheit gegeben, daß der Fahrer in dieser Weise reagieren wird. Dementsprechend ist der Kolben23 vorgesehen, welcher über eine Stange23a auf das andere Ende des Hebels25 wirkt und den Hebel aus der Leerlauf-Stellung in die zuvor erwähnte, einer unteren Drehzahl von z. B. 2000 Ulmin entsprechenden Stellung verschwenkt. Diese Drehzahl ist besonders günstig, da somit nach Beendigung des Schaltvorganges die Brennkraftmaschine nicht ruckartig aus ihrer Leerlauf-Drehzahl beschleunigt wird. Wenn vollständig ausgekuppelt ist, kann das Druckmedium über eine Leitung 19 zu einer nicht dargestellten Anordnung zur hydraulischen Gangschaltung fließen.
• Nach Beendigung des Schaltvorganges wird das Mac,netventil 5 stromlos, so daß der Steuerkolben 8 unter der Wirkun- der Feder 7 in seine in den Figuren dargestellte Stellung zurückkehrt. Das Druckmedium fließt aus der Leitun 'g 4 über den Ringspalt 9 in die Leitung 10 ab. Die Vorrichtung wird dementsprechend drucklos. Dadurch bewegt sich der Kolben 16 unter der Wirkung der nicht dargestellten Kupplungsfeder in seine in der Zeichnung gestrichelt dargestellte Stellung. Der Abfluß des Druckmediums erfolgt gedrosselt durch die kleinere Bohrung 14b in die in der Drossel 15 vorgesehene, nicht dargestellte Innenbohrung, so daß der Einkuppelvorgang nicht ruckartig und zu plötzlich erfolgt.
• Ein sehr wesentliches Merkmal liegt nun darin, daß die Abstimmung der der Kupplung zugeordneten Feder zu der Feder 29 im Verhältnis der Flächen der Kolben 16 und 24 so getroffen ist, daß der durch den Kolben 16 ausgeübte Druck größer ist als der durch den Kolben 24 ausoeübte Druck. Da die Entlastung nur über die einzige gemeinsame Bohrung 14 b erfolgt - worin ein sehr wesentliches Merkmal zu sehen ist -, kann also die Bewegung des Kolbens 24 nach links erst beginnen, wenn der von dem Kolben 16 und dem Kolben 24 ausgeübte Druck gleich ist. Dies ist der Fall, wenn die l#.'-upplungsscheiben gerade in Eingriff miteinander kommen, da damit der Druck der Kupphingsfeder nachläßt. Dies bedeutet jedoch, daß keine komplizierte Abstimmung getroffen werden muß und daß die Gasdrosselklappe, zwangläufig erst geöffnet wird, wenn der Einkuppelvorgang gerade so weit fortgeschritten ist, daß Gas gegeben werden muß, um zu verhindern, daß die Brennkraftmaschine über die Kupplung auf höhere Drehzahl gebracht wird. Die Bohrung 14a ist etwas größer gehalten als die Bohrung 14b, damit der Auskuppelvorgang und das Schließen der Gasdrosselklappe bei Einleitung eines Schaltvorganges rascher erfolgt und keine unnötige Zeit vergeudet wird.

Claims (3)

1. Patentanspräche: 1. Vorrichtung zum Steuern des selbsttätigen Ein- und Ausrückens einer hilfskraftbetätigten Kupplung für Kraftfahrzeuge, insbesondere für solche, die mit einem selbsttätig schaltenden Wechselgetriebe versehen sind, bei der zum Betätigen der Kupplung, und der Gasdrosselklappe C C, je ein Stellmotor vorgesehen ist, von denen der Stellmotor der Gasdrosselklappe eine beliebig eingestellte Stellung derselben übersteuert und die beiden Stellmotoren über eine gemeinsame, ein Steuerventil aufweisende Leitung von einem Druckmittel beaufschlagt werden, wobei beim Einrücken der federbelasteten Kupplungen das in den Stellmotoren befindliche Druckmittel eine in der Leitung angeordnete Drossel durchströmt, dadurch gekennzeichnet, daß beim Einrücken der Kupplung, bei der die beiden Stellmotoren (16, 17; 21 bis 24) allein durch die Drossel (15) entlastet werden, der Stellmotor (16, 17) der Kupplung bis zum Schleifen derselben eine größere Kraft auf das Druckmedium ausübt als der Stellmotor (21 bis 24) der Gasdrosselklappe.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellmotoren (16, 17; 21 bis 24) in an sich bekannter Weise als in je einem Zylinder verschiebbare Kolben ausgebildet sind und die Drossel (15) von einem einen drosselnden Durchgang (Bohrungen 14 a und 14 b) aufweisenden, in Richtung auf die Stellmotoren (16, 17; 21 bis 24) öffnenden Rückschlagventil gebildet wird. 3. Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der SteHmotor (21 bis 24) der Gasdrosselklappe aus zwei Kolbenzylinder-Anordnungen (21, 23; 22, 24) besteht, von denen die eine (22, 24) im Sinne »öffnen« und die andere (21, 23) im Sinne »schließen« auf die Gasdrosselklappe einwirkt.
3. In Betracht gezogene Druckschriften: ZD Deutsche, Patentschrift Nr. 926 226; deutsche Auslegeschrift Nr. 1116 070.