DE1555346B2 - Vorrichtung zum Steuern des Ein- und Ausrückens der Hauptkupplung eines Kraftfahrzeuges - Google Patents

Vorrichtung zum Steuern des Ein- und Ausrückens der Hauptkupplung eines Kraftfahrzeuges

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Description

pumpe angeschlossen ist und in Reihe zu der den Ventilschieber des Steuerventils verschiebenden Steuervorrichtung eine weitere, ebenfalls eine durch den Unterdruck im Ansaugrohr der Brennkraftmaschine beaufschlagbare Membran aufweisende Steuervorrichtung vorgesehen ist, wobei die Beaufschlagung dieser Membran durch den Unterdruck von einem willkürlich schaltbaren Ventil gesteuert ist und der auf die Membranen beider Steuervorrichtung wirkende Druck und die Kraft einer den Ventilschieber des Steuerventils be- ίο lastenden Feder den Ventilschieber entgegen den Kräften von die Membranen belastenden Federn in eine Stellung schiebt, in der beide Zweige der Ablaßleitung abgesperrt und die Förderleitung mit der zum Schaltventil führenden Steuerleitung verbunden ist, die in den anderen Stellungen des Ventilschiebers des Steuerventils zum Sumpf entlastet ist.
In der Zeichnung ist ein in der folgenden Beschreibung näher erläutertes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Steuern des Ein- und Ausrückens der Hauptkupplung eines Kraftfahrzeuges schematisch dargestellt.
Die gezeigte Vorrichtung steuert die Beaufschlagung und Entlastung eines die Hauptkupplung eines Kraftfahrzeugs betätigenden Stellmotors 10 durch Steuerdruckflüssigkeit, die von einer von der Brennkraftmaschine des Fahrzeugs angetriebenen Steuerpumpe geliefert wird. Der Stellmotor 10 besteht aus einem Stellzylinder 12, in dem ein Stellkolben 14 verschiebbar geführt ist. Der Stellkolben 14 ist durch eine Feder 16 in der einen Richtung belastet und kann in der anderen Richtung durch Steuerdruckflüssigkeit bewegt werden, die einer Arbeitskammer im Stellzylinder 12 über eine Druckflüssigkeitsleitung 18 zugeführt werden kann. Die der Förderung der Steuerdruckflüssigkeit dienende Steuerpumpe ist mit 20 bezeichnet.
Der Druck der von der Steuerpumpe 20 geförderten Steuerdruckflüssigkeit ändert sich wegen deren Antrieb durch die Brennkraftmaschine des Fahrzeugs in Abhängigkeit von der jeweiligen Maschinendrehzahl. Wird als Steuerpumpe eine übliche Schmierölpumpe benutzt, dann kann dieselbe sowohl den Schmierölkreislauf der Brennkraftmaschine als auch den hydraulischen Steuerkreislauf der Vorrichtung zum Steuern des Ein- und Ausrückens der Hauptkupplung des Kraftfahrzeuge versorgen, so daß durch diese Einsparung einer besonderen Pumpe die Gesamtkosten verringert werden können.
Die als Zahnradpumpe oder in anders bekannter Weise ausgebildete Steuerpumpe 20 saugt über eine Saugleitung 22 Flüssigkeit aus einem Sumpf 24 an und fördert diese in eine Förderleitung 26, in die in Filter 28 eingeschaltet ist. Über ein nicht dargestelltes Druckentlastungsventil kann die Druckflüssigkeit von der Förderleitung 26 zu der Saugseite der Steuerpumpe abströmen, sollte sich ein unerwünscht hoher Druck aufbauen.
An die Förderleitung 26 der Steuerpumpe 20 sind ein Regelventil 30 und ein Schaltventil 32 angeschlossen. Das Regelventil 30 steuert den Druck der Druckflüssigkeit in der Förderleitung 26 und deren Zufluß in den Schmierölkreislauf. Das Schaltventil 32 steuert den Zufluß von Steuerdruckflüssigkeit zu dem Stellmotor 10 über die Druckflüssigkeitsleitung 18 und auch den Abfluß derselben von dem Stellmotor zu dessen Entlastung.
Die Ventilschieber des Regelventils 30 und des Schaltventils 32 sind in einer gemeinsamen Ventilbohrung 34 mit abgestuftem Durchmesser eines Ventilgehäuses 36 axial fluchtend angeordnet. Dabei ist an das Ende 38 des im Durchmesser verringerten Abschnitts der Ventilbohrung 34, welcher den Ventilschieber des Regelventils 30 aufnimmt, die Förderleitung 26 angeschlossen, so daß die in der Zeichnung linke Stirnseite des Ventilschiebers des Regelventils stets vom Druck der von der Steuerpumpe 20 geförderten Druckflüssigkeit beaufschlagt wird. Diesem Druck wirkt die Kraft einer Feder 40 entgegen, die den Ventilschieber des Regelventils 30 in eine den Zufluß von Druckflüssigkeit zum Schmieröl sperrende Stellung zu verschieben versucht. Zu diesem Zweck hat dieser Ventilschieber eine zentrale Bohrung 41, die über eine angeschlossene Querbohrung 42 mit einer zur Saugseite der Steuerpumpe 20 führenden Überdruckleitung 44 verbunden werden kann, um dieser Druckflüssigkeit zuzuleiten, wenn der Druck derselben in der Förderleitung 26 eine vorbestimmte Größe erreicht. Die Überdruckleitung 44 steht mit einem Raum 46 der Ventilbohrung 34 in Verbindung, der zwischen den Ventilschiebern des Regelventils 30 und des Schaltventils 32 ausgebildet ist. Wird der Ventilschieber des Regelventils 30 entgegen der Kraft der Feder 40 bei wachsendem Druck der Druckflüssigkeit in der Förderleitung 26 in der Zeichnung nach rechts verschoben, dann wird dadurch die Förderleitung 26 mit einer Schmierölleitung 48 des Schmierölkreislaufs verbunden. Bei weiter steigendem Druck der Druckflüssigkeit in der Förderleitung 26 wird der Ventilschieber des Regelventils 30 noch weiter nach rechts verschoben bis über die Querbohrung 42 eine Verbindung mit der Überdruckleitung 44 hergestellt ist. Da die Überdruckleitung 44 zur Saugseite der Steuerpumpe 20 führt, fällt der Druck der Druckflüssigkeit in der zentralen Bohrung 41 und in der Förderleitung 26 ab bis die Kraft der Feder 40 wieder ausreicht, den Ventilschieber des Regelventils 30 zurückzubewegen und die Verbindung zwischen der Querbohrung 42 und der Überdruckleitung 44 zu unterbrechen. Es kann sich dann der Druck der Druckflüssigkeit in der Förderleitung 26 wieder aufbauen. Der Ventilschieber des Regelventils 30 kann dadurch recht bald eine Ausgleichstellung einnehmen, in welcher der Druck der Druckflüssigkeit in der Förderleitung 26 der Kraft der Feder 40 das Gleichgewicht hält. Das Regelventil 30 steuert somit den Druck der Druckflüssigkeit in der Förderleitung 26 bei einer gegebenen Antriebsmaschinendrehzahl auf eine bestimmte Größe ein, wobei ständig Druckflüssigkeit der Schmierölleitung 48 zugeführt wird.
Der Ventilschieber des Schaltventils 32 ist in dem den größeren Durchmesser aufweisenden Abschnitt der Ventilbohrung 34 angeordnet. Es weist zwei Ventilkolben 50 und 52 auf, die durch einen Halsteil 54 verringerten Durchmessers miteinander verbunden sind. Eine Ringkammer 56, die von dem Halsteil 54 und der Ventilbohrung 34 begrenzt wird, ist in der dargestellten Stellung des Ventilschiebers an ihrem linken Ende mit der Druckflüssigkeitsleitung 18 verbunden. An ihrem rechten Ende ist die Ringkammer 56 an eine zu dem Sumpf 24 führende Ablaßleitung 58 angeschlossen. Wird der Ventilschieber des Schaltventils 32 in der Zeichnung nach links verschoben, dann wird dadurch die Druckflüssigkeitsleitung 18 mit einer Abzweigung 60 der Förderleitung 26 der Steuerpumpe 20 verbunden.
Die Ventilschieber des Regelventils 30 und des Schaltventils 32 sind durch die Feder 40 in Richtung auf
die gegenüberliegenden Enden der Ventilbohrung 34 belastet. Die Feder 40 ist auf einem Zapfen 62 des Ventilschiebers des Regelventils 30 geführt und legt sich mit ihrem einen Ende an eine Ringfläche desselben an. Mit ihrem anderen Ende liegt die Feder 40 in einer Aussparung 64 auf der einen Seite des Ventilschiebers des Schaltventils 32. Bewegt sich dieser Ventilschieber in der Zeichnung nach links, so schiebt die gesteigerte Kraft der Feder 40 den Ventilschieber des Regelventils 30 ebenfalls nach links in eine den Zufluß von Druckflüssigkeit in den Schmierölkreis sperrende Stellung, und zwar so lange bis der Druck der Druckflüssigkeit in der Förderleitung 26 auf einen für das Zurückbringen des Ventilschiebers des Regelventils 30 in seine Steuerstellung ausreichenden Wert steigt. Dadurch wird der gesamte Förderstrom der Steuerpumpe 20 der Druckflüssigkeitsleitung 18 zugeführt sobald der Ventilschieber des Schaltventils 32 die Förderleitung 26 und die Druckflüssigkeitsleitung 18 verbindet, wodurch ein schneller Ausschlag des Stellkolbens 14 erfolgt.
Da die Steuerpumpe 20 sowohl den Schmierölkreislauf als auch den hydraulischen Steuerkreislauf versorgen muß, kann bei geringer Antriebsmaschinendrehzahl der Pumpenförderstrom unzureichend sein um einen schnellen Ausschlag des Stellkolbens 14 des Stellmotors 12 der Hauptkupplung zu ermöglichen. Eine daraus resultierende Verzögerung des Ausrückvorgangs der Hauptkupplung wird jedoch durch die beschriebene Anordnung des Regelventils 30 und des Schaltventils 32 verhindert, indem hierdurch der Zufluß von Druckflüssigkeit zu der Schmierölleitung 48 gesperrt wird bis der Stellkolben 14 des Stellmotors 12 ausgeschlagen hat und der Druck der Druckflüssigkeit in der Förderleitung 26 wieder auf einen höheren Wert steigt.
Die Verschiebung des Ventilschiebers des Schaltventils 32 wird durch ein Steuerventil 66 gesteuert, dessen Ventilschieber verschiebbar in einer Ventilbohrung 68 des Ventilgehäuses angeordnet ist. Der Ventilschieber dieses Steuerventils kann drei Hauptstellungen einnehmen, wobei er zwischen zwei dieser drei Hauptstellungen fortschreitend verschiebbar ist. Der Ventilschieber hat zwei Ventilkolben 70 und 72, die durch einen Halsteil 74 verringerten Durchmessers miteinander verbunden sind. Er wird durch eine Feder 76 in der Zeichnung nach links belastet und steuert den Zufluß oder den Abfluß von Steuerdruckflüssigkeit zu oder aus einer Steuerleitung 78, welche zum rechten Ende der Ventilbohrung des Schaltventils 32 führt. In der dargestellten Stellung des Ventilschiebers des Steuerventils 66 verbindet eine von dessen Halsteil 74 und der Ventilbohrung 68 begrenzte Ringkammer über eine Ringnut 80 die Steuerleitung 78 mit dem Sumpf 24 über einen Zweig 82 einer Ablaßleitung. Ein dazu paralleler weiterer Zweig 84 dieser Ablaßleitung ist an das in der Zeichnung linke Ende der Ventilbohrung 68 des Steuerventils 66 angeschlossen und stellt über eine Drosselstelle 86 eine Verbindung mit der vom Schaltventil kommenden Ablaßleitung 58 her. Ferner ist noch eine ungedrosselte Zweigleitung 88 an diese Ablaßleitung 58 angeschlossen, und eine Zweigleitung 90 ist an die Förderleitung 26 der Steuerpumpe 20 angeschlossen.
Die drei Hauptstellungen des Ventilschiebers des Steuerventils 66, die noch in Verbindung mit der Beschreibung der gesamten Wirkungsweise der Vorrichtung näher erläutert werden, sind so gewählt, daß bei dessen Verschiebung in die gestrichelt dargestellte Hauptstellung 92 die von der Steuerpumpe 20 geförderte Steuerdruckflüssigkeit über die Zweigleitung 90 an die Steuerleitung 78 weitergeleitet wird, so daß der Ventilschieber des Schaltventils 32 verschoben und Steuerdruckflüssigkeit der Druckflüssigkeitsleitung 18 zugeführt wird. Wird der Ventilschieber des Steuerventils 66 in die gestrichelt dargestellte Hauptstellung 94 verschoben, dann wird dadurch die mit der Förderleitung 26 der Steuerpumpe 20 verbundene Zweigleitung 90 gesperrt und statt dessen die Steuerleitung 78 und die zum Stellmotor 10 führende Druckflüssigkeitsleitung 18 über die Drosselstelle 86 und die Ablaßleitung 84 mit dem Sumpf 24 verbunden. Steht schließlich der Ventilschieber des Steuerventils 66 in der in ausgezogenen Linien dargestellten Hauptstellung, dann sperrt er die mit der Förderleitung zu der Steuerpumpe 20 verbundene Zweigleitung 90 und verbindet die Steuerleitung 78 und die zum Stellmotor 10 führende Druckflüssigkeitsleitung 18 mit dem Sumpf 24 über die ungedrosselte Zweigleitung 88 und die Zweige 82 und 84. Die Geschwindigkeit der Rückbewegung des Stellkolbens 14 ist folglich davon abhängig, ob ein gedrosselter oder ein ungedrosselter Abfluß erfolgt.
Der Ventilschieber des Steuerventils 66 wird durch zwei in Reihe angeordnete und jeweils eine vom Unterdruck im Ansaugrohr der Brennkraftmaschine beaufschlagbare Membran aufweisende Steuervorrichtungen 96 und 98 bewegt. Diese Steuervorrichtungen weisen einen gleichen Aufbau auf, wobei zu jeder Steuervorrichtung ein Membrangehäuse 100 bzw. 102 gehört, das durch einen gewölbten Deckel 104 bzw. 106 abgeschlossen ist. Die jeweilige Membran 108 bzw. 110 dieser Steuervorrichtungen ist abdichtend jeweils zwischen dem Deckel und dem Membrangehäuse angeordnet, und beide Membranen sind an einer Stange 112 befestigt, die mit dem Ventilschieber des Steuerventils 66 verbunden ist. Die Membranen 108 bzw. 110 unterteilen das jeweilige Gehäuse in zwei Kammern und werden durch Federn 118 bzw. 120 in der Zeichnung nach rechts gegen den jeweiligen Deckel 104 bzw. 106 belastet. Die in der Zeichnung jeweils rechte Kammer 122 bzw. 124 ist durch Öffnungen mit der Außenluft verbunden, während die jeweils linke Kammer 128 bzw. 130 vom Unterdruck beaufschlagt werden kann, indem ein Rohr 132 im Membrangehäuse 100 der Steuervorrichtung % und ein Rohr 134 im Membrangehäuse 102 der Steuervorrichtung 98 mündet. Die anderen Enden dieser Rohre sind gemeinsam an eine Unterdruckquelle, die Unterdruck veränderlicher Druckhöhe liefert, angeschlossen. Als geeignete Unterdruckquelle kommt das Ansaugrohr der Brennkraftmaschine in Betracht, wodurch die Membranen 108 bzw. 110 von der Brennkraftmaschinenbelastung abhängigen Unterdruckänderungen ausgesetzt sind.
Die eine Steuervorrichtung 96 ist dauernd an das als Unterdruckquelle dienende Ansaugrohr der Brennkraftmaschine angeschlossen. Die andere Steuervorrichtung 98 ist dagegen normalerweise gegen dieses Ansaugrohr der Brennkraftmaschine durch ein in dem Rohr 134 angeordnetes Ventil 136 abgeschlossen, wobei dann der in der Zeichnung linken Kammer 130 dieser Steuervorrichtung 98 Außenluft zugeführt wird. Dadurch sind die vom Druckmittel erzeugten Kräfte zu beiden Seiten der Membran 110 ausgeglichen, so daß auf diese nur die Kraft der Feder 120 einwirkt. Das Ventil 136 wird geöffnet, wenn der zum Stellmotor 10 führenden Druckflüssigkeitsleitung 18 Steuerdruckflüssigkeit zum Ausrücken der Hauptkupplung zugeführt werden soll, was später noch näher erläutert wird.
Wirkt ein hoher Unterdruck nur auf die Steuervorrichtung 96, was einer niedrigen Brennkraftmaschinenbelastung oder einer niedrigen Drehmomentanforderung entspricht, so werden die Membranen 108 und 110 gegenüber der in der Zeichnung dargestellten Stellung gegen die Kraft der Federn 118 und 120 nach links gezogen. Mit den Membranen 108 und 110 verschiebt sich auch die Stange 112, so daß die den Ventilschieber des Steuerventils 66 belastende Feder 76 denselben in die gestrichelte Hauptstellung 94 bewegen kann. Bei niedrigem Unterdruck, was einer hohen Brennkraftmaschinenbelastung oder einer hohen Drehmomentanforderung entspricht, sind die Kräfte der Federn 118 und 120 ausreichend größer als die durch den Unterdruck hervorgerufenen Kräfte, so daß der Ventilschieber des Steuerventils 66 durch die diesen belastende Feder 76 in die dargestellte Hauptstellung bewegt wird. Der Ventilschieber des Steuerventils 66 wird also zwischen diesen Hauptstellungen fortschreitend verschoben, da ein gradueller Wechsel der Größe des Unterdrucks zwischen einem Maximalwert und einem Minimalwert vorhanden ist. Wird das Ventil 136 geöffnet, dann ist die entgegen der Kraft der beiden Federn 118 und 120 gerichtete Wirkung des Unterdrucks zusammen mit der Kraft der Feder 76 ausreichend, um den Ventilschieber des Steuerventils 66 in die Hauptstellung 92 zu bewegen.
Das Verschlußteil des Ventils 136 bildet den Anker einer Magnetspule 138. Ist die Magnetspule stromlos, dann bewirkt eine nicht dargestellte Feder, daß das Ventil 136 die Verbindung zwischen den Rohren 134 und 132 sperrt. Gleichzeitig ist dann auch das Rohr 134 über eine nicht dargestellte Öffnung mit der Außenluft verbunden, so daß beide Seiten der Membran 110 der Steuervorrichtung 98 bezüglich der durch den Beaufschlagungsdruck erzeugten Kräfte ausgeglichen sind. Wird die Magnetspule 138 erregt, so wird das Verschlußteil des Ventils 136 in der Zeichnung nach rechts bewegt, so daß dann der Unterdruck auf die eine Seite der Membran 110 einwirken kann.
Das Erregen der Magnetspule 138 wird durch einen willkürlich betätigbaren Schalter 140 gesteuert, der als Druckknopf ausgebildet sein kann. Das Niederdrücken dieses Druckknopfes schließt zwei Kontakte 142, wodurch die Magnetspule 138 an das von einer Stromquelle 144 gespeiste Bordnetz des Kraftfahrzeugs angeschlossen und damit erregt wird. Hierdurch wird das Ventil 136 geöffnet und der Ventilschieber des Steuerventils 66 in der bereits beschriebenen Weise verschoben. Ein Loslassen des Druckknopfes bewirkt ein Öffnen der Kontakte 142, wodurch die Magnetspule 138 stromlos wird und daher dann nur noch die Feder 120 die allein auf die Membran 110 wirksame Kraft der Steuervorrichtung 98 ist. Es versteht sich, daß an Stelle einer solchen elektrischen Betätigungsvorrichtung für das Ventil 136 auch andere Anordnungen vorgesehen sein können.
Bei hoher Brennkraftmaschinenbelastung oder hoher Drehmomentanforderung, die beispielsweise beim Anfahren öder während des Beschleunigen nach einem Gangwechsel auftreten, ist allgemein ein schnelles Wiedereinrücken der Hauptkupplung erwünscht, um ein Hochdrehen der Brennkraftmaschine zu verhindern. Umgekehrt ist bei niedriger Brennkraftmaschinenbelastung oder niedriger Drehmomentanforderung, die beispielsweise während des Leerlaufs der Brennkraftmaschine oder während der Fahrt auftreten, ein langsames Wiedereinrilcken der Hauptkupplung erwünscht, um einen entsprechend weichen Betrieb zu erhalten. Beide Möglichkeiten werden dadurch bei der vorbeschriebenen Vorrichtung erreicht, daß eine selbsttätige Anpassung der Rückbewegung des Stellkolbens 14 stattfindet, indem der Ventilschieber des Steuerventils 66 abhängig von Änderungen des Unterdrucks im ' Ansaugrohr der Brennkraftmaschine verschoben wird. Dadurch wird die zum Schaltventil 32 führende Steuerleitung 78 und die zum Stellmotor 10 führende Druckflüssigkeitsleitung 18 entweder über die Drosselstelle 86 und die Ablaßzweigleitung 84 oder durch die ungedrosselte Zweigleitung 88 entlastet, während die mit der Förderleitung 26 der Steuerpumpe 20 verbundene Zweigleitung 90 gesperrt wird.
In der Zeichnung sind die einzelnen Bauteile der Vorrichtung bei stehender Brennkraftmaschine dargestellt, wobei dann also keine Druckflüssigkeit von der Steuerpumpe 20 gefördert wird und die Hauptkupplung durch ihre Federn eingerückt ist. Außerdem sind dann die Steuervorrichtungen % und 98 vom Unterdruck unbeaufschlagt, so daß die Federn 118 und 120 den Ventilschieber des Steuerventils 66 in die dargestellte Stellung drücken können. Die zum Stellmotor 10 führende Druckflüssigkeitsleitung 18 ist über die ungedrosselte Zweigleitung 88 und die Ablaßzweigleitung 84 mit dem Sumpf 24 verbunden. Die Steuerleitung 78 wurde bereits über den durch den Halsteil 74 und die Ventilbohrung 68 gebildeten Ringkanal und die Leitung 82 in den Sumpf 24 entlastet, als der Ventilschieber des Steuerventils 66 in der Hauptstellung 94 bei Leerlauf der Brennkraftmaschine vor dem Abstellen stand. Wird die Brennkraftmaschine angedreht und läuft mit Leerlaufdrehzahl unter niedriger Belastung, dann bewegt die von der Steuerpumpe 20 in die Förderleitung 26 geförderte Druckflüssigkeit den Ventilschieber des Regelventils 30 entgegen der Kraft der Feder 40 in der Zeichnung nach rechts. Dadurch wird der Schmierölleitung 48 Druckflüssigkeit zugeführt und es beginnt die Einsteuerung des Druckes der Druckflüssigkeit in der Förderleitung 26 auf einen bestimmten Druck. Gleichzeitig wirkt nunmehr ein hoher Unterdruck auf die Membran 108 in der Steuervorrichtung 96, der gemeinsam mit der Kraft der Feder 76 ausreicht, um die Kräfte der Federn 118 und 120 der Steuervorrichtungen zu überwinden, wodurch der Ventilschieber des Steuerventils 66 in die gestrichelt dargestellte Hauptstellung 94 eingestellt wird. Dadurch wird die mit der Förderleistung 26 verbundene Zweigleitung 90 abgesperrt und es wird ein langsamer Abfluß von Steuerdruckflüssigkeit aus der zum Stellmotor 10 führenden Druckflüssigkeitsleitung 18 über die Ablaßleitung 58 und die Drosselstelle 86 in den Sumpf 24 ermöglicht.
Da bei Betrieb unter niedriger Belastung ein weiches Wiedereinrücken der Hauptkupplung gewünscht wird, ist die ungedrosselte Zweigleitung 88 von dem Ventilschieber des Steuerventils 66 geschlossen, wodurch der Abfluß der Steuerdruckflüssigkeit aus dem Stellmotor 10 langsam über die Drosselstelle 86 im Weg zu dem Sumpf 24 erfolgt. Der Ventilschieber des Steuerventils steht daher in der Hauptstellung in der ein langsames Wiedereinrücken der Hauptkupplung bewirkt wird, wenn sie zu diesem Zeitpunkt wieder eingerückt werden soll. ·■■ . ■ ■■·.·■
Zum Einschalten eines Ganges wird der Druckknopf 140 niedergedrückt, wodurch die Kontakte 142 geschlossen werden. Die Magnetspule 138 des die Unterdruckzufuhr steuernden Ventils 136 wird dadurch erregt. Der Verschlußteil dieses Ventils 136 wird zurück-
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gezogen, so daß der Unterdruck im Ansaugrohr der Brennkraftmaschine auf die Membran 110 der Steuervorrichtung 98 einwirkt. Die kombinierte Wirkung des Unterdrucks in den Steuervorrichtungen 96 und 98 zusammen mit der Kraft der den Ventilschieber des Steuerventils 66 belastenden Feder 76 überwindet die Kräfte der Federn 118 und 120 und bewegt den Ventilschieber des Steuerventils in der Zeichnung nach links in die gestrichelt dargestellte Hauptstellung 92. Dadurch werden die an die Ablaßleitung 58 angeschlossene Drosselstelle 86, die Zweigleitung 88 und die Ablaßzweigleitung 82 geschlossen und die Förderleitung 26 wird mit der zum Schaltventil 32 führenden Steuerleitung 78 verbunden. Dadurch wirkt Steuerdruckflüssigkeit auf den Ventilschieber des Schaltventils 32 und bewegt diesen nach links, wodurch die zum Stellmotor 10 führende Druckflüssigkeitsleitung 18 mit der von der Förderleitung 26 kommenden Abzweigung 60 verbunden wird während gleichzeitig die Ablaßleitung 58 gesperrt wird. Daher wird sofort Steuerdruckflüssigkeit zum Stellmotor 10 geleitet, die dessen Stellkolben in der Zeichnung nach links verschiebt und die Hauptkupplung ausrückt.
Gleichzeitig mit der Verschiebung des Ventilschiebers des Schaltventils 32 nach links wird über die Feder 40 der Ventilschieber des Regelventils 30 in seine die Zufuhr von Druckflüssigkeit zur Schmierölleitung 48 sperrende Stellung, wie sie dargestellt ist, geschoben. Dadurch wird der gesamte Förderstrom der Steuerpumpe 20 in den hydraulischen Steuerkreislauf geleitet und zum Ausrücken des Stellkolbens 14 herangezogen. Sobald aber der Stellkolben 14 seine Ausrückstellung eingenommen hat und der Druck der Druckflüssigkeit in der Förderleitung 26 wieder ansteigt, wird der Ventilschieber des Regelventils 30 wiederum in seine den Druck einsteuernde Stellung bewegt, so daß wiederum Druckflüssigkeit zum Schmierölkreislauf geführt wird. Es tritt dieses ein, wenn der Förderdruck der Druckflüssigkeit etwa einen Wert von 7 atü erreicht.
Die Hauptkupplung ist nunmehr ausgerückt und es kann eine Gangschaltung vorgenommen werden. Ist die Gangschaltung beendet und soll die Hauptkupplung wieder einrücken, so wird der Schalter 140 durch Loslassen des Druckknopfes geöffnet. Dadurch wird die Magnetspule 138 des die Unterdruckzufuhr steuernden Ventils 136 stromlos und das Verschlußteil dieses Ventils 136 sperrt die Unterdruckzufuhr zum Rohr 134 ab, während gleichzeitig Außenluft in das Rohr eintreten kann. Im Leerlauf der Brennkraftmaschine (niedrige Belastung) wirkt nunmehr Außenluft auf die beiden Seiten der Membran 110 ein und die einzige wirksame Kraft in der Steuervorrichtung 98, die die Membran 110 belastet, ist die Kraft der Feder 120. Der Unterdruck, der auf die Membran 108 gemeinsam mit der den Ventilschieber des Steuerventils 66 belastenden Feder 76 einwirkt, ist ausreichend gegenüber den Kräften der Federn 118 und 120, um den Ventilschieber des Steuerventils 66 in die gestrichelt dargestellte Hauptstellung 94 zu schieben. Dadurch wird die mit der Förderleitung 26 verbundene Zweigleitung 90 abgesperrt und die zum Schaltventil 32 führende Steuerleitung 78 mit dem Sumpf 24 über die Ablaßzweigleitung 82 verbunden. Ist die Steuerleitung 78 entleert, so bewegt der Druck der Druckflüssigkeit in der Förderleitung 26 der auf den Ventilschieber des Regelventils 30 gegen die Kraft der Feder 40 einwirkt, den Ventilschieber des Schaltventils 32, an dem sich die Feder 40 abstützt, sofort in die dargestellte Stellung. Hierdurch wird die mit der Förderleitung 26 verbundene Abzweigung 60 zum Stellmotor 10 führenden Druckflüssigkeitsleitung getrennt und diese mit der Ablaßleitung 58 verbunden. Die Steuerdruckflüssigkeit im Stellmotor 10 läuft über die Drosselstelle 86 langsam ab, wodurch die Hauptkupplung weich wieder eingerückt wird.
Ändert sich die Brennkraftmaschinenbelastung oder deren Drehmomentanforderung, so wird die Stellung des Ventilschiebers des Steuerventils 66 so eingestellt,
ίο daß dieser in einer Stellung steht, durch die die gewünschte Einrückgeschwindigkeit der Hauptkupplung erreicht wird. Es sei nunmehr angenommen, daß der Betriebszustand der Brennkraftmaschine sich aus der niedrigen Belastung und der niedrigen Drehmomentanförderung heraus ändert, daß die Hauptkupplung eingerückt ist, die Magnetspule 138 stromlos und daß nunmehr das Fahrzeug unter hoher Brennkraftmaschinenbelastung beschleunigt oder angefahren wird. Der Unterdruck im Ansaugrohr der Brennkraftmaschine ist daher niedrig. Dies ermöglicht, daß die Feder 118 in der Steuervorrichtung % eine hohe Kraft auf die Membran 108 ausübt und sie gegen den Deckel 104 bewegt. Hierdurch wird der Ventilschieber des Steuerventils 66 in die voll ausgezogene Stellung, wie sie dargestellt ist, bewegt, in der die ungedrosselte Zweigleitung 88 offen ist. Dadurch würde in dieser Stellung beim Wiedereinrücken der Hauptkupplung eine große Einrückgeschwindigkeit auftreten, die dem hohen Belastungszustand der Brennkraftmaschine entspricht.
Beim Erregen der Magnetspule 138 durch Schließen des Schalters 140 beaufschlagt wiederum Unterdruck die Membran 110 der Steuervorrichtung 98. Selbst bei geringem Unterdruck ist die kombinierte Wirkung des Unterdrucks auf die Membranen 108 und 110 der beiden Steuervorrichtungen 96 und 98 groß genug, um unmittelbar den Ventilschieber des Steuerventils 66 in der Zeichnung nach links in die Hauptstellung 92 zu bewegen. Hierdurch wird Steuerdruckflüssigkeit in die Steuerleitung 78 gefördert und der Ventilschieber des Schaltventils 32 nach links bewegt, wodurch kurzzeitig der Ventilschieber des Regelventils 30 in seine den Zufluß von Druckflüssigkeit in die Schmierölleitung sperrende Stellung gelangt und gleichzeitig Steuerdruckflüssigkeit den Stellkolben 14 beaufschlagt. Nach beendeter Gangschaltung wird die Magnetspule 138 durch Loslassen des Druckknopfes stromlos und es wird wiederum ein im Luftdruck ausgeglichener Zustand an der Membran 110 der Steuervorrichtung 98 erreicht. Da auf die Membran 108 der Steuervorrichtung % nur ein geringer Unterdruck wirkt, bewegt sich der Ventilschieber des Steuerventils 66 unmittelbar in die dargestellte, ausgezogene Stellung und läßt einen schnellen Abfluß der Steuerdruckflüssigkeit aus dem Stellmotor 10 über die Druckflüssigkeitsleitung 18 zu. Die sonstige Arbeitsweise der Vorrichtung ist die gleiche wie bei niedriger Belastung der Brennkraftmaschine. Es zeigt sich, daß die Änderungen des Unterdrucks zwischen einem Maximum und einem Minimum den Ventilschieber des Steuerventils unterschiedlich zwischen der voll ausgezogenen Stellung und der Hauptstellung 94 bewegen, wodurch die Einrückgeschwindigkeit des Wiedereinrückens der Hauptkupplung unterschiedlich und graduell gesteuert wird. ...
Aus dem Vorstehenden ist erkennbar, daß die Vorrichtung zum Steuern des Ein- und Ausrückens der Hauptkupplung selbsttätig die Einrückgeschwindigkeit der Hauptkupplung abhängig von Änderungen des Unterdrucks im Ansaugrohr der Brennkraftmaschine
steuert und daß der Ventilschieber des Steuerventils sich in eine Stellung bewegt, die ein schnelles Ansprechen des Stellmotors der Hauptkupplung in Ausrückrichtung beim Betätigen eines willkürlich schaltbaren Schalters hervorruft.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentanspruch:
1. Vorrichtung zum Steuern des Ein- und Ausrükkens der Hauptkupplung eines Kraftfahrzeugs, bei der eine von der Brennkraftmaschine angetriebene, den hydraulischen Steuerkreislauf mit Steuerdruckflüssigkeit versorgende Steuerpumpe vorgesehen ist, an deren Förderleitung ein Schaltventil angeschlossen ist, dessen Ventilschieber zum Ausrücken der durch Federn in Einrückrichtung belasteten Hauptkupplung durch die über eine Steuerleitung zugeleitete Steuerdruckflüssigkeit in eine Stellung verschiebbar ist, in der eine Verbindung zwischen der Förderleitung und einer zu einem Stellmotor der Hauptkupplung führenden Druckflüssigkeitsleitung vorliegt, die bei von der Steuerdruckflüssigkeit entlastetem Ventilschieber des Schaltventils durch eine Verbindung zwischen dieser Druckflüssigkeitsleitung und einer über ein Steuerventil zum Sumpf führenden Ablaßleitung ersetzt ist, wobei diese Ablaßleitung in einen einen ungedrosselten Abfluß zulassenden Zweig und einen dazu parallelen, einen gedrosselten Abfluß zulassenden Zweig aufgeteilt ist, die beide durch den Ventilschieber des Steuerventils in den Abfluß eingeschaltet werden, wozu der Ventilschieber des Steuerventils durch eine eine vom Unterdruck im Ansaugrohr der Brennkraftmaschine beaufschlagbare Membran aufweisende Steuervorrichtung verschiebbar ist, die bei großem Unterdruck den einen gedrosselten Abfluß zulassenden Zweig und bei geringem Unierdruck den einen ungedrosselten Abfluß zulassenden Zweig einschaltet, dadurch gekennzeichnet, daß an das Steuerventil (66) die Förderleitung (26) der Steuerpumpe (20) angeschlossen ist und in Reihe zu der den Ventilschieber des Steuerventils (66) verschiebenden Steuervorrichtung (96) eine weitere, ebenfalls eine durch den Unterdruck im Ansaugrohr der Brennkraftmaschine beaufschlagbare Membran (110) aufweisende Steuervorrichtung (98) vorgesehen ist, wobei die Beaufschlagung dieser Membran (110) durch den Unterdruck von einem willkürlich schaltbaren Ventil (136) gesteuert ist und der auf die Membranen (108 und 110) beider Steuervorrichtungen (96 und 98) wirkende Druck und die Kraft einer den Ventilschieber des Steuerventils (66) belastenden Feder (76) den Ventilschieber entgegen den Kräften von die Membranen (108 und 110) belastenden Federn (118 und 120) in eine Stellung schiebt, in der beide Zweige (Drosselstelle 86 und Zweigleitung 88) der Ablaßleitung (58, 84) abgesperrt sind und die Förderleitung (26) mit der zum Schaltventil (32) führenden Steuerleitung (78) verbunden ist, die in den anderen Stellungen des Ventilschiebers des Steuerventils (66) zum Sumpf (24) entlastet ist.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Steuern des Ein- und Ausrückens der Hauptkupplung eines Kraftfahrzeugs, bei der eine von der Brennkraftmaschine angetriebene, den hydraulischen Steuerkreislauf mit Steuerdruckflüssigkeit versorgende Steuerpumpe vorgesehen ist, an deren Förderleitung ein Schaltventil angeschlossen ist, dessen Ventilschieber zum Ausrücken der durch Federn in Einrückrichtung belasteten Hauptkupplung durch die über eine Steuerleitung zugeleitete Steuerdruckflüssigkeit in eine Stellung verschiebbar ist, in der eine Verbindung zwischen der Förderleitung und einer zu einem Stellmotor der Hauptkupplung führenden Druckflüssigkeitsleitung vorliegt, die bei von der Steuerdruckflüssigkeit entlastetem Ventilschieber des Schaltventils durch eine Verbindung zwischen dieser Druckflüssigkeitsleitung und einer über ein Steuerventil zum Sumpf führenden Ablaßleitung ersetzt ist, wobei diese Ablaßleitung in einen einen ungedrosselten Abfluß zulassenden Zweig und einen dazu parallelen, einen gedrosselten Abfluß zulassenden Zweig aufgeteilt ist, die beide durch den Ventilschieber des Steuerventils in den Abfluß eingeschaltet werden, wozu der Ventilschieber des Steuerventils durch eine eine vom Unterdruck im Ansaugrohr der Brennkraftmaschine beaufschlagbare Membran aufweisende Steuervorrichtung verschiebbar ist, die bei großem Unterdruck den einen gedrosselten Abfluß zulassenden Zweig und bei geringem Unterdruck den einen ungedrosselten Abfluß zulassenden Zweig einschaltet.
Bei einer den Gegenstand der älteren Patentanmeldung P 15 55 336.3-21 bildenden Vorrichtung der vorgenannten Art ist die Steuerleitung des Schaltventils über ein beim Schalten der Gänge willkürlich betätigbares, im hydraulischen Steuerkreislauf liegendes Hauptventil an die Förderleitung der Steuerpumpe so angeschlossen, daß beim willkürlichen Betätigen dieses den Zufluß von Steuerdruckflüssigkeit zu dem Stellmotor der Hauptkupplung und gleichzeitig auch dessen Entlastung steuernden Hauptventils der Druck der Druckflüssigkeit in der Zuleitung zu einem den Druck im Schmierölkreislauf steuernden Regelventil zunächst herabgesetzt und dabei dann dessen Ventilschieber in eine die Zufuhr zum Schmierölkreislauf sperrende Stellung gebracht wird, um mit steigendem Druck im hydraulischen Steuerkreislauf wieder in die den Druck im Schmierölkreislauf steuernde Stellung zurückkehren. Das Hauptventil ist dabei elektromagnetisch betätigbar, wozu eine über einen willkürlich schließbaren Schalter an den Stromkreis des Fahrzeuges anschließbare Magnetspule vorgesehen ist. Die von der Betätigung eines solchen Hauptventils abhängige Betätigung des Schaltventils bringt damit den Nachteil, daß der nach erfolgtem Ausrücken der Hauptkupplung folgende Einrückvorgang derselben in unterschiedlichen Lastaufnahme-Zuständen der Brennkraftmaschine unterschiedlich rasch in Abhängigkeit davon abläuft, wie schnell dann entweder der einen ungedrosselten Abfluß zulassende Zweig oder der dazu parallele, einen gedrosselten Abfluß zulassende Zweig der Ablaßleitung des Schaltventils durch das Steuerventil zugeschaltet ist.
Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, eine solche Steuervorrichtung so weiterzubilden, daß sowohl der Einrückvorgang als auch der Ausrückvorgang der Hauptkupplung in Abhängigkeit von der jeweiligen Belastung der Brennkraftmaschine erfolgen. Dabei soll eine besonders in die Richtung weisende Vereinfachung angestrebt werden, daß der Abfluß der Druckflüssigkeit vom Stellmotor der Hauptkupplung zum Sumpf über die beiden verschiedenen Zweige der Ablaßleitung und die Betätigung des den Zufluß zum Stellmotor steuernden Schaltventils durch ein gemeinsames Steuerventil gesteuert werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei der Vorrichtung der eingangs genannten Art an das Steuerventil die Förderleitung der Steuer-
DE19661555346 1965-08-30 1966-07-27 Vorrichtung zum Steuern des Ein- und Ausrückens der Hauptkupplung eines Kraftfahrzeuges Expired DE1555346C3 (de)

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