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Title:
CONTROL DEVICE FOR THE AUTOMATIC ACTUATION OF VEHICLE CLUTCHES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1990/007438
Kind Code:
A1
Abstract:
Control device for the clutch of vehicles designed to be actuated by a pressure medium, whereby the forked lever actuating the clutch is provided with a unit which operates with a pressure medium and which is controlled by electrically actuated valves. Said valves are actuated by an electronic control unit which processes the signals from: the switch provided on the forked lever, the switch unit detecting the position of the accelerator pedal, the switch sensing the no-load mode of the gearbox, the switch signaling the mechanical position of the clutch or the switch connected with the space containing the pressure medium, the signal transmitter whose signal shows the r.p.m. of the engine, and the signal transmitter whose signal shows the speed of the vehicle. The invention is characterised in that the pneumatic outputs of the electrically actuated valves (8, 9, 10) are connected with different throttles (11, 12, 13), and in that the electrical control inputs are connected with the outputs of the storage current circuits (24, 25) via power amplifiers (21, 22); the inputs of the storage current circuits are connected to a logic network (36) which is, accordingly, a storage system with a fixed program. The inputs of the logic network (36) are connected via the frequency-voltage converters (31, 34) and via the comparators with adjustable switching level to the signal transmitter (18) whose output signal shows the r.p.m. of the vehicle engine, and via the signal transmitter (33) which shows the speed of the vehicle by means of the electrical output signal, as well as via the receptor circuit (27, 28, 29, 43), on the one hand to the switch (14) provided on the forked lever, on the other hand to the switch (16, 17) detecting the position of the accelerator pedal, to the switch (42) showing the no-load mode of the gearbox, to the push switch (6) and to the switch (40) detecting the position of the forked lever (2) with the electrical output.

Inventors:
PUGLITS JANOS (HU)
VARADI JANOS (HU)
MADOCSAY ATTILA (HU)
Application Number:
PCT/HU1989/000066
Publication Date:
July 12, 1990
Filing Date:
December 22, 1989
Export Citation:
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Assignee:
PUGLITS JANOS (HU)
VARADI JANOS (HU)
MADOCSAY ATTILA (HU)
International Classes:
B60W10/06; B60W30/18; F16D48/06; (IPC1-7): B60K23/02
Foreign References:
GB2174780A1986-11-12
EP0281869A11988-09-14
US4086992A1978-05-02
DE2906587A11980-08-28
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Claims:
S TEUE RUNG ZU R AUTOMATI SCHEN BETÄT I GUNG DER KUP PLUNG VON FARZEUG ENP a t e n t a n s p r ü c h e
1. Steuervorrichtung zur mit Druckmedium betätigten Konstruktion der Kupplung εinεs Fahrzeugs, wobei die die Kupplung bεtätigεπde aushebεπdε Gabεl mit εiπεm Organ mit Druckmεdiuεm bεtätigt wird, in dem mit dem Arbeitsorgaπ kommunizierenden, das Druckmedium leitenden Kanal elεktrisch betätigte Veπtilε εingεschaltεt sind, dadurch gekenn¬ zeichnet , dass die pπeumatischεπ Ausgänge der elεktrisch bεtätigtεπ Vεπtile (8, 9, 10) mit ver schiεdεnεπ Drosselungen (11, 12, 13) verbunden sind, die elεktrischεn Stεuεrεiπgäπgε übεr Lεistungs verstärker (21, 22) den Ausgängen von Speicherstro krεisε (24, 25) angεschlosseπ sind, wobεi diε Schrεib εingängε (24a, 25a) der Speicherstromkreise, sowie die Löscheingäπgε (25b, 26b) sind dem Ausgang eiπεs logischεn Nεtzes (36) das zweckmässig ein Spεichεr mit Fixprogramm ist angεschlossεπ, die Eingänge des logischen Netzεs (36) sind mit einem, auf dem Schalthebεl vorhandenen Schalter (14), einer die Stellung des Gaspedals (15) εrfassεπdεπ Schalteinheit (16, 17), sowie mit εiπεm dεn Lεergang des Wechsεl getriebεs anzeigenden Schalter (42) über Empfangsstrom¬ kreise (27, 28, 29, 43) verbundεπ; wεitεrε Eiπgäπgε sind an Komparatorεπ mit εinstεllbarεm Schaltpεgel (32, 35) aπgeschlossεπ, diε Eingängε der Komparatoren sind mit FrequenzSpaπnuπgUmformern (31, 34) ver¬ bunden, deren Eingänge sich über signalkoπditioniεrεπ dε Einhεitεn (30, 33) dεm Signalgεber (14), dessεn Ausgangssignal diε Umdεrehungszahl des Motors dεs Fahrzεugs anzεigt, andεrεrsεits εinεm Signalgeber (33), dessεn elektrischεs Ausgangssignal diε Gεschwin digkeit des Fahrzeugs anzeigt, aπschliesseπ.
2. Stεuεrvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge¬ kennzeichnet , dass dem Luftraum der den gemεinsameπ Ausgang der pneumatischen Ventilε (8, 9, 10) und diε pπεumatisch betätigte Mεmbraπε (5) mitεinander verbindεt εin Druckschaltεr (6) mit einstellbarεm Schaltpεgεl aπgεschlossεn ist, dεr unmittεlbar oder über eiπεn Empfangsstromkrεis (26) und dεn Lεistungsvεrstärkεr (23) εiπεm εlεktrisch bεtätigtεn Vεntil (10), das εinε Drosselung (13) mit verändεrlichεm Ausgang aufweist, angeschlossen ist.
3. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge¬ kennzeichnet , dass der diε Kupplung betätigeπ den Aushebergabεl (2) εin die Position erfassεπdε Schaltεr (40) mit εlεktrischεm Ausgang angεschlossεn ist, dessen Ausgang unmittelbar oder durch einεπ Empfangsstromkreis (41), logisches Nεtz (36) und dεπ Spεichεrstromkrεis (26), sowie Leistungsvεrstär kεr (23) einem elεktrisch bεtätigteπ Ventil (10) mit Drosselung mit veränderlichem Ausgang angeschlossεn ist.
4. Steuervorrichtung nach jedwεlchεm der Ansprüche bis 3, dadurch gεkεnnzεichnεt , dass dem Bremspεdal (37) εin diε Position erfassender Schalter (38) mit εlεktrsichεm Ausgangssignal angεschlossen ist, dessen Ausgang über einen Empfangsstromkreis (39) mit dem einen Eingang des logischen Netzes (36) verbunden ist.
5. Steuεrvorrichtuπg nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch g e k ε π π z e i ch n e t , dass dem Sigπalgebεr (18) dεr Motordrεhzahl nach geschaltε tεr Komparator (32) εin Rεglεrverstärker (46) mit Diffεrεnziεrcharaktεristik , zu dεm Hεrvorhεbεn dεr Aπdεruπgsrichtuπg dεs von dεm FrεquenzSpaππung Umformer (31) aπko mendεπ Signals beinhaltet.
Description:
STEUERUNG ZUR AUTOMATISCHEN BETÄTIGUNG DER KUPPLUNG VON FAHRZEUGEN

Die Erfindung betrifft eine elektronische Steuerung zur automatischen Betätigung der Kupplung von Fahr¬ zeugen, wobei die traditionelle Reibkupplung mit Druck- ediuem enthaltenden, d.h. hydraulischen bzw. pneu¬ matischen Zylindern bewegt wird. Wie es wohlbekannt ist, muss der Fahrer während der Fahrt drei Pedale betätigen, uπdzwar das Gaspedal, das Bremspedal und das Kuppluπgpedal , falls sich um eine manuelle Ge- schwindigkeitsschaltung handelt. Bei automatischen Wechselgetrieben erübrigt sich das Kupplungspedal, was zahlreiche Vorteile in der Hinsicht der Ergonomie und Sicherheit im Verkehr mit sich bringt. (Solche automatische Wechselgetriebe werden im Buch Väradi- dr. Komäπdi : "Traktoren, Autos" , Ladnwirtschaftlicher Verlag, Budapest 1980 beschreiben). Die im Praxis gewonnenen Erfahrungen haben es gezeigt, dass die bekannten automatischen Wechselgetriebe zu teuer sind, bei einer durchschnittlichen technischen Bereitschaft können sie nicht repariert werden, desweiteren setzen die Getriebe die Leistung und Wirtschaftlichkeit des Fahrzeugs ab. Aus den obenerwähnten Gründen hatten sich die automatischen Wechselgetriebe - mit der Aus¬ nahme der Vereinigten Staaten - nur in beschränktem Masse verbreitet.

Seitens der Fachleute sind Experimente seit langem im Gange, die darauf reichtet sind, die automatische

Betätigung der traditionellen Reibkupplungen zu lösen. Zahlreiche, auf das gesetzte Ziel gerichtete Vorschläge sind bekannt, aber keiner aus denen hatta sich im weiten Kreise verbreitet. Der Grund dafür besteht offensichtlich darin, dass die besondere strukturelle Lösung sowohl während der Iπbetriebhaltung, als bei der Reparatur Spezialkeπntnisse erfordert, weiterhin weicht auch die Bedienung von der Traditionellen ab.

Aus WO 88/04242 ist eine Konstruktion zur automa- tischen Betätigung der Kupplung von Fahrzeugen bekannt. Es ist aber keine genügende Steuerung angegeben.

Unsere Erfindung stellt die Weiterentwicklung dieser bekannten Lösung dar.

Die obenerwähnte Erfindung bezieht sich auf eine als Adapter ausgestaltete Vorrichtung, die ein pneu¬ matisches Arbeitsorgan, insbesondere eine Membrane aufweist, die über die Magnetventile der elektropneu- atischen Steuereinheit betätigt wird. Die Eingänge der elektropπeu atischen Steuereinheit bilden ein logisches Netz, das durch die Reihenschaltung der elektrischen Kontakte des Gaspedals und des Schalt¬ hebels entstanden ist, das gleichzeitig einen Signal¬ geber mit einem mit der Umdrehungszahl des Motors proportionalen Ausgaπgssignal darstellt. Die Wirkungsweise der obenbeschriebenen Vorrichtung ist, wie folgt:

Beim Anlass des Fahrzeugs, ohne Abdrücken des Gaspedals, den Schalthebel ergreifend und aus der Grundstellung auskippend erhält die elektropneumatische Steuerung ein Signal über die elektrischen Kontakte des in Reihe geschalteten Grundstellungschalters des Gaspedals und des Schalthebels, worauf die Magnet¬ ventile den Erregungsstrom erhalten und die Arbeits¬ membrane die Kupplung hervorhebt. Die hervorgehobene Stellung wird durch die selbsterhaltende Schaltung

des mit der Veπtilstaπge betätigten Schalters aufrecht¬ erhalten. Nach erfolgter Schaltung der Geschwindig¬ keitstufe, beim Abdrücken des Gaspedals trennen das in Reihe geschaltete Gaspedal, bzw. der Schalthebel, desweiteren, sobald das Signal des Motorumdrehuπgszahl- gebers den Schwellenwert des Anlasses erreicht, die Erregung von dem Magnetventil abgenommen wird, gleich¬ zeitig wird die Luft aus dem Arbeitsraum ausgelassen und die Kupplung geschlossen.

10 Im Sinne der Erfindung wird die Schlusscharakte¬ ristik mit dem Kπickpunkt durch die Magnetventile gewährleistet, die den verschiedenen Schwellenwerten der Motorumdrehungszahl zugeordnet sind.

Die Maπgelhaf igkeit der obenerwähnten Lösungen

- -* besteht darin, dass die Drosselungen lediglich mit einem Ko promiss zum glatten Schliessen der Kupplung zwischen den Umschaltungen der niedrigeren Gaπgstufe beim Anlass und der höheren Gaπgstufe eingestellt werden können. Ein weiterer Mangel der obenerwähnten

- - Lösung zeigt sich darin, dass die Erfassung der Grund¬ stellung des Gaspedals und des Schalthebels lediglich durch eine simultane Betätigung ermöglicht wird, obzwar die Notwendigkeit besteht, die Grundstellung des Gas¬ pedals unabhängig erfassen zu können.

25 Durch diese Tatsache wird in erster Reihe das

Zustandebringen des Motorbremsenbetriebs verhindert, da auf diese Weise das zugelassene Ausheben der Kupp¬ lung nicht mit einer gegebenen Position des Gaspedals, nur mit einer über den Grundlauf eingestellten Umdrehungs-

- 50 zahl verbunden werden kann.

Eine weitere Maπgelhaftigkeit besteht noch darin, indem bei einem laufenden Motor eines Fahrzeugs, bei dem das Wechselgetriebe sich in einer neutralen Stellung befindet, die Kupplung sich ständig in einer ausgeho-

" beπen Stellung befindet, was zu dem vorzeitigen Ver-

schleiss einzelner struktureller Elemente, z.B. des Hebelagers führt.

Der gegenwärtigen Erfindung wurde das Ziel ge¬ setzt, die obenerwähnten Mangelhaf igkeiten zu besei¬ tigen, d.h. eine Lösung zu entwickeln, die bei jedem Personalwagen und Nutzfahrzeug nachträglich eingebaut werden kann, dabei soll die Notwendigkeit nicht bestehen die Vorrichtung diversen Führungsstileπ anzupassen, der Fahrer soll keinesfalls die Differenz gegenüber dem traditionellen Ausdrücken der Kupplung fühlen.

Unsere Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass in der Schliesscharakteristik der Kupplung der Gleit- knickpuπkt durch die direkte oder quasi-direkte (Druck des betätigenden Druckmediums) Erfassung der sich schliessenden Scheiben bestimmt wird, wobei die Schliess- geschwindigkeit der Kupplung nach und vor dem Kπick- punkt aus der Geschwindigkeit des Fahrzeugs bzw. aus der Stellung des Gaspedals bestimmt wird.

Eine weitere vorteilhafte Charakteristik zeigt sich darin, dass die Steuerung das Ausheben der Kupplung nur in der Grundstellung des Gaspedals zulässt, uπdzwar von der Umdrehungszahl des Motors unabhängig. Diese Bedingung haben wir aus der Erfahrung gewonnen, indem beim Anlass - insbesondere bei Fahrzeugen mit Dieselmotor - . bei einer höheren Belastung des Fahrzeugs oder bei einer Steigung, beim Schliessen der Kupplung die Umdrehungszahl des Motors gewissermassen abfällt, was wiederum zu einem weiteren Hervorheben der Kupplung führt. Ein weiterer Vorteil der Obenerwähnten besteht darin, dass auf diese Weise der aus dem Standpunkt der Verkehrssicherheit unerlässliche Motorbremsbetrieb realisiert werden kann.

Durch die Erfassung der Fahrzeuggerschwindigkeit besteht die Möglichkeit den Motorbremsbetrieb auch bei höheren Geschwindigkeiten realisieren zu können.

Das gesetzte Ziel wird so erreicht, dass über einer eingestellten Geschwindigkeit (10 km/h) die Auslösung der Kupplung beim Abfall der Motoru drehungszahl keines¬ falls vorkommen kann, nicht einmal in der Grundstellung des Gaspedals. In diesem höheren Geschwindigkeitsbereich bringt die Auslösung der Kupplung ausschliesslich die gemeinsame Betätigung der Schalter für die Grund¬ stellung des Gaspedals und des Wechslegetriebes zustande.

Eine weitere Verbesserung kann bei der Funktion der Konstruktion erreicht werden - insbesondere bei schnell anlaufenden PKW mit Benzinmotor-, undzwar derweise, dass die eingestellten Grenzwerte der Umdreh¬ ungszahl beim Anlassen und Herausheben in der Abhängig¬ keit der Geschwindigkeit der geänderten Motorumdrehungs¬ zahl gewissermassen gegenüber der Richtung der Änderung verschoben werden. Bei einem schnellen Anlass verschiebt sich der eingestellte Schwellenwert der Umdrehung abwärts, bei einem schnellen Abfall der Umdrehungszahl des Motors wird der Schwellenwert der Umdrehung der Abwürgung nach oben verschoben.

Der guten Ordnung halber soll es bemerkt werden, dass nach einem Kaltanlass die Funktion des Startknopfs die eingestellten Grenzwerte der Umdrehungszahl beim , Anlassen und Ausheben aufwärts verschiebt.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe gingen wir aus der Betätiguπgskonstruktion der obenbeschriebeneπ automatischen Kupplung aus, die ein pneumatisches Arbsitsorgan, insbesondere eine Membrane, eine damit zusammenarbeitende Steuerung, einen den Ruhestand des Gaspedals erfassenden Fühler, einen das Greifen des Schalthebels erfassenden Fühler und einen mit der Umdrehungszahl proportionales Signal abgebenden Signalgeber aufweist, wobei die Steuerung aus elektro- pneumatischen Ventilen besteht.

Die Erfindung wurde dermassen weiterentwickelt,

dass eine elektronische Steuerung eingesetzt wird, deren Eingänge mit weiteren, sonstige Parameter des Fahrzeugs überwachenden Signalgebern verbunden sind, so z.B. die Geschwindigkeit des Fahrzeugs anzeigender Signalgeber, der Fühler für die Erfassung des Gleit¬ punktes der Kupplung, die Stellung der aushebenden Gabel erfassender Fühler oder der Druckschalter, der die neutrale Lage des Wechselgetriebes erfassende Schalter, die Schalteinhεit des Gaspedals - die aus den den eingedrückten Zustand des Gaspedals anzeigenden Schaltern und dem die Grundstellung wahrnehmenden Schalter zusammengesetzt ist -, wobei die Ausgänge mit zwei miteinander pneumatisch in Reihe geschalteten Ventilen verbunden sind und dem zweiten Ventil wenigstens ein parallelgeschaltetes drittes elektropneumatisches Ventil angeschlossen ist, aus denen der Anschluss des ersten Ventils einer Luftleitung, der andere An¬ schluss dem Luftraum des Membranengehäuse angeschlossen sind, desweiteren das zweite und das damit parallel¬ geschaltete dritte Ventil über je eine Drosselung mit dem äusseren Luftraum in Verbindung stehen, wobei das zweite Ventil über die elektronische Steuerung mit dem den Gleitpunkt die Kupplung wahrnemenden Schal¬ ter und das dritte Ventil - gleicherweise über die elektronische Steuerung - mit dem Signalgeber, der die Fahrzeuggeschwiπdigkeit signalisiert, in Steuer¬ verbindung steht.

Durch die Einführung der Elektronik konnte es erreicht werden, dass wir bei der Erfassung verschie¬ dener Positionen anstatt der mechanischen Schalter elektronische Elemente einsetzen konnten, die gegenüber der Inanpsruchπahme der Umgebung beständiger sind, mit erhöhter Zuverlässigkeit und Genauigkeit arbeiten. Auf diese Weise haben wir eine optoseπsitive Version für den Schalter des Wechselgetriebes entwickelt,

in den die ausgehobεne-geschlossene Position der Kupp¬ lung erfassenden Fühler haben wir einen mit permanentem Magnet betätigten Fühler mit Hall-Element eingebaut, bei der Ausführung für Autobusse haben wir zur Erfassung der Position des Gaspedals einen induktiven Annähεrungs- fühler angewendet.

Gegenstand unserer gegenwärtigen Erfindung betrifft ein vollkommen elektronisches, im Prinzip modifiziert gesteuertes Gerät. Zur Lösung der gestellten Aufgabe gingen wir aus der Betätigungskoπstruktion der oben beschriebenen Kupplung aus, die ein pneumatisches Arbeitsorgaπ , eine Membrane und eine damit zusammen¬ arbeitende elektromechaπische Steuereinheit aufweist. Im Vergleich zu der früher angemeldeten elektromechaπi- sehen Konstruktion zeigt sich die wesentliche Entwicklung darin, dass durch die Einführung von Elektronik eine gleichzeitige Erfassung, Überwachung mehrerer Eingangs¬ parameter ermöglicht, so z.B. die Erfassung der Position des Gaspedals, bei der Erfassung der Umdrehungszahl erübrigen sich die zwei Signalgeber, die Elektronik führt aufgrund der Signale der Umdrehuπgszähler die Trennung der Schwellenwerte aus.

Eine andere wesentliche Änderung zeigt sich darin, dass nicht ein die Grundstellung des Gaspedals wahr- nehmender Schalter das Schliessen der Kupplung steuert, sondern das Schliessen der Kupplung durch den Anstieg der Umdrehungszahl des Motors, die eingestellt bzw. modifiziert werden kann, in Gang gesetzt wird.

Das logische Netz ' bildet ein wesentliches Element der elektronischen Steuereinheit, das zweckmässig ein im voraus fixprogrammierter Speicher ist, dessen Eiπgangssignale die aus dem Geber kommenden 0A-NEIN- Signale, bzw. die Ausgaπgssignale der Komparatorstrom- kreise sind, wobei die letzteren die Schwellenwerte der Änderungen der Umdrehungszahlsignale mit analogen

Charakter überwachen.

Ein anderes wesentliches Element der Elektronik bilden die Speicherstromkreise, die dazu fähig sind, die der folgenden Funktion vorangehenden Zustände wahrzunehmen und aus diesen die logischen Entschlüsse zu erzeugen, zu denen eventuell momentan dieselben Parameter gehören, aber sich aus den vorangehenden Zuständen ergebend, die Funktion der Kupplung abweichen¬ de Ausgangsparameter erfordern würden. Eine solche Bedingung besteht z.B. darin, dass beim Schliessen der Kupplung, nach dem Erreichen der Anlassumdrehungs¬ zahl, für die Kupplung solche Schliessgeschwindigkeiten erzeugt werden können, die den aktuellen Fahrumständen des Fahrzeuges entsprechen, die mit der Steuerung der mit verschiedenen Drosselungen versehenen Ventile in der erforderlichen Reihenfolge erreicht werden können.

Die Erfindung wird anhand eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels, unter Bezugnahme auf die beiliegeπ- den Zeichnungen näher erklärt. Es zeigen:

Figur 1 das Blockschema der elektronischen, elektro- pneumatischen, hydraulischen Elemente der erfinduπgsgemässen Steuerung, sowie den Fühler und den Signalgeber, Figuren 2 und 3 zeigen die Version eines Teils der

Lösung nach Figur 1, die auf einen PKW adaptiert geworden ist, in zwei Ansichten, Figur 4 eine erweiterte Einzelheit eines Teiles der Lösung nach Figur 1.

Fig. 2 und 3 stellen die bereits realisierte Ausführung der für PKW adaptierten Version dar, mit der Steuerung nach Figur 1, mit der pneumatischen betätigenden Membrane 5, dem hydraulischen Betätigungs- zyliπder 4, den Ventileinheiten 8, 9, 10, sowie mit

den Drosselungen 11, 12, 13.

Bei dem Personenkraftwagen wird die pneumatische Steuerung mit dem Vakuum des Saugrohres vorgenommen. Der bei dem Autobus realisierten Ventilεiπheit wird aus dem Luftbehälter des Autobusses Steuerdruck mit einem Luftdruck von 6 bar zugeführt.

Bei einem PKW sind die Veπtileinheiten 8, 9, 10 über die Luftleitung 43 dem Saugrohr angeschlossen. Nach der während der Versuche gewonnenen Erfahrungen ist das Vakuum des Saugrohrs woimmer fähig, eine

Depression der erforderlichen Grosse (0,4-0,5 bar) in dem Luftraum des Membraπegehäuses 44 zu erzeugen, die die Betriebssicherheit der Vorrichtung gewährleistet. Das in Figur 3 dargestellte, der Veπtileinheit ange- schlossene, von der Depression abhängige Drosselventil 45 ist aus unserer früheren Lösung wohlbekannt, bei einem plötzlichen Gasgeben wird als Erfolg der schnellen Vakuumabnahme die Kupplung beschluπigt geschlossen. Figur 4 zeigt den Komparatorstromkreis 32 mit dem einstellbaren Pegel, der das Signal des Umdrehungs¬ zahlgebers 18 verarbeitet, diese Version ist zur Adaptieru in einem PKW bestens geeignet. Bei der bekannten Vor¬ richtung bestimmt den Anfang des Aushebeπs zbw. des Schliessens der Kupplung ausser des Signals des Schal- ters, der die Funktion des Wechseigetriebs anzeigt, auch der momentane Wert der Motorumdrehungszahl.

Ein wesentliches Element unserer Erfindung besteht darin, dass das Signal des Umdrehungsignalgebers 18 nach der Vorverarbeitung auf den Eingang der Komparatoreπ mit dem stellbaren Schaltpegel gelangt, wobei der

Schaltuπgspegel modifiziert ist, uπdzwar mit dem (in der Figur nicht detaillierten, zu dem Komparator 32 gehrenden) Regelstromkreis mit PID-Charakter, der die Umdrehungszahl und die dynamische Änderung der Geschwindigkeit überwacht.

Auf diese Weise kann es sichergestellt werden, dass der zum Eröffπungs-, bzw. Schliess oment der Kupplung erforderliche Schaltpegel korrigiert wird, sowohl bei den verschiedenen Beschleunigungen des Fahrzeugs bzw. bei diverser Gaszufuhr (sportliche- bequeme Fahrstile) .

Die Schaltungsanordnung funktioniert, wie folgt: Der Regler 46 ist ein aus Operationsverstärker aufgebauter Stromkreis, zu dem einen Eingang, dessen das mit dem Stellwiderstand P, bestimmte statische

Spannuπgssigπal U., zu dem anderen Eingang das Gleich¬ spannungssignal Up gelangt, welches mit der Motorum¬ drehungszahl proportional ist. Die Regelung wirkt auf das Spannungssignal Up ein. Bei der Änderung des Spannungssignals Up ändert der Reglerverstärker 46 in der Abhängigkeit der geänderten Geschwindigkeit die mit dem Grundsignal U κ eingestellte Ausgangspanπung Die Ausgaπgspaπnuπg U κ ist das Kippgrundsigπal des Hysterese-Komparators, der aus dem Operationsverstär- ker V, dem Rückkopplungswiderstand Ry und dem Stell- widefstaπd P2 aufgebaut ist. Der andere Eingang des Hysterese-Komparators ist ein mit der Motorumdrehungs¬ zahl proportionales Gleichspaπnungssignal. Die über den Reglervestärker zustandegebrachte Modifizierung des Gruπdsignals U. ist von solchem Sinne, indem bei einer schnellen Änderung von Up die Umschaltung des aus dem Operationsverstärker V aufgebauten Komparators zeitlich vorverlegt wird, das bedeutet, dass bei einem schnellen Eindrücken des Gaspedals und einem schnellen Anlauf des Motors der für den Anlass eingestellte

Schwellenwert der Umdrehung abwärts, bei einem schnel¬ len Abfall der Motorumdrehungszahl der Grenzwert für das Ausheben der Kupplung nach oben verschoben werden. Der in Figur 4 dargestellte Schalter K sz wird im Saugbetrieb betätigt, der im Saugbetrieb um die

Spannung Ug 7 die Grundsignale des Anlasses bzw. des Aushebens, d.h. den Wert der Umdrehungszahl erhöht. Der Schalter K j kann mit der Hand betätigt werden, oder er wird mit einem elektronischen Element gesteuert

Der gesteuerte elektronische Schalter kann in erster Reihe bei Fahrzeugen mit automatischem Start- kπopf Verwendung finden, wobei beim Starten des Fahr¬ zeuges die Steuerung den Schalter automatisch in die Saugstelluπg imkippt, die Motorumdrehuπgszahl überwacht und beim Abfall auf die Umdrehungszahl des Gruπdlaufs, die für den erwärmten Motor charakteristisch ist, den Schalter K sz auf den Normalbεtriεb einstellt.

Die hier - bereits realisierte - Ausführung betä¬ tigt die Kupplung eines Autobusses. Die Vorrichtung wurde in einen Autobus mit traditioneller , mit Druck-

medium betätigtεr Kupplung εingεbaut, bei dem die trockene Reibkupplung 1 mit einer Aushebergabel 2 mit Hilfe des hydraulischen Arbeitszylindεrs bεtätigt wird, dεr lεtzterwähnte ist mit dem, mit der pπeuma- tisch bεtätigtεn Mε braπε 5 vεrbuπdεneπ hydraulischen Betätigungszyliπder 4 verbunden. Die pneumatisch betä¬ tigte Membrane 5 erhält die zum Aushεben der Kupplung εrfordεrliche betätigende Luft aus dem Luftbehältεr 7 übεr diε elektropnεumatischεn Ventile, die aus den Ventileinheiten 8, 9, 10 bestεhεn.

Diε elektropπeumatischεn Vεπtilε werden mit den Leistungsverstärkern 21, 22, 23 der εlεktronischεn Stεuεrεinheit gesteuert. Die Ventile sind pneumatisch so geschaltet, indem diesε bei der gleichzεitigεn Betätigung die Luft plötzlich in das Gehäuse der be¬ tätigenden Membranε 5 hinεinlassen, wodurch das schnelle Aushebεn der Kupplung 1 gewährleistet wird. Beim Rück¬ lassen der Kupplung ist die Bewεguπg in mεhrere Ge- schwindigkeitsstreckeπ unterteilt, die Bedingungen werdεn durch diε vεrschiεdeπen Fühler und Signalgeber bestimmt. Wenn nun das Schliessen der Kupplung 1 in Gang gesetzt wird, hört zuerst die Steuerung des elektro¬ pnεumatischεn Vεntils 8 auf, dεr Luftπachschub aus dεm Luftbεhältεr 7 hört auf, diε Luft tritt aus dε betätigendεn Mεmbraπgehäuse über die Drosselungen 11, 12, 13 aus, das beudeutet, dass bis zum Bεginπ dεs Schliεssens der Scheiben der Reibkupplung eine schnelle Eπtleεrung vor sich gεht, wonach in dεr Ab- hängigkεit dε Druckschaltεrs 6 bzw. von dεr position- erfassenden Schaltung der Aushebergabel 40 abhängend, bzw. in der Abhängigkeit der Fahrzeuggeschwiπdigkεit dεr Prozess der Verbindung weiter beschleunigt, bzw.

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durch die allmähliche Abschaltung des Ventils bzw. des Ventils 10, d.h. durch Schliessen der Drossεluπgεπ 12, 13 verlangsamt wird. Die diε Ventile steuernden Leistungsver5tärkεr 21, 22, 23 werden mit den Speichεr- stromkrεisεπ 24, 25, 26 gesteuert, derεn Eingängε durch das logischε Netz 36 gebildet sind. Das logische Netz 36 ist zweckmässig ein logisches Element, zweck- ässig ein fixprogrammierter Speicherstromkrεis (EPROM oder ROM). Das logische Netz 36 verarbεitεt nach er- folgter Digitalisierung der entsprechenden Geber, bzw. der aπalogεn Sigπalε aus der Eingaπgskombinatioπ die erforderlichen , die Ventile betätigendεn Signale, diε diε Ventile betätigεnden Kombinationen und aus denen die Steuersignale. Zur Abgabe der Eingaπgssignale dienen der auf dem Schalthebel vorhanden Schalter

14, der bei der Bεrühruπg dεs Schalthεbεls in Funktion tritt, dεr Positiongeber der Aushbergabεl 40, der Druckschalter-Gεbεr 6, der Fühler der Schalteiπheit 16, 17 des Gaspedals, der Schalter 42, der die Leεr- Stellung des Wεchselgetriebs anzeigt, der Positiongeber

38 des Bremspedals, sowie der die Motorumdrehuπg anzeigen¬ der Sender 18 mit dem elektrischεn Ausgangssignal , zwεckmässig εiπ Tachometer-Dynamo, sowie der Gεschwiπ- digkeitssender 19 mit elektrischεm Ausgangssignal, zwεckmässig diε Signalε dεs Tachomεtεrs-Dynamos ; diεsε steuern über die signalkonditionierenden Einheiten 30, 33, über den Frequεnz-Spannung-Umformer 31, 34 und den Komparatorstromkrεis 32, 35 mit einstellbarem Schaltpegεl und stellbarεr Hysterese das logische Netz 36. Die sinusoidalεπ Signale oder Impulssigπale des die Motorumdrehuπg aπzeigeπdεn Tachometers-Dynamos 18 mit dem elektrischen Ausgangssignal werdεn in dεm

signalempfangenden und konditioπiereπden Stro krεis formiεrt, wobεi diε derwεisε filtriεrtεn und auf dεπ εntsprεchεπdεπ Signapegεl gεbrachtεπ Viεrεcksignalε dεn Eingang dεs Frεquenz-Spannuπg-U for ers erscheint ein, mit der Eingaπgsfrequεπz proportionaler Spanπuπgs- pegel. Der Spanπungspegεl dεs εinεπ Komparators der Komparatorεinheit 32 ist auf die Startumdrehuπgszahl des Motors eiπgestεllt, während der Spaπnuπgspegel dεs aπdεrεn Komparators übεr εinεπ Pegel eiπgεstellt ist, der dεr Umdrεhungszahl dεm Grundlauf entspricht. Wenn nun diε Startumdrεhungszahl übεrschrittεπ wird, kippt der Komparator der Startumdrehungszahl um und bringt eine Änderung dεs Stεuεrsignals auf dεm Ausgang zustande, uπdzwar für das logische Netz 36. Glεichεr- wεisε kippt dεr andere, über den dεr Umdrεhuπgszahl dεs Grundlaufs επtsprechenden Pεgεl eingestεllte Kompa¬ rator um, wenn die Umdrehungszahl von oben nach untεπ sich ändεrt und bildεt auf seinem Ausgeng ein Eiπgans- signal für das logische Netz 36 für das Aufheben der Kupplung. Das Signal des diε Geschwindigkeit anzεigεn- dεn, zweckmässig Tachometer-Dynamos 19 mit dem elεktri- schεn Ausgangsignal wird übεr die signale pfaπgεπdε und koπditionierεndε Einheit 33, den Frequεπz-Spaπnuπg- Umwandler 34 - glεichεrweise, wie bei der vorherbeschriεbe- neπ Version - verarbεitεt, die Komparatoren der Kompa- ratoreinheit 35 bilden - dεn sich aus der Getriebkette ergebεnden Übersetzungsbedingungen eπtsprεchεnd - Stεuεrsignalε für diε verschiedεnen Geschwindigkεitεπ des Fahrzeugs für das logische Netz 36, zur Steuerung des Schliessbεreichs der Kupplung 1 bei verschiεdεnεn Gεschwindigkεitεn. Dεr sich auf dεm Wεchsεlgεtriεbe befiπdendendε , diε lεεrε Stεllung aπzεigεndε Schaltεr

42 sichert über das logischε Netz 36, dass in dεr Leerstelluπg des Fahrzeugs, bei εine längeren Still¬ stand, in der Gruπdstεlluπg des Gaspedals 15 und los¬ gelassenem Schalthebεl die Kupplung 1 rückgeschlossεπ sei, d.h. dass das ausdrückeπdε Lager der Kupplung keinesfalls überflüssig überlastet sei. Der diε Position des Bremspedals erfassende und als Schalter angeführte Positionsgeber 38 kann das Ausheben der Kupplung modi¬ fizieren bzw. beschleunigen. Die auf dem Gaspedal 15 angeordπεte, aus den Schaltern 16, 17 bestεhεπde, die Position des Gaspedals erfassεπdε Schaltereiπheit , die aus εiπεm oder mehreren Schaltern bestεhεn kann, sichert einerseits die logische Auswertung der Position des Gaspedals, bzw. die Position, wenn das Gaspεdal vollkornmεn losgelassen ist, bzw. das Signal einεr für einen gεgebeπen Wagentyp bestimmten Winkelstellung des Gaspedals, wodurch das Aushebεπ der Kupplung be¬ schleunigt werden kann, bei der Umschaltuπg kein über- flüssigεr Bεtrieb bei der Motorbrε sε zustaπdεkommt , undzwar dadurch, dass diε Umschaltung εrst in dεr Grundstellung des Gaspedals 15 zustandekommt. Die Empfansstromkreise 20, 27, 28, 29, 34, 41, 43 sichεrn die geeignete Störaustastung und Passung des Spannuπgs- pεgεls, bzw. diε Sigπalumwaπdluπg von den Fühlern her zu dem logischen Netz 36. Die Schreibeingängε 24a, 25a, 26a dεr Spεichεrstromkreise werden durch das logische Nεtz 36 gesteuert, so die Eingänge 24b, 25b, 26b der Löschstromkreisε . Diε Spεichεrstromkreise 24, 25, 26 sind zweckmässig RS Flip-Flop-Schaltuπgen , die während der Funktion in der geeigneten Reihenfolge und unter Berücksichtigung der vorangehenden Zustände diε Spεicheruπg der logischεn Sigπalε sichεrπ, undzwar

so, dass zu idεπtischεn Eingängen dεs logischεn Netzes verschiεdeπe ventilstεuεrnde Ausgangswerte in der Abhäπgigkεit der voraπgeheπdεn logischεn Umstäπdε, bzw. dεr logischen Kombination gehören können. Die Wirkuπgswεisε der Steuervorrichtung ist wie folgt:

Wenn nun dεr Fahrer in stationärεr Position, bεi der Umdrehungszahl des Motors dεs Gruπdlaufs, bεi dεr geschlosseπεn Stεllung der Kupplung und los- gelassenem Gaspedal 15 den Schalthεbεl berührt, schaltet der auf dεm Schalthεbεl vorhandεπe Schalter 14 ein und ruft über den Empfaπgsstromkreis 27 eine logische Änderung bei dεm εinen Eingang des logischen Netzεs 36 hervor. An den Ausgängen des logischen Netzεrs 36 stεuεrt die erwähnte Signaländeruπg diε Schrεibeiπ- gängε 24a, 25a, 26a des Speicherstromkreisε 24, 25, 26, worauf die Ausgänge ein Steuersignal über die Leistungsverstärker 21, 22, 23 den elektrisch betätigtεn Ventilen 8, 9, 10 abgebεn, als Erfolg vεrdinden diesε dεn Raum dεs Luftbehälters 7 mit dem Arbeitsraum der bεtätigεπdεn Mεmbranε 5 - dεr mit Druck εdium gεfüllt ist -, wodurch diε Kupplung 1 über die Schaltgabel 2 schnεll ausgεhobεn wird. Nun findεt diε Getriebε- schaltung statt, das bedeutet, dass der Fahrεr diε εingεschaltete Stεllung dεs die Leerstellung anzeigen- dεn Schaltεrs 42 aussεr Betrieb setzt, auf das Gaspedal 15 tritt und diε Umderehungszahl des Motors des Fahr¬ zeugs anzeigt - nimmt die Frεquεnz zu, die über die koπditioπierεnde Einheit 30 auf den Frεquεnz-Spaπnuπg-

Umwandlεr 31 gεlangt, an dessen Ausgang ein Signal mit zuπehmεndεr Gleichspannung erschεiπt, wεlches an den einen Ausgang des Komparators 32 mit dem ein-

stellbaren Schaltpegel eiπε Änderung des Sigπalpegεls beim Übεrtreten der Startumdrεhuπgszahl hεrvorruft. Auf diese Weise ändert sich das Signal an dem gekoppel¬ ten Eingang des logischen Netzes 36. Diεsε Andεruπg bεi dεm logischεn Signalpεgεl, sowiε diε Andεruπgεπ in dεn Signalεn, diε durch die die Position dεs Gas¬ pedals erfassende Schalteinheit 17 hervorgerufen worden sind, verursachεn übεr die Empfaπgsstromkreisε 28, 29 ebenfalls eine Änderung bei dem logischen Signal- pegel an dem angeschlossenen Eingang des logischen

Netzes 36. Auf diese Weisε wird das Löscheiπgang 24b des Löschstromkreisεs 24 gεstεuert, worauf die Steuerung des elεktrisch bεtätigtεn Vεntils 8 aufhört, als Erfolg wird dεr Arbεitsraum mit Druckmεdium dεr pneumatischen Membrane 5 über die Drosselung 11, in der zur ausgeho- beπen Stεllung des Fühlers der Aushebergabel 40, bzw. in der zum Hochdruck dεs Druckschalters 6 gεhörεndεπ Stellung, und bei dεr εiπgεschalteten Stεllung des elektrisch betätigtεπ Vεntils 10 über die Drosselung 13 entleert. Die Entleerung über die Drosselung 13, d.h. das schnelle Schliessεn der Kupplung 1 hört beim Auf¬ liegen der Reibflächen, bzw. bei der Umschaltuπg des Fühlers der Aushebergabel 40 bzw. des Druckschalters 6 auf. Nun wird die Eπtlεerung über diε Drossεlung langsamεr fortgesetzt, damit die Schliεsskraft der Kupplung 1 allmählich gestiεgεn und das Gleiten ge- fördεrt wεrdεn köπnεn. Über einer gεwissεn Geschwindig¬ keit des Fahrzεugs, εtwa 8-10 km/Stunde wird die Drosselung mit dem εlεktrisch bεtätigtεn Ventil ge- öffnet, wodurch die Kupplung schneller geschlossen wird.

Wenn nun diε U drεhungszahl des Motors unter

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den eiπgεstεlltεn Pεgεl abfällt, sowiε in dεr Grundstel¬ lung des Gaspedals 15 das Ausheben der Kupplung hervor- gεrufεπ wird. Glεichzεitig kann das Abfallεπ dεr Gε- schwindigkεit des Fahrzeugs unter den eiπgεstεllteπ Wert an sich keiπεs dεr Magπεtventile steuern, wenn sonstige Bediπgungεn des Aushebεns dεr Kupplung nicht gεgεbεn sind.

Im Intεrεssε des Aushebeπs des ausdrückεndεπ Lagεrs wird bei der Stellung des den Leergang des Wechselgetriebes anzeigenden Schalters (42), bei der

Grundstellung des Gaspedals 15 die Kupplung gεschlosseπ

Aus der obεnbεschriεbεnεn Wirkungsweise geht es eindεutig hεrvor, dass bεi den identischen Eingangs- kombiπatioπεn des logischen Netzes 36 verschiedene ventilstεuεrndε Kombinationen erfordεrlich sind, diεse Übεrgangszuständε wεrdεn durch diε Speicherstromkreise gewährlεistet .