CZ358398A3

CZ358398A3 - Systém spojky

Info

Publication number: CZ358398A3
Application number: CZ983583A
Authority: CZ
Inventors: Martin-Peter Bolz
Original assignee: Robert Bosch Gmbh
Priority date: 1997-03-27
Filing date: 1998-01-31
Publication date: 1999-03-17
Also published as: WO1998043846A1; EP0906199B1; KR20000015976A; CZ293570B6; DE19712871A1; JP2000511493A; ES2158669T3; EP0906199A1; DE59800782D1

Description

Vynálezu

Vynález je v dalším podrobněji vysvětlen na příkladech provádění.

Na obr. 1 je znázorněn vozidlový motor 10, jehož výstupní hřídel je spojen se setrvačníkem 1101 servospojky 11.

• · ·· • · · · · · · ··· · < ··· · · · · · ·· ··· ··· ··· ·· ·*

Na výstupní straně vede servospojka 11 k převodu 12. Vozidlový motor 10 má moment a výstupní výkon P^. Do ovládací jednotky 13 je přiváděn počet n^ otáček motoru a moment My motoru. Do ovládací jednotky 13 je mimo jiné také přiváděna aktuální vysouvací dráha S zjišťovaná čidlem 1106 dráhy. Do ovládací jednotky 13 může být mimoto ještě také přiváděn počet n_afc otáček spojky, zjištěný prostřednictvím čidla 1107. V závislosti na těchto vstupních signálech ovlá dá ovládací jednotka 13 regulační orgán 1105 prostřednictvím signálu St pro přestavování spojky.

Moment My motoru přitom může být do ovládací jednotky 13 přiváděn od ovládací jednotky 101 motoru, což však z hle diska vynálezu nehraje žádnou roli. Podstatnější pro vynález je ta skutečnost, že ovládací jednotka 13 může přivádět do ovládací jednotky 101 motoru povel P„ pro konstantní ‘“«Si1 C udržování výstupního výkonu motoru.

Čidlo 102 otáček dodává počet ny otáček, přičemž tento signál je k dispozici zpravidla, stejně tak jako moment motoru v ovládací jednotce 101 motoru a odtud se přivádí do ovládací jednotky 13.

Spojka je sama o sobě opatřena známým způsobem setrvačníkem 1101. kotoučem 1110 spojky, přítlačnou deskou 1111 pružinovým elementem 1102, zpravidla ve tvaru talířové pružiny, a vysouvacím ložiskem 1112. Kroutící moment, který je spojkou v třecím provozu přenášen, to je moment M_kup, je mimo jiné určen předpětím pružinového elementu 1102 ve tvaru talířové pružiny. Předpětí tohoto pružinového elementu 1102 ve tvaru talířové pružiny je opět závislé na zasouvací a vysouvací dráze S tyčoví spojky, které je u tohoto pří • · ♦ · ·

9 9

9 · • · · · · kladu provedení vytvořeno jako ozubená tyč 1104. Ozubená tyč 1104 je ovládána výstupním hřídelem regulačního orgánu 1105« V normálním provozu spojky je dráha S, tedy zasouvací dráha, regulována regulačním obvodem závislým na požadované hodnotě S._sojj· Tak je možné prostřednictvím této požadované hodnoty S ovládat moment spojky.

Zatímco na obr. 1 je zasouvací dráha S znázorněna jako regulační veličina servospojky 11, může samozřejmě také jako regulační veličina sloužit úhel pootočení regulačního orgánu 1105 nebo síla působící na pružinový element 1102 ve tvaru talířové pružiny. Mezi spojkou a regulátorem zapojený hydraulický obvod může být také použit jako regulační veličina tlaku v hydraulickém systému. Velikost dráhy S přitom představuje zcela obecně akční veličinu pro moment spojky v třecím stavu. Ve zvláště jednoduchém systému může být jako regulační orgán 1105 použit například krokový motor. Počet impulsů, kterým je krokový motor ovlivňován, představuje potom míru pro jeho relativní úhel otočení. Tímto způsobem je také možné nevyužívat nákladného zjišťování aktuální dráhy zasouvání SL _t prostřednictvím čidla 1106 dráhy. Pokud není použito čidlo 1106 dráhy, je třeba při každém procesu posouvání, to je uzavírání spojky, posunout ozubenou tyč pro kalibrování nazpět až ke stanovenému mechanickému dorazu.

Podstatná pro tento vynález je ta skutečnost, že souvislost, to je charakteristika mezi zasouvací dráhou S a mezi spojkou přenášeným momentem spojky je přizpůsobena okamžité situaci. V následujícím je vynález nejprve popsán pro benzínový motor.

V procesu popsaném v následujícím je na vozidlovém mo- 8 toru 10 prostřednictvím signálu momentu výstupního výkonu

-M c ^nastaven konstantní výstupní výkon a situace zatížení je udržována konstantní. Při této metodě lze nalézt malé, ale také poněkud větší body charakteristiky spojky, to je dráha S proti přenášenému momentu M_kup spojky.

Pokud je vozidlo v klidu, to znamená, že podélná rychlost vozidla má v podstatě nulovou hodnotu, tak se provede adaptace podle vynálezu. Podélnou rychlost vozidla lze zjiš tovat prostřednictvím čidel otáčky kol. Převod je přitom obecně v neutrální poloze. Počet otáček volnoběhu motoru je přitom zpravidla ovládací jednotkou motoru regulován na stanovenou hodnotu, to je na počet otáček volnoběhu.

V prvním kroku je vložen při otevřené spojce převodový stupeň, to je nikoli neutrální stupeň. V ovládací jednotce 101 motoru je potom prostřednictvím signálu výstupního výko nu Pjj na krátkou dobu zmražena regulace počtu otáček volnoběhu, to znamená, že poslední okamžitý požadavek regulátoru volnoběhu pokračuje beze změny. To lze uskutečnit zejména při mírně zvýšeném počtu otáček volnoběhu, škrticí klapka je tím nastavena na pevnou hodnotu a nedojde k žádným zásahům na nastavení zážehu, to znamená, že zůstává kon stantní úhel nastavení zážehu a na vstřikování ie kon—z ° stantní množství ti paliva.

Současně je zabezpečeno, že nedojde k žádným změnám na okamžité situaci zatížení vozidlového motoru 10. K tomu účelu je třeba brát zřetel na vozidlovým motorem 10 poháněné vedlejší agregáty, například systém řízení, klimatizační zařízení a/nebo generátor proudu.

Zejména se krátkodobě vypne klimatizační kompresor a

- 9 pokud je to možné tak se zachová konstantní výkon generátoru proudu. Při současných, nikoli přímo ovlivňóvatelných světelných strojích je možné například krátkodobě odpojit budicí napětí. Vozidlo je potom krátkodobě zásobováno z baterie .

Čidlo úhlu řízení, které je případně k dispozici, by mohlo při zjištění změn úhlu řízení a s tím spojenou změnou situace zatížení motoru přerušit adaptaci podle vynálezu. Jsou také možná jiná opatření pro zjišťování změn zatížení prostřednictvím pomocného čerpadla řízení, jako například při zjištění změn tlaku v hydraulickém systému. Pokud nejsou tato opatření pro kontrolu pomocného čerpadla řízení k dispozici, je třeba využít nepřímé metody pro zjišťování změn zatížení. Taková metoda může spočívat například v tom, že měření není ve vzájemném vztahu s akcemi na spojce, nebo nová adaptační hodnota se značně odlišuje od předem zjištěných hodnot.

Za těchto konstantních podmínek zatížení se nastaví ve vozidlovém motoru 10 stacionární počet n^ otáček motoru, při kterém je spalovacím procesem vytvářený moment motoru bez zřetele na jiné ztráty, tak zvaný indikovaný moment _d shodný se součtem momentů ztrát M, .a třecích momentů ^J —v e r 1

M .. ve vozidlovém motoru 10.

—reib —

Dále je nutné udržovat konstantní složení směsi paliva se vzduchem. K tomu je zpravidla upravena odpovídající regulace A. .

Využívána je nyní ta skutečnost, že při pevně držených škrticích klapkách s malým průřezem otvoru při konstantní • · ··· ·

- 10 ·· ··· regulaci X benzínový motor poskytuje konstantní výkon P^ při stanoveném stacionárním počtu n^^ otáček. Pokud je nyní uzavřením spojky při vloženém převodovém stupni z motoru ode bírán malý moment, poklesne počet n^ otáček motoru o určitou hodnotu. Protože výkon zůstává konstantní, stoupne vozidlovým motorem 10 indikovaný moment . Tak se nastaví nový stacionární počet n^g otáček, který opět odpovídá výše zmíněné rovnováze momentů. Se zřetelem na ztrátové momenty, například v paměti uložené charakteristiky, které pat ří k tomuto novému počtu n^g otáček je možné určit na spojce odebíraný moment spojky a vložit jej do vztahu k prá vě nastavené spojovací dráze S. Prostřednictvím variace momentu spojky, případně spojovací dráhy S lze vyměřit velkou oblast charakteristiky spojky, to je spojovací dráhy v závislosti na přenášeném momentu spojky.

V dalším jsou popsány úvahy a rovnice, které tvoří základ popsanému způsobu.

Při malém otevíracím úhlu škrticí klapky je obecně k dispozici nadkritické proudění skrz průřez otvoru škrticí klapky. Rychlost proudění na štěrbině škrticí klapky má proto řádově velikost rychlosti zvuku. Při takovém nadkritickém proudění skrz pevný průřez otvoru škrticí klapky je proud vzduchové hmoty konstantní a nezávislý na malých změnách podtlaku v sací trubce a nezávislý na počtu otáček motoru. Při konstantním složení směsi paliva se vzduchem, zejména při hodnotě rovné 1, to znamená konstantní proud vzduchové hmoty konstantní výstupní výkon P^ motoru.

Při dosaženi stacionárního počtu otáček motoru platí okamžitá rovnováhy ·· • · · · · • · · • · · ·0 • · • · · ·

- 11 9 999 · · • · 9

9 9 99

Μ₁₍ - j — Μ ., + Μ ,+ Μ, ,

M,md reib verl kup ’ kde označuje již popsaný indikovaný moment motoru,

-reib ^ztráfcy “otoru třením, M_ver| zvláštní okamžité ztráty a M_kup hledaný moment spojky.

Třecí moment M_reib a ztrátový moment Μ_νθΓΐ> způsobený například čerpadlem oleje a/nebo čerpadlem vody, je vždy funkce počtu n_M otáček motoru a teploty motoru a lze jej se značnou přesností uložit v charakteristickém poli.

Uzavírání spojky podle vynálezu se přitom může uskutečnit plynule s předem stanovenou rychlostí, přičemž tato rychlost musí být stanovena tak, aby se zhruba stacionárně nastavil příslušně vyhodnocený počet otáček motoru. Nastavování spojky lze však také uskutečnit po přítržích, přičemž se po každém kroku stacionárně se nastavující počet otáček motoru vyhodnotí pro určení momentu spojky.

V případě Dieselová motoru se dosahuje konstantního výkonu motoru prostřednictvím konstantně vstřikovaného množství paliva za jednotku času.

Aby se umožnila adaptace až k vyšším momentům spojky bez dopředného pohybu vozidla, lze provést takovou úpravu, že v průběhu uzavírání spojky podle vynálezu je ovládána brzda vozidla a/nebo případně upravené mechanické aretování převodu.

Adaptace podle vynálezu se okamžitě přeruší, když je zjištěno přání řidiče vozidla z hlediska dopředného pohonu, to znamená, že řidič stlačí jízdní pedál směrem dolů, když to · ♦ ·· ·· · ♦ ·· · · • · • · «

- 12 ·♦ ··· · se vozidlo pohybuje, což se zjistí čidlem otáčení kol, nebo když počet otáček vozidlového motoru 10 nedosáhne předem stanovené prahové hodnoty, což vytváří ochranu před uškrcením motoru.

Postupem podle vynálezu lze s vysokou přesností určit momenty M_kup ve spodní okamžité oblasti. Tak jsou v této ob lasti dobré hodnoty adaptace pro charakteristiku spojky, které lze využít pro všechny úkoly automatizované spojky a zdokonalují komfort elektronického řízení spojky.

> · 9 9 · ·

99 99

9 99 <

• · · · · • « ·· · · « • · · « • · · · · · ·

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Systém spojky pro ovládání v poháněči větvi motorového vozidla uspořádané servospojky (11), přičemž poháněči větev má dále vozidlový motor (10) s nastavitelným výstupním výkonem (Py) a převod (12) s nejméně jedním vložitelným převodovým stupněm, a přičemž u servospojky (11) je uskutečňováno otevření a uzavření spojky prostřednictvím dráhy (S) zasunutí a vysunutí ovládací jednotkou (13) ovládaného regulačního orgánu (1105), výstupní výkon (Py) vozidlového motoru (10) je nastavován prostřednictvím provozních parametrů vozidlového motoru (10) a při dosažení předem stanovitelných provozních podmínek je ovládáno zamýšlené nastavení regulačního orgánu (1105), vyznačující se tím, že při dosažení předem stanovitelných provozních podmínek jsou provozní parametry vozidlového motoru (10) nastaveny tak, že výstupní výkon (P^) vozidlového motoru (10) je v podstatě konstantní.
2. Systém podle nároku 1, vyznačující se tím, že jako provozní podmínky je předem stanoven stav, ve kterém má vozidlo v podstatě nulovou rychlost vozidla, to je stání.

Systém podle nároku 1, vyznačující se tím, že jako vozidlový motor (10) je upraven spalovací motor a jako provozní parametry jsou nastaveny otevírací úhel (aí.^) škrticí klapky, nastavení (oC_z) zážehu, do vozidlového motoru (10) přiváděné množství (t*) paliva a/nebo regulace (λ.) složení směsi paliva a vzduchu, přičemž je zejména předpokládáno, že v případě dosažení předem stanovitelných provozních podmínek jsou provozní parametry vo14 • · · · · · · • · · ·· · * • · · · · · • · · · · ·· · · fl ··· ··· židlového motoru (10) udržovány v podstatě konstantní.
4. Systém podle nároku 1, vyznačující se tím, že pokud jsou k dispozici předem stanovené provozní podmínky je vložen předem stanovený převodový stupeň.
5. Systém podle nároku 1, vyznačující se tím, že pokud jsou k dispozici předem stanovené provozní podmínky je ovládací jednotkou (13) ovládaný regulační orgán (1105) ovládán tak, že servospojka (11) je předem stanoveným způsobem vysunuta/uzavřena, přičemž zejména je předpokládáno, že vysouvací dráha (S) je plynule vytvářena s předem stanovenou rychlostí nebo je při předem stanovených hodnotách přerušena.
6. Systém podle nároku 1, vyznačující se tím, že v průběhu vysouvání a/nebo po vysunutí servospojky (11) je zjištěn okamžitý počet (n_M) otáček vozidlového motoru (10) a v závislosti na zjištěném počtu (n^) otáček je určen okamžitě servospojkou (11) přenášený moment (M_Rup) spojky.
7. Systém podle nároku 5, vyznačující se tím, že vozidlový motor (10) pohání vedlejší agregáty, jako systém řízení, klimatické zařízení a/nebo proudový generátor a v průběhu vysouvání servospojky (11) jsou vedlejší agregáty nastaveny tak, že vedlejší agregáty jsou vozidlovým motorem (10) poháněny tak, že vedlejší agregáty jsou vozidlovým motorem (10) poháněny definovaným momentem, přičemž je upraveno zejména odpojení nejméně jednotlivých vedlejších agregátů.

• · ·Μ·

- 15
8.

Systém podle nároku 6, vy tím, že stanovený moment adaptaci servospojky (11), znač u jící se ^Mkup> ^sP°J^ky ’^e Přibrán k
9. Systém podle nároku 1, vyznačující se tím, že záměrné nastavování regulačního orgánu (1105) je přerušeno tehdy, když je zjištěno přání postupu řidiče vozidla, vozidlo se pohybuje a/nebo počet (n^) otáček vozidlového motoru (10) nedosáhne předem stanovené prahové hodnoty.
10. Systém podle nároku 1, vyznačující se tím, že když jsou k dispozici předem stanovené provozní podmínky je aktivována brzda vozidla a/nebo mechanické zablokování hnacího mechanismu.

/1 d-v ··♦·

TI/ 35^3 · 99 ·9

99 9 9 9 9

9 9 9 99

9 9 999 9 ·

9 9 9 9

999 999 99 99

1102