DE19649439A1 - Kupplungssteuervorrichtung - Google Patents
KupplungssteuervorrichtungInfo
- Publication number
- DE19649439A1 DE19649439A1 DE19649439A DE19649439A DE19649439A1 DE 19649439 A1 DE19649439 A1 DE 19649439A1 DE 19649439 A DE19649439 A DE 19649439A DE 19649439 A DE19649439 A DE 19649439A DE 19649439 A1 DE19649439 A1 DE 19649439A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- clutch
- speed
- control device
- target
- error
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D48/00—External control of clutches
- F16D48/06—Control by electric or electronic means, e.g. of fluid pressure
- F16D48/066—Control of fluid pressure, e.g. using an accumulator
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D2500/00—External control of clutches by electric or electronic means
- F16D2500/30—Signal inputs
- F16D2500/302—Signal inputs from the actuator
- F16D2500/3021—Angle
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D2500/00—External control of clutches by electric or electronic means
- F16D2500/30—Signal inputs
- F16D2500/304—Signal inputs from the clutch
- F16D2500/30406—Clutch slip
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D2500/00—External control of clutches by electric or electronic means
- F16D2500/30—Signal inputs
- F16D2500/305—Signal inputs from the clutch cooling
- F16D2500/3055—Cooling oil properties
- F16D2500/3056—Cooling oil temperature
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D2500/00—External control of clutches by electric or electronic means
- F16D2500/30—Signal inputs
- F16D2500/305—Signal inputs from the clutch cooling
- F16D2500/3055—Cooling oil properties
- F16D2500/3058—Cooling oil pressure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D2500/00—External control of clutches by electric or electronic means
- F16D2500/30—Signal inputs
- F16D2500/306—Signal inputs from the engine
- F16D2500/3067—Speed of the engine
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D2500/00—External control of clutches by electric or electronic means
- F16D2500/30—Signal inputs
- F16D2500/31—Signal inputs from the vehicle
- F16D2500/3108—Vehicle speed
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D2500/00—External control of clutches by electric or electronic means
- F16D2500/70—Details about the implementation of the control system
- F16D2500/704—Output parameters from the control unit; Target parameters to be controlled
- F16D2500/70452—Engine parameters
- F16D2500/70454—Engine speed
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D2500/00—External control of clutches by electric or electronic means
- F16D2500/70—Details about the implementation of the control system
- F16D2500/706—Strategy of control
- F16D2500/7061—Feed-back
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D2500/00—External control of clutches by electric or electronic means
- F16D2500/70—Details about the implementation of the control system
- F16D2500/706—Strategy of control
- F16D2500/7061—Feed-back
- F16D2500/70615—PI control
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Hydraulic Clutches, Magnetic Clutches, Fluid Clutches, And Fluid Joints (AREA)
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine
Kupplungssteuervorrichtung, welche die Kupplung eines
Fahrzeugs, beispielsweise eines Kraftfahrzeugs, so steuert,
daß bessere Starteigenschaften des Fahrzeugs erhalten werden,
insbesondere in einem solchen Fall, wenn sich die
Eigenschaften der Kupplung ändern.
Im allgemeinen steuert die Kupplung in einem Fahrzeug die
Drehmomentübertragung zwischen einem Motor, beispielsweise
einer Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung, und einem
angetriebenen Teil so, daß sich die Umdrehungsgeschwindigkeit
des angetriebenen Teils allmählich ändert, wie bei einer
Kupplungssteuervorrichtung, die beispielsweise in dem SAE
Technical Paper Series 910410 beschrieben ist. Fig. 11 zeigt
ein Blockschaltbild der in der genannten Literaturstelle
beschriebenen Kupplungssteuervorrichtung. In dieser Figur
berechnet ein Umdrehungsgeschwindigkeitsdetektor 2 einen
Fehler Er zwischen dem Ausgangssignal eines Soll-Umdrehungsgeschwindigkeitsgenerators
1, der eine Soll-
Umdrehungsgeschwindigkeit Nr einer Brennkraftmaschine
erzeugt, und dem Ausgangssignal eines
Umdrehungsgeschwindigkeitsdetektors 9, der
Umdrehungsgeschwindigkeit Ne der Brennkraftmaschine
ermittelt.
Eine Kupplungssteuerung 3 berechnet einen Öldrucksollwert U
einer Kupplung, die als Ölhydraulikkupplung 6 ausgebildet
ist, auf der Grundlage des Ausgangssignals (Fehlers) Er des
Umdrehungsgeschwindigkeitsdetektors 2. Ein Fehler Ep zwischen
dem Ausgangssignal (Öldrucksollwert) U der Kupplungssteuerung
3 und dem Ausgangssignal Ps eines Öldrucksensors 7 wird durch
einen Öldrucksubtrahierer 4 berechnet. Eine Öldrucksteuerung
5 erzeugt ein Öldrucktreibersignal V zum Treiben der
Ölhydraulikkupplung 6 auf der Grundlage des Fehlers Ep, der
das Ausgangssignal des Öldrucksubtrahierers 4 darstellt, und
des Ausgangssignals Os eines Temperatursensors 10. Wenn
beispielsweise die Ölhydraulikkupplung mit einem
elektromagnetischen Betätigungsventil versehen ist, wird der
Strom zur Erregung der Magnetspule berechnet. Das
angetriebene Teil in Form eines sich drehenden Teils 8 der
Brennkraftmaschine, beispielsweise ein Ausgangsteil eines
Getriebes, ändert die Umdrehungsgeschwindigkeit durch die
Differenz Tt zwischen dem Ausgangsdrehmoment Tc der
Ölhydraulikkupplung 6 und dem Ausgangsdrehmoment Te der
Brennkraftmaschine (nicht gezeigt).
Die Kupplungssteuerung 3 wird durch eine
Umdrehungsgeschwindigkeitsfehlersteuerung 3a und eine
Additionssteuerung 3b gebildet. Die
Umdrehungsgeschwindigkeitsfehlersteuerung 3a bestimmt einen
Rückkopplungssteuereingangswert U1, welcher der
Kupplungsdruck zur Bestimmung einer Umdrehungsgeschwindigkeit
auf der Grundlage des Ausgangssignals Er des
Umdrehungsgeschwindigkeitsdetektors 2 wird. Die
Additionssteuerung 3b hat vorher einen Kupplungsdruck
entsprechend einer Umdrehungsgeschwindigkeit als
Optimalwertsteuerungseingangswert U2 eingestellt, und addiert
den Optimalwertsteuerungseingangswert U2 durch einen Addierer
3c zum Rückkopplungssteuereingangswert U1.
Die Ölhydraulikkupplung 6 weist einen Ölhydraulikmechanismus
6a auf, der einen Öldruck P auf der Grundlage des
Ausgangssignals V der Öldrucksteuerung 5 bestimmt, sowie eine
Drehmomentübertragungsteil 6b, der ein Getriebe- oder
Kupplungsdrehmoment auf der Grundlage des Öldrucks P des
Ölhydraulikmechanismus 6a bestimmt. Die Öltemperatur Ot des
Hydraulikölmechanismus 6a wird durch den Temperatursensor 10
festgestellt, und der entsprechende Meßwert wird an den
Ölhydraulikmechanismus 5 als Öltemperatursensorausgangssignal
Os ausgegeben.
Als nächstes wird der Betrieb der konventionellen
Kupplungssteuervorrichtung beschrieben. Der
Umdrehungsgeschwindigkeitsdetektor 2 berechnet den Fehler
zwischen dem Umdrehungsgeschwindigkeits-Sollwert Nr, der von
dem Umdrehungsgeschwindigkeits-Sollwertgenerator 1 erzeugt
wird, und dem Umdrehungsgeschwindigkeits-Detektorausgangssignal
Ns, und dieser Fehler wird als
Umdrehungsgeschwindigkeits-Sollwertfehler Er ausgegeben. In
der Kupplungssteuerung 3 berechnet die
Umdrehungsgeschwindigkeitssteuerung 3a das
Rückkopplungssteuereingangssignal U1 in Bezug auf den
Umdrehungsgeschwindigkeits-Sollwertfehler Er, der von dem
Umdrehungsgeschwindigkeitssubtrahierer 2 berechnet wird.
Weiterhin addiert der Addierer 3c das
Rückkopplungssteuereingangssignal U1 und das
Optimalwertsteuerungseingangssignal U2, welches von der
Additionssteuerung 3b berechnet wird.
Dann wird der addierte Wert von der Kupplungssteuerung 3 als
Steuereingangssignal U ausgegeben, welches der Öldruck-Sollwert
der Ölhydraulikkupplung 6 wird. Die
Umdrehungsgeschwindigkeitsfehlersteuerung 3a wird durch eine
PI-Steuerung oder PI-Regelung gebildet, die am häufigsten
verwendet wird.
Der Fehler zwischen dem Steuereingangssignal U und dem
Ausgangssignal Ps des Öldrucksensors 7 wird von dem
Öldrucksubtrahierer 4 berechnet, und als Öldruck-Sollwertfehler
Ep ausgegeben. Der Öldruck-Sollwertfehler Ep
wird in die Öldrucksteuerung 5 eingegeben, welche wiederum
das Öldrucktreibersignal V des Ölhydraulikmechanismus 6a
berechnet. Das Öldrucktreibersignal V treibt den
Ölhydraulikmechanismus 6a, wodurch der Öldruck P erzeugt
wird. In Reaktion auf den Öldruck P ändert sich das
Kupplungsdrehmoment Tc linear.
Das Kupplungsdrehmoment Tc dient als Drehmoment, welches die
Umdrehungsgeschwindigkeit des sich drehenden Teils 8 der
Brennkraftmaschine verringert. Zusätzlich wirkt die Differenz
Tt zwischen dem Brennkraftmaschinendrehmoment Te, welches das
Drehmoment zur Beschleunigung einer Umdrehungsgeschwindigkeit
darstellt, und dem Kupplungsdrehmoment Tc auf das sich
drehende Teil 8 der Brennkraftmaschine als beschleunigendes
oder verzögerndes Drehmoment. Weiterhin wirkt das
Kupplungsdrehmoment Tc als Antriebsdrehmoment, welches das
Brennkraftmaschinendrehmoment Te auf die Karosserie eines
Kraftfahrzeugs (nicht gezeigt) überträgt.
Die Ölhydraulikkupplung 6 erzeugt den Öldruck P an dem
Ölhydraulikmechanismus 6a mit einer Verzögerung erster
Ordnung, auf der Grundlage des Öldrucktreibersignals V,
welches von der Öldrucksteuerung 5 berechnet wird. Der
Öldruck P erzeugt ein Kupplungsdrehmoment Tc an dem
Drehmomentübertragungsteil 6e auf lineare Weise. Darüber
hinaus ändert sich die Ölhydraulikcharakteristik des
Ölhydraulikmechanismus 6a in Abhängig von der Temperatur. Der
Öldrucksensor 6 zur Kompensation einer Änderung der
Ölhydraulikcharakteristik, die durch eine Temperaturänderung
hervorgerufen wird, führt eine Rückkopplungsregelung des
Öldrucks unter Verwendung der Öldrucksteuerung 5 durch, und
kompensiert dann die Änderung der Ölhydraulikcharakteristik,
die durch die Temperaturabhängigkeit des Hydraulikdrucks 6
hervorgerufen wird. Darüber hinaus wird der Steuerparameter
der Öldrucksteuerung 5 durch das Ausgangssignal Os des
Temperatursensors 10 eingestellt, der die Öltemperatur Ot des
Ölhydraulikmechanismus 6a mißt.
Bei der konventionellen Kupplungssteuervorrichtung oder
Kupplungsregelvorrichtung wird die Kupplungssteuerung 3 durch
einen PI-Regler gebildet, der allgemein und am häufigsten
verwendet wird, infolge seines einfachen Aufbaus, wie bereits
erwähnt wurde. Aus diesem Grund wird die Steuerleistung oder
Regelleistung beeinträchtigt, wenn sich die Charakteristik
(die Eigenschaften) der zu steuernden Ölhydraulikkupplung 6
ändert, und manchmal treten Schwingungen in der Karosserie
eines Kraftfahrzeuges auf, wenn die Kupplung mit Schlupf
arbeitet, etwa dann, wenn das Fahrzeug in Bewegung gesetzt
wird.
Um das voranstehend geschilderte Problem zu vermeiden ist es
erforderlich, das Ausgangssignal des Öldrucksensors 7 dadurch
zurückzukoppeln, daß die Öldrucksteuerung 5 zur Kompensation
der Charakteristik der Hydraulikkupplung 6 verwendet wird,
und die Änderung der Charakteristik infolge der
Temperaturänderung der Hydraulikkupplung 6 kompensiert wird.
Weiterhin mußt der Steuerparameter der Öldrucksteuerung 5
durch das Ausgangssignal des Temperatursensors 10 eingestellt
werden, um die Änderung der Steuerleistung infolge der
Temperaturänderung des Hydraulikmechanismus 6 zu
kompensieren.
Da die konventionelle Kupplungssteuervorrichtung wie
voranstehend geschildert aufgebaut ist, sind die
Öldrucksteuerung 5 zur Kompensation der Änderung der
Charakteristik der Hydraulikkupplung 6, der Öldrucksensor 7,
und der Temperatursensor 10 erforderlich. Da es erforderlich
ist, den Steuerparameter der Öldrucksteuerung 5 entsprechend
dem Ausgangssignal Os des Temperatursensors 10 einzustellen,
tritt darüber hinaus möglicherweise das Problem auf, daß die
Anzahl an Schritten zur Herstellung einer Steuervorrichtung
erhöht wird, und daher die Herstellung arbeits- und
zeitintensiv ist, und daß die Kosten für die Vorrichtung
selbst und deren Herstellung erhöht werden, da zwei teure
Sensoren zur Verfügung gestellt werden müssen.
Die vorliegende Erfindung wurde zur Lösung der voranstehend
geschilderten Schwierigkeiten entwickelt. Ein Ziel der
vorliegenden Erfindung besteht daher in der Bereitstellung
einer Küpplungssteuervorrichtung, bei welcher keine Erhöhung
der Anzahl an Schritten zur Einstellung von Steuerparametern
nach einer Änderung der Charakteristik der Kupplung auftritt,
und es nicht erforderlich ist, einen zusätzlichen Sensor zur
Feststellung einer derartigen Änderung vorzusehen. Ein
weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der
Bereitstellung einer Kupplungssteuervorrichtung, bei welcher
keine Schwingungen in der Karosserie eines Fahrzeugs
auftreten, nachdem dieses in Bewegung gesetzt oder gestartet
wurde, selbst wenn die Steuerleistung der Kupplung absinkt.
Um die voranstehenden Ziele zu erreichen, wird gemäß einer
Zielrichtung der vorliegenden Erfindung eine
Kupplungssteuervorrichtung zur Verfügung gestellt, welche
aufweist: eine Kupplung, die auf einem
Drehmomentübertragungspfad zwischen einem Motor und einem
angetriebenen Teil angeordnet ist; eine
Umdrehungsgeschwindigkeits-Sollwerterzeugungsvorrichtung zur
Erzeugung eines Umdrehungsgeschwindigkeits-Sollwertes des
Motors; eine Umdrehungsgeschwindigkeits-Erfassungsvorrichtung
zur Feststellung der Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors;
eine Umdrehungsgeschwindigkeits-Fehlerberechnungsvorrichtung
zur Berechnung eines Fehlers zwischen dem
Umdrehungsgeschwindigkeits-Sollwert und der erfaßten
Umdrehungsgeschwindigkeit; eine Kupplungssteuervorrichtung
zur Ausgabe eines Kupplungstreibersignals, welches dem
berechneten Fehler entspricht; eine
Treibersignaleinstellvorrichtung zur Ausgabe eines
Kupplungstreibersignals, welches der
Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors (der Brennkraftmaschine
mit innerer Verbrennung) entspricht; und einen Addierer zum
Addieren eines Ausgangssignals der Kupplungssteuervorrichtung
und eines Ausführungsforms der
Treibersignaleinstellvorrichtung, und zur Ausgabe eines
Kupplungstreibersignals entsprechend dem
Umdrehungsgeschwindigkeits-System für die Kupplung. Die
Kupplung wird auf der Grundlage des Ausgangssignals des
Addierers gesteuert.
Durch diese Anordnung wird ein Teil der Dynamikeigenschaften
kompensiert, welche die Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors
bestimmen, und der übrigbleibende
Umdrehungsgeschwindigkeitsfehler wird rückgekoppelt
gesteuert. Dies führt dazu, daß die Steuergröße der ersten
Steuerung auf der Grundlage der Rückkopplungssteuerung nur
zur Unterdrückung einer Änderung der Charakteristik der
Kupplung oder externer Störungen verwendet wird, und daher
wird es möglich, Schwingungen des angetriebenen Teils zu
verhindern, die infolge einer Änderung der
Kupplungscharakteristik hervorgerufen werden, wobei die
Gefahr von Oszillationen verringert wird, die durch die
Rückkopplungssteuerung hervorgerufen werden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die
Treibersignaleinstellvorrichtung auf: eine
Drehmomentbestimmungsvorrichtung zur Berechnung eines
Ausgangsdrehmoments des Motors; eine
Drehmomentwandlervorrichtung zur Umwandlung der Soll-Umdrehungsgeschwindigkeit
in ein entsprechendes Drehmoment;
und eine Kupplungstreibersignalberechnungsvorrichtung zur
Ausgabe eines Kupplungstreibersignals, welches der
Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors entspricht, auf der
Grundlage einer Differenz zwischen dem berechneten
Ausgangsdrehmoment und dem umgewandelten Drehmoment.
Mit dieser Anordnung wird es möglich, das Ausgangsdrehmoment
eines Motors nur durch einen Sensor zu bestimmen, der
normalerweise in einem Fahrzeug vorhanden ist, in welchem der
Motor angebracht ist. Es ergibt sich daher die vorteilhafte
Auswirkung, daß man eine optimale
Umdrehungsgeschwindigkeitskompensation für die Eingabe
erzielen kann, während der Motorbetriebszustand zu jedem
Zeitpunkt erfaßt wird, ohne einen speziellen Sensor wie etwa
einen Drehmomentsensor zu verwenden.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
weist die Umdrehungsgeschwindigkeits-Sollwerterzeugungsvorrichtung
auf: eine
Umdrehungsgeschwindigkeits-Sollwertberechnungseinheit zur
Berechnung und zur Ausgabe eines Wertes im stationären
Zustand der Soll-Umdrehungsgeschwindigkeit; und ein
Verzögerungsfilter zweiter Ordnung, in welches der
ausgegebene Wert für den stationären Zustand der Soll-Umdrehungsgeschwindigkeit
eingegeben wird, und welches eine
Soll-Umdrehungsgeschwindigkeit dadurch ausgibt, daß es eine
Verarbeitung mit einer Verzögerung zweiter Ordnung mit dem
Stationärzustandswert durchführt.
Es wird daher möglich, infolge desselben Effekts wie bei
einem Dämpfer in einem sekundären Dämpfungssystem,
beispielsweise einem Feder-Massen-Schwingungssystem, die
Änderungsrate der Soll-Umdrehungsgeschwindigkeit zu
verringern. Selbst wenn der Stationärzustandswert der Soll-Umdrehungsgeschwindigkeit
sich stufenweise ändert, kann daher
die Soll-Umdrehungsgeschwindigkeit glatt geändert werden.
Darüber hinaus wird eine Änderung der
Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors durch eine Kombination
der Umdrehungsgeschwindigkeits-Sollwerterzeugungsvorrichtung
und der Kupplungssteuervorrichtung glatt. Es ergibt sich
daher die vorteilhafte Wirkung, daß die Kupplungssteuerung
durchgeführt werden kann, ohne das Auftreten von Schwingungen
in dem angetriebenen Teil und daher in der Karosserie eines
Fahrzeugs hervorzurufen.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
weist die Kupplungssteuervorrichtung eine
Verzögerungscharakteristik auf.
Selbst wenn ein sehr kleiner Umdrehungsgeschwindigkeits-Sollwertfehler
auftritt, wird aus diesem Grund ein
Steuereingangssignal, welches einen
Umdrehungsgeschwindigkeitsfehler zum Verschwinden bringt,
ausreichend erhöht, und daher wird die tatsächliche
Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors immer gleich der Soll-Umdrehungsgeschwindigkeit,
unabhängig von einer Änderung der
Charakteristik der Kupplung. Dies bringt den Vorteil mit
sich, daß eine exzellente Kupplungssteuerung erhalten werden
kann, bei welcher es nicht erforderlich ist, Steuerparameter
einzustellen, oder einen zusätzlichen Sensor zu dem Zweck
vorzusehen, eine Änderung der Charakteristik in der Kupplung
zu kompensieren, wobei keine wesentlichen Schwingungen in
einem Fahrzeug nach dessen Ingangsetzen auftreten, wenn die
Steuerleistung der Kupplung beeinträchtigt ist.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
stellt die Kupplungssteuervorrichtung ein Totband ein,
welches eine vorbestimmte Breite aufweist, mit einer
Abweichung von Null als Zentrum, bei der
Verzögerungscharakteristik, oder stellt einen proportionalen
Anteil bei der Verzögerungscharakteristik ein.
Daher wird ein Totband, welches eine vorbestimmte Breite mit
einer Abweichung von Null als Zentrum aufweist, oder ein
Proportionalanteil bei der Verzögerungssteuerung der
Kupplungssteuervorrichtung eingestellt. Durch diese Anordnung
wird eine Steuereinheit nahezu Null, selbst wenn ein
Umdrehungsgeschwindigkeitsfehler einen negativen Wert nahe
Null zum Zeitpunkt der Umschaltung der Verzögerung aufweist,
und unmittelbar nach der Umschaltung einen positiven Wert
annimmt. Daher wird es möglich, zu verhindern, daß ein die
Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors steuerndes System
infolge der Rückkopplungssteuerung auf der Grundlage der
Verzögerung instabil wird, und wird es ebenfalls möglich, das
Auftreten von Schwingungen in der Karosserie eines Fahrzeugs
zu verhindern.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
ist die Breite des Totbandes oder des Proportionalanteils der
Verzögerungscharakteristik eine Funktion der Summe des
Kehrwerts der Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors und einer
Konstanten, multipliziert mit einem Koeffizienten.
Die Breite des Totbandes oder des Proportionalanteils der
Verzögerungssteuerung der Kupplungssteuervorrichtung wird
daher auf eine Funktion der Summe des Kehrwerts der
Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors und einer Konstanten,
multipliziert mit einem Koeffizienten, eingestellt. Hierdurch
wird es möglich, die Breite des Totbandes oder des
Proportionalanteils jeder Zeit auf einen Optimalwert
entsprechend der Verzögerungsumschaltzeit einzustellen. Dies
führt dazu, daß es möglich wird, eine Beeinträchtigung der
Steuerleistung der Kupplungssteuervorrichtung zu verhindern,
die sich anderenfalls infolge einer Änderung der
Charakteristik der Kupplung infolge einer übermäßig großen
Breite des Totbandes oder des Proportionalanteils ergeben
würde.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
addiert die Kupplungssteuervorrichtung einen integrierten
Wert des Fehlers, multipliziert mit einer
Proportionalverstärkung, zu dem Fehler, der mit einer
Proportionalverstärkung multipliziert ist, und gibt dann ein
Kupplungstreibersignal aus, welches dem Fehler entspricht.
Daher wird die konstruktive Freiheit bezüglich der
Kupplungssteuervorrichtung erhöht, und wird es insbesondere
möglich, den Umdrehungsgeschwindigkeits-Sollwertfehler zu
verringern, der ständig auftritt.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
addiert die Kupplungssteuervorrichtung einen differenzierten
Wert des Fehlers, multipliziert mit einer
Proportionalverstärkung, zu dem Fehler, der mit einer
Proportionalverstärkung multipliziert wird, und gibt dann ein
Kupplungstreibersignal entsprechend dem Fehler aus.
Dies erhöht die konstruktive Freiheit bezüglich der
Kupplungssteuervorrichtung, und hierdurch wird es
insbesondere möglich, den Umdrehungsgeschwindigkeits-Sollwertfehler
zu verringern, der ständig auftritt.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
weist die Umdrehungsgeschwindigkeits-Sollwerterzeugungsvorrichtung
auf: eine
Umdrehungsgeschwindigkeits-Sollwertberechnungseinheit zur
Berechnung und Ausgabe eines Stationärzustandswertes der
Soll-Umdrehungsgeschwindigkeit; und ein Verzögerungsfilter
erster Ordnung, in welches der aus gegebene
Stationärzustandswert eingegeben wird, und welches eine Soll-Umdrehungsgeschwindigkeit
dadurch ausgibt, daß es mit dem
Stationärzustandswert eine Verzögerungsverarbeitung erster
Ordnung durchführt.
Dies erhöht den Freiheitsgrad bezüglich der Einstellung der
Soll-Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors, und die Änderungen
der Motorumdrehungsgeschwindigkeiten laufen glatt. Dies führt
dazu, daß der Verlauf des Kupplungsdrehmoments noch glatter
wird, was es ermöglicht, Schwingungen der Fahrzeugkarosserie
zum Zeitpunkt eines Schlupfes der Kupplung zu verhindern.
Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch
dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus
welchen sich weitere Vorteile, Ziele und Merkmale der
vorliegenden Erfindung ergeben. Es zeigt:
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer
Kupplungssteuervorrichtung gemäß einer ersten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ein Flußdiagramm der Verarbeitung bei einem
Mikrocomputer bei der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 ein Flußdiagramm der Verarbeitung bei einem
Mikrocomputer gemäß einer zweiten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4 ein Blockschaltbild einer
Kupplungssteuervorrichtung gemäß der zweiten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 5 ein Flußdiagramm der Verarbeitung bei einem
Mikrocomputer gemäß einer dritten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 6 ein Flußdiagramm der Verarbeitung bei einem
Mikrocomputer gemäß einer vierten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 7 ein Flußdiagramm der Verarbeitung bei einem
Mikrocomputer gemäß einer fünften
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 8 ein Flußdiagramm der Verarbeitung bei einem
Mikrocomputer gemäß einer sechsten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 9 ein Flußdiagramm der Verarbeitung bei einem
Mikrocomputer gemäß einer siebten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 10 ein Flußdiagramm der Verarbeitung bei einem
Mikrocomputer gemäß einer achten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
und
Fig. 11 ein Blockschaltbild einer konventionellen
Kraftfahrzeugkupplungsvorrichtung.
Nachstend wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen eine
erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Zwar betrifft die vorliegende Erfindung allgemein eine
Kupplungssteuervorrichtung, jedoch betrifft die nachstehende
Beschreibung einen Fall, in welchem die Erfindung bei einer
Kraftfahrzeugkupplungssteuervorrichtung eingesetzt wird.
Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer
Kraftfahrzeugkupplungssteuervorrichtung gemäß der ersten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die gleichen
Bezugszeichen wie in Fig. 1 bezeichnen identische oder
entsprechende Teile. Weiterhin wird die Kupplungssteuerung
bei den jeweiligen Ausführungsformen durch einen
Mikrocomputer auf der Grundlage der jeweiligen Flußdiagramme
durchgeführt. Ein Umdrehungsgeschwindigkeitssubtrahierer
(Umdrehungsgeschwindigkeitsfehlerberechnungsvorrichtung) 2
berechnet einen Fehler Er zwischen einer Soll-Umdrehungsgeschwindigkeit
Nr eines Motors, nämlich einer
Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung, welche ein
Umdrehungsgeschwindigkeits-Sollwertgenerator
(Umdrehungsgeschwindigkeits-Sollwerterzeugungsvorrichtung) 1
erzeugt, und einem Ausgangssignal Ns eines
Umdrehungsgeschwindigkeitsdetektors
(Umdrehungsgeschwindigkeitsdetektorvorrichtung) 9, der die
Umdrehungsgeschwindigkeit Ne der Brennkraftmaschine
feststellt.
Eine Kupplungssteuerung 11 weist eine erste Steuerung
(Kupplungssteuervorrichtung) 11a auf, einen
Umdrehungsgeschwindigkeitskompensator
(Treibersignaleinstellvorrichtung) 11b, und einen Addierer
11c. Die erste Steuerung 11a berechnet ein
Rückkopplungssteuereingangssignal U3, welches zu einem
Kupplungsdrucksignal wird, welches einem
Umdrehungsgeschwindigkeits-Sollwertfehler Er entspricht, der
dadurch berechnet wird, daß der Fehler Er des
Umdrehungsgeschwindigkeitssubtrahierers 2 mit einer
Proportionalverstärkung Kp multipliziert wird. Der
Umdrehungsgeschwindigkeitskompensator 11b gibt einen
Optimalwertsteuerungseingangswert U4 aus, welcher ein Signal
darstellt, welches einen eingestellten Kupplungsdruck
repräsentiert, der in einem Speicher in Form eines
zeitabhängigen Kennfelds gespeichert ist. Der Addierer 11c
berechnet einen Steuereingangswert U, welcher die Summe des
Rückkopplungssteuereingangswertes U3 und des
Optimalwertsteuerungseingangswertes U4 darstellt.
Der Steuereingangswert oder das Steuereingangssignal U treibt
eine Kupplung 12 als Kupplungstreibersignal. Wenn
beispielsweise die Kupplung 12 eine Ölhydraulikkupplung ist,
dient das Steuereingangssignal U als Strom zur Erregung eines
Elektromagnetventils. Die Umdrehungsgeschwindigkeit eines
angetriebenen Teils, nämlich eines sich drehenden Teils 8 des
Motors (der Brennkraftmaschine), wird infolge einer Differenz
Tt zwischen einem Kupplungsdrehmoment Tc und einem
Ausgangsdrehmoment Te des Motors (nicht gezeigt) geändert.
Als nächstes wird der Betrieb bei der voranstehend
geschilderten ersten Ausführungsform beschrieben. Wenn auf
der Grundlage eines
Kupplungssteuerbetriebsartbestimmungssignals (nicht gezeigt)
festgestellt wird, daß sich die Kraftfahrzeugkupplungs-Steuervorrichtung
in einem Kupplungsschlupfsteuerzustand
befindet, gibt der Umdrehungsgeschwindigkeits-Sollwertgenerator
1 die Soll-Umdrehungsgeschwindigkeit Nr des
Drehteils 8 des Motors aus, auf der Grundlage eines
Drosselöffnungssignals Th, welches von einem
Drosselklappenöffnungssensor 13 ausgegeben wird. Darüber
hinaus wird die Umdrehungsgeschwindigkeit Ne des Drehteils 8
des Motors durch den Umdrehungsgeschwindigkeitsdetektor 9
festgestellt, und von diesem als
Umdrehungsgeschwindigkeitsdetektor-Ausgangssignal Ns
ausgegeben.
Als nächstes wird der Umdrehungsgeschwindigkeits-Sollwertfehler
Er zwischen der Soll-Umdrehungsgeschwindigkeit
Nr und dem Umdrehungsgeschwindigkeitsdetektor-Ausgangssignal
Ns durch den Umdrehungsgeschwindigkeitssubtrahierer 2
berechnet. Die Kupplungssteuerung 11 berechnet ein
Rückkopplungssteuereingangssignal U3 durch Multiplizieren des
Umdrehungsgeschwindigkeits-Sollwertfehlers Er mit einer
Proportionalverstärkung Kp. Dann gibt der
Umdrehungsgeschwindigkeitskompensator 11b ein
Optimalwertsteuerungseingangssignal U4 aus, welches in einem
Speicher gespeichert ist. Weiterhin addiert der Addierer 11c
das Rückkopplungsteuereingangssignal U3 und das
Optimalwertsteuerungseingangssignal U4, um ein
Steuereingangssignal U zu berechnen. Das Steuereingangssignal
U wird von der Steuerung 11 ausgegeben.
Das Steuereingangssignal U ist ein Kupplungstreibersignal,
welches als ein Magnetventiltreibersignal dient,
beispielsweise als ein PWM-Treibertastverhältnissignal
(PWM: Impulsbreitenmodulation) in einem Fall, in welchem die
Kupplung 12 eine ölhydraulische Kupplung des Magnetventiltyps
ist, und auch als Kupplungstreiberstromvorgabesignal im Falle
einer elektromagnetischen Kupplung dient. Durch ein
derartiges Kupplungstreibersignal wird die Kupplung 12
getrieben. Die Umdrehungsgeschwindigkeit Ne des sich
drehenden Teils 8 des Motors ändert sich infolge der
Differenz zwischen dem Drehmoment Tc, welches die Kupplung 12
erzeugt, und dem Ausgangsdrehmoment Te des Motors (einer
nicht dargestellten Brennkraftmaschine mit innerer
Verbrennung). Das Optimalwertsteuerungseingangssignal U4 wird
durch ein Motordrehmomentmuster gebildet, mit einem
Motorstartmuster, welches am häufigsten verwendet wird, und
wird in einem Speicher in Form eines zeitabhängigen Kennfelds
gespeichert.
Als nächstes wird im einzelnen unter Bezugnahme auf das in
Fig. 2 dargestellte Flußdiagramm die Verarbeitung in einem
Mikrocomputer bei der ersten Ausführungsform beschrieben.
Zuerst wird im Schritt S101 ein
Kupplungsschlupfbeurteilungssignal erfaßt. Im Schritt S102
wird festgestellt, ob ein Kupplungsschlupf vorhanden ist.
Wird kein Kupplungsschlupf festgestellt, wird eine direkte
oder Durchgangsverbindungskupplungsbetriebsart, in welcher
die Kupplung 12 vollständig bzw. direkt ohne Schlupf
eingerückt ist, verarbeitet, und ist dieser Algorithmus
fertig. Wenn ein Kupplungsschlupf festgestellt wird, wird der
nachstehende Algorithmus durchgeführt.
Zuerst wird im Schritt S103 ein Drosselklappenöffnungssignal
Th von einem Drosselklappenöffnungssensor 12 festgestellt,
und dann in einem Speicher gespeichert. Dann wird im Schritt
S104 ein Kennfeld, welches die Beziehung zwischen dem
Drosselklappenöffnungssignal Th und der Soll-Umdrehungsgeschwindigkeit
Nr angibt, ausgelesen und daraufhin
in einem Speicher gespeichert. Im Schritt S105 wird die Soll-Umdrehungsgeschwindigkeit
Nr aus dem
Drosselklappenöffnungssignal Th, das im Schritt S103
gespeichert wurde, und dem im Schritt S104 gespeicherten
Kennfeld berechnet, und dann in einem Speicher gespeichert.
Daraufhin wird im Schritt S106 das
Umdrehungsgeschwindigkeitsdetektor-Ausgangssignal Ns, welches
die Umdrehungsgeschwindigkeit der Brennkraftmaschine mit
innerer Verbrennung angibt, festgestellt und daraufhin in
einem Speicher gespeichert. Im Schritt S107 wird der
Umdrehungsgeschwindigkeis-Sollwertfehler Er zwischen der
Soll-Umdrehungsgeschwindigkeit Nr und dem
Umdrehungsgeschwindigkeitsdetektor-Ausgangssignal berechnet
und dann in einem Speicher gespeichert. Im Schritt S108 wird
das Produkt U3 des Umdrehungsgeschwindigkeits-Sollwertfehlers
Er und der Proportionalverstärkung Kp berechnet und dann in
einem Speicher gespeichert.
Daraufhin wird im Schritt S109 das
Optimalwertsteuerungseingangssignal U4 eingelesen und
daraufhin in einem Speicher gespeichert. Im Schritt S110 wird
die Summe des Produkts U3 und des
Optimalwertsteuerungseingangssignals U4 berechnet und
daraufhin in einem Speicher gespeichert. Im Schritt S111 wird
das Steuereingangssignal Steuereingangssignal U ausgegeben,
und der Schritt S111 kehrt dann zum Schritt S101 zurück. Die
Arbeitsabläufe vom Schritt S101 bis zum Schritt S110 werden
wiederholt.
Die voranstehend geschilderte erste Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung ist daher so aufgebaut, daß das
Kupplungstreibersignal U auf der Grundlage der Summe des
Rückkopplungssteuereingangssignals U3 von der ersten
Steuerung 11a, welches das Kupplungstreibersignal U auf der
Grundlage des Umdrehungsgeschwindigkeits-Sollwertfehlers Er
ausgibt, und des Optimalwertsteuerungseingangssignals U4 von
dem Umdrehungsgeschwindigkeitskompensator 11b ausgegeben
wird.
Ein Teil der Dynamikeigenschaften, welche die
Umdrehungsgeschwindigkeit der Brennkraftmaschine mit innerer
Verbrennung bestimmen, wird daher auf der Grundlage der Summe
des Rückkopplungssteuereingangssignals U3 und des
Optimalwertsteuerungseingangssignals U4 kompensiert, und dann
wird der übrigbleibende Umdrehungsgeschwindigkeitsfehler
rückgekoppelt und gesteuert oder geregelt. Daher wird die
Steuergröße der ersten Steuerung auf der Grundlage der
Rückkopplungssteuerung nur zur Unterdrückung einer Änderung
der Eigenschaften einer Kupplung oder äußerer Störungen
verwendet, und daher wird es möglich, Schwingungen der
Fahrzeugkarosserie zu verhindern, die infolge einer Änderung
der Kupplungseigenschaften oder der Kupplungscharakteristik
auftreten, während Oszillationen oder Schwankungen des
Steuerwertes (der Umdrehungsgeschwindigkeit des sich
drehenden Teils 8) unterdrückt werden, die anderenfalls durch
die Rückkopplungssteuerung hervorgerufen werden könnten.
Bei der ersten Ausführungsform ist die erste Steuerung 11a so
aufgebaut, daß ein Rückkopplungssteuereingangssignal U3
dadurch berechnet wird, daß ein Umdrehungsgeschwindigkeits-Sollwertfehler
Er mit einer Proportionalverstärkung Kp
multipliziert wird, allerdings kann die erste Steuerung 11a
auch so aufgebaut sein, daß das
Rückkopplungssteuereingangssignal U3 dadurch berechnet wird,
daß zumindest entweder ein integrierter Wert des
Umdrehungsgeschwindigkeits-Sollwertfehlers Er, der mit einer
Proportionalverstärkung Ki multipliziert wird, oder ein
differenzierter Wert des Umdrehungsgeschwindigkeits-Sollwertfehlers
Er, der mit einer Proportionalverstärkung Kd
multipliziert wird, zu dem Umdrehungsgeschwindigkeits-Sollwertfehler
Er addiert wird, der mit einer
Proportionalverstärkung Kp multipliziert wird.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf das in Fig. 3
gezeigte Flußdiagramm der Betriebsablauf der ersten Steuerung
11a gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung geschildert. Es erfolgt konkret eine Beschreibung
der Verarbeitung bei einem Mikrocomputer in einem solchen
Fall, in welchem ein Steuereingangssignal U3 dadurch
berechnet wird, daß ein integrierter Wert eines
Umdrehungsgeschwindigkeits-Sollwertfehlers Er, der mit einer
Proportionalverstärkung Ki multipliziert wird, zu einem
Umdrehungsgeschwindigkeits-Sollwertfehler Er addiert wird,
der mit einer Proportionalverstärkung Kp multipliziert wird.
Zuerst wird im Schritt S201 der Anfangswert F₁(0) eines
integrierten Wertes Fi (k) eines Umdrehungsgeschwindigkeits-Sollwertfehlers
Er eingelesen und dann in einem Speicher
gespeichert. Dann wird im Schritt S202 ein
Kupplungsschlupfbeurteilungssignal festgestellt. Im Schritt
S203 wird beurteilt, ob ein Kupplungsschlupf auftritt. Wird
kein Kupplungsschlupf festgestellt, wird eine Betriebsart für
eine direkte oder vollständige Kupplungsverbindung
verarbeitet, und dann ist dieser Algorithmus beendet. Wenn
ein Kupplungsschlupf festgestellt wird, wird der nachstehend
beschriebene Algorithmus ausgeführt.
Zuerst wird im Schritt S204 ein Drosselklappenöffnungssignal
festgestellt und dann in einem Speicher gespeichert.
Daraufhin wird im Schritt S205 ein Kennfeld, welches die
Beziehung zwischen dem Drosselklappenöffnungssignal Th und
der Soll-Umdrehungsgeschwindigkeit Nr angibt, ausgelesen und
daraufhin in einem Speicher gespeichert. Im Schritt S206 wird
die Soll-Umdrehungsgeschwindigkeit Nr aus dem
Drosselklappenöffnungssignal Th, welches im Schritt S204
gespeichert wurde, und dem im Schritt S205 gespeicherten
Kennfeld berechnet, und dann in einem Speicher gespeichert.
Daraufhin wird im Schritt S207 das
Umdrehungsgeschwindigkeitsdetektor-Ausgangssignal Ns der
Brennkraftmaschine festgestellt und dann in einem Speicher
gespeichert. Im Schritt S208 wird der
Umdrehungsgeschwindigkeits-Sollwertfehler Er zwischen der
Soll-Umdrehungsgeschwindigkeit Nr und dem
Umdrehungsgeschwindigkeitsdetektor-Ausgangssignal Ns
berechnet und daraufhin in einem Speicher gespeichert. Im
Schritt S209 wird die Summe des Anfangswertes Fi (0) des
integrierten Wertes Fi (k) und des Umdrehungsgeschwindigkeits-Sollwertfehlers
Er berechnet, und dann in einem Speicher als
integrierter Wert Fi (1) eines Fehlers gespeichert.
Daraufhin wird im Schritt S210 das Produkt U3p des
Umdrehungsgeschwindigkeits-Sollwertfehlers Er und der
Proportionalverstärkung Kp berechnet und daraufhin in einem
Speicher gespeichert. Im Schritt S211 wird das Produkt U3p
des Umdrehungsgeschwindigkeits-Sollwertfehlers Er und der
Proportionalverstärkung Kp berechnet und dann in einem
Speicher gespeichert. Im Schritt S212 wird die Summe des
Produkts U3i des integrierten Wertes Fi (1) des
Umdrehungsgeschwindigkeits-Sollwertfehlers Er und einer
Integrationsverstärkung Ki berechnet und dann in einem
Speicher gespeichert. Im Schritt S213 wird ein
Optimalwertsteuerungseingangssignal Q4 eingelesen und dann in
einem Speicher gespeichert.
Daraufhin wird im Schritt S214 die Summe U des
Rückkopplungssteuereingangssignals U3 und des
Optimalwertsteuerungseingangssignals U4 berechnet und
daraufhin in einem Speicher gespeichert. Im Schritt 215 wird
das Steuereingangssignal U ausgegeben, und der Schritt S215
kehrt zum Schritt S201 zurück. Daraufhin wird Fi (0) im
Schritt S209 durch Fi (k+1) ersetzt, welches in dem vorherigen
Schritt berechnet wurde, und werden die Verarbeitungsschritte
vom Schritt S202 bis zum Schritt S215 wiederholt.
Bei der voranstehend geschilderten zweiten Ausführungsform
ist die erste Steuerung 11a so aufgebaut, daß ein
Rückkopplungssteuereingangssignal U3 dadurch berechnet wird,
daß ein integrierter Wert des Umdrehungsgeschwindigkeits-Sollwertfehlers
Er, multipliziert mit einer
Proportionalverstärkung Ki, zu einem
Umdrehungsgeschwindigkeits-Sollwertfehler Er addiert wird,
der mit einer Proportionalverstärkung Kp multipliziert wird.
Dies erhöht die konstruktive Freiheit für das Steuersystem,
und es wird insbesondere möglich, den
Umdrehungsgeschwindigkeits-Sollwertfehler Er zu verringern,
der ständig auftritt.
Bei der voranstehend geschilderten ersten oder zweiten
Ausführungsform wird das Optimalwertsteuerungseingangssignal
U4 des Umdrehungsgeschwindigkeitskompensaors 11b der
Kupplungssteuerung 11 vorher eingestellt und dann in einem
Speicher gespeichert. Bei der vorliegenden Ausführungsform
wird ein berechneter Brennkraftmaschinen-Ausgangsdrehmomentwert
Tes berechnet, aus einem
Umdrehungsgeschwindigkeitsdetektor-Ausgangssignal Ns und
einem Drosselklappenöffnungssignal Th. Weiterhin wird ein
bezüglich einer Verzögerung erster Ordnung kompensiertes
Brennkraftmaschinendrehmoment-Berechnungsausgangssignal Tee
aus dem berechneten Brennkraftmaschinen-Ausgangsdrehmomentwert
Tes berechnet. Weiterhin wird das
Optimalwertsteuerungseingangssignal U4 dadurch berechnet, daß
ein Soll-Umdrehungsgeschwindigkeitskompensationsdrehmoment Tr
von dem Ausgangssignal oder Ausgangswert Tee subtrahiert wird.
Unter Bezugnahme auf das in Fig. 4 gezeigte Blockschaltbild
wird nachstehend die dritte Ausführungsform erläutert. Eine
Brennkraftmaschinen-Drehmomentbestimmungsvorrichtung 11b1
wird durch ein Drehmomentkennfeld und einen Kompensator für
Verzögerungen der ersten Ordnung gebildet. Das
Drehmomentkennfeld wird dadurch erhalten, daß experimentell
ein Ausgangsdrehmoment in Bezug auf ein
Drosselklappenöffnungssignal und ein
Umdrehungsgeschwindigkeitsdetektor-Ausgangssignal Ns gemessen
wird. Ein Soll-Umdrehungsgeschwindigkeitskompensator 11b2
wird durch ein Differenzierglied, welches eine Beschleunigung
durch Differenzieren einer Umdrehungsgeschwindigkeit Nr
berechnet, und einen Verstärkungsblock gebildet, in welchem
die berechnete Beschleunigung durch eine differentielle
Verstärkung Kt multipliziert wird, um sie in ein Drehmoment
umzuwandeln. Ein Subtrahierer 11b3 berechnet einen Fehler
(Tcc) zwischen der Brennkraftmaschinen-Drehmomentbestimmungsvorrichtung
11b1 und dem Soll-Umdrehungsgeschwindigkeitskompensator
11b2. Ein
Verstärkungsblock 11b4 berechnet ein
Optimalwertsteuerungseingangssignal U4, welches einen
Stromwert darstellt, aus dem umgewandelten Drehmoment, durch
Multiplizieren des Subtrahiererausgangssignals Tcc mit einer
Eingangsumwandlungsverstärkung Ku.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf das in Fig. 5
gezeigte Flußdiagramm der Betriebsablauf bei dem
Umdrehungsgeschwindigkeitskompensator 11b der dritten
Ausführungsform beschrieben. Zuerst wird im Schritt S303 der
Anfangswert Tee (0) eines berechneten
Brennkraftmaschinendrehmoments eingelesen und dann in einem
Speicher gespeichert. Im Schritt S302 wird der Anfangswert
Nr (-1) einer Soll-Umdrehungsgeschwindigkeit eingelesen und
dann in einem Speicher gespeichert. Im Schritt S303 wird ein
Drosselklappenöffnungssignal Th ermittelt und dann in einem
Speicher gespeichert. Im Schritt S304 wird ein
Umdrehungsgeschwindigkeitsdetektor-Ausgangssignal Ns
ermittelt und dann in einem Speicher gespeichert. Im Schritt
S305 wird ein Drehmomentkennfeld aus gelesen und daraufhin in
einem Speicher gespeichert.
Im Schritt S306 wird ein berechneter Stationärzustands-Brennkraftmaschinendrehmomentwert
Tes mit dem
Drehmomentkennfeld aus dem Drosselklappenöffnungssignal Th,
welches im Schritt S303 gespeichert wurde, und dem im Schritt
S304 gespeicherten Umdrehungsgeschwindigkeitsdetektor-Ausgangssignal
Ns berechnet. Im Schritt S307 wird, wenn k = 0
ist, die Gleichung [Tee(k+1) = a1 × Tee(k) + b1 × Tee)
berechnet und dann in einem Speicher gespeichert. Zu diesem
Zeitpunkt wird der Wert von Tee(0), der im Schritt S301
eingelesen wurde, als Wert für Tee(k) verwendet. Im Schritt
S308 wird, wenn k = 0 ist, die Soll-Umdrehungsgeschwindigkeit
[Fr(k+1) = Nr(k) - Nr(k-1)) differenziert und in einem
Speicher gespeichert.
Zu diesem Zeitpunkt wird der Anfangswert Nr(-1) der im
Schritt S302 eingelesenen Soll-Umdrehungsgeschwindigkeit Nr
für Nr(k-1) verwendet. Im Schritt S309 wird Fr(k+1) mit einer
differentiellen Verstärkung Kt multipliziert, um eine
Umwandlung in ein Drehmoment durchzuführen, und das Ergebnis
wird in einem Speicher als Tr(k+1) gespeichert. Im Schritt
S310 wird Tr(k+1) von Tee(k+1) subtrahiert, und wird das
Ergebnis ein einem Speicher als Tcc(k+1) gespeichert. Im
Schritt S311 wird der im Schritt S310 erhaltene Wert mit
einer Eingangsumwandlungsverstärkung Ku multipliziert, um
ein Optimalwertsteuerungseingangssignal U4 zu berechnen,
welches dann in einem Speicher gespeichert wird.
Im Schritt S312 wird das Optimalwertsteuerungseingangssignal
U4 an den Addierer 11c ausgegeben, und der Schritt S312 kehrt
zum Schritt S303 zurück. Daraufhin wird im Schritt S307 Tee(0)
durch Tee(k+1) ersetzt, welches im vorherigen Schritt
berechnet wurde, und wird im Schritt S308 Nr(-1) durch die
Soll-Umdrehungsgeschwindigkeit Nr(k) im vorherigen Schritt
ersetzt, und wird dieselbe Verarbeitung wiederholt.
Die voranstehend geschilderte dritte Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung ist so aufgebaut, daß bei ihr eine
Brennkraftmaschinen-Drehmomentbestimmungsvorrichtung 11b1
vorgesehen ist, welche ein Brennkraftmaschinendrehmoment aus
einem Umdrehungsgeschwindigkeitsdetektor-Ausgangssignal Ns
und einem Drosselklappenöffnungssignal Th berechnet, sowie
ein Soll-Umdrehungsgeschwindigkeitskompensator 11b2.
Weiterhin wird das Ausgangssignal des Soll-Umdrehungsgeschwindigkeitskompensators
11b2 von dem
Ausgangssignal der Brennkraftmaschinen-Drehmomentbestimmungsvorrichtung
11b1 subtrahiert. Daher wird
es möglich, das Ausgangsdrehmoment einer elektronisch
gesteuerten Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung nur
durch einen Sensor zu bestimmen, der normalerweise bei einem
Kraftfahrzeug vorhanden ist, in welchem die
Brennkraftmaschine angebracht ist. Es wird beispielsweise
möglich, ein optimales Umdrehungsgeschwindigkeits-Kompensationseingangssignal
zur Verfügung zu stellen, während
der Betriebszustand zu jedem Zeitpunkt erfaßt wird, ohne daß
ein spezieller Sensor wie etwa ein Drehmomentsensor verwendet
wird.
Die voranstehend geschilderten ersten, zweiten und dritten
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind so
aufgebaut, daß die Soll-Umdrehungsgeschwindigkeit Nr mit
Hilfe eines Kennfelds aus einem Drosselklappenöffnungssignal
bestimmt wird, jedoch ist eine vierte Ausführungsform der
Erfindung so aufgebaut, daß die Soll-Umdrehungsgeschwindigkeit
Nr aus einem Kennfeld in Bezug auf
ein Drosselklappenöffnungssignal und ein
Geschwindigkeitssignal bestimmt wird, wobei ein mit dem
Kennfeld berechneter Wert durch ein Filter mit einer
Verzögerung erster Ordnung hindurchgeschickt wird.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf das in Fig. 6
gezeigte Flußdiagramm der Berechnungsvorgang einem
Mikrocomputer für die Soll-Umdrehungsgeschwindigkeit Nr bei
der vierten Ausführungsform beschrieben.
Zuerst wird im Schritt S401 der Anfangswert Nr. (0) der Soll-Umdrehungsgeschwindigkeit
eingelesen und dann in einem
Speicher gespeichert. Im Schritt S402 wird ein
Drosselklappenöffnungssignal Th eingelesen, und daraufhin in
einem Speicher gespeichert. Im Schritt S403 wird ein
Geschwindigkeitssignal eingelesen und dann in einem Speicher
gespeichert.
Im Schritt S404 wird ein Kennfeld, welches die Beziehung
zwischen einem Drosselklappenöffnungssignal Th, einem
Geschwindigkeitssignal und einem Stationärzustandswert einer
Umdrehungsgeschwindigkeit einer Brennkraftmaschine mit
innerer Verbrennung repräsentiert, eingelesen und dann in
einem Speicher gespeichert. Im Schritt S405 wird ein
Stationärzustandswert Nrs einer Umdrehungsgeschwindigkeit
einer Brennkraftmaschine aus dem in einem Speicher im Schritt
S402 gespeicherten Drosselklappenöffnungssignal Th, dem in
einem Speicher im Schritt S403 gespeicherten Drehzahlsignal,
und dem in einem Speicher im Schritt S404 gespeicherten
Kennfeld berechnet, und daraufhin in einem Speicher
gespeichert. Im Schritt S406 wird, wenn k = 0 ist, die
Gleichung [Nr(k+1) = a2 × Nr(k) + b2 × Nrs] berechnet, der
berechnete Wert durch ein Filter mit Verzögerung erster
Ordnung hindurchgeleitet, und in einem Speicher gespeichert.
Zu diesem Zeitpunkt verwendet die Soll-Umdrehungsgeschwindigkeit
Nr einen Anfangswert Nr(0). Im
Schritt S404 wird die berechnete Soll-Umdrehungsgeschwindigkeit
Nr (k+1) an den
Umdrehungsgeschwindigkeitssubtrahierer 2 ausgegeben, und der
Schritt S407 kehrt zum Schritt S402 zurück. Daraufhin wird im
Schritt S406 die Soll-Umdrehungsgeschwindigkeit Nr(k) durch
die Soll-Umdrehungsgeschwindigkeit Nr(k+1) ersetzt, welche in
dem vorherigen Schritt berechnet wurde, und wird dieselbe
Verarbeitung wiederholt.
Die voranstehend geschilderte vierte Ausführungsform ist so
aufgebaut, daß die Soll-Umdrehungsgeschwindigkeit Nr durch
ein Kennfeld in Bezug auf ein Drosselklappenöffnungssignal
und ein Geschwindigkeitssignal bestimmt wird, und ein mit
Hilfe des Kennfeldes berechneter Wert durch ein Filter mit
Verzögerung erster Ordnung hindurchgeleitet wird. Es ergeben
sich mehr Freiheiten in Bezug auf die Soll-Umdrehungsgeschwindigkeit,
und deren Änderung wird glatt.
Dies führt dazu, daß eine Änderung des Kupplungsdrehmoments
noch glatter abläuft, und es daher möglich wird, Schwingungen
der Fahrzeugkarosserie zum Zeitpunkt des Schlupfes der
Kupplung zu verhindern.
Bei der vierten Ausführungsform wird, wenn die Soll-Umdrehungsgeschwindigkeit
Nr bestimmt wird, ein mit Hilfe
eines Kennfeldes aus einem Drosselklappenöffnungssignal Th
und einem Geschwindigkeitssignal Vv berechneter Wert durch
ein Filter mit Verzögerung erster Ordnung hindurchgeleitet,
jedoch wird bei der fünften Ausführungsform der Wert durch
ein Filter mit Verzögerung zweiter Ordnung hindurchgeleitet.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf das in Fig. 7
dargestellte Flußdiagramm der Berechnungsvorgang bei einem
Mikrocomputer für die Soll-Umdrehungsgeschwindigkeit Nr bei
der fünften Ausführungsform erläutert. Zuerst wird im Schritt
S501 der Anfangswert Nr(0) der Soll-Umdrehungsgeschwindigkeit
Nr eingelesen und dann in einem Speicher gespeichert. Im
Schritt S502 wird ein Anfangswert Nrd(0) einer Hilfsvariablen
Nrd(k) eingelesen und dann in einem Speicher gespeichert. Im
Schritt S503 wird ein Drosselklappenöffnungssignal Th
eingelesen und dann in einem Speicher gespeichert.
Im Schritt S504 wird ein Geschwindigkeitssignal eingelesen
und dann in einem Speicher gespeichert. Im Schritt S505 wird
das Kennfeld, welches die Beziehung zwischen einem
Drosselklappenöffnungssignal Th, einem Geschwindigkeitssignal
Vv und einem stationären Wert der Umdrehungsgeschwindigkeit
einer Brennkraftmaschine festlegt, eingelesen und dann in
einem Speicher gespeichert. Im Schritt S505 wird der
Stationärzustandswert Nrs für die Umdrehungsgeschwindigkeit
aus dem Drosselklappenöffnungssignal Th, das im Schritt S504
gespeichert wurde, dem im Schritt S504 gespeicherten
Geschwindigkeitssignal Vv und dem im Schritt S505
gespeicherten Kennfeld berechnet, und in einem Speicher
gespeichert.
Im Schritt S507 wird, wenn k = 0 ist, die Gleichung
[Nr(k+1) = a11 × Nr(k) + a12 × Nrd(k) + b11 × Nrs] berechnet,
und der berechnete Wert .wird durch ein Filter mit Verzögerung
zweiter Ordnung hindurchgeleitet, und in einem Speicher
gespeichert. Zu diesem Zeitpunkt verwendet die Soll-Umdrehungsgeschwindigkeit
Nr einen Anfangswert Nr(0).
Im Schritt S508 wird, wenn k 0 = ist, die Gleichung
[Nrd(k+1) = a21 × Nr(k) + a22 × Nrd(k) + b21 × Nrs] berechnet
und dann in einem Speicher gespeichert. Zu diesem Zeitpunkt
verwendet die Hilfsvariable Nrd(k) einen Anfangswert Nrd(0).
Im Schritt S509 wird die berechnete Soll-Umdrehungsgeschwindigkeit
Nr(k+1) ausgegeben, und der Schritt
S509 geht zum Schritt S503 zurück. Daraufhin wird im Schritt
S507 die Soll-Umdrehungsgeschwindigkeit Nr(k) durch die im
vorherigen Schritt berechnete Soll-Umdrehungsgeschwindigkeit
Nr(k+1) berechnet. Im Schritt S508 wird die Hilfsvariable
Nrd(k) durch Nrd(k+1) ersetzt, welches im vorherigen Schritt
berechnet wurde, und dann wird dieselbe Verarbeitung
wiederholt.
Die voranstehend geschilderte fünfte Ausführungsform ist so
aufgebaut, daß die Soll-Umdrehungsgeschwindigkeit Nr aus dem
Kennfeld in Bezug auf ein Drosselklappenöffnungssignal Th und
ein Geschwindigkeitssignal Vv bestimmt wird, und ein mit
Hilfe des Kennfeldes berechneter Wert durch ein Filter mit
Verzögerung zweiter Ordnung hindurchgeleitet wird. Mit
denselben Auswirkungen wie ein Dämpfer in einem sekundären
Dämpfungssystem, beispielsweise einem Feder-Masse-Schwingungssystem
wird es daher möglich, die Änderungsrate
der Soll-Umdrehungsgeschwindigkeit zu verringern. Selbst wenn
sich der Stationärzustandswert der Soll-Umdrehungsgeschwindigkeit
stufenweise ändert, gibt es daher
keinen Wendepunkt, der bei einem Primärfilter auftritt, und
wird es möglich, die Soll-Umdrehungsgeschwindigkeit glatt zu
ändern. Darüber hinaus wird die Fähigkeit zur Unterdrückung
von Schwingungen der Fahrzeugkarosserie, wenn die Kupplung
Schlupf aufweist, weiter verbessert.
Bei den voranstehend geschilderten ersten und zweiten
Ausführungsformen ist die erste Steuerung 11a so aufgebaut,
daß der Soll-Umdrehungsgeschwindigkeitsfehler Er mit einer
Proportionalverstärkung multipliziert wird, oder der
integrierte Wert des Soll-Umdrehungsgeschwindigkeitsfehlers
Er, multipliziert mit einer Proportionalverstärkung, zum
Soll-Umdrehungsgeschwindigkeitsfehler Er addiert wird, der
mit einer Proportionalverstärkung multipliziert wird. Bei der
sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird
jedoch die erste Steuerung 11a durch eine
Verzögerungssteuerung gebildet.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf das in Fig. 8
dargestellte Flußdiagramm der Berechnungsvorgang bei einem
Mikrocomputer der ersten Steuerung 11a bei der sechsten
Ausführungsform erläutert. Die Verarbeitungsschritte, bis der
Soll-Umdrehungsgeschwindigkeitsfehler Er berechnet und dann
in einem Speicher gespeichert wird, sind dieselben wie bei
der ersten Ausführungsform, und daher erfolgt hier keine
erneute Beschreibung. Im Schritt S601 wird festgestellt, ob
der Soll-Umdrehungsgeschwindigkeitsfehler Er größer oder
gleich Null ist.
Ist der Soll-Umdrehungsgeschwindigkeitsfehler Er größer oder
gleich Null, so wird im Schritt S602 ein Wert einer
Verzögerungsverstärkung Kr einem Rückkopplungseingangssignal
U3 zugeführt, und das Ergebnis in einem Speicher gespeichert.
Ist der Soll-Umdrehungsgeschwindigkeitsfehler Er kleiner als
Null, so wird im Schritt S603 ein Wert von - Kr dem
Rückkopplungseingangssignal U3 zugeführt, und wird das
Ergebnis in einem Speicher gespeichert. Im Schritt S604 wird
das Rückkopplungssteuereingangssignal U3 an einen Addierer
11c ausgegeben. Daraufhin wird, wie bei der ersten und
zweiten Ausführungsform, ein Steuereingangssignal U
berechnet, welches die Summe des
Rückkopplungssteuereingangssignal U3 und des
Optimalwertsteuerungseingangssignals U4 darstellt, und wird
eine Ausgabeoperation wiederholt.
Bei der voranstehend geschilderten sechsten Ausführungsform
wird die erste Steuerung durch eine Verzögerungssteuerung
gebildet. Aus diesem Grund wird, selbst wenn ein sehr kleiner
Soll-Umdrehungsgeschwindigkeitsfehler Er auftritt, ein
Steuereingangsssignal, welches das Verschwinden eines
Umdrehungsgeschwindigkeitsfehlers verursacht, ausreichend
stark erhöht, und daher wird die tatsächliche
Umdrehungsgeschwindigkeit Ne gleich der Soll-Umdrehungsgeschwindigkeit
Nr zu jedem Zeitpunkt, unabhängig
von einer Änderung der Charakteristik der Kupplung.
Daher kann eine Kupplungssteuervorrichtung erreicht werden,
bei welcher es nicht erforderlich ist, Steuerparameter
einzustellen und einen zusätzlichen Sensor anzubringen,
selbst bei einer Änderung der Charakteristik der Kupplung,
wobei selbst dann, wenn sich die Steuerleistung der
Kupplungssteuervorrichtung verschlechtert, keine wesentliche
Schwingung in einem Kraftfahrzeug ergibt, wenn dieses in
Bewegung gesetzt wird.
Bei dieser Ausführungsform wird ein Proportionalanteil, der
dieselbe Proportionalsteuerung bewirkt wie bei der ersten
Ausführungsform, bei der Verzögerungssteuerung der ersten
Steuerung der voranstehend geschilderten sechsten
Ausführungsform in einem Bereich eingestellt, in welchem ein
Soll-Umdrehungsgeschwindigkeitsfehler Er innerhalb von ± EL
liegt. Zusätzlich wird die Breite EL des Proportionalanteils
so eingestellt, daß sie größer wird als der Maximalwert der
Umdrehungsgeschwindigkeit, der sich innerhalb der maximalen
Verzögerungszeit unter der Berechnungsverzögerungszeit der
Steuerung oder der Meßverzögerungszeit der
Umdrehungsgeschwindigkeit ändert.
Nunmehr wird der Berechnungsvorgang bei einem Mikrocomputer
der ersten Steuerung 11a der siebten Ausführungsform unter
Bezugnahme auf das in Fig. 9 gezeigte Flußdiagramm
erläutert. Die Arbeitsschritte bis zur Berechnung des Soll-Umdrehungsgeschwindigkeitsfehlers
Er und dessen Speicherung
in einem Speicher sind ebenso wie bei der ersten
Ausführungsform, und daher erfolgt hier keine erneute
Beschreibung. Im Schritt S701 wird beurteilt, ob der Soll-Umdrehungsgeschwindigkeitsfehler
Er in einem Bereich zwischen
- EL und EL liegt, also - EL < Er < EL.
Wenn der Soll-Umdrehungsgeschwindigkeitsfehler Er in einem
Bereich (- EL < Er < EL) liegt, wird im Schritt S702 das
Produkt U3 des Soll-Umdrehungsgeschwindigkeitsfehlers Er und
einer Proportionalverstärkung Kp berechnet und dann in einem
Speicher gespeichert. Wird festgestellt, daß der Soll-Umdrehungsgeschwindigkeitsfehler
Er außerhalb dieses
Bereiches liegt, wird im Schritt S703 festgestellt,
ob Er < EL ist.
Ist Er < EL, so wird im Schritt S704 ein Wert einer
Verzögerungsverstärkung Kr für das
Rückkopplungseingangssignal U3 eingestellt, und wird das
Ergebnis in einem Speicher gespeichert. Für Er < EL wird im
Schritt S705 ein Wert von - Kr für das
Rückkopplungseingangssignal U3 eingestellt, und das Ergebnis
in einem Speicher gespeichert. Im Schritt S706 wird das
Rückkopplungssteuereingangssignal U3 an einen Addierer 11c
ausgegeben. Daraufhin wird, wie bei der ersten und zweiten
Ausführungsform, die Summe U des
Rückkopplungssteuereingangssignals U3 und des
Optimalwertsteuerungseingangssignals U4 berechnet, und wird
die Operation der Ausgabe eines Steuereingangssignals U
wiederholt.
Bei der Steuerung unter Verwendung einer Verzögerung wie bei
der sechsten Ausführungsform ändert sich die Richtung der
Verzögerung bis zum Zeitpunkt der nächsten
Verzögerungsumschaltung, wenn die zum Umschalten der
Verzögerung erforderliche Zeit, welche zur
Berechnungsverzögerungszeit einer Steuerung oder zur
Meßverzögerungszeit einer Umdrehungsgeschwindigkeit Ne paßt,
lang ist, oder wenn ein Umdrehungsgeschwindigkeitsfehler
einen negativen Wert nahe Null zum Zeitpunkt der Umschaltung
der Verzögerung aufweist und unmmittelbar nach der
Umschaltung einen positiven Wert annimmt. Daher wird ein
System, welches die Umdrehungsgeschwindigkeit einer
Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung steuert, instabil
infolge der Rückkopplungssteuerung auf der Grundlage der
Verzögerung, und treten manchmal Schwingungen in der
Karosserie eines Kraftfahrzeugs auf.
Allerdings wird bei der siebten Ausführungsform ein
Proportionalanteil, welcher dieselbe Proportionalverstärkung
wird wie bei der ersten Ausführungsform, auf dieselbe
Verzögerungscharakteristik eingestellt wie jene der ersten
Steuerung der voranstehend geschilderten sechsten
Ausführungsform in einem Bereich, in welchem der Soll-Umdrehungsgeschwindigkeitsfehler
Er zwischen + EL und - EL
liegt. Weiterhin wird die Breite EL des Proportionalanteils
so eingestellt, daß sie größer wird als der Maximalwert der
Umdrehungsgeschwindigkeit Ne, der sich innerhalb des größeren
Wertes der berechneten Verzögerungszeit der Steuerung oder
der gemessenen Verzögerungszeit der Umdrehungsgeschwindigkeit
Ne ändert.
Dies führt dazu, daß ein Steuereingangssignal nahezu gleich
Null wird, wenn ein Umdrehungsgeschwindigkeitsfehler einen
negativen Wert in der Nähe von Null zum Zeitpunkt der
Umschaltung der Verzögerung aufweist und unmittelbar nach der
Umschaltung einen positiven Wert annimmt. Daher wird es
möglich, das Problem zu verhindern, daß ein System, welches
die Umdrehungsgeschwindigkeit einer Brennkraftmaschine mit
innerer Verbrennung steuert, infolge der
Rückkopplungssteuerung auf der Grundlage der Verzögerung
instabil wird, und wird es ebenfalls möglich, das Auftreten
von Schwingungen in der Karosserie eines Kraftfahrzeugs zu
verhindern, die sonst manchmal auftreten könnten.
Zwar wurde bei der siebten Ausführungsform ein
Proportionalanteil in einem Bereich eingestellt, in welchem
ein Soll-Umdrehungsgeschwindigkeitsfehler Er innerhalb von ±
EL liegt, jedoch kann auch in demselben Bereich ein Totband
eingestellt werden, in welchem ein Eingangssignal gleich Null
wird.
Bei dieser Ausführungsform wird die Breite EL des
Proportionalanteils der Verzögerungssteuerung der ersten
Steuerung 11a bei der siebten Ausführungsform auf eine
Additionskonstante Etd plus dem Kehrwert des
Umdrehungsgeschwindigkeitsdetektor-Ausgangssignals Ns einer
Brennkraftmaschine, multipliziert mit einer
Proportionalkonstanten Kde, eingestellt.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf das in Fig. 10
dargestellte Flußdiagramm der Berechnungsvorgang bei einem
Mikrocomputer der ersten Steuerung 11a der achten
Ausführungsform erläutert. Bei dieser Ausführungsform ist nur
der Berechnungsvorgang für die Breite EL des
Proportionalanteils gezeigt. Im Schritt S801 wird eine
proportionale Konstante Kde eingelesen und dann in einem
Speicher gespeichert. Im Schritt S808 wird eine additive
Konstante Etd eingelesen und dann in einem Speicher
gespeichert.
Im Schritt S803 wird die proportionale Konstante Kde durch das
Umdrehungsgeschwindigkeitsdetektor-Ausgangssignal Ns geteilt,
und dann wird das Ergebnis in einem Speicher als
Umdrehungsgeschwindigkeitsvariable Ene gespeichert. Im Schritt
S804 wird die additive Konstante Etd zu dem Wert hinzuaddiert,
der im Schritt S803 gespeichert wurde, um die Breite Ep des
Proportionalanteils der Verzögerungssteuerung zu berechnen,
und die Breite Ep wird in einem Speicher gespeichert.
Im allgemeinen ergibt sich die Umschaltzeit der Verzögerung
durch die Summe jener Zeit, in welcher sich eine
Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung über einen
vorbestimmten Winkel dreht, und der Berechnungszeit der
Steuerung. Daher wird die Breite EL des Proportionalanteils
der Verzögerungscharakteristik der ersten Steuerung 11a bei
dieser Ausführungsform auf eine additive Konstante Etd plus
dem Kehrwert des Umdrehungsgeschwindigkeitsdetektor-Ausgangssignals
Ns der Brennkraftmaschine, multipliziert mit
einer Proportional konstanten Kde, eingestellt, wodurch es
ermöglicht wird, die Breite EL des Proportionalanteils auf
einen Optimalwert entsprechend der Verzögerungsumschaltzeit
einzustellen.
Daher wird es möglich, eine Verschlechterung der
Steuerleistung der Kupplungssteuervorrichtung zu verhindern,
die sich aus einer Änderung der Charakteristik der Kupplung
ergibt, die durch eine übermäßig große Breite EL des
Proportionalanteils hervorgerufen wird.
Zwar wird bei den voranstehend geschilderten
Ausführungsformen die Erfindung bei einem Kraftfahrzeug mit
einer Kupplung eingesetzt, jedoch kann sie auch bei anderen
Fahrzeugen als Kraftfahrzeugen verwendet werden. Darüber
hinaus kann der Motor abgesehen von einer Brennkraftmaschine
mit innerer Verbrennung irgendeine andere Antriebsquelle
sein, beispielsweise ein Elektromotor.
Zwar wurde die Erfindung unter Bezugnahme auf spezifische
Ausführungsformen beschrieben, jedoch wird Fachleuten auf
diesem Gebiet deutlich werden, daß sich verschiedene
Änderungen, Modifikationen und Ausführungsformen durchführen
lassen, und daher sollen alle derartigen Variationen,
Abänderungen und Ausführungsformen vom Wesen und Umfang der
Erfindung eingeschlossen sein.
Claims (12)
1. Kupplungssteuervorrichtung, welche aufweist:
eine auf einem Drehmomentübertragungspfad zwischen einem Motor und einem angetriebenen Teil angeordnete Kupplung;
eine Soll-Umdrehungsgeschwindigkeits-Erzeugungsvorrichtung (1) zur Erzeugung einer Soll-Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors;
eine Umdrehungsgeschwindigkeits-Erfassungsvorrichtung (9) zur Feststellung einer Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors;
eine Berechnungsvorrichtung (2) für einen Umdrehungsgeschwindigkeitsfehler (Er) zur Berechnung eines Fehlers (Er) zwischen der Soll-Umdrehungsgeschwindigkeit (Nr) und der festgestellten Umdrehungsgeschwindigkeit (Ns);
eine Kupplungssteuervorrichtung (11a) zur Ausgabe eines Kupplungstreibersignals (U), welches dem berechneten Fehler entspricht;
eine Antriebssignaleinstellvorrichtung (11b) zur Ausgabe eines Kupplungstreibersignals (U), welches der Umdrehungsgeschwindigkeit (Ne) des Motors entspricht; und
einen Addierer (11c) zum Addieren eines Ausgangssignals der Kupplungssteuervorrichtung und eines Ausgangssignals der Treibersignaleinstellvorrichtung, und zur Ausgabe eines Kupplungstreibersignals (U) entsprechend der Soll-Umdrehungsgeschwindigkeit an die Kupplung (12), wobei die Kupplung (12) auf der Grundlage des Ausgangssignals des Addierers (11c) gesteuert wird.
eine auf einem Drehmomentübertragungspfad zwischen einem Motor und einem angetriebenen Teil angeordnete Kupplung;
eine Soll-Umdrehungsgeschwindigkeits-Erzeugungsvorrichtung (1) zur Erzeugung einer Soll-Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors;
eine Umdrehungsgeschwindigkeits-Erfassungsvorrichtung (9) zur Feststellung einer Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors;
eine Berechnungsvorrichtung (2) für einen Umdrehungsgeschwindigkeitsfehler (Er) zur Berechnung eines Fehlers (Er) zwischen der Soll-Umdrehungsgeschwindigkeit (Nr) und der festgestellten Umdrehungsgeschwindigkeit (Ns);
eine Kupplungssteuervorrichtung (11a) zur Ausgabe eines Kupplungstreibersignals (U), welches dem berechneten Fehler entspricht;
eine Antriebssignaleinstellvorrichtung (11b) zur Ausgabe eines Kupplungstreibersignals (U), welches der Umdrehungsgeschwindigkeit (Ne) des Motors entspricht; und
einen Addierer (11c) zum Addieren eines Ausgangssignals der Kupplungssteuervorrichtung und eines Ausgangssignals der Treibersignaleinstellvorrichtung, und zur Ausgabe eines Kupplungstreibersignals (U) entsprechend der Soll-Umdrehungsgeschwindigkeit an die Kupplung (12), wobei die Kupplung (12) auf der Grundlage des Ausgangssignals des Addierers (11c) gesteuert wird.
2. Kupplungssteuervorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Treibersignaleinstellvorrichtung (11b) aufweist:
eine Drehmomentberechnungsvorrichtung (1) zur Berechnung eines Ausgangsdrehmoments des Motors;
eine Drehmomentwandlervorrichtung (11b) zur Umwandlung der Soll-Umdrehungsgeschwindigkeit (Nr) in ein entsprechendes Drehmoment; und
eine Kupplungstreibersignalberechnungsvorrichtung zur Ausgabe eines Kupplungstreibersignals (U), welches der Umdrehungsgeschwindigkeit (Ne) des Motors entspricht, auf der Grundlage einer Differenz zwischen dem berechneten Ausgangsdrehmoment und dem umgewandelten Drehmoment.
eine Drehmomentberechnungsvorrichtung (1) zur Berechnung eines Ausgangsdrehmoments des Motors;
eine Drehmomentwandlervorrichtung (11b) zur Umwandlung der Soll-Umdrehungsgeschwindigkeit (Nr) in ein entsprechendes Drehmoment; und
eine Kupplungstreibersignalberechnungsvorrichtung zur Ausgabe eines Kupplungstreibersignals (U), welches der Umdrehungsgeschwindigkeit (Ne) des Motors entspricht, auf der Grundlage einer Differenz zwischen dem berechneten Ausgangsdrehmoment und dem umgewandelten Drehmoment.
3. Kupplungssteuervorrichtung nach Anspruch 2,
gekennzeichnet durch einen
Drosselklappenöffnungsdetektor (13) zur Feststellung des
Öffnungsgrads eines Drosselventils, wobei die
Drehmomentberechnungsvorrichtung (11b1) das
Ausgangsdrehmoment des Motors aus der festgestellten
Motorumdrehungsgeschwindigkeit (Ns) und dem gemessenen
Drosselklappenöffnungsgrad (Th) berechnet.
4. Kupplungssteuervorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Soll-
Umdrehungsgeschwindigkeits-Erzeugungsvorrichtung (11a)
aufweist:
eine Soll-Umdrehungsgeschwindigkeits-Berechnungseinheit (1) zur Berechnung und Ausgabe eines Stationärzustandswertes der Soll-Umdrehungsgeschwindigkeit (Nr); und
ein Filter mit Verzögerung zweiter Ordnung, in welches der aus gegebene Stationärzustandswert der Soll-Umdrehungsgeschwindigkeit (Nr) eingegeben wird, und welches eine Soll-Umdrehungsgeschwindigkeit (Nr) dadurch ausgibt, daß mit dem Stationärzustandswert eine Verarbeitung mit Verzögerung zweiter Ordnung durchgeführt wird.
eine Soll-Umdrehungsgeschwindigkeits-Berechnungseinheit (1) zur Berechnung und Ausgabe eines Stationärzustandswertes der Soll-Umdrehungsgeschwindigkeit (Nr); und
ein Filter mit Verzögerung zweiter Ordnung, in welches der aus gegebene Stationärzustandswert der Soll-Umdrehungsgeschwindigkeit (Nr) eingegeben wird, und welches eine Soll-Umdrehungsgeschwindigkeit (Nr) dadurch ausgibt, daß mit dem Stationärzustandswert eine Verarbeitung mit Verzögerung zweiter Ordnung durchgeführt wird.
5. Kupplungssteuervorrichtung nach Anspruch 4,
gekennzeichnet durch:
einen Drosselklappenöffnungsdetektor (13) zur Feststellung des Öffnungsgrads eines Drosselventils (Th); und
einen Geschwindigkeitsdetektor (14) zur Feststellung der Geschwindigkeit eines Fahrzeugs (Vv), auf welchem der Motor mit der Kupplung angebracht ist;
wobei die Soll-Umdrehungsgeschwindigkeits-Berechnungseinheit (1) den Stationärzustandswert der Soll-Umdrehungsgeschwindigkeit (Nr) auf der Grundlage entweder des Ausgangssignals des Drosselklappenöffnungsdetektors (13) oder des Ausgangssignals des Geschwindigkeitsdetektors (14) berechnet.
einen Drosselklappenöffnungsdetektor (13) zur Feststellung des Öffnungsgrads eines Drosselventils (Th); und
einen Geschwindigkeitsdetektor (14) zur Feststellung der Geschwindigkeit eines Fahrzeugs (Vv), auf welchem der Motor mit der Kupplung angebracht ist;
wobei die Soll-Umdrehungsgeschwindigkeits-Berechnungseinheit (1) den Stationärzustandswert der Soll-Umdrehungsgeschwindigkeit (Nr) auf der Grundlage entweder des Ausgangssignals des Drosselklappenöffnungsdetektors (13) oder des Ausgangssignals des Geschwindigkeitsdetektors (14) berechnet.
6. Kupplungssteuervorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Kupplungssteuervorrichtung (11a) eine
Verzögerungscharakteristik aufweist.
7. Steuervorrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Kupplungssteuervorrichtung (11a) ein Totband einstellt,
welches eine vorbestimmte Breite mit einer Abweichung
von Null als Zentrum bei der Verzögerungscharakteristik
einstellt, oder einen proportionalen Anteil bei der
Verzögerungscharakteristik einstellt.
8. Kupplungssteuervorrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die Breite
des Totbandes oder des Proportionalanteils der
Verzögerungscharakteristik eine Funktion des Kehrwerts
der Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors und einer
Konstanten, multipliziert mit einem Koeffizienten, ist.
9. Kupplungssteuervorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Kupplungssteuervorrichtung (11a) einen integrierten Wert
des Fehlers, multipliziert mit einer
Proportionalverstärkung, zu dem Fehler addiert, der mit
einer Proportionalverstärkung multipliziert wird, und
dann ein Kupplungstreibersignal ausgibt, welches dem
Fehler entspricht.
10. Kupplungssteuervorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Kupplungssteuervorrichtung (11a) einen differenzierten
Wert des Fehlers, multipliziert mit einer
Proportionalverstärkung, zu dem Fehler addiert, der mit
einer Proportionalverstärkung multipliziert wird, und
dann ein Kupplungstreibersignal ausgibt, welches dem
Fehler entspricht.
11. Kupplungssteuervorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Soll-
Umdrehungsgeschwindigkeit-Erzeugungsvorrichtung (1)
aufweist:
eine Soll-Umdrehungsgeschwindigkeits-Berechnungseinheit zur Berechnung und Ausgabe eines Stationärzustandswertes der Soll-Umdrehungsgeschwindigkeit (Nr); und
ein Filter mit Verzögerung erster Ordnung, in welches der ausgegebene Stationärzustandswert der Soll-Umdrehungsgeschwindigkeit eingegeben wird, und welches eine Soll-Umdrehungsgeschwindigkeit dadurch ausgibt, daß es mit dem Stationärzustandswert eine Verarbeitung mit Verzögerung erster Ordnung durchführt.
eine Soll-Umdrehungsgeschwindigkeits-Berechnungseinheit zur Berechnung und Ausgabe eines Stationärzustandswertes der Soll-Umdrehungsgeschwindigkeit (Nr); und
ein Filter mit Verzögerung erster Ordnung, in welches der ausgegebene Stationärzustandswert der Soll-Umdrehungsgeschwindigkeit eingegeben wird, und welches eine Soll-Umdrehungsgeschwindigkeit dadurch ausgibt, daß es mit dem Stationärzustandswert eine Verarbeitung mit Verzögerung erster Ordnung durchführt.
12. Kupplungssteuervorrichtung nach Anspruch 11,
gekennzeichnet durch:
einen Drosselklappenöffnungsdetektor (13) zur Feststellung des Öffnungsgrads eines Drosselventils (Th); und
einen Geschwindigkeitsdetektor (14) zur Feststellung der Geschwindigkeit eines Fahrzeugs (Vv), auf welchem der Motor mit der Kupplung angebracht ist;
wobei die Soll-Umdrehungsgeschwindigkeits-Berechnungseinheit (1) den Stationärzustandswert der Soll-Umdrehungsgeschwindigkeit entweder auf der Grundlage eines Ausgangssignals des Drosselklappenöffnungsdetektors (13) oder auf der Grundlage eines Ausgangssignals des Geschwindigkeitsdetektors (14) berechnet.
einen Drosselklappenöffnungsdetektor (13) zur Feststellung des Öffnungsgrads eines Drosselventils (Th); und
einen Geschwindigkeitsdetektor (14) zur Feststellung der Geschwindigkeit eines Fahrzeugs (Vv), auf welchem der Motor mit der Kupplung angebracht ist;
wobei die Soll-Umdrehungsgeschwindigkeits-Berechnungseinheit (1) den Stationärzustandswert der Soll-Umdrehungsgeschwindigkeit entweder auf der Grundlage eines Ausgangssignals des Drosselklappenöffnungsdetektors (13) oder auf der Grundlage eines Ausgangssignals des Geschwindigkeitsdetektors (14) berechnet.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8125634A JPH09303424A (ja) | 1996-05-21 | 1996-05-21 | 自動車用クラッチ制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19649439A1 true DE19649439A1 (de) | 1997-12-04 |
Family
ID=14914900
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19649439A Withdrawn DE19649439A1 (de) | 1996-05-21 | 1996-11-28 | Kupplungssteuervorrichtung |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5776032A (de) |
JP (1) | JPH09303424A (de) |
DE (1) | DE19649439A1 (de) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6227999B1 (en) * | 1997-07-09 | 2001-05-08 | Transmisiones Tsp, S.A. De C.V. | Method and apparatus for operating a clutch in an automated mechanical transmission |
DE19951946A1 (de) * | 1998-11-03 | 2000-05-04 | Luk Getriebe Systeme Gmbh | Kraftfahrzeug |
DE10129068A1 (de) * | 2001-06-15 | 2002-12-19 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und Vorrichtung zum Steuern und/oder Regeln des Schlupfes einer Kupplung |
GB2468909B (en) * | 2009-03-27 | 2012-06-20 | Dyson Technology Ltd | Clutch assembly |
US9488267B2 (en) * | 2012-09-14 | 2016-11-08 | Ford Global Technologies, Llc | Line pressure control with input shaft torque measurement |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0043661B1 (de) * | 1980-07-08 | 1985-10-09 | Automotive Products Public Limited Company | Kupplungssteueranlage |
DE3174453D1 (en) * | 1980-07-08 | 1986-05-28 | Automotive Prod Plc | Clutch control system |
SU1195896A3 (ru) * | 1980-11-04 | 1985-11-30 | Automotive Prod Co Ltd | "элektpohhaя cиctema упpabлehия фpиkциohhoй mуфtoй cцeплehия tpahcпopthoгo cpeдctba" |
GB8723547D0 (en) * | 1987-10-07 | 1987-11-11 | Automotive Prod Plc | Clutch control |
JP2844363B2 (ja) * | 1989-09-30 | 1999-01-06 | スズキ株式会社 | 連続可変変速機制御方法 |
JP2660755B2 (ja) * | 1989-09-30 | 1997-10-08 | スズキ株式会社 | 連続可変変速機の油圧クラッチ制御方法 |
JP2706154B2 (ja) * | 1989-10-05 | 1998-01-28 | スズキ株式会社 | 自動発進クラッチの制御装置 |
-
1996
- 1996-05-21 JP JP8125634A patent/JPH09303424A/ja active Pending
- 1996-11-12 US US08/747,048 patent/US5776032A/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-11-28 DE DE19649439A patent/DE19649439A1/de not_active Withdrawn
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US5776032A (en) | 1998-07-07 |
JPH09303424A (ja) | 1997-11-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE19919797B4 (de) | Elektrisches Servolenkungssystem | |
DE60223215T2 (de) | Antriebskraftsteuerung für ein Fahrzeug | |
DE19920975B4 (de) | Elektrisches Servolenksystem | |
DE102005013882B4 (de) | Schaltsteuereinrichtung und zugehöriges Verfahren für stufenloses Riemengetriebe | |
DE19808454B4 (de) | Vorrichtung zum Steuern eines dynamischen Systems in einem Gleitmoden- und Vorwärtskopplungssteuern | |
DE10313338B4 (de) | Vorrichtung zum Steuern/Regeln einer Drehmomentschwankung | |
DE19902516B4 (de) | Regler für ein elektrisches Servolenksystem | |
DE19643909B4 (de) | Motorsteuervorrichtung | |
DE3333392C2 (de) | ||
DE19919374B4 (de) | Mit variabler Kraft unterstützende Servolenkungsvorrichtung | |
DE69731060T2 (de) | Verfahren und Gerät zur Berechnung und Steuerung von nicht-linearen Störungen in einem Rückführsteuerungssystem | |
DE4327654C2 (de) | Fahrgeschwindigkeits-Regelvorrichtung | |
DE4017429C2 (de) | Steuervorrichtung für die Bewegung eines Fahrzeuges | |
DE112006000868B4 (de) | Antriebskraft-Steuervorrichtung für ein Fahrzeug | |
DE3542033A1 (de) | Elektrische kraftlenkanordnung | |
DE19616384B4 (de) | Regelvorrichtung für ein stufenloses Getriebe in einem Kraftfahrzeug | |
DE2700788B2 (de) | Vorrichtung zur Einstellung des Schaltrucks in Kraftfahrzeugen | |
DE102006051747A1 (de) | Fahrzeuglenkvorrichtung | |
DE112006002959T5 (de) | Regelungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor | |
DE3937102C2 (de) | Vorrichtung zur elektronischen Steuerung der Drosselklappenöffnung | |
DE4132825A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum regeln der drehzahl eines elektromotors | |
DE102007003771B4 (de) | Adaptive Steuerungsvorrichtung einer Betätigungsvorrichtung, insbesondere einer Kupplung oder eines Getriebes | |
DE10138540A1 (de) | Steuereinheit für elektrische Hilfskraftlenkvorrichtung | |
DE102007006383A1 (de) | Steuervorrichtung für ein durch elektrische Leistung betriebenes Lenksystem | |
DE10142154B4 (de) | Steuereinheit für elektrische Servolenkung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |