DE19653935A1 - Vorrichtung zur automatischen Betätigung einer Reibungskupplung - Google Patents
Vorrichtung zur automatischen Betätigung einer ReibungskupplungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur automatisierten Betätigung einer zwi
schen Motor und Getriebe angeordneten Reibungskupplung, gemäß dem Oberbe
griff des Patentanspruchs 1.
Aus der DE 36 30 750 A1 ist bereits eine durch ein Betätigungsorgan betätigba
re Reibungskupplung bekannt. Das Betätigungsorgan wird ausschließlich von ei
ner Steuereinheit gesteuert, die zumindestens Signale eines Kupplungspedalstel
lungssensors und Signale einer Regeleinheit von einem ABS-System oder
ARS-System erhält. Registriert der ABS-Sensor bzw. ARS-Sensor einen Schlupf zwi
schen Fahrzeugrädern und Fahruntergrund, so gibt die ABS-Regeleinheit ein Si
gnale an die Steuereinheit ab. Dieses Signal wird von der Steuereinheit als Soll
wert für eine Kupplungsbetätigung erkennt, der Vorrang vor dem von dem Kupp
lungspedalstellungssensor an der Steuereinheit zugeleiteten Signal hat. Durch das
von der Regeleinheit abgegebene Signal wird die Kupplung ausgerückt und der
Motor und das Getriebe sind zuverlässig getrennt. Diese ausgerückte Position der
Kupplung wird solange durch die Steuereinheit aufrechterhalten, wie das ent
sprechende ABS-Signal der Regeleinheit anliegt. Bei Betätigung des Gaspedals
bleibt ein von der Regeleinheit an die Steuereinheit geleitetes ABS-Signal unbe
rücksichtigt, und die gemäß der Fahrpedalauslenkung gewünschte Kupplungsstel
lung wird als Kupplungs-Sollstellung eingeregelt.
Nachteilig ist jedoch, daß dieses System nur bei einem mit einem ABS- oder
ARS-System versehenen Fahrzeugs vorgesehen werden kann.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung für die Betätigung einer automat
tisierten Reibungskupplung zu schaffen, durch die bei detektiertem Schlupf der
Fahrzeugräder zum Fahruntergrund durch Betätigung der Reibungskupplung die
ser Schlupf vermindert wird, und durch die durch ein vom Motor bereitgestelltes
Bremsmoment die Bremswirkung durch den Motor gesteuert wird.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch die im Patentanspruch 1 gegebenen
Merkmale gelöst. Durch die Maßnahme jedem Fahrzeugrad einen Drehzahlsensor
zuzuordnen, deren Signale einer Einrichtung zur Erkennung eines Schlupfes zuge
leitet werden, ist ein Schlupf ermittelbar. Zur Ermittlung des Schlupfes wird ein
dem Schlupf repräsentierender Differenzwert der angetriebenen Fahrzeugräder
mit den nicht angetriebenen Fahrzeugrädern ermittelt.
Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, den Schlupf jeder Fahrzeugseite durch
Bildung eines Differenzwertes durch einen Vergleich der Drehzahlen des zumin
destens einen angetriebenen Rades mit dem nicht angetriebenen Rad der ent
sprechenden Fahrzeugseite zu bilden. Somit wird der Schlupf auch bei Kurven
fahrt exakt ermittelt. Der vom Betrag her höhere Schlupf des ermittelten Schlup
fes der rechten und der linken Fahrzeugseite wird für weitere Schaltfunktionen
verwendet. Dadurch wird auch bei Kurvenfahrt bei auftretendem Schlupf durch
ein vom Motor wirkendes Motorbremsmoment der Reibschluß der Reibungskupp
lung durch die Steuereinrichtung, wie schon zuvor beschrieben, gesteuert. Für
eine exakte Ermittlung des Schlupfes kann vorgesehen sein, die Drehzahlen, und
dadurch die Differenzdrehzahlen, im lastfreien Zustand zu ermitteln. Die so vor
zugsweise getrennt für beide Fahrzeugseiten ermittelten Differenzdrehzahlen
bzw., sind nun die Referenzwerte für Schlupffreiheit. Durch die Bildung dieser
Referenzwerte wird ein unterschiedlicher Radius der Riefen, z. B. durch unter
schiedlichen Reifendruck, ungleichmäßig abgefahrenes Profil oder Schneeketten
einsatz, kompensiert.
Überschreitet der detektierte Schlupf eine vorgegebene Schlupfschwelle, so wird
die Reibungskupplung gelöst. Sie ist mit einem vorbestimmbaren, verminderten
Reibschluß wirksam. Durch diesen verminderten Reibschluß wird ein geringeres,
vom Motor eingeleitetes Bremsmoment übertragen und der Schlupf nimmt ab.
Anschließend wird der Reibschluß bis zum erneuten Eintritt eines Schlupfes wie
der erhöht. Der Reibschluß der Reibungskupplung wird solange im Wechsel ver
mindert und aufgebaut, bis das Fahrzeug soweit abgebremst ist, so daß die Rei
bungskupplung bei Schlupffreiheit eingerückt werden kann.
Durch Betätigung des Fahrpedals, das mit einem Sensor versehen ist, dessen Si
gnale einer Steuereinrichtung zugeleitet werden, wird diese Steuerung abgebro
chen, und die Reibungskupplung wird ohne Berücksichtigung eines Schlupfes
eingerückt. Damit wird sichergestellt, daß der Fahrer, wenn er die Notwendigkeit
sieht beschleunigen zu müssen, z. B. in einem Ausweichmanöver, dies durch Ein
rücken der Reibungskupplung ermöglicht wird. Damit ist die Steuerung des Reib
schlusses abgebrochen. Ist das Fahrpedal nicht mehr ausgelenkt, so wird bei de
tektiertem Schlupf die Steuerung des Reibschlusses, wie zuvor beschrieben, wie
der aktiviert.
Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, einen von der Schlupfschwelle abhängi
gen Eintrittsschalter vorzusehen. Bei Überschreiten der Schlupfschwelle wird der
Eintrittsschalter von einer Abschaltstellung in eine Durchlaßstellung umgeschal
tet, wobei die Schlupfschwelle sowohl durch die Detektion eines einen vorgege
benen Schlupfgrenzwert überschreitenden Schlupfes als auch durch einen in Ab
hängigkeit vom detektierten Schlupf gebildeten Summenwert, der einen vorbe
stimmten Summengrenzwert überschreitet, überwunden werden kann. Der
Summenwert wird durch Summation von in bestimmten Zeitabständen dem
Schlupf zugeordneten Schlupfwerten gebildet. Für die Zuordnung des detektier
ten Schlupfes zu den Schlupfwerten hat es sich als vorteilhaft herausgestellt,
daß den detektierten Schlupf unter Berücksichtigung der Fahrgeschwindigkeit bei
dem der Schlupf detektiert wird, durch Projektion in den Schlupfwert zu überfüh
ren, so daß der Schlupf in Bezug auf die Fahrgeschwindigkeit normiert ist. Da
durch hat man den detektierten Schlupf in Relation zur Fahrgeschwindigkeit ge
setzt. Durch die Bildung des Summenwertes wird der Fall eines längeren, andau
ernden, geringeren Schlupfes, z. B. auf Glatteis, mitberücksichtigt. Liegt nun die
Gefahrensituation nicht mehr vor und fällt der detektierte Schlupf unter einen
vorbestimmten zweiten, unteren Schlupfgrenzwert, so wird der Summenwert
wieder auf einen vorgegebenen Ausgangswert zurückgesetzt. Es sind somit mit
Abschluß der Steuerung des Reibschlusses der Reibungskupplung immer wieder
dieselben Ausgangsvoraussetzung für eine Aktivierung der Vorrichtung, insbe
sondere für das Überwinden der Schlupfwelle geschaffen.
Als vorteilhafte Ausführungsform hat sich herausgestellt, der Steuereinrichtung
einen Querbeschleunigungssensor zuzuordnen und den detektierten Schlupf in
Abhängigkeit von der Querbeschleunigung zu gewichten. Dadurch ist erreichbar,
daß die Vorrichtung bei Kurvenfahrt sensibler auf auftretenden Schlupf reagiert.
Es kann vorgesehen sein, den gewichteten Schlupf für die Überschreitung der
Schlupfwelle vorzusehen. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß es auch vorteil
haft sein kann, die Querbeschleunigung erst nach Schalten des Eintrittsschalters
in die Durchlaßstellung zu berücksichtigen, so daß der erforderliche Schlupf zur
Überwindung der Schlupfschwelle unabhängig von einer Querbeschleunigung
eingeht, jedoch in der weiteren Steuerung des Reibschlusses der Reibungskupp
lung eine Querbeschleunigung derart einfließt, daß der maximal zulässige Schlupf
vermindert ist und die Reibungskupplung bei niedrigerem detektiertem Schlupf
ausgerückt wird.
Als weitere vorteilhafte Ausführungsform hat sich herausgestellt, der Steuerein
richtung einen Sensors zur Erfassung des eingelegten Fahrganges zuzuordnen. Ist
bereits ein elektronisches Kupplungssystem zur automatisierten Kupplungsbetäti
gung vorgesehen, so ist solch eine Sensor bereits meistens schon vorhanden.
Zum einen kann die Reibungskupplung zur Erhöhung des Reibschlusses in Ab
hängigkeit vom eingelegten Gang eingerückt werden, womit eine Komfortsteige
rung verbunden ist.
Weiterhin ist vorteilhaft, einen detektierten Schlupf in Abhängigkeit vom einge
legten Gang zu wichten, da ein vom Motor eingeleitetes Bremsmoment in kleinen
Fahrgängen eine stärkere Wirkung hat. Somit ist das Einfließen dieser Information
insbesondere für die Steuerung des Reibschlusses der Reibungskupplung vorteil
haft.
Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, den Reibschluß in Abhängigkeit von ei
nem aus dem Schlupf und den Summenwert gebildeten Hauptschlupfwert zu
steuern. Vorzugsweise wird der Hauptschlupfwert aus dem gewichteten Schlupf
und einem aus den Schlupfwerten gebildeten Summenwert, der auch noch durch
eine Faktor gewichtet sein kann, gebildet. Der Reibschluß der Reibungskupplung
wird in Abhängigkeit von dem Hauptschlupf und seinem Gardienten gebildet.
Überschreitet der detektierte Schlupf den ersten, oberen Grenzwert, so wird die
Reibungskupplung soweit ausgerückt, daß ein vorbestimmbarer Reibschluß wirk
sam ist. Bei diesem Reibschluß wird vorzugsweise immer noch ein Moment über
die Reibungskupplung übertragen. Es kann auch vorgesehen sein, die Reibungs
kupplung auf eine vorbestimmte Ausrückstellung zu positionieren, wobei bei die
ser Ausrückstellung immer noch ein Moment über die Reibungskupplung übertra
gen wird. Durch die Übertragung dieses Momentes wird sichergestellt, daß auch
bei Ausfall der Bremsanlage ein Bremsen durch ein vom Motor bereitgestelltes
Bremsmoment, das durch Herunterschalten in einen niedrigeren Fahrgang durch
den Fahrer gezielt bereitstellbar ist, möglich ist. Außerdem würde bei vollständi
gem Öffnen der Reibungskupplung ein Ausrückruck auftreten, was aus Komfort
gründen vermieden werden soll.
Aufgrund eines verminderten Reibschlusses nimmt der Schlupf ab. Es hat sich als
vorteilhaft herausgestellt, bei abnehmendem Schlupf, der unterhalb eines Haupt
schlupfgrenzwertes liegt, den Reibschluß wieder zu erhöhen, solange bis wieder
der Hauptschlupfgrenzwert überschritten wird. Dadurch wird wieder das über die
Antriebsräder wirkende Motorbremsmoment erhöht. Zwischen Verminderung und
Aufbau des Reibschlusses wird solange gewechselt, bis die Reibungskupplung
bei Schlupffreiheit eingerückt ist.
Wird durch die Steuereinrichtung eine, einen vorgegebenen Verzögerungsgrenz
wert überschreitende Längsverzögerung detektiert, so wird ein durch Detektion
eines Schlupfes begründetes Ausrücken der Reibungskupplung verhindert. Ist dies
der Fall, wird das Fahrzeug trotz Detektion eines Schlupfes verzögert. Der Verzö
gerungsgrenzwert ist derart gewählt, daß diese Verzögerung des Fahrzeugs nur
auf einer Fahrbahn mit einem hohen Reibwert erreichbar ist. Somit ist trotz
Schlupfen der Räder die gewünschte hohe Bremswirkung erreicht.
Weitere vorteilhafte Maßnahmen sind in Unteransprüchen beschrieben. Im fol
genden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben.
Es zeigt:
Fig. 1 schematische Darstellung eines mit einer erfindungsgemäßen Vorrich
tung versehenen Antriebsstranges;
Fig. 2 Steuereinrichtung mit integrierter Einrichtung zur Erkennung eines
Schlupfes;
Fig. 3 grafische Darstellung der Schlupfwerte;
Fig. 4 Darstellung der Kupplungssteuerung in Abhängigkeit vom detektierten
Schlupf und von den Drehzahlen von Motor und Getriebeeingangswelle,
sowie der Querbeschleunigung.
Anhand von Fig. 1 wird zunächst der prinzipielle Aufbau eines Ausführungsbei
spieles beschrieben. Es ist vorgesehen, das Fahrzeug mittels eines Verbren
nungsmotors 1 anzutreiben. Über eine Kurbelwelle 7 ist das vom Motor 1 bereit
gestellt Drehmoment über eine zwischengeschaltete Reibungskupplung 3, die
mittels eines Stellgliedes 19 betätigt wird, und über ein sich an die Reibungs
kupplung 3 anschließendes Getriebe 5 auf die Antriebsräder 13 des Fahrzeugs
übertragbar. Sowohl dem Antriebsrad 13, als auch jedem nicht angetriebenen
Rad 15 ist ein Drehzahlsensor 24 zugeordnet. Die sensierten Drehzahlen werden
einer Steuereinrichtung 17 mit einer integrierten Einrichtung zur Erkennung eines
Schlupfes 18 zugeleitet, so daß ein Schlupf der einzelnen Antriebsräder 13 de
tektierbar ist. Dieser Steuereinrichtung 17 werden weiterhin Sensorsignale zu
mindestens eine Fahrpedalbetätigungssensors 23, eines Kurbelwellendrehzahl
sensors 25, eines Getriebeeingangs- 27 bzw. Ausgangswellendrehzahlsensors 29
und eine Querbeschleunigungssensors 31 zugeleitet. Das der Reibungskupplung
zugeordnete Stellglied 19 wird durch die Steuereinrichtung 17 gesteuert. In dem
dargestellten Beispiel ist vorgesehen, daß die Steuereinrichtung in Abhängigkeit
von den erhaltenen Sensorsignalen die Reibungskupplung steuert. Jede Kupp
lungsbetätigung wird durch das durch die Steuereinrichtung 17 angesteuerte
Stellglied 19 durchgeführt. Weiterhin kann ein mit einem Sensor 23 versehenes
Fahrpedal vorgesehen sein, durch dessen Betätigung der Fahrerwunsch, die Rei
bungskupplung einzurücken, von der Steuereinrichtung 17 erkannt wird.
Zumindestens für einen Fahrgangwechsel wird die Reibungskupplung 3 geöffnet,
wobei eine Fahrgangwechsel durch eine Betätigung eines mit einem Sensor ver
sehenen Kupplungspedals, in unserem Ausführungsbeispiels nicht vorgesehen,
oder eine Betätigung eines Schalthebels 22 eingeleitet werden. In dem dargestell
ten Ausführungsbeispiel ist ein elektronisches Kupplungssystem 39 vorgesehen,
durch das bei erkanntem Schaltwunsch die Reibungskupplung 3 geöffnet wird.
Durch ein Getriebestellglied 39 wird der vom Fahrer mittels des Schalthebels 22
gewählte Fahrgang eingelegt.
Möchte nun der Fahrer mit dem zuvor beschriebenen Fahrzeug mittels des Mo
tors bremsen, so kann es zu einem Schlupfen der Antriebsräder 13 kommen,
wenn das durch den Motor eingeleitete Motorbremsmoment größer ist, als die
Reifenhaftung der Räder auf der Fahrbahn. Dies kann insbesondere bei einem
Wechsel zu einer Fahrbahnbeschaffenheit mit einem geringen Reibwert auftreten.
Es kann zum seitlichen Ausbrechen des Fahrzeugs kommen. Um die Seitenfüh
rung des Fahrzeugs wieder herzustellen ist es erforderlich, die Reibungskupp
lung 3 zumindestens teilweise zu öffnen. Andererseits möchte man jedoch auch
mittels des vom Motor eingeleiteten Momentes bremsen. Anhand von Fig. 2 wird
im folgenden eine Vorrichtung beschrieben, bei dem sowohl das Bremsmoment
des Motors genutzt wird, als auch ein seitliches Ausbrechen des Fahrzeugs ver
hindert wird.
Es ist vorgesehen, daß diese Vorrichtung 30 bei einem nahezu unausgelenkten
Fahrpedal 21 und bei detektiertem Schlupf zumindestens eines Antriebsrades 13
aktiviert wird. Die Einrichtung zur Erkennung eines Schlupfes 18 bestimmt je
weils den Schlupf des rechten und des linken Antriebsrades, wobei der größere
der beiden Werte durch die Steuereinrichtung 17 berücksichtigt wird und im fol
genden mit absolutem Schlupf 42 bezeichnet wird.
Es ist ein Eintrittsschalter 33 vorgesehen, der zunächst zur Aktivierung der Vor
richtung 30 in eine Durchlaßstellung 37 umgeschaltet werden muß. Ist der Ein
trittsschalter 33 in der Durchlaßstellung 37, so reagiert die Steuereinrichtung 17
auf detektierten Schlupf wesentlich sensibler. Zur Umschaltung des Eintritts
schalters 33 wird der detektierte absolute Schlupf 42 in Abhängigkeit von der
momentanen Fahrzeuggeschwindigkeit einem Schlupfwert 43 zugeordnet. Die
Zuordnung 44, siehe Fig. 3, kann derart durchgeführt werden, daß auch negative
Schlupfwerte 43 auftreten können. Liegt der Schlupfwert über einem oberen
Schlupfgrenzwert 47, so wird der Eintrittsschalter 33 sofort in die Durchlaßstel
lung 37 umgeschaltet. Liegt der Schlupfwert 43 zwischen dem oberen Schlupf
grenzwert 47 und einem unteren Schlupfgrenzwert 51, so werden die Schlupf
werte 43 aufsummiert. Wird ein vorgegebener Summengrenzwert 50 überschrit
ten, so wird der Eintrittsschalter 33 in die Durchlaßstellung 37 umgeschaltet.
Wird jedoch einmal der untere Schlupfgrenzwert unterschritten, so wird der
Summenwert 49 wieder auf einen vorgegebenen Ausgangswert zurückgesetzt.
Mit der Umschaltung des Eintrittsschalters 33 werden die Signale an ein Haupt
modul weitergeleitet. Durch das Hauptmodul 60 wird das Stellglied 19 der Rei
bungskupplung zur Verminderung des eingeleiteten Bremsmomentes angesteuert,
wobei im Hauptmodul 60 sowohl der Schlupfwert 43, als auch der absolute
Schlupf 42 berücksichtigt werden.
Es wird ein Hauptschlupfwert 57 aus dem absoluten Schlupf 42, der noch mit
Wichtungsfaktoren 53, 55, durch die der eingelegte Gang und die Querbeschleu
nigung 54 eingehen, multipliziert wird und dem Schlupfwert 43 bzw. Summen
wert 49 gebildet, wobei der Summenwert 49 auf die gleiche Weise wie in dem
Eintrittsschalter 33 gebildet wird. Auch der Schlupfwert 43 bzw. Summen
wert 49 geht durch Vorsehen des Faktors K3 gewichtet in den Hauptschlupf
wert 57 ein.
Durch den Summenwert 49 wird insbesondere langandauerndes, geringes
Schlupfen der Antriebsräder 13 berücksichtigt. Auch durch einen geringen, aber
langzeitigen Schlupf kann eine ungewollte Drehbewegung des Fahrzeugs aus der
beabsichtigten Fahrrichtung hervorgerufen werden, was durch die Vorrichtung
verhindert werden soll.
In Abhängigkeit von dem Hauptschlupfwert und seinem Gradienten wird das
Stellglied der Reibungskupplung 19 angesteuert. Ist der Hauptschlupfwert 57
größer als ein in Abhängigkeit von dem momentanen Motormoment abhängiger,
vorgegebener Hauptschlupfgrenzwert 63 und ist der Gradient des Hauptschlupf
wertes positiv, so wird in Abhängigkeit 64 voll dem Gradienten des Haupt
schlupfwertes und dem ermittelten Hauptschlupfwert die Kupplung geöffnet.
Wurde der Eintrittsschalter 33 durch einen den oberen Schlupfgrenzwert 47
überschreitenden Schlupfwert in Durchlaßstellung 37 geschaltet, so wird die Rei
bungskupplung sofort geöffnet, wobei die Reibungskupplung 3 auf die Position
beginnender Momentenübertragung plus einen fest vorgegebenen Offset-Wert in
Einkuppelrichtung gestellt wird. Damit ist ein schnelles Ausrücken der Reibungs
kupplung bei plötzlichem Auftreten eines großen Schlupfes, insbesondere auch
beim ersten Durchlaufen des Hauptmoduls 60, sichergestellt, wobei durch den
Offset immer noch ein Moment über die Reibungskupplung 3 übertragen wird.
Dadurch wird ein beim vollständigen Ausrücken der Reibungskupplung 3 durch
ein Entspannen des Antriebsstranges auftretender Ruck vermieden.
Durch die Betätigung der Reibungskupplung 3 in Ausrückrichtung steigt der
Schlupf der Antriebsräder 13 nicht mehr an. Der Hauptschlupfgradient ist zumin
destens kurzzeitig Null, bei dem die momentane Position der Reibungskupplung 3
unverändert bleibt. Durch das an den Antriebsrädern 13 angreifende Motor
bremsmoment wird im folgenden bei unveränderter Fahrbahnbeschaffenheit oder
einer Fahrbahn mit höherem Reibwert ein negativer Hauptschlupfgradient auftre
ten. Bei einem negativen Hauptschlupfgradienten, der unterhalb eines vorgegebe
nen, zulässigen Hauptschlupfwertes liegt, wird die Reibungskupplung in Abhän
gigkeit vom eingelegten Gang wieder mit einer bestimmten Einrückgeschwindig
keit 67, vorzugsweise exponentiell eingerückt. Durch eine exponentielle Einrück
geschwindigkeit wird bei glatter Fahrbahn durch Detektion eines längeren, an
dauernden und damit durch ein Überschreiten des vorgegebenen Summengrenz
wertes 50 ein Ausrücken der Reibungskupplung 3 gesteuert, wodurch auf glatter
Fahrbahn eine stabiles Fahrverhalten des Fahrzeugs erreicht wird. Andererseits
wird die Reibungskupplung bei höheren Reibwerten der Fahrbahn, insbesondere
bei einem Reibwertsprung, das heißt Verlassen der glatten Fahrbahn, zügig einge
rückt. Durch das Motorbremsmoment wird das Fahrzeug optimal verzögert. Wird
eine Gierbewegung des Fahrzeuges detektiert, so wird ein Einrücken der Rei
bungskupplung solange verzögert, bis keine Gierbewegung mehr detektiert wird.
Ist die Motordrehzahl 26 gleich der Getriebeeingangsdrehzahl 28 ist und die Rei
bungskupplung 3 geschlossen, so wird die Ansteuerung der Reibungskupplung 3
beendet. Damit wird das Hauptmodul 60 verlassen. Der Eintrittsschalter 33 wird
wieder aus der Durchlaßstellung 37 in eine Abschaltstellung 35 zurückgeschaltet.
Wird jedoch durch den Fahrer vorzeitig, bevor die Reibungskupplung bei Schlupf
freiheit der Antriebsräder eingerückt ist, das Fahrpedal 21 betätigt, so wird die
Reibungskupplung 3 vollständig eingerückt, und der Eintrittsschalter 33 auf die
Abschaltstellung 35 umgeschaltet.
1
Motor
3
Reibungskupplung
5
Getriebe
7
Kurbelwelle
9
Getriebeeingangswelle
11
Getriebeausgangswelle
13
angetriebene Fahrzeugräder
15
nicht angetriebene Fahrzeugräder
17
Steuereinrichtung
18
Einrichtung zur Erkennung eines
Schlupfes
19
Stellglied der Kupplung
20
Getriebestellglied
21
Fahrpedal
22
Schalthebel
23
Fahrpedalsensor
24
Drehzahlsensor
25
Kurbelwellendrehzahlsensor
26
Motordrehzahl
27
Getriebeeingangswellendrehzahl
sensor
28
Getriebeeingangswellendrehzahl
29
Getriebeausgangswellendrehzahl
sensor
30
Vorrichtung
31
Querbeschleunigungssensor
33
Eintrittsschalter
35
Abschaltstellung
37
Durchlaßstellung
39
elektr. Kupplungssystem
41
Schlupf
42
absoluter Schlupf
43
Schlupfwert
44
Zuordnung Schlupfwert
45
Schlupfschwelle
47
Schlupfgrenzwert
49
Summenwert
50
Summengrenzwert
51
zweiter Schlupfgrenzwert
53
Wichtung Querbeschleunigung
55
Wichtung Fahrgang
57
Hauptschlupfwert
59
negativer Gradient
60
Hauptmodul
61
positiver Gradient
63
Schlupfgrenze
64
Vorgabe Reibschlußänderung
65
Abhängigkeit vom Gang
67
vorbest. Einrückgeschwindigkeit.
Claims (17)
1. Vorrichtung zur automatisierten Betätigung einer zwischen Motor und Getrie
be angeordneten Reibungskupplung, mit einer Steuereinrichtung zur Steue
rung eines der Reibungskupplung zugeordneten Stellgliedes zur Betätigung
derselben, und mit einer Einrichtung zur Erkennung eines Schlupfes der ange
triebenen Fahrzeugräder gegenüber dem Fahrzeuguntergrund, der durch ein
das von den angetriebenen Fahrzeugrädern übertragbares Moment überstei
gendes Motorbremsmoment ausgelöst wird, wobei der Schlupf die Reibungs
kupplung durch das Stellglied zumindestens zeitweise ausgerückt wird, um
das vom Motor abgegebene Bremsmoment vor Übertragung auf die angetrie
benen Fahrzeugräder zu vermindern,
dadurch gekennzeichnet,
daß allen Rädern (13, 15) Drehzahlsensoren (24) zugeordnet sind, deren Si
gnale der Einrichtung zur Erkennung des Schlupfes (18) zugeleitet werden, in
der durch einen Vergleich der Drehzahlen der angetriebenen Fahrzeugrä
der (13) mit den Drehzahlen der nicht angetriebenen Fahrzeugräder (15) ein
den Schlupf repräsentierender Differenzwert ermittelt wird, und daß mit
Überschreiten einer vorgegebenen Schlupfschwelle (45) die Reibungskupp
lung (3) zumindestens einmal soweit gelöst wird, daß sie mit einem vorbe
stimmbaren Reibschluß wirksam ist, um anschließend den Reibschluß bis
zum erneuten Eintritt eines Schlupfes (41) wieder aufzubauen, und bei
Schlupffreiheit endgültig eingerückt wird.
2. Vorrichtung zur automatisierten Betätigung einer Reibungskupplung,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein von der Schlupfschwelle (45) abhängiger Eintrittsschalter (33) vorge
sehen ist, der bei Überschreiten der Schlupfschwelle (45) von einer Abschalt
stellung (35) in eine Durchlaßstellung (37) umgeschaltet wird, und der mit
dem endgültigen Einrücken der Reibungskupplung (3) wieder in die Abschalt
stellung (35) zurückgeschaltet wird.
3. Vorrichtung zur automatisierten Betätigung einer Reibungskupplung nach An
spruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Eintrittsschalter (33) bei einem, einen vorgegebenen Schlupfgrenz
wert (47) überschreitenden detektiertem Schlupf (41) in Durchlaßstel
lung (37) schaltet.
4. Vorrichtung zur automatisierten Betätigung einer Reibungskupplung nach An
spruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei einem detektierten Schlupf (41) unterhalb des Schlupfgrenzwer
tes (47) durch Summation von in bestimmten Zeitabständen dem detektierten
Schlupf (41) zugeordneten Schlupfwerten (43) ein Summenwert (49) gebildet
wird, durch den bei Überschreiten eines vorbestimmten Summengrenzwer
tes (50) der Eintrittsschalter (33) in Durchlaßstellung (37) schaltet.
5. Vorrichtung zur automatisierten Betätigung einer Reibungskupplung nach An
spruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der detektierte Schlupf (41) in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit
durch Projektion in einen Schlupfwert (43) übergeht, durch den der detektier
te Schlupf (41) in Bezug auf die Fahrgeschwindigkeit normiert ist.
6. Vorrichtung zur automatisierten Betätigung einer Reibungskupplung nach An
spruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei einem Schlupfwert (43) unterhalb eines vorgegebenen zusätzlichen,
unterhalb des Schlupfgrenzwertes (47) liegenden zweiten Schlupfgrenz
wert (51) der Summenwert (49) auf einen vorgegebenen Ausgangswert, vor
zugsweise Null, zurückgesetzt wird.
7. Vorrichtung zur automatisierten Betätigung einer Reibungskupplung nach An
spruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Schlupf (41) des zumindest einen angetriebenen Fahrzeugrades (13)
jeder Fahrzeugseite unabhängig von der jeweils anderen Fahrzeugseite durch
einen Vergleich des den Schlupf repräsentierenden Differenzwertes der Dreh
zahlen der Fahrzeugräder (13, 15) der jeweiligen Fahrzeugseite von der Ein
richtung zur Erkennung eines Schlupfes (18) detektiert wird, und daß für die
Ermittlung des für weitere Schaltfunktionen benötigten Schlupfes (41) der
vom Betrag höhere Schlupf Verwendung findet.
8. Vorrichtung zur automatisierten Betätigung einer Reibungskupplung nach An
spruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Einrichtung zur Erkennung eines Schlupfes (18) in die Steuereinrich
tung (17) integriert ist.
9. Vorrichtung zur automatisierten Betätigung einer Reibungskupplung nach An
spruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Steuereinrichtung (17) ein Querbeschleunigungssensor zugeordnet
ist, und daß der von der Einrichtung zur Erkennung des Schlupfes (18) ermit
telte Schlupf (41) in Abhängigkeit von der durch diesen Sensor detektierten
Querbeschleunigung gewichtet wird.
10. Vorrichtung zur automatisierten Betätigung einer Reibungskupplung nach An
spruch ,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Steuereinrichtung Mittel zur Erfassung des eingelegten Fahrgan
ges (27, 29) zugeordnet sind, und daß der ermittelte Schlupf (41) in Abhän
gigkeit von dem detektierten Fahrgang gewichtet wird.
11. Vorrichtung zur automatisierten Betätigung einer Reibungskupplung
nach Anspruch 3 und 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß aus dem ermittelten Schlupf (41) und dem Summenwert (49) der
Schlupfwerte (43) ein Hauptschlupfwert (57) gebildet wird, in Abhängigkeit
von dem unter Berücksichtigung seines Gradienten der Reibschluß der Rei
bungskupplung (3) gesteuert wird.
12. Vorrichtung zur automatisierten Betätigung einer Reibungskupplung nach An
spruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei einem positiven Gradienten (61) des Hauptschlupfes (57) bis zum Er
reichen einer vorbestimmbaren zulässigen Schlupfgrenze (63) des Haupt
schlupfes (57) der Reibschluß an der Reibkupplung (3) aufgebaut wird, und
daß mit Überschreiten der Schlupfgrenze (63) der Reibschluß wieder vermin
dert wird.
13. Vorrichtung zur automatisierten Betätigung einer Reibungskupplung nach An
spruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei einem negativen Gradienten (63) des Hauptschlupfes (57) unterhalb
der Schlupfgrenze (63) der Reibschluß der Reibungskupplung (3) aufgebaut
wird.'
14. Vorrichtung zur automatisierten Betätigung einer Reibungskupplung nach An
spruch 10 oder 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Verminderung des Reibschlusses der Reibkupplung (3) in Abhängig
keit von dem detektierten Fahrgang durchgeführt wird.
15. Vorrichtung zur automatisierten Betätigung einer Reibungskupplung nach An
spruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Steuereinrichtung (17) ein Fahrpedalsensor (23) zugeordnet ist, bei
dessen Betätigung durch die Steuereinrichtung (17) unabhängig vom Schlupf
der Fahrzeugräder (13) die Reibungskupplung (3) eingerückt wird.
16. Vorrichtung zur automatisierten Betätigung einer Reibungskupplung nach An
spruch 2 oder 15,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Eintrittsschalter (33) durch das Einrücken der Reibungskupplung (3)
wieder auf die Abschaltstellung (35) geschaltet wird.
17. Vorrichtung zur automatischen Betätigung einer Reibungskupplung nach An
spruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß Steuereinrichtung die Längsverzögerung des Fahrzeugs detektiert und bei
Detektion einer einen vorbestimmten Verzögerungsgrenzwert überschreiten
den Längsverzögerung ein durch Detektion eines Schlupfes begründetes eines
Lösen der Reibungskupplung verhindert ist.
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DE19653935A DE19653935C2 (de) | 1996-12-21 | 1996-12-21 | Verfahren zur automatischen Betätigung einer zwischen Motor und Getriebe angeordneten Reibungskupplung |
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DE19653935A DE19653935C2 (de) | 1996-12-21 | 1996-12-21 | Verfahren zur automatischen Betätigung einer zwischen Motor und Getriebe angeordneten Reibungskupplung |
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DE19653935C2 (de) | 2003-04-30 |
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