DE19700325A1 - Transmission for vehicle with IC engine - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Antriebsanordnung im Fahr betrieb eines Kraftfahrzeuges mit einer Brennkraftmaschine und einem damit über eine Kupplung verbundenen Getriebe gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a method for operating a drive arrangement while driving Operation of a motor vehicle with an internal combustion engine and thus a Coupling connected transmission according to the preamble of claim 1.
Aus DE 44 19 701 A1 ist eine Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug mit einer Brenn kraftmaschine, einem Getriebe und einer dazwischen angeordneten Kupplung bekannt. Diese bekannte Antriebsanordnung weist ein Steuergerät auf, welch es unter anderem in Abhängigkeit eines einem Fahrpedal zugeordneten Sensors ein als Drosselklappe ausge bildetes Leistungsstellglied der Brennkraftmaschine und in einem automatisierten Ver fahren die genannte Kupplung betätigt.DE 44 19 701 A1 describes a drive arrangement for a motor vehicle with a burner Engine, a transmission and a clutch arranged between them. This known drive arrangement has a control unit, which it among other things in Dependency of a sensor assigned to an accelerator pedal as a throttle valve formed power actuator of the internal combustion engine and in an automated Ver drive said clutch operated.
Zur Erzielung von geringen Kraftstoffverbräuchen bzw. Schadstoffemissionen wird diese bekannte Brennkraftmaschine in sogenannten Schwungnutzphasen, also antriebslosen Fahrbetriebsphasen immer dann abgeschaltet, wenn der dem Gaspedal zugeordnete Sensor für eine festgelegte Zeitspanne signalisiert, daß dieses Gaspedal nicht betätigt worden ist.This is used to achieve low fuel consumption and pollutant emissions Known internal combustion engine in so-called swing useful phases, that is to say no drive Driving phases are always switched off when the one assigned to the accelerator pedal Sensor for a set period of time signals that this accelerator pedal is not actuated has been.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Antriebsanordnung anzugeben, mit welcher gegenüber konventionell betriebenen Antriebsanordnungen eine deutliche Kraftstoffverbrauchsreduzierung erzielbar ist.The invention has for its object a generic drive arrangement specify with which a conventionally operated drive arrangement significant reduction in fuel consumption can be achieved.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt mit den Merkmalen des Patentanspruches 1. Vorteil hafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved with the features of claim 1. Advantage Adhesive embodiments of the method according to the invention are in the dependent Claims specified.
Die Erfindung sieht vor, daß ein derart ausgestattetes Kraftfahrzeug im Fahrbetrieb inter mittierend betrieben wird, d. h. daß bei einer durch den Fahrer vorgegebenen Fahrge schwindigkeit in automatisierter Weise ohne weiteres Zutun des Fahrers durch das Steuergerät antriebslose Fahrbetriebsphasen eingeleitet werden, in welchen die Brenn kraftmaschinendrehzahl auf die dann aktuell notwendige Leerlaufdrehzahl zurückgeführt wird und anschließend, nachdem die vorgegebene Fahrgeschwindigkeit um einen vorein stellbaren, vergleichsweise geringen Betrag abgefallen ist, die Brennkraftmaschine durch das Steuergerät erneut soweit hoch gedreht wird, daß ein ruckfreies automatisiertes Ankoppeln der Brennkraftmaschine an die angetriebenen Räder erneut möglich ist.The invention provides that a motor vehicle equipped in this way inter driving operated in the middle, d. H. that at a Fahrge predetermined by the driver speed in an automated manner without further action by the driver Control unit drive-less driving phases are initiated, in which the combustion engine speed is then reduced to the idle speed that is then actually necessary and then after the specified driving speed by one adjustable, comparatively small amount has dropped, the internal combustion engine the control unit is turned up again so far that a smooth automated Coupling the internal combustion engine to the driven wheels is possible again.
Die Erfindung geht dabei von der Erkenntnis aus, daß die in den antriebslosen Fahrbe triebsphasen ein gesparte Kraftstoffmenge größer ist als diejenige Kraftstoffmenge, die in den jeweils darauffolgenden Fahrbetriebsphasen erforderlich ist. Dieses ist im wesent lichen damit zu begründen, daß sich die Brennkraftmaschine gemäß der Erfindung ver gleichsweise häufig im Leerlaufbetrieb befindet, wobei die notwendige Schleppleistung beispielsweise für den Ventiltrieb und den Antrieb der Nebenaggregate vergleichsweise gering ist.The invention is based on the knowledge that the in the driveless Fahrbe drive phases saved fuel amount is greater than the amount of fuel that is required in the subsequent driving phases. This is essential Lichen justify that the internal combustion engine according to the invention ver is equally often idle, with the necessary towing power for example, for the valve train and the drive of the auxiliary units comparatively is low.
Das Hochdrehen der Brennkraftmaschine nach den antriebslosen Fahrbetriebsphasen kann mit relativ geringem Kraftstoffeinsatz erfolgen, da dieses lastfrei bis zum Zeitpunkt des Einkuppelns erfolgen kann.The engine revs up after the non-driven driving phases can be done with relatively little fuel, since this is load-free up to the point in time coupling can take place.
Zusätzlicher Aufwand, wie es bei einem vollständigen Abschalten der Brennkraftma schine in den antriebslosen Fahrbetriebsphasen zum Aufrechterhalten des Antrieb es von Nebenaggregaten sowie zur Aufrechterhaltung des Bordnetzes erforderlich wäre, wird vorteilhafterweise vermieden.Additional effort, as with a complete shutdown of the internal combustion engine in the non-driven driving phases to maintain the drive of it Auxiliary units and maintenance of the electrical system would be required advantageously avoided.
Die Reduktion der aktuell eingestellten Fahrgeschwindigkeit während der antriebslosen Fahrbetriebsphasen ist im starken Maße von den äußeren, auf das Kraftfahrzeug ein wirkenden Widerständen abhängig. Die Erfindung ist also besonders vorteilhaft bei Kraftfahrzeugen mit vergleichsweise geringer Querschnittsfläche sowie mit geringem Rollwiderstand anwendbar. Zur Anpassung an individuelle Kraftfahrzeuge ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß in dem Steuergerät kraftfahrzeugindividuelle Werte für den Abfall der vorgegebenen Fahrgeschwindigkeit bzw. der damit korrespondierenden Ab triebsdrehzahl der Brennkraftmaschine einstellbar sind.The reduction of the currently set driving speed during the non-driven Driving phases are largely from the outside to the motor vehicle acting resistances dependent. The invention is therefore particularly advantageous for Motor vehicles with a comparatively small cross-sectional area and with a small one Rolling resistance applicable. To adapt to individual motor vehicles is according to the Invention provided that in the control unit motor vehicle-specific values for the Decrease in the specified driving speed or the corresponding ab Drive speed of the internal combustion engine are adjustable.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung kann vorgesehen sein, daß in den angetriebenen Fahrbetriebsphasen die Fahrgeschwindigkeit jeweils um ein bestimmtes Maß über die vorgegebene Fahrgeschwindigkeit erhöht wird, um so im Mittel aus den antriebslosen und den angetriebenen Fahrbetriebsphasen die vorgegebene Fahrgeschwindigkeit zu erzielen. In a further advantageous embodiment it can be provided that in the driven Driving phases the driving speed each by a certain amount over the predetermined driving speed is increased, so the average of the non-driven and the predetermined driving speed to the driven driving operating phases achieve.
Für eine besonders einfache Ausführungsvariante ohne automatisierten Kupplungs betrieb kann ein zusätzlich angeordneter Freilauf zwischen Brennkraftmaschine und Getriebe für den notwendigen Abfall der Brennkraftmaschinendrehzahl während der antriebslosen Phasen sorgen.For a particularly simple version without an automated coupling operation can be arranged an additional freewheel between the engine and Gearbox for the necessary drop in engine speed during the worryless phases.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem nachfolgend anhand einer Zeich nung näher erläuterten Ausführungsbeispiel der Erfindung.Further advantages of the invention result from the following using a drawing tion illustrated embodiment of the invention.
In stark schematisierter Weise ist in der Zeichnung eine Brennkraftmaschine 1 gezeigt, welche über eine Kupplung 2 mit einem Getriebe 3 verbunden ist, welches wiederum über Halbwellen 4 auf angetriebene Räder 5 eines Kraftfahrzeuges wirkt.In a highly schematic manner, an internal combustion engine 1 is shown in the drawing, which is connected via a clutch 2 to a transmission 3 , which in turn acts via half shafts 4 on driven wheels 5 of a motor vehicle.
Der Brennkraftmaschine 1 ist ein Leistungsstellglied in Form einer ansteuerbaren Drosselklappe 6 zugeordnet, alternativ dazu kann, wie gestrichelt gezeichnet, das Leistungsstellglied beispielsweise als regelbare Einspritzpumpe 7 ausgebildet sein.The internal combustion engine 1 is assigned a power actuator in the form of a controllable throttle valve 6 , alternatively, as shown in dashed lines, the power actuator can be designed, for example, as a controllable injection pump 7 .
Das gezeigte Getriebe 3 ist als Handschaltgetriebe ausgeführt, kann jedoch alternativ, in baulicher Vereinigung mit der Kupplung 2, auch als automatisches Getriebe ausgeführt sein.The transmission 3 shown is designed as a manual transmission, but can alternatively, in structural connection with the clutch 2 , also be designed as an automatic transmission.
Der Antriebsanordnung ist weiterhin ein Steuergerät 8 zugeordnet, welches über gestrichelt gezeichnete Steuer- und/oder Signalleitungen mit verschiedenen Kompo nenten dieser Antriebsanordnung zusammen wirkt.The drive arrangement is also assigned a control unit 8 , which interacts with various components of this drive arrangement via control and / or signal lines shown in dashed lines.
Einem manuell zu betätigenden Fahrgeschwindigkeitseinstellglied in Form eines Fahr pedales 9 ist ein Pedalwinkelsensor 10 zugeordnet, dessen Sensorsignale dem Steuer gerät 8 zugeführt werden.A manually operated driving speed setting element in the form of a driving pedal 9 is assigned a pedal angle sensor 10 , the sensor signals of which are supplied to the control device 8 .
Als weiteres Fahrgeschwindigkeitseinstellglied kann zusätzlich ein Schalter 11 einer Geschwindigkeitsregelanlage vorgesehen sein, dessen Sensorsignale ebenfalls dem Steuergerät 8 zugeführt werden.A switch 11 of a speed control system, the sensor signals of which are also fed to the control unit 8, can additionally be provided as a further driving speed setting element.
Dem Steuergerät 8 werden weiterhin Signale eines Brennkraftmaschinendrehzahlsensors 12, eines Eingangsdrehzahlsensors 13 des Getriebes 3 und eines Raddrehzahlsensors 14 zugeführt. The control unit 8 is also supplied with signals from an engine speed sensor 12 , an input speed sensor 13 of the transmission 3 and a wheel speed sensor 14 .
Der Fahrbetrieb eines mit der erfindungsgemäßen Antriebsanordnung ausgerüsteten Kraftfahrzeuges gestaltet sich wie folgt.The driving operation of a vehicle equipped with the drive arrangement according to the invention Motor vehicle is as follows.
Durch die manuell zu betätigenden Fahrgeschwindigkeitseinstellglieder Fahrpedal 9 oder Schalter 11 wird mittels Steuergerät 8 das Leistungsstellglied Drosselklappe 6 oder Einspritzpumpe 7 der Brennkraftmaschine 1 derart eingestellt, daß das Kraftfahrzeug eine der vorgegebenen Fahrgeschwindigkeit entsprechende Geschwindigkeit erreicht. Das Erreichen dieser vorgegebenen Fahrgeschwindigkeit wird beispielsweise durch den Raddrehzahlsensor 14 signalisiert. Weist diese erzielte Fahrgeschwindigkeit für eine im Steuergerät voreingestellte Zeitspanne zwischen beispielsweise 0 und 3 Sekunden einen konstanten Wert auf, wird vom Steuergerät 8 in automatisierter Weise die Kupplung 2 geöffnet, so daß eine antriebslose Fahrbetriebsphase eingeleitet wird. Aufgrund der dann geöffneten Kupplung 2 sind die angetriebenen Räder 5 des Kraftfahrzeuges von der antreibenden Brennkraftmaschine 1 entkoppelt, alternativ über den bereits genannten Freilauf.The power actuator throttle valve 6 or injection pump 7 of the internal combustion engine 1 is adjusted by means of the control device 8 by means of the manually operated vehicle speed setting elements accelerator pedal 9 or switch 11 such that the motor vehicle reaches a speed corresponding to the predetermined vehicle speed. Reaching this predetermined driving speed is signaled, for example, by the wheel speed sensor 14 . If this achieved driving speed has a constant value for a period of time preset in the control device between, for example, 0 and 3 seconds, the control device 8 opens the clutch 2 in an automated manner, so that a drive-less driving operation phase is initiated. Due to the then opened clutch 2 , the driven wheels 5 of the motor vehicle are decoupled from the driving internal combustion engine 1 , alternatively via the freewheel already mentioned.
Aufgrund des nun weitgehend lastfreien Betriebes der Brennkraftmaschine 1 wird deren Drehzahl vom Steuergerät 8 auf den Wert der Leerlaufdrehzahl zurückgeregelt, welcher in Abhängigkeit von aktuell zu betreibenden Nebenaggregaten im Steuergerät 8 abgelegt ist.Due to the now largely load-free operation of the internal combustion engine 1 , its speed is regulated back by the control unit 8 to the value of the idle speed, which is stored in the control unit 8 as a function of the auxiliary units currently to be operated.
In diesen antriebslosen Fahrbetriebsphasen kann der Kraftstoffverbrauch der Brennkraft maschine 1 auf ein Minimum eingestellt werden, da diese lediglich nicht absterben soll bzw. notwendige Nebenaggregate anzutreiben hat. Hierbei können zur weiteren Kraft stoffersparnis beispielsweise einzelne Zylinder der Brennkraftmaschine abgeschaltet oderzyklisch ausgeblendet werden.In these drive-less driving operating phases, the fuel consumption of the internal combustion engine 1 can be set to a minimum, since this should only not die off or have to drive the necessary auxiliary units. For further fuel savings, for example, individual cylinders of the internal combustion engine can be switched off or hidden cyclically.
Im Steuergerät 8 sind kraftfahrzeugindividuelle und von der jeweils vorgegebenen Fahr geschwindigkeit abhängende Schwellwerte für die aktuelle Fahrgeschwindigkeit ermit telt über den Raddrehzahlsensor 14 oder den Eingangsdrehzahlsensor 13, gespeichert. Wird dieser Schwellwert durch das Abfallen der aktuellen Fahrgeschwindigkeit erreicht, wechselt das Steuergerät 8 von der antriebslosen erneut in eine angetriebene Fahrbe triebsphase durch Einstellen des Leistungsstellgliedes derart, daß die Brennkraftma schinendrehzahl soweit erhöht wird, daß ein ruckfreies Schließen der Kupplung 2 möglich ist. Dieses kann in einfacher Weise durch Vergleich der Signale von Brenn kraftmaschinendrehzahlsensor 12 und Eingangsdrehzahlsensor 13 erfolgen. In the control unit 8 and the motor vehicle speed abhängende individual of the respective predetermined threshold values for the driving current speed are ermit telt on the wheel speed sensor 14 or the input rotation speed sensor 13 is stored. If this threshold value is reached by the drop in the current driving speed, the control unit 8 changes from the non-drive again into a driven Fahrbe operating phase by adjusting the power actuator in such a way that the engine speed is increased to such an extent that a smooth clutch 2 closing is possible. This can be done in a simple manner by comparing the signals from the engine speed sensor 12 and input speed sensor 13 .
Wird das Fahrpedal 9 beispielsweise bei einer Fahrgeschwindigkeit von 70 km/h für mehr als zwei Sekunden in einer konstanten Winkelposition gehaften, so öffnet das Steuergerät 8 automatisch die Kupplung 2. Vor dem Öffnen dieser Kupplung signalisiert sowohl Sensor 12 als auch Sensor 13 jeweils eine Drehzahl von 2000 U/Min. Die an triebslose Fahrbetriebsphase wird dann beispielsweise beendet, wenn Drehzahlsensor 13 das Erreichen des Schwellwertes von 1950 U/Min. signalisiert.If the accelerator pedal 9 is stuck, for example, at a driving speed of 70 km / h for more than two seconds in a constant angular position, the control unit 8 automatically opens the clutch 2 . Before opening this clutch, both sensor 12 and sensor 13 each signal a speed of 2000 rpm. The drive-less driving operation phase is ended, for example, when the speed sensor 13 reaches the threshold value of 1950 rpm. signals.
Die angetriebene Fahrbetriebsphase wird anschließend mindestens so lange bei konstan tem Pedalwinkel beibehaften, bis die vorgegebene Fahrgeschwindigkeit erneut erreicht ist. Anschließend kann erneut eine antriebslose Fahrbetriebsphase eingeleitet werden.The driven driving phase is then constant at least as long Maintain the pedal angle until the specified driving speed is reached again is. A drive-less driving operation phase can then be initiated again.
Um eine der vorgegebenen Fahrgeschwindigkeit entsprechende mittlere Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges aus den antriebslosen und den angetriebenen Fahrbetriebsphasen zu erzielen, kann vorgesehen sein, daß in den angetriebenen Phasen die Fahrgeschwin digkeit über den vorgegebenen Wert erhöht wird.At an average speed corresponding to the specified driving speed of the motor vehicle from the non-driven and the driven driving phases To achieve, it can be provided that the driving speed in the driven phases is increased above the specified value.
Wird der vorbeschriebene Fahrbetrieb mit abwechselnden antriebslosen und angetriebe nen Phasen nicht gewünscht, kann dieser durch einen manuell zu betätigenden Schalter 15 abgeschaltet werden.If the driving operation described above with alternating non-driven and driven phases is not desired, this can be switched off by a manually operated switch 15 .
Durch Fahrbahnunebenheiten über das Fahrpedal 9 auf den Pedalwinkelsensor 10 über tragene, ungewollte schnelle Änderungen dieses Pedalwinkels können vom Steuergerät 8 ausgeblendet werden.Unevenness in the road via the accelerator pedal 9 to the pedal angle sensor 10 via transmitted, unwanted rapid changes in this pedal angle can be masked out by the control unit 8 .
Der vorbeschriebene intermittierende Betrieb der Antriebsanordnung ist je derzeit mittels mehrerer Kriterien abbrechbar, beispielsweise durch das Betätigen einer Kraftfahrzeug bremse oder durch eine entsprechend große Auslenkung des Fahrpedales 9.The above-described intermittent operation of the drive arrangement can currently be canceled using several criteria, for example, by actuating a motor vehicle brake or by a correspondingly large deflection of the accelerator pedal 9 .
Claims (4)
bei dem ein Steuergerät (8) in Abhängigkeit von Sensorsignalen eines manuell zu betätigen den Fahrgeschwindigkeitseinstellgliedes ein Leistungsstellglied (6; 7) der Brennkraftmaschine (1) zur Erzielung der durch das Signal vorgegebenen Fahrge schwindigkeit betätigt,
und bei dem das Steuergerät (8) antriebslose Fahrbetriebsphasen einleitet, dadurch gekennzeichnet, daß diese antriebslosen Fahrbetriebsphasen eingeleitet werden, wenn nach dem Erreichen der vorgegebenen Fahrgeschwindigkeit diese für eine voreingestellte Zeitspanne einen konstanten Wert aufweist, und das während dieser Fahrbetriebsphasen die angetriebenen Räder (5) des Kraft fahrzeuges von der antreibenden Brennkraftmaschine (1) entkoppelt sind und das Steuergerät (8) mittels des Leistungsstellgliedes (6; 7) die Brennkraftmaschinendreh zahl auf einen voreinstellbaren Wert regelt,
und daß diese antriebslosen Fahrbetriebsphasen dann durch einen Wechsel in den angetriebenen Fahrbetrieb beendet werden, wenn die aktuelle Fahrgeschwindigkeit oder eine Drehzahl des Getriebes (3) einen vorgebbaren Schwellwert erreicht, welcher unterhalb der vorgegebenen Fahrgeschwindigkeit oder der dieser ent sprechenden Abtriebsdrehzahl des Getriebes liegt, bis die vorgegebene Fahrge schwindigkeit zumindest erreicht wird.1. Method for operating a drive arrangement while driving a motor vehicle, with an internal combustion engine ( 1 ) and a transmission ( 3 ) connected to it via a clutch ( 2 ),
in which a control device ( 8 ) actuates a power actuator ( 6 ; 7 ) of the internal combustion engine ( 1 ) as a function of sensor signals of a manually actuated driving speed setting element to achieve the speed specified by the signal,
and in which the control device ( 8 ) initiates driveless drive operating phases, characterized in that these driveless drive operating phases are initiated if, after reaching the predetermined driving speed, it has a constant value for a preset period of time, and that the driven wheels ( 5 ) during these driving operating phases the motor vehicle is decoupled from the driving internal combustion engine ( 1 ) and the control unit ( 8 ) regulates the engine speed to a presettable value by means of the power actuator ( 6 ; 7 ),
and that these drive-less driving phases of operation are then ended by a change to the driven driving mode when the current driving speed or a speed of the transmission ( 3 ) reaches a predefinable threshold value which is below the predetermined driving speed or the corresponding output speed of the transmission until the predetermined Fahrge speed is at least reached.
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