DE19735451A1 - Kraftfahrzeug mit durch automatische Steuerung betätigter Kupplung - Google Patents

Kraftfahrzeug mit durch automatische Steuerung betätigter Kupplung

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Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer Sensorik zur Erfassung von Drehzahlen des Fahrzeugmotors sowie der Fahrzeugräder, insbesondere von Drehzahldifferenzen zwischen Fahrzeugrädern, sowie mit einer im Antriebsstrang zwischen ei­ nem als Fahrzeugmotor vorgesehenen Verbrennungsmotor und an­ getriebenen Fahrzeugrädern angeordneten, durch automatische Steuerung betätigten Kupplung, welche von der Steuerung un­ terhalb eines geringen Schwellwertes der Motordrehzahl geöff­ net wird.
Neben Kraftfahrzeugen mit Automatikgetrieben sind Kraftfahr­ zeuge mit willkürlich geschalteten Getrieben und automatisch gesteuerter Kupplung seit langem bekannt.
Während die Automatikgetriebe regelmäßig hydraulisch und zu­ mindest unterhalb einer mittleren Motordrehzahl mit hydrauli­ schem Schlupf arbeiten, so daß der Fahrzeugmotor auch dann ohne besondere Maßnahmen weiterlaufen kann, wenn das Fahrzeug bis zum Stillstand abgebremst wird, sollen die einem willkür­ lich geschalteten Getriebe zugeordneten automatischen Kupp­ lungen, welche regelmäßig mechanisch arbeiten, weitestgehend schlupffrei bleiben, um eine vorzeitige Abnutzung bzw. eine übermäßige Überhitzung der Kupplungsbeläge zu vermeiden.
Um bei einer derartigen automatischen Kupplung zu verhindern, daß der Motor "abgewürgt" werden kann, wenn das Fahrzeug bis zum Stillstand bzw. auf eine äußerst geringe Geschwindigkeit abgebremst wird, ist vorgesehen, daß die automatische Steue­ rung der Kupplung unterhalb eines geringen Schwellwertes der Motordrehzahl eine Öffnung der Kupplung bewirkt. Im Hinblick auf einen möglichst großen Fahrkomfort ist es erwünscht, die­ sen Schwellwert der Leerlaufdrehzahl des Fahrzeugmotors anzu­ nähern.
Aufgabe der Erfindung ist es nun, hierbei einen stabilen Be­ trieb des Fahrzeugmotors zu ermöglichen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Steuerung die Kupplung
  • - bei überschneller Drehzahländerung, insbesondere Drehzahl­ verminderung, des Motors und/oder
  • - bei übermäßigen Drehzahldifferenzen der Fahrzeugräder unterhalb eines erhöhten Schwellwertes der Motordrehzahl öff­ net.
Dabei kann gegebenenfalls vorgesehen sein, daß die Kupplung lediglich teilweise geöffnet und damit das von der Kupplung übertragbare Moment lediglich mehr oder weniger stark vermin­ dert wird.
Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, die auto­ matisch gesteuerte Kupplung vorzeitig zu öffnen, wenn bei der jeweiligen Fahrsituation im Falle einer geschlossenen Kupp­ lung mit hoher Wahrscheinlichkeit zwangsläufig extreme Dreh­ zahländerungen des Motors, insbesondere mit starker Absenkung der Drehzahl, auftreten werden.
Durch die erfindungsgemäße Berücksichtigung besonderer Fahr­ situationen, in denen die Kupplung bereits unterhalb eines erhöhten Schwellwertes der Motordrehzahl geöffnet wird, wird die Möglichkeit geschaffen, die Kupplung normalerweise erst unterhalb einer Motordrehzahl in der Nähe der Leerlaufdreh­ zahl zu öffnen, ohne daß eine übermäßig aufwendige Motor­ steuerung zur Stabilisierung einer Mindestdrehzahl des Motors notwendig wird.
Insbesondere ist es aufgrund der Erfindung möglich, das Fahr­ zeug mit maximal möglicher Verzögerung bis zum Stand abzu­ bremsen, ohne dabei Gefahr zu laufen, den Motor abzuwürgen. Des weiteren kann der Motor auch dann nicht ungewollt zum Stillstand gebracht werden, wenn die angetriebenen Fahr­ zeugräder auf glatter Fahrbahn zunächst durchdrehen und nach­ folgend plötzlich auf einem Fahrbahnteil mit hohem Reibwert wieder gute Traktion erlangen, wobei die zuvor hohe Drehzahl der Antriebsräder praktisch schlagartig auf einen nahezu ver­ schwindenden Wert absinken kann. Hier können also die stark abbremsenden Antriebsräder den Motor nicht in den Stillstand "zerren".
Im übrigen wird hinsichtlich bevorzugter Merkmale der Erfin­ dung auf die Ansprüche sowie die nachfolgende Erläuterung der Zeichnung verwiesen, anhand der besonders bevorzugte Ausfüh­ rungsformen beschrieben werden.
Dabei zeigt die einzige Figur eine stark schematisierte, schaltplanartige Draufsicht eines erfindungsgemäßen Kraft­ fahrzeuges.
Ein im übrigen nicht näher dargestelltes Kraftfahrzeug be­ sitzt nicht angetriebene Vorderräder 1 und angetriebene Hin­ terräder 2, die antriebsmäßig über eine Kardanwelle 3, ein vom Fahrer willkürlich betätigtes, herkömmliches Schaltge­ triebe 4 und eine automatisch gesteuerte Kupplung 5 mit einem Verbrennungsmotor 6 verbunden bzw. verbindbar sind.
Des weiteren besitzt das Fahrzeug eine elektronische Steue­ rung 7, die vielfältige Funktionen zu übernehmen vermag, wie weiter unten dargestellt ist.
Dazu ist die elektronische Steuerung eingangsseitig mit einer umfangreichen Sensorik verbunden, welche unter anderem den Fahrzeugrädern 1 und 2 zugeordnete Drehzahlgeber 8, eine Sen­ soranordnung 9 zur Überwachung der Drehzahl und Leistung des Verbrennungsmotors 6, eine Geberanordnung 10 zur Erfassung von Schaltabsichten des Fahrers bzw. zur Erfassung der einge­ legten Fahrstufe des Schaltgetriebes 4 sowie eine Gebervor­ richtung 11 umfassen, welche den Betriebszustand der Kupplung 5 meldet.
In grundsätzlich bekannter Weise kann die elektronische Steuerung 7 aufgrund der Signale der Drehzahlgeber 8 an den Fahrzeugrädern 1 und 2 eine Antiblockierregelung übernehmen, d. h. bei einer fahrerseitigen Betätigung der Radbremsen 12 wird die Bremskraft gegebenenfalls radweise vermindert, wenn eines der Räder 1 bzw. 2 blockieren sollte.
Gegebenenfalls kann die elektronische Steuerung 7 auch als Antischlupfregelung wirken, indem ein Hinterrad 2 bzw. beide Hinterräder 2 kurzzeitig abgebremst werden, wenn das eine Hinterrad oder beide Hinterräder 2 beim Beschleunigen des Fahrzeuges durchdrehen sollten.
Die Kupplung 5 wird in der Regel in Abhängigkeit von den Signalen der Sensoranordnung 9 sowie der Geberanordnung 10 betätigt, d. h. insbesondere wird die Kupplung 5 von der elek­ tronischen Steuerung 7 automatisch geöffnet, wenn der Fahrer das Getriebe 4 schaltet.
Beim Anfahren des Fahrzeuges wird die Kupplung 4 mit zuneh­ mender Drehzahl und zunehmender Leistung des Motors 6 zuneh­ mend geschlossen, wobei bei der Kupplungssteuerung gegebenen­ falls auch die Drehzahlen der Antriebsräder 2 berücksichtigt werden.
Falls das Fahrzeug abgebremst wird, wird die Kupplung 4 auto­ matisch geöffnet, sobald die Drehzahl des Motors 6 einen ge­ ringen Schwellwert unterschreitet.
Um einen möglichst ruckfreien und komfortablen Fahrbetrieb zu ermöglichen, soll die vorgenannte Drehzahlschwelle möglichst tief, etwa in der Nähe der Leerlaufdrehzahl des Motors 6, liegen. Dies ist ohne Gefahr eines "Abwürgens" des Motors 6 zumindest dann möglich, wenn die vorangehende Drehzahlabsen­ kung des Motors 6 vergleichsweise langsam geschieht.
Falls die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges durch stärkeren Bremseinsatz vergleichsweise heftig vermindert wird, wird der Schwellwert der Motordrehzahl, unterhalb der die Kupplung 5 automatisch von der Steuerung 7 geöffnet wird, angehoben. Da­ mit können die Drehzahl des Motors 6 von der Steuerung 7 ohne größeren Aufwand stabilisiert und ein Abwürgen des Motors 6 verhindert werden.
Der Schwellwert der Motordrehzahl, unterhalb der die Kupplung 5 geöffnet wird, wird auch dann erhöht, wenn die Drehzahl der Antriebsräder 2 die Drehzahl der nicht angetriebenen Räder 1 um mehr als einen Toleranzwert überschreitet. Hier wird der Tatsache Rechnung getragen, daß zunächst auf glatter Fahrbahn durchdrehende Antriebsräder 2 nahezu ruckartig abgebremst werden können, wenn die Antriebsräder 2 erneut gute Traktion erhalten. Ohne eine Anhebung der Mindestdrehzahl des Motors 6, unterhalb der die Kupplung öffnet, könnte dann der Motor 6 abgewürgt werden.

Claims (3)

1. Kraftfahrzeug mit einer Sensorik zur Erfassung von Dreh­ zahlen des Fahrzeugmotors sowie der Fahrzeugräder, insbeson­ dere von Drehzahldifferenzen zwischen Fahrzeugrädern, sowie mit einer im Antriebsstrang zwischen einem als Fahrzeugmotor vorgesehenen Verbrennungsmotor und angetriebenen Fahrzeugrä­ dern angeordneten, durch automatische Steuerung betätigten Kupplung, welche von der Steuerung unterhalb eines geringen Schwellwertes der Motordrehzahl geöffnet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung (7) die Kupplung (5)
  • - bei überschneller Drehzahländerung, insbesondere Drehzahl­ verminderung des Motors (6) und/oder
  • - bei übermäßigen Drehzahldifferenzen der Fahrzeugräder (1, 2) unterhalb eines erhöhten Schwellwertes der Motordrehzahl öff­ net.
2. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung (7) das von der Kupplung (5) übertragbare Moment vermindert, wenn ein Antiblockiersystem einer Fahr­ zeugbremse (12) und/oder ein Antischlupfregelsystem des Fahr­ zeugantriebes wirksam werden.
3. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der geringe Schwellwert etwa der Leerlaufdrehzahl des Fahrzeugmotors (6) entspricht.
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