DE2456509A1 - Verfahren und einrichtung zum steuern der kupplung zwischen motor und getriebe eines kraftfahrzeuges - Google Patents

Verfahren und einrichtung zum steuern der kupplung zwischen motor und getriebe eines kraftfahrzeuges

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DE2456509A1 DE19742456509 DE2456509A DE2456509A1 DE 2456509 A1 DE2456509 A1 DE 2456509A1 DE 19742456509 DE19742456509 DE 19742456509 DE 2456509 A DE2456509 A DE 2456509A DE 2456509 A1 DE2456509 A1 DE 2456509A1
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Description

Frieseke & Hoepfner Erlangen-Bruck, den- 26.11.1974
G.m.b.H.
Erla,ngen-Bruck
Verfahren und Einrichtung zum Steuern der Kupplung zwischen Motor und Getriebe eines Kraftfahrzeuges
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren nebst Einrichtung zum Steuern der Kupplung zwischen Motor und Getriebe eines Kraftfahrzeuges, insbesondere Schwerlastfahrzeuges, gemäß Oberbegriff des Hauptpatentanspruches.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren nebst Einrichtung anzugeben, welches automatisch auf ein Kommando hin die Kupplung des Fahrzeuges löst und in Abhängigkeit des im Kupplungszeitpunkt vorhandenen Kraft-Masseverhältnisses zeitlich optimal wieder in Eingriff bringt, dabei einen minimalen Kupplungsverschleiß verursacht, auf den Antriebsmotor drehzahlmäßig nur minimal rückwirkt und durch Vermeidung ruckartiger Beschleunigungsvorgänge zur Schonung der Triebwerksteile beiträgt und den Fahrer einer möglichst geringen physiologischen Belastung aussetzt.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist das erfindungsgemäße Verfahren dadurch gekannzeichnet, daß aus elektrischen Abbildern von
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Motordrehzahl und Getriebe-Abtriebsdrehzahl ständig die Differenz einerseits und eine Minimumauswahlgröße andererseits gebildet wird, daß über eine von einem Kommandogeber gesteuerte Schalteinrichtung bei geöffneter Kupplung die genannte Differenz einem Sollwertgeber zugeführt wird, daß zum Schließen der Kupplung die Differenz aus Motordrehzahl und Getriebedrehzahl als Istwert dem einen Eingang eines ausgangsseitig einen hydraulischen Stellmotor für die Kupplung steuernden Regelverstärkers zugeführt wird, dessen anderem Eingang der gespeicherte Sollwert zugeführt wird, welcher durch die Minimumauswahlgröße einerseits und das Abbild der Motordrehzahl andererseits im Sinne einer gesteuerten Entladung des Speichers beeinflußt wird, und daß dem Regelverstärker zusätzlich eine v/eitere Eingangsgröße zugeführt wird, welche ein Abbild der Winkelbeschleunigung der Differenz aus Motordrehzahl und Getriebedrehzahl ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die im Hinblick auf die Erfindungsaufgabe resultierenden besonderen Vorteile der Erfindung werden nachstehend anhand einer in der Zeichnung als Blockschaltbild veranschaulichten Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erläutert.
Die Motordrehzahl wird mit dem Drehzahlgeber 1, einem Tachogenerator, erfaßt und über die Verbindung 2 dem einen Eingang eines Differenzbilders 3 zugeführt.
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Die Getriebe-Abtriebsdrehzahl wird durch einen weiteren Drehzahlgeber 4 erfaßt und über die Verbindung 5 dem anderen Eingang des genannten Differenzbilderε zugeführt.
Gleichzeitig werden die elektrischen Abbilder von Motordrehzahl und Getriebe-Abtriebsdrehzahl über die Verbindungen 6 und 7 einem Minimumauswähler 8 zugeführt.
An dem Ausgang des Differenzbilders 3 ist ein aktiver Gleichrichter 9 angeschlossen. Dieser bewirkt, daß die mit unterschiedlichem Vorzeichen auftretende Ausgangsinformation des Differenzbilders 3 stets positives Vorzeichen erhält.
Von einem Kommandogeber 10 wird eine Schalteinrichtung 11 gesteuert. Diese steht einerseits in Verbindung mit einem Sollwertspeicher 12 und, über die Verbindung 13, mit einem hydraulischen Stellmotor 14· Letzterer steht in Antriebsverbindung mit der Kupplung des Fahrzeuges.
Der Ausgang des aktiven Gleichrichters 9 ist über die Verbindung mit dem einen Eingang des Regelverstärkers 16 verbunden. Dessen anderer Eingang ist einerseits über die Verbindung 17 an dem Sollwertspeicher 12 angeschlossen, andererseits über die Verbindung 18 an einem steuerbaren Entladestromkreis 19· Letzterer ist über die Verbindung 20 mit dem Ausgang des Drehzahlgebers 1 und über die Verbindung 21 mit dem Minimumauswähler 8 verbunden.
23/0
Y/eiterhin umfaßt die Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens einen Differentiator 22. Dieser ist über die Verbindung 23 mit dem Ausgang des aktiven Gleichrichters 9 und über die Verbindung mit einem weiteren Eingang des Regelverstärkers 16 verbunden. Letzterer steht über 25 mit dem hydraulischen Stellmotor 14 in Verbindung.
Das erfindungsgemäße Verfahren arbeitet wie folgt:
Wie xieiter oben bereits angegeben, steht am Ausgang des aktiven Gleichrichters 3 und damit an der Schalteinrichtting 11 eine Ausgangsinformation zur Verfugung, welche der Differenz aus Motordrehzahl und Getriebedrehzahl entspricht, aber in ihrem Vorzeichen gleichgerichtet ist.
Zum Auskuppeln wird vom Kommandogeber 10 die Schalteinrichtung betätigt, so daß deren Kontakte s. und s« geschlossen werden. Dadurch erhält der Stellmotor 14 über den Kontakt s~ Öffnungsstrom und löst die Kupplung. Gleichzeitig wird der Sollwertspeicher 12 über den Kontakt s,. an den Ausgang des aktiven Gleichrichters 9 angeschlossen. Hierdurch wird im Speicher 12 ein Abbild der momentanen Drehzahl-Differenz zwischen Motor und Getriebe gespeichert. Die Speicherung erfolgt so lange wie die Kupplung gelöst ist, um den Gangwechsel im Getriebe zu ermöglichen.
Nachdem das Getriebe umgeschaltet ist, wird vom Kommandogeber 10 die Schalteinrichtung im entgegengesetzten Sinne betätigt. Damit
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- mm w ^
werden die Kontakte s. und s wieder geöffnet. Der Sollwertspeicher 12 hat nun ein Abbild der letzten Differenz zwischen Motordrehzahl und Getriebedrehzahl gespeichert. Dieser Wert wird über die Verbindung 17 dem einen Eingang des Regelverstärkers 16 zugeführt. Gleichzeitig wird über die Verbindung 15 dem anderen Eingang des Regelverstärkers 16 die momentane Drehzahl-Differenz zwischen Motor und Getriebe als Istwert zugeführt. Der Regelverstärker 16 hat jetzt in Verbindung mit den anderen Funktionsstufen die Aufgabe, den hydraulischen Stellmotor 14 so zu steuern, daß die eingangs geschilderte Aufgabe bestmöglich erfüllt wird. Dazu muß der Sollwertspeicher 12, in der Praxis ein Kondensator, in spezifischer Weise entladen werden. Dies erfolgt über den steuerbaren Entladestromkreis 19 mit seiner Verbindung 18, 17 zum Sollviertspeicher 12.
Der Entladestromkreis 19 wird von zwei Größen beeinflußt. Einmal über die Verbindung 20 vom elektrischen Abbild der Motordrehzahl selbst, zum anderen über die Verbindung 21 von dem jeweils kleineren der Abbilder von Motordrehzahl und Getriebedrehzahl. Dieser Wert wird im Minimumauswähler 8 erzeugt. Beim Anfahren ist beispielsweise die Getriebedrehzahl geringer; in diesem Falle wird durch die Stufe demgemäß das elektrische Abbild der Getriebedrehzahl über 21 an den EntladeStromkreis übertragen.
Außer dem so beeinflußten Sollwert und dem genannten Istwert wird der Regelverstärker noch von der Winkelbeschleunigung der Differenz
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aus Motordrehzahl und Getriebedrehzahl gesteuert. Das Abbild dieser Winkelbeschleunigung wird im Differentiator 22 gewonnen, welcher seinerseits über die Verbindung 23 vom Istwert, mithin also der momentanen Differenz aus Motordrehzahl und Getriebedrehzahl, beeinflußt wird.
Zeitlich optimales Einkuppeln bedeutet im Sinne der Aufgabenstellung, welche der Erfindung zugrunde liegt, folgendes:
Es soll eine optimal mögliche Beschleunigung und eine minimale Kupplungszeit in Abhängigkeit von dem durch die Gaspedalstellung, wie Drehzahl und Drehmoment, einerseits und die Last andererseits vorgegebenen Parameter erfolgen. Dies geschieht durch die zwei genannten Steuerverbindungen 20 und 21 für den steuerbaren Entlade Stromkreis 19.
Über die Verbindung 20 wird eine von der Motordrehzahl abhängige Steuergröße in den Entladestromkreis eingegeben. Durch den so bestimmten Entladestrom wird eine bestimmte maximale Entladezeit des Speichers von beispielsweise vier Sekunden vorgegeben. Dadurch ist auch eine maximale Einkuppelzeit bedingt, welche ihrerseits eine thermische überlastung der Kupplung verhindert, wie zum Beispiel an Steigungen oder bei falscher Gangwahl. Damit bei alledem die Kupplungszeit ein Minimum wird, wird, der Entladestrom zusätzlich über Verbindung 21 von dem Minimumauswähler 8
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so gesteuert, daß er mit steigender Getriebedrehzahl größer wird. Durch diesen Automatismus wird daher die tatsächliche Kupplungszeit um so kleiner, je schneller sich das Fahrzeug auf den neuen Fahrzustand einstellt. Beide Entladestromsteuerungen zusammen ergeben einen optimalen Einkupplungsvorgang. Letzterer bewirkt dabei automatisch auch den erwünschten minimalen Kupplungsverschleiß.
Gleichzeitig wird eine minimale Rückwirkung auf den Motor beim Einkuppeln erreicht. Denn infolge der von der Motordrehzahl abhängigen Entladeströmsteuerung über Verbindung 20 wird automatisch der Entladestrom dann verringert, wenn beispielsweise die Drehzahl des Motors aus irgendeinem Grund stark absinkt.
Beim Zusammentreffen der beiden Kupplungshälften könnten aufgrund unterschiedlicher Reibungsverhältnisse etc. Schwingungen auftreten, welche zu Beschleunigungsstößen führen würden. Dies wiederum würde einen erhöhten Verschleiß der Triebwerksteile und auch eine Belästigung des Fahrers mit sich bringen. Um dies zu vermeiden, ist der Differentiator 22 vorgesehen. ¥eil sich die genannten Schwingungen als schnelle Änderungen des Istwertes auf Verbindung 15 darstellen, wird ihre Auswirkung durch den Differentiator 22 und den Regelverstärker 16 durch gegensinniges Einwirken auf die Kupplung kompensiert.
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Claims (1)

  1. Patentanspruch;
    Verfahren zum Steuern der Kupplung zwischen Motor und Getriebe eines Kraftfahrzeuges, dadurch gekennzeichnet, daß aus elektrischen Abbildern von Motordrehzahl und Getriebe-Abtriebsdrehzahl ständig die Differenz einerseits und eine Minimumauswahlgröße andererseits gebildet wird, daß über eine von einem Kommandogeber gesteuerte Schalteinrichtung bei geöffneter Kupplung die genannte Differenz einem Sollwertspeicher zugeführt wird, daß zum Schließen der Kupplung die Differenz aus Motordrehzahl und Getriebedrehzahl als Istwert dem einen Eingang eines ausgangsseitig einen hydraulischen Stellmotor für die Kupplung steuernden Hegelverstärkers zugeführt wird, dessen anderem Eingang der gespeicherte Sollwert zugeführt wird, welcher durch die Minimumauswahlgröße einerseits und das Abbild der Motordrehzahl andererseits im Sinne, einer gesteuerten Entladung,des Speichers beeinflußt wird, und daß dem Regelverstärker zusätzlich eine weitere Eingangsgröße zugeführt wird, welche ein Abbild der Winkelbeschleunigung der Differenz aus Motordrehzahl und Getriebedrehzahl ist.
    609 8 23/0 TTS
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