DE3010503A1 - Coupling control for vehicle - automatically operates coupling between drive engine and speed-change gears using servomotor - Google Patents

Coupling control for vehicle - automatically operates coupling between drive engine and speed-change gears using servomotor

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DE3010503A1 DE19803010503 DE3010503A DE3010503A1 DE 3010503 A1 DE3010503 A1 DE 3010503A1 DE 19803010503 DE19803010503 DE 19803010503 DE 3010503 A DE3010503 A DE 3010503A DE 3010503 A1 DE3010503 A1 DE 3010503A1
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Abstract

The control has a servomotor operated by an auxiliary force and a control device controlling the auxiliary force according to the position of the accelerator pedal and the gear lever. The device (20) compares the speed before and after the coupling (3) and is connected to the control device (9) for outputting a signal that causes the coupling to engage when the two speeds are identical. The two speeds need only be identical to within a tolerance of 100-500 rpm. The advantage lies in smooth engagement and in avoiding excessive wear to the coupling. The servomotor can also be simplified.

Description

Einrichtung zur automatischen Betätigung Device for automatic actuation

einer Kupplung eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur automatischen Betätigung einer zwischen einem Antriebsmotor und einem nachgeschalteten Geschwindigkeitswechselgetriebe angeordneten Kupplung eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs. a clutch of a vehicle, in particular a motor vehicle The invention relates to a device for the automatic actuation of a between a drive motor and a downstream speed change gear arranged clutch of a vehicle, in particular a motor vehicle, according to the preamble of the claim.

Automatisch betätigbare Kupplungen, die zum Beispiel ein kupplungsfreies Schalten eines herkömmlichen Handschaltgetriebes ermöglichen (z.B.Automatically operated clutches, for example a clutch-free Enable switching of a conventional manual transmission (e.g.

GB-PS 758 835) oder die einen energiesparenden Freilaufbetrieb in Schubzuständen des Fahrzeugs sicherstellen (US-PS 3 698 525), sind bereits bekannt. Bei derartigen Vorrichtungen wird bei Freigabe des Fahrpedals und gegebenenfalls bei Stellung des Getriebehandschaltl Lebels in bestimmten oberen Gängen zugeordneten Stellungen die Kupplung über einen hilfskraftbetätigten Stellmotor automatisch ausgerückt, indem ein die Hilfskraftbeaufschlagung des Stellmotors steuerndes Steuergerät entsprechend geschaltet wird. Umgekehrt wird mit dem Betätigen des Fahr- oder Gaspedals die Kupplung durch entsprechende Umschaltung der Steuervorrichtung wieder eingerückt, was jedoch insbesondere dann zu unkomfortablen Schaltstößen führen muß, wenn die von der Kupplung zu überbrückende Drehzahldifferenz zwischen der Motorkurbelwelle und der Getriebeeingangswelle allzu groß ist.GB-PS 758 835) or an energy-saving free-wheeling operation in Ensure overrun conditions of the vehicle (US Pat. No. 3,698,525) are already known. In such devices, when the accelerator pedal is released and, if necessary when the manual gear shift lever is in position in certain upper gears Positions the clutch is automatically disengaged via an auxiliary servomotor, in that a control device controlling the auxiliary power to the servomotor is switched. The clutch is reversed when the accelerator or accelerator pedal is pressed by switching accordingly the control device re-engaged, However, this must lead to uncomfortable shift shocks in particular when the Speed difference to be bridged by the clutch between the engine crankshaft and the transmission input shaft is too large.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht nun darin, bei einer Einrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs erwähnten Art für einen komfortableren Kupplungseinrückvorgang zu sorgen.The object on which the invention is based now consists in a device of the type mentioned in the preamble of claim for a to ensure a more comfortable clutch engagement process.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß dem Kennzeichen des Patentanspruchs. Erfindungsgemäß soll also vor dem Einrücken der Kupplung ein Drehzahlvergleich der Wellen vor und hinter der Kupplung durchgeführt werden und erst bei vorhandener Drehzahlgleichheit soll die Steuervorrichtung zum Einrücken der Kupplung angesteuert werden. Praktisch wird also nicht schon bei einem irgendwie gearteten Betätigen des Gaspedals die zuvor ausgerückte Kupplung wieder eingerückt, sondern infolge des von der Erfindung vorgesehenen Drehzahlvergleichs wird der Einrückvorgang so lange hinausgeschoben, bis der mit dem Betätigen des Gaspedals beschleunigte Motor wenigstens in etwa die Drehzahl erreicht hat, die die Getriebeeingangsdrehzahl aufweist. Selbstverständlich muß hier keine ganz genaue Drehzahlübereinstimmung vorausgesetzt werden; es reicht vielmehr aus, wenn die Drehzahlen unter Berücksichtigung einer Toleranzbreite von beispielsweise 100 bis 500 U/min einander entsprechen, Neben der Sicherstellung eines komfortablen und weitgehend ruck- und stoßfreien Einkuppelvorgangs wird dabei gleichzeitig das Entstehen allzu großen Kupplungsverschleißes vermieden. Auch können hinsichtlich der Ausbildung des Kupplungsservomotors Vereinfachungen vorgesehen werden, da aufgrund der Erfindung keine so hohen Ansprüche mehr an die Exaktheit und Weichheit des Kupplungseingriffs gestellt werden müssen.This problem is solved in accordance with the characterizing part of the patent claim. According to the invention, a speed comparison of the Shafts are carried out in front of and behind the coupling and only when there is one The control device is to be activated to engage the clutch will. So it does not become practical just with some kind of activity of the accelerator pedal, the previously disengaged clutch is engaged again, but as a result of the speed comparison provided by the invention, the engagement process becomes like this Long postponed until the engine accelerated with the operation of the accelerator pedal has reached at least approximately the speed that the transmission input speed has. Of course, there is no need to assume a very precise speed match here will; Rather, it is sufficient if the speeds, taking into account a Tolerance range of, for example, 100 to 500 rpm correspond to one another, as well as ensuring a comfortable and largely jerk-free and jolt-free engagement process At the same time, excessive wear on the clutch is avoided. Simplifications can also be made with regard to the design of the clutch servomotor be provided, because the invention no longer demands such high standards The exactness and softness of the clutch engagement must be made.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in teils schematischer Darstellungsweise gezeigt, das im folgenden näher erläutert wird. Dabei zeigt die Zeichnung ein Schaltbild der erfindungsgemäßen Einrichtung zur automatischen Kupplungsbetätigung eines Kraftfahrzeugs, bei dem zwischen einem Antriebsmotor 1 und einem Getriebe 2 eine herkömmliche Schaltkupplung 3 angeordnet ist. Die Betätigung der Kupplung erfolgt mittels eines Kupplungshebels 3a, der über ein Kupplungsseil 4 mit einem hier nicht weiter gezeigten, üblicherweise in dem Fahrzeugfußraum vorhandenen Kupplungspedal verbunden ist. An dem Kupplungshebel 3a greift nun außerdem eine Betätigungsstange 6 eines hilfskraftbetätigten Stellmotors 5 an, der mittels eines Befestigungsarmes 7 an dem Getriebegehäuse 2 befestigt ist.In the drawing, an embodiment of the invention is in part Schematic representation shown, which is explained in more detail below. The drawing shows a circuit diagram of the device according to the invention for automatic Clutch actuation of a motor vehicle, in which between a drive motor 1 and a transmission 2, a conventional clutch 3 is arranged. The operation the Coupling takes place by means of a coupling lever 3 a, which is connected via a coupling cable 4 with one which is not shown here and is usually present in the vehicle footwell Clutch pedal is connected. On the clutch lever 3a now also engages Operating rod 6 of a power-operated servomotor 5, which by means of a Fastening arm 7 is fastened to the gear housing 2.

Dieser beispielsweise durch Unterdruckbeaufschlagung betätigbare Servomotor 5 weist eine im Prinzip bekannte Konstruktion auf und wird über eine Leitung 8 von einem Unterdruckspeicher 10 mit Unterdruck versorgt. Der Unterdruckspeicher 10 ist seinerseits mittels einer Leitung 11, in der ein Rückschlagventil 12 eingeschaltet ist, an eine Unterdruckquelle angeschlossen, die in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel, wie ebenfalls an sich bekannt ist, durch die hinter einem Vergaser 14 liegende Ansaugleitung 13 des als Otto-Motor ausgebildeten Antriebsmotors 1 gebildet ist.This servomotor can be operated, for example, by applying a vacuum 5 has a construction which is known in principle and is conveyed via a line 8 from a vacuum reservoir 10 is supplied with vacuum. The vacuum accumulator 10 is in turn by means of a line 11 in which a check valve 12 is switched on is connected to a vacuum source, which in the embodiment shown here, as is also known per se, through the intake line located behind a carburetor 14 13 of the drive motor 1 designed as a gasoline engine is formed.

Die Steuerung der Unterdruckbeaufschlagung des Servomotors 5 erfolgt mittels eines Schaltventils 9, das in Abhängigkeit von bestimmten Betriebszuständen des Fahrzeugs den Servomotor 5 entweder mit dem Unterdruckspeicher 10 oder aber über ein Belüftungsfilter 15 mit der Atmosphäre verbindet. Dabei wird davon ausgegangen, daß die Kupplung durch den Servomotor 5 ausgerückt wird, wenn über die Leitung 8 Unterdruck an den Servomotor gelegt wird. Bei Beaufschlagung des Servomotors 5 mit Atmosphärendruck erfolgt dagegen ein automatisches Einrücken der Kupplung 3.The application of negative pressure to the servomotor 5 is controlled by means of a switching valve 9, which as a function of certain operating states of the vehicle the servomotor 5 either with the vacuum accumulator 10 or else connects to the atmosphere via a ventilation filter 15. It is assumed that that the clutch is disengaged by the servomotor 5 when via the line 8 Negative pressure is applied to the servo motor. When the servo motor 5 is applied At atmospheric pressure, on the other hand, the clutch 3 is automatically engaged.

Grundsätzlich ist jedoch eine umgekehrte automatische Betätigung der Kupplung möglich. Unabhängig von dieser automatischen Betätigung der Kupplung durch den Servomotor 5 kann diese natürlich auch in herkömmlicher Weise über das Kupplungsseil 4 durch Niederdrücken des zugeordneten Kupplungspedals betätigt werden.In principle, however, the reverse automatic actuation of the Coupling possible. Independent of this automatic actuation of the clutch through the servomotor 5 can of course also do this in a conventional manner via the clutch cable 4 can be operated by depressing the associated clutch pedal.

Die Stellung des Schaltventils 9 kann nun in Abhängigkeit von verschiedenen Betriebsgrößen des Fahrzeugs gesteuert werden, wozu dem beispielsweise elektromagnetisch betätigbaren Schaltventil Schaltsignale über einen von einer Stromquelle 17, beispielsweise der Fahrzeugbatterie, gespeisten Stromkreis 16 zugeführt werden. In diesem Stromkreis ist ein Schalter 18 vorgesehen, dessen Zustand abhängig von der Stellung des in dem Fahrzeug angebrachten Fahrpedals ist. Und zwar soll der Schalter 18 an das Schaltventil 9 ein Signal zur Beaufschlagung des Servomotors 5 mit Unterdruck und damit zum Ausrücken der Kupplung 3 weitergeben, wenn das Fahrpedal in einer Leerlaufstellung steht, der Fahrzeugführer also den Fuß vom Fahrpedal genommen hat. In Reihe zu dem fahrpedalstellungsabhängigen Schalter 18 ist ein Schalter 19 angedeutet, der als bei Einschaltung bestimmter Getriebegänge des Geschwindigkeitswechselgetriebes betätigter Unterbrecherschalter ausgebildet sein kann. Dieser Schalter würde beispielsweise bei Einschaltung des Rückwärtsganges oder des ersten und gegebenenfalls auch des zweiten Vorwärtsganges den den Schalter 18 enthaltenden Schaltkreis öffnen und somit dafür sorgen, daß eine fahrpedalabhängige automatische Betätigung der Kupplung nicht mehr möglich ist. Die automatische Kupplungsbetätigung in Abhängigkeit von der Stellung des Fahrpedals würde dann auf die übrigen Getriebegänge beschränkt bleiben, in denen jedoch das Fahrzeug überwiegend betrieben wird und bei denen eine Ausschaltung der Schubbetriebsphasen, sich effektiv auswirken würden. Selbstverständlich braucht jedoch dieser Unterbrechungsschalter 19 nicht vorgesehen zu werden und es kann anstelle dessen oder eventuell auch zusätzlich ein hier nicht gezeigter Schalter vorgesehen sein, mit dem die fahrpedalabhängige Steuerung des Schaltventils abgeschaltet werden kann. Ein solcher handbetätigter Schalter würde dann die Umschaltung des Fahrzeugs auf herkömmlichen Betrieb bewirken.The position of the switching valve 9 can now be a function of various Operating variables of the vehicle are controlled, including, for example, electromagnetically actuatable switching valve switching signals via one of a power source 17, for example the vehicle battery, powered circuit 16 are supplied. In this circuit is a Switch 18 is provided, the state of which depends on the Position of the accelerator pedal mounted in the vehicle is. The switch should be 18 to the switching valve 9, a signal to act on the servo motor 5 with negative pressure and thus pass on to disengage the clutch 3 when the accelerator pedal is in a Idle position is, so the driver has taken his foot off the accelerator pedal. In series with the accelerator pedal position-dependent switch 18, a switch 19 is indicated, than when switching on certain gears of the speed change gear operated breaker switch can be formed. This switch would for example when switching on the reverse gear or the first and possibly also the second forward gear open the circuit containing the switch 18 and thus ensure that an automatic actuation of the clutch that is dependent on the accelerator pedal does not occur more is possible. The automatic clutch actuation depending on the position of the accelerator pedal would then remain limited to the remaining transmission gears in which However, the vehicle is predominantly operated and in which a switch-off of the Overrun phases that would have an effective effect. Needs of course however, this break switch 19 cannot be provided and it can instead its or possibly also a switch, not shown here, is also provided with which the accelerator-dependent control of the switching valve can be switched off can. Such a manually operated switch would then switch over the vehicle effect on conventional operation.

Ebenfalls nicht dargestellt ist die Möglichkeit, parallel zu den Schaltern 18 und 19 einen weiteren Schalter anzuordnen, der ebenfalls ein Signal zum Ausrücken der Kupplung an das Schaltventil 9 dann weitergeben kann, wenn der Fahrzeugführer den Gangwählhebel des Geschwindigkeitswechselgetriebes zur Umschaltung von einem in einen anderen Getriebegang betätigt. Dazu müßte dieser Schalter derart an dem Gangwählhebel angeordnet sein, daß er bei einer Betätigung des Gangwählhebels in Richtung auf die Getriebeleerlaufstellung geschlossen und nach Einlegen des neuen Getriebeganges wieder geöffnet wird. Dies würde eine Umschaltung des Geschwindigkeitswechselgetriebes ohne die übliche Kupplungsbetätigung durch den Fuß des Fahrzeugführers, also einen halbautomatischen Gangwechsel, ermöglichen.The possibility of parallel to the switches is also not shown 18 and 19 to arrange another switch, which also sends a signal to disengage the clutch can then pass on to the switching valve 9 when the vehicle driver the gear selector lever of the speed change gearbox to switch from one operated in another gear. To do this, this switch would have to be connected to the Gear selector lever can be arranged so that it is in when the gear selector lever is actuated Direction to the gearbox neutral position closed and after inserting the new one Transmission gear is opened again. This would change the speed change gear without the usual clutch actuation by the driver's foot, i.e. one semi-automatic gear change, enable.

In der Zeichnung ist nun mit 20 noch eine das Steuerventil 9 ansteuernde Vorrichtung bezeichnet, die mit Drehzahlmeßgebern 21 und 22 zur Erfassung der Drehzahl der Motorkurbelwelle bzw. der Getriebeeingangswelle verbunden ist. Diese Vorrichtung soll einen Drehzahlvergleich durchführen und erst bei etwaiger Drehzahlgleichheit der Wellen vor und hinter der Kupplung ein das Steuerventil 9 zur Belüftung des Servomotors 6 bringendes Steuersignal abgeben. Auf diese Weise wird erreicht, daß der durch Belüftung des Stellmotors 5 bewirkte Kupplungseinrückvorgang erst dann erfolgt, wenn die Drehzahlen vor und hinter der Kupplung im wesentlichen gleich sind. Damit wird nicht schon bei jeder Betätigung des Fahrpedals die Kupplung wieder automatisch eingerückt, sondern erst dann, wenn das Fahrpedal so weit nidergetreten wird, daß der Antriebsmotor auf die am Getriebeeingang vorhandene Drehzahl beschleunigt ist.In the drawing there is now a control valve 9 at 20 Device referred to with speed sensors 21 and 22 for detecting the speed the engine crankshaft or the transmission input shaft is connected. This device should carry out a speed comparison and only if there is any speed equality of the shafts in front of and behind the coupling a control valve 9 for ventilation of the Output servomotor 6 bringing control signal. In this way it is achieved that the clutch engagement process brought about by ventilation of the servomotor 5 only then occurs when the speeds in front of and behind the clutch are essentially the same are. This means that the clutch is not activated again every time the accelerator pedal is pressed automatically engaged, but only when the accelerator pedal is depressed that far is that the drive motor accelerates to the speed present at the gearbox input is.

Das Einkuppeln bei solcher Drehzahlgleichheit ist sehr komfortabel, da ruckfrei, und vermeidet zudem wegen des Fehlens größerer durch die Kupplung zu überwindender Drehzahldifferenzen größeren Kupplungsverschleiß, wodurch die Lebensdauer der Kupplung trotz der größeren Zahl der in Schubphasen durchgeführten automatischen Betätigungen erhalten bleibt.The clutch is very comfortable when the speed is the same, because jerk-free, and also avoids because of the lack of larger through the clutch Overcoming speed differences greater clutch wear, reducing the service life the clutch despite the larger number of automatic ones carried out in overrun phases Actuations is retained.

Claims (1)

ANSPRUCH Einrichtung zur automatischen Betätigung einer zwischen einem Antriebsmotor und einem nachgeschalteten Geschwindigkeitswechselgetriebe angeordneten Kupplung eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit einem hilfskraftbetätigten Stellmotor und einer die Hilfskraftbeaufschlagung in Abhängigkeit von der Stellung des Fahrpedals und des Getriebeschalthebels steuernden Steuervorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß eine einen Drehzahlvergleich vor und hinter der Kupplung (3) durchführende Vorrichtung (20) vorgesehen ist, die mit der Steuervorrichtung (9) zur Abgabe eines die Kupplung bei Drehzahlgleichheit zum Einrücken bringenden Signals verbunden ist. CLAIM Device for the automatic actuation of a between a drive motor and a downstream speed change gear Coupling of a vehicle, in particular a motor vehicle, with an auxiliary power-operated Servomotor and one the auxiliary force application depending on the position the control device controlling the accelerator pedal and the gear shift lever, thereby characterized that a speed comparison before and after the clutch (3) performing device (20) is provided, which is connected to the control device (9) for outputting a signal that brings the clutch into engagement when the speed is the same connected is.
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