DE3039091A1

DE3039091A1 - Motor vehicle gear change mechanism - has clutch servo-actuated by pulses whose duration is specified function of throttle position

Info

Publication number: DE3039091A1
Application number: DE19803039091
Authority: DE
Inventors: Erhard Dipl.-Ing. Bigalke; Paulus Dipl.-Ing. 3180 Wolfsburg Heidemeyer; Hermann Dr.-Ing. 3300 Braunschweig Oetting; Frank Dipl.-Ing. Zimmermann
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1980-10-16
Filing date: 1980-10-16
Publication date: 1982-05-13
Also published as: DE3039091C2

Abstract

The arrangement is intended for automatically actuating a clutch arranged between a motor vehicle engine and a gear change mechanism during gear change. It uses a servo-motor in response to an intermittent signal whereby closure pulses (T1) are separated by pauses and/or opening pulses whose duration is a function of operational parameters. The duration of the pulses is controlled by the position of the engine throttle (alpha DK) or the accelerator pedal. The duration (T1) of the closure pulses with constant-length pauses, or the duration of the pauses, pref. remains constant (T1S) up to a medium throttle or pedal position (alpha 2), then increases proportionally (to T1K) with that position to a given opening (alpha K), and above that jumps to a max. (T1max) (alpha K = kick down).

Description

Einrichtung zur automatischen Betätigung Device for automatic actuation

einer Kraftfahrzeugkupplung Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur automatischen Betätigung einer Kraftfahrzeugkupplung gemäß dem Oberbegriff des Pa.tentanspruchs 1. a motor vehicle clutch The invention relates to a device for the automatic actuation of a motor vehicle clutch according to the preamble of Patent claim 1.

Für die automatische Betätigung einer Kraftfahrzeugkupplung zum Zwekke des Gangschaltens wurde durch die DE-OS 28 33 961 eine Einrichtung vorgeschlagen, bei der die Rilfskraftbeaufschlagung des Stellmotors in der Weise gesteuert wird, daß die Drehzahldifferenz nach Maßgabe eines vorgegebenen Gradienten der Drehzahldifferenzänderung über der Zeit verringert wird. Für diese Regelung werden jedoch Drehzahlsensoren zu beiden Seiten der zu regelnden Kupplung erforderlich, was einen erheblichen Bauaufwand bedeutet.For the automatic actuation of a motor vehicle clutch for the purpose of gear shifting was proposed by DE-OS 28 33 961 a device, in which the auxiliary force application of the servomotor is controlled in such a way that the speed difference according to a predetermined gradient of the change in speed difference is decreased over time. However, speed sensors are used for this regulation required on both sides of the clutch to be controlled, which is a considerable construction effort means.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht daher darin, eine Einrichtung zur automatischen Betätigung der Kupplung zu schaffen, mit der eine einfachere und weniger aufwendige, trotzdem aber nicht weniger genaue Regelung möglich ist.The object on which the invention is based is therefore to provide a To create means for the automatic actuation of the clutch, with the one simpler and less complex, but nevertheless no less precise regulation possible is.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1. Danach wird also die Länge der dem Stellmotor zugeführten Impulse in Abhängigkeit von der Stellung der Drosselklappe gesteuert, wobei zwei unterschiedliche Betriebszustände zu unterscheiden sind.This problem is solved in accordance with the characterizing part of the patent claim 1. After that, the length of the servomotor supplied Impulses controlled depending on the position of the throttle, with two different Operating states are to be distinguished.

Während in einem Fall, insbesondere beim Aufwärtsschalten, im wesentlichen nur die Länge der Schließimpulse geregelt zu werden braucht, wobei bis zu einem vorgegebenen mittleren Grenzwert der Drosselklappenstellung diese Schließimpulslänge konstant bleibt, bei größeren Werten bis zu einem oberen Grenzwert der Drosselklappenstellung proportional zunimmt und bei Überschreitung dieses oberen, einem Kick-down entsprechenden Grenzwertes der Drosselklappenstellung sprungartig auf einen Höchstwert ansteigt, ergeben sich im anderen Fall, der inbesondere für das Abwärtsschalten gedacht ist, in sofern andere Verhältnisse, als hier infolge der in Abhängigkeit von der Pahrzeugmasse und der Geschwindigkeit ruckartig erfolgenden Anhebung der Motordrehzahl verstärkt ein Schaltruck auftreten kann. Deshalb soll hier gemäß einer Weiterbildung der Erfindung die Länge der Pausen bei konstant gehaltenen Schließimpulslängen in Abhängigkeit von der Stellung der Drosselklappe und von der Größe der zeitlichen Änderung der Motordrehzahl (Motorbeschleunigung) steuerbar sein, indem sie bis zu einem vorgegebenen Wert der Motorbeschleunigung konstant gehalten wird und oberhalb dieses Wertes mit zunehmender Motorbeschleunigung progressiv erhöht.wird. Um auch bei einem Abwärtsschalten mit Gas, das heißt mit betätigter Drosselklappe, günstige Vcrhältnisse zu erreichen, soll die Pausenlänge oberhalb dea vorgegebenen Motorbeschleunigungsgrenzwertes und oberhalb eines unteren Grenzwertes der Stellung der Drosselklappe oder des Fahrpedals bei gleichen Beschleunigungswerten mit steigendem Drosselklappen- bzw. Fahrpedalwinkel abnehmen.While in one case, especially when upshifting, essentially only the length of the closing pulses needs to be regulated, with up to one specified mean limit value of the throttle valve position this closing pulse length remains constant, with larger values up to an upper limit value of the throttle valve position increases proportionally and when this upper limit is exceeded, corresponding to a kick-down Throttle position limit value rises abruptly to a maximum value, result in the other case, which is especially intended for downshifting, in so far other circumstances than here as a result of the depending on the vehicle mass and the speed increased jerky increase in engine speed a shift jerk can occur. Therefore, according to a further development of the invention the length of the pauses with the closing pulse lengths kept constant as a function of on the position of the throttle valve and on the size of the change over time Engine speed (engine acceleration) can be controlled by up to a predetermined value Value of the motor acceleration is kept constant and above this value with increasing engine acceleration is progressively increased. To even with a downshift to achieve favorable conditions with gas, i.e. with the throttle valve actuated, should be the length of the pause above the specified motor acceleration limit value and above a lower limit value of the position of the throttle valve or the accelerator pedal at the same acceleration values with increasing throttle valve or accelerator pedal angle decrease.

In der Zeichnung sind Diagramme zur Steuerung der erfindungsgemäßen Einrichtung angegeben, die im folgenden näher erläutert werden. Dabei zeigen Figur 1 ein Impulsdiagramm zur Ansteuerung eines die erfindungsgemäße Kraftfahrzeugkupplung betätigenden Stellmotors, Figur 2 ein Diagramm, in dem die Länge des dem Stellmotor zugeführten Schließimpulses in Abhängigkeit vom Drosselklappenwinkel aufgetragen ist und Figur 3 ein Diagramm, in dem über der zeitlichen Änderung der Motordrehzahl (Beschleunigung) die Länge der zwischen den einzelnen Schließimpulsen vorgesehenen Pausen aufgetragen ist mit dem Drosselklappenwinkel als Parameter.In the drawing are diagrams for controlling the inventive Facility specified, which are explained in more detail below. Show figure 1 shows a pulse diagram for controlling a motor vehicle clutch according to the invention actuating servomotor, Figure 2 is a diagram in which the length of the servomotor applied closing pulse as a function of the throttle valve angle and FIG. 3 is a diagram in which the change in engine speed over time (Acceleration) the length of the between the individual closing impulses provided pauses is plotted with the throttle valve angle as a parameter.

Aus der Figur 1 der Zeichnung geht also die Form der dem Stellmotor zur Betätigung der zwischen dem Antriebsmotor und dem Geschwindigkeitswechselgetriebe angeordneten Kraftfahrzeugkupplung zuzuführenden Betätigungsimpulse hervor, wobei mit T1 die Länge der ein Kupplungsschließen ergebenden Schließimpulse und mit TP die Länge der zwischen diesen Schließimpulsen vorhandenen Pausen in einem Zeitmaßstab eingetragen ist. Durch Änderung der Schließimpulslänge bzw. der Länge der Pausen kann dabei eine Steuerung des Zufassens der Kupplung erreicht werden, wobei mit Vergrößerung der Schließimpulslängen ein rascheres Zufassen der Kupplung und mit Vergrößerung der Pausen ein langsameres, weicheres Zufassen der Kupplung bewirkt wird. Anstelle einer Steuerung der Pausen könnte natürlich auch die Kupplung in Richtung Öffnen angesteuert werden.From the figure 1 of the drawing, the shape of the servomotor goes to operate the between the drive motor and the speed change gear arranged motor vehicle clutch out to be supplied actuation pulses, wherein with T1 the length of the closing impulses resulting in a clutch closing and with TP the length of the pauses between these closing pulses on a time scale is registered. By changing the closing pulse length or the length of the pauses control of the engagement of the clutch can be achieved, with Enlargement of the closing impulse lengths a quicker gripping of the clutch and with Increasing the breaks results in a slower, softer grip on the clutch will. Instead of controlling the pauses, the clutch in Direction opening can be controlled.

In der Figur 2 ist nun der Verlauf der Schließimpulslängen T1 über dem Drosselklappenwinkel, der auch dem Fahrpedalwinkel entspricht, aufgetragen. Dabei wird bis zu einem mittleren Grenzwert α 2 des Drosselklappenwinkels eine konstante Schließimpulslänge vorgegeben, die auf ein zügiges, jedoch im wesentlichen ruckfreies Greifen der Kupplung beim Aufwärtsschalten mit relativ wenig Gas eingestellt ist. Bei größeren Drosselklappenwinkeln (α DK #α 2)wird die Pulslänge entsprechend dem Drosselklappenwinkel proportional vergrößert, so daß ein schnelleres Zufassen der Kupplung gewährleistet wird. Oberhalb eines oberen Grenzwertes α K des Drosselklappenwinkels, also bei vollständigem Durchtreten der Drosselklappe (kick-down), soll die Schließimpulslänge sprungartig auf einen Höchstwert T1max ansteigen, um auf diese Weise ein abruptes Zufassen der Kupplung innerhalb kürzester Zeit und ohne wesentliche Rücksicht auf den Schaltkomfort zu erreichen.In FIG. 2, the profile of the closing pulse lengths T1 is now over applied to the throttle valve angle, which also corresponds to the accelerator pedal angle. In this case, up to a mean limit value α 2 of the throttle valve angle a constant closing pulse length is given, which is based on a rapid, but essentially Jerk-free clutch engagement set when upshifting with relatively little gas is. With larger throttle valve angles (α DK # α 2) the pulse length becomes enlarged proportionally according to the throttle valve angle, so that a faster Gripping the clutch is guaranteed. Above an upper limit value α K of the throttle valve angle, i.e. when the throttle valve is fully opened (kick-down), the closing impulse length should jump to a maximum value T1max increase in order to abruptly grip the clutch within the shortest possible time To achieve time and without significant consideration of the shifting comfort.

In der Figur 3 wird dagegen der Verlauf der Pausenlängen aber der Motorbeschleunigung dN1/dt und zwar mit dem Drosselklappenwinkel α DK als Parameter aufgetragen. Eine Steuerung dieser Pausenlängen soll dabei insbesondere beim Abwärtsschalten erfolgen, bei dem zur Vermeidung von Schaltrucken besondere Maßnahmen zu treffen sind. Dabei soll die Pausenlänge bis zu einem vorgegebenen Wert der Motorbeschleunigung unabhängig von dem Drosselklappenwinkel im wesentlichen konstant und oberhalb dieses Motorbeschleunigungswertes progressiv zunehmend sein. Dabei. gilt die in der Figur 3 mit einer ausgezogenen Linie angedeutete Kurve für Drosselklappenwinkel kleiner oder höchstens gleich einem unteren Grenzwertα 1, praktisch also für Abwärtsschaltvorgänge ohne Gas, während die mit unterbrochenen Linien angedeuteten Kurvenzüge für Dosselklappenwinkel größer als α 1 gelten sollen, wobei der Anstieg der Pausenlänge mit größer werdendem Drosselklappenwinkel zunehmend abgeschwächt wird. Die Steuerung der Pausenlänge in Abhängigkeit von der an der Motorkurbelwelle gemessenen Beschleunigung bewirkt also, daß ein beim Abwärtsschalten ansonsten zu befürchtender Ruck weitgehend unterbunden wird, indem mit zunehmender Motorbeschleunigung die Pause zwischen den einzelnen Einkuppelimpulsen entsprechend angepaßt wird. Dabei ist für diese Kupplungsregelung im wesentlichen nur ein einziger Drehzahlgeber, und zwar auf der Motorseite notwendig, in Abhängigkeit von dessen Signalen bzw. in Abhängigkeit von den zeitlichen Änderungen seiner Signale die Kupplung geregelt wird.In FIG. 3, however, the course of the pause lengths is the Motor acceleration dN1 / dt with the throttle valve angle α DK as Parameters plotted. A control of these pause lengths should in particular take place when downshifting, in which special to avoid jerky shifting Measures are to be taken. The length of the pause should be up to one predetermined value of the engine acceleration regardless of the throttle valve angle essentially constant and progressive above this motor acceleration value be increasing. Included. the one indicated by a solid line in FIG. 3 applies Curve for throttle valve angle less than or at most equal to a lower limit value α 1, so practical for downshifts without throttle, while those with interrupted Lines indicated curves apply to Dosselklappenwinkel greater than α 1 should, with the increase in the length of the pause as the throttle valve angle increases is increasingly weakened. The control of the pause length depending on the The acceleration measured on the engine crankshaft therefore causes a downshift Otherwise the jolt to be feared is largely prevented by increasing Motor acceleration, the pause between the individual clutch impulses accordingly is adjusted. There is essentially only one for this clutch control Tachometer, on the motor side necessary, depending on it Signals or, depending on the changes in its signals over time, the clutch is regulated.

Die Schaltrichtung, das heißt ob in einen höheren oder einen niedrigeren Gang geschaltet werden soll, könnte durch in den Schaltgassen angebrachte Kontakte ermittelt werden. Auch läßt sich die Schaltrichtung bei Vorhandensein eines an der Getriebeeingangswelle angebrachten Drehzahlgebers durch Vergleich der Meßwerte vor und nach dem Schaltvorgang oder wischen dem Ausrücken und dem Einrücken der Kupplung ermitteln.The switching direction, that is, whether in a higher or a lower direction Gear is to be shifted, could be attached in the shift gates contacts be determined. The switching direction can also be used if there is one at the Gearbox input shaft attached speed sensor by comparing the measured values and after the shift or between the disengagement and engagement of the clutch determine.

Claims

A N S P R Ü C H E 1. Device for the automatic actuation of a arranged between a drive motor and a speed change gear Motor vehicle clutch when shifting gears by means of a power-operated, clock-controlled Servomotor, depending on the operating state by breaks and / or opening pulses separate closing pulses can be supplied, characterized in that the length of the Pulses supplied to the servomotor as a function of the position of the throttle valve or the accelerator pedal is controllable.

2. Device according to claim 1, characterized in that the length the closing impulses with pauses kept constant or those given in the control loop Pause length up to a first mean limit value (α 2) of the throttle valve or accelerator pedal position is constant, with larger values up to an upper limit value (α,) the throttle or accelerator pedal position increases proportionally when the upper limit value is exceeded, suddenly to a maximum value (T1 max) increases.

3. Device according to claim 1, characterized in that the length the pauses (Tp) with the closing pulse sounds kept constant depending on the Position of the throttle valve or the accelerator pedal and on the size of the temporal Change of the speed of the drive motor (motor acceleration) is nl.ctlxrbar.

4. Device according to claim 3, characterized in that the length the pauses is constant up to a predetermined value of the engine acceleration and above this value increases progressively with increasing engine acceleration.

5. Device according to claim 4, characterized in that the length the pauses above the specified motor acceleration limit value with the same Acceleration values decrease with increasing throttle valve or accelerator pedal angle.