DE3039091C2

DE3039091C2 -

Info

Publication number: DE3039091C2
Application number: DE3039091A
Authority: DE
Inventors: Erhard Dipl.-Ing. Bigalke; Paulus Dipl.-Ing. 3180 Wolfsburg De Heidemeyer; Frank Dipl.-Ing. Zimmermann; Hermann Dr.-Ing. 3300 Braunschweig De Oetting
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1980-10-16
Filing date: 1980-10-16
Publication date: 1990-05-23
Also published as: DE3039091A1

Description

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

Für die automatische Betätigung einer Kraftfahrzeugkupplung zum Zwecke des Gangschaltens wurde durch die DE-OS 28 33 961 eine Einrichtung vorgeschlagen, bei der Hilfskraftbeaufschlagung 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 the gear shift was a device by DE-OS 28 33 961 proposed when applying power to the servomotor is controlled in such a way that the speed difference as required a predetermined gradient of the speed difference change over time is reduced. However, speed sensors are used for this control on both sides of the clutch to be regulated, what means a considerable construction effort.

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 underlying the invention is therefore a To create device for automatic actuation of the clutch with which is a simpler and less complex, but still not less precise regulation is possible.

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. 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 kosntant 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 insbesondere für das Abwärtsschalten gedacht ist, insofern andere Verhältnisse, als hier infolge der in Abhängigkeit von der Fahrzeugmasse und der Gschwindigkeit ruckartig erfolgenden Anhebung der Motordrehzahl verstärkt ein Schaltdruck 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 Verhältnisse zu erreichen, soll die Pausenlänge oberhalb des vorgegebenen Motorbeschleunigungsgrenzwertes und oberhalb eines unteren Grenzwertes der Stellung der Drosselklappe oder des Fahrpedals bei gleichen Beschleunigungswerten mit steigendem Drosselklappen- bzw. Fahrpedalwinkel abnehmen.This object is achieved according to the characterizing part of the patent claim 1. After that, the length of the servomotor supplied Pulses controlled depending on the position of the throttle valve, a distinction must be made between two different operating states. While in one case, especially when shifting up, essentially only the length of the closing impulses needs to be regulated, up to a predetermined average limit of the throttle valve position this closing pulse length remains constant with larger values increases proportionally up to an upper limit of the throttle valve position and if this upper limit, corresponding to a kickdown, is exceeded Throttle position limit jumps to one In the other case, the maximum value increases, in particular for downshifting is intended in so far as other conditions than here due to the dependence on the vehicle mass and the speed jerky increase in engine speed increases Switching pressure can occur. Therefore, according to a training course the invention the length of the pauses with constant closing pulse lengths depending on the position of the throttle valve and the Amount of the change in engine speed over time (engine acceleration) be controllable by going up to a predetermined value of engine acceleration is kept constant and above this value with increasing Engine acceleration is progressively increased. To even with one Downshifting with gas, that is, with the throttle actuated, cheap To achieve conditions, the pause length should be above the specified one Engine acceleration limit and above a lower limit the position of the throttle valve or accelerator pedal at the same Acceleration values with increasing throttle or accelerator pedal angle lose weight.

In der Zeichnung sind Diagramme zur Steuerung der erfindungsgemäßen Einrichtung angegeben, die im folgenden näher erläutert werden. Dabei zeigtIn the drawing are diagrams for controlling the invention Means specified, which are explained in more detail below. Here shows

Fig. 1 ein Impulsdiagramm zur Ansteuerung eines die erfindungsgemäße Kraftfahrzeugkupplung betätigenden Stellmotors, Fig. 1 is a timing diagram for driving a motor vehicle clutch according to the invention operated servomotor,

Fig. 2 ein Diagramm, in dem die Länge des dem Stellmotor zugeführten Schließimpulses in Abhängigkeit vom Drosselklappenwinkel aufgetragen ist und Fig. 2 is a diagram in which the length of the closing pulse supplied to the servomotor is plotted as a function of the throttle valve angle and

Fig. 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. Fig. 3 is a diagram in which the length of the pauses between the individual closing pulses is plotted against the change in engine speed over time (acceleration) with the throttle valve angle as a parameter.

Aus der Fig. 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 T _P 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 Fig. 1 of the drawing, the shape of the actuating motor for actuating the motor vehicle clutch arranged between the drive motor and the speed change transmission can be supplied with actuating pulses, with T ₁ the length of the closing pulses resulting in a clutch closing and with T _P the length of the closing pulses between these existing breaks are entered on a time scale. By changing the length of the closing pulse or the length of the breaks, control of the engagement of the clutch can be achieved, with increasing the closing pulse lengths a faster engagement of the clutch and increasing the breaks result in a slower, softer engagement of the clutch. Instead of controlling the breaks, the clutch could of course also be actuated in the direction of opening.

In der Fig. 2 ist nun der Verlauf der Schließimpulslängen T₁ über dem Drosselklappenwinkel, der auch dem Fahrpedalwinkel entspricht, aufgetragen. Dabei wird bis zu einem mittleren Grenzwert α₂ 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 ≧ α₂) 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 T _1max 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 course of the closing pulse lengths T ₁ is plotted over the throttle valve angle, which also corresponds to the accelerator pedal angle. Here, a constant closing pulse length is predetermined up to an average limit value α ₂ of the throttle valve angle, which is set for a quick, but essentially jerk-free clutch engagement when shifting up with relatively little gas. With larger throttle valve angles ( α _DK ≧ α ₂) the pulse length is increased proportionally according to the throttle valve angle, so that a quicker engagement of the clutch is ensured. Above an upper limit value α _{K of} the throttle valve angle, i.e. when the throttle valve is fully depressed (kick-down), the closing pulse length should increase abruptly to a maximum value T _{1 max in} order to abruptly engage the clutch within a very short time and without significant consideration to achieve shift comfort.

In der Fig. 3 wird dagegen der Verlauf der Pausenlängen über 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 Fig. 3 mit einer ausgezogenen Linie angedeutete Kurve für Drosselklappenwinkel kleiner oder höchstens gleich einem unteren Grenzwert α₁, praktisch also für Abwärtsschaltvorgänge ohne Gas, während die mit unterbrochenen Linien angedeuteten Kurvenzüge für Drosselklappenwinkel größer als α₁ 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, on the other hand, the course of the pause lengths over the engine acceleration d N ₁ / d t is plotted with the throttle valve angle α _DK as a parameter. These pause lengths should be controlled in particular when shifting down, in which special measures must be taken to avoid shift jerks. The pause length should be essentially constant up to a predetermined value of the engine acceleration regardless of the throttle valve angle and progressively increasing above this engine acceleration value. The indicated in Fig. 3 with a solid line curve for throttle angle is considered less than or at most equal to a lower limit value α ₁, practically speaking for downshifts without gas, while the direction indicated by broken line curves are for the throttle valve angle greater than α ₁ apply, wherein the increase in the length of the pause is increasingly weakened as the throttle valve angle increases. The control of the pause length as a function of the acceleration measured on the engine crankshaft thus has the effect that a jerk to be feared otherwise when shifting downward is largely prevented by the pause between the individual engagement pulses being adapted accordingly with increasing engine acceleration. Essentially only a single speed sensor is required for this clutch control, namely on the motor side, depending on its signals or depending on the changes in its signals over time, the clutch is controlled.

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 zwischen dem Ausrücken und dem Einrücken der Kupplung ermitteln.The switching direction, i.e. whether in a higher or a lower Gear should be shifted, could be through in the shift alleys Contacts are determined. The switching direction can also be present a speed sensor attached to the transmission input shaft by comparing the measured values before and after the switching process or determine between disengaging and engaging the clutch.

Claims

1.Device for the automatic actuation of a motor vehicle clutch arranged between a drive motor, which can be controlled by arbitrary adjustment of an actuator, and a speed change transmission when shifting gears with an auxiliary power-operated, clock-controlled servomotor, which can be supplied with closing impulses which are separated by pauses and / or opening pulses, depending on the operating state of the drive motor are characterized in that the ratio of the closing pulse length to the pause or opening pulse length can be controlled as a function of the position of the actuator.

2. Device according to claim 1, characterized in that when shifting up the transmission, the length of the closing pulses with pauses kept constant or the pause length given in the control loop is constant up to a first average limit value ( α ₂) of the actuator position, with larger values up to one the upper limit value ( α _K ) of the actuator position increases proportionally and increases suddenly to a maximum value ( T _{1 max} ) when the upper limit value is exceeded.

3. Device according to claim 1, characterized in that when shifting down the transmission, the length of the pauses ( T _P ) with constant closing pulse lengths depending on the position of the actuator and on the size of the temporal change in the speed of the drive motor (motor acceleration) is controllable .

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

5. Device according to claim 4, characterized in that the length of the breaks ( T _P ) decreases above the predetermined engine acceleration limit value with the same acceleration values with increasing actuator angle.