DE3105043A1 - Einrichtung zur automatischen betaetigung einer kraftfahrzeugkupplung - Google Patents

Einrichtung zur automatischen betaetigung einer kraftfahrzeugkupplung

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur automatischen Betätigung einer Kraftfahrzeugkupplung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Gemäß der DE-OS 28 33 961 wird eine Einrichtung zur automatischen Betätigung einer Kraftfahrzeugkupplung mittels eines hilfskraftbetätigten Stellmotors vorgeschlagen, bei der während des Anfahrens die Hilfskraftbeaufschlagung des Stellmotors so gesteuert wird, daß die Motordrehzahl innerhalb eines vorgegebenen Drehzahlbandes um eine in Abhängigkeit von der Stellung des Fahrpedals veränderliche Solldrehzahl bleibt. Dabei soll der Sollwert der Motordrehzahl nach einer Kurve maximaler Zugkraft verlaufen, das heißt die Solldrehzahl entspricht in jeder Fahrpedalstellung oberhalb der Leerlaufdrehzahl derjenigen Drehzahl, bei der das dieser Pedalstellung zugeordnete maximale Motordrehmoment erreicht wird.
In der zu dieser älteren Anmeldung gehörigen Zusatzanmeldung P 29 27 175.8 sollte die Solldrehzahl ausgehend von der
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stetig ansteigen, wobei ihr Wert zumindest im Bereich stärkerer Pedalbetätigungen unterhalb der der jeweiligen Pedalstellung zugeordneten Drehzahl mit maximaler Zugkraft bleibt, und erst im Bereich maximaler Fahrpedalbetätigung sollte die Solldrehzahl sprungartig auf die der maximalen Zugkraft entsprechende Drehzahl ansteigen.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht nun darin, die in diesen Anmeldungen beschriebene Einrichtung weiterzubilden und dabei insbesondere für einen einwandfreien Startpunkt für den Einsatz der Steuervorrichtung zu sorgen.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich gemäß dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1. Danach soll der Beginn des Anfahrvorganges des Fahrzeugs durch ein der Steuervorrichtung zugeführtes Signal gekennzeichnet sein, das gemäß einer ersten Ausführungsform bei Überschreitung eines vorgegebenen Wertes zur Änderung des Drosselklappenwinkels bzw. des Fahrpedalwinkels über der Zeit und nach einer zweiten Ausführungsform bei Überschreitung eines vorgegebenen Wertes der Änderung der Motordrehzahl über der Zeit gebildet wird. Durch diese Maßnahmen wird ein eindeutiges Startsignal für den Beginn des Anfahrvorgangs des Fahrzeugs geliefert, das nicht mehr temperaturabhängig ist. Würde nämlich nur ein vorgegebener Öffnungswinkel der Drosselklappe oder des Fahrpedals als Kriterium für den Beginn des Anfahrvorganges des Fahrzeugs herangezogen, dann müßte dieser Winkel oberhalb des Nullgas-Winkels beim kalten Motor angeordnet werden, der infolge der temperaturabhängigen Warmlaufanreicherung relativ hoch liegt. Dieser Winkel wäre aber für den warmen Motor allzu hoch und würde dann zu unkomfortablem Anfahren führen, was durch die Erfindung vermieden wird. Im Gegensatz dazu wird jetzt das das Anfahrprogramm auslösende Startsignal nur dann abgegeben, wenn die positive Änderung des Drosselklappenwinkels bzw. des Fahrpedalwinkels über der
<NichtLesbar>
oder aber die positive Änderung der Motordrehzahl über der Zeit einen vorgegebenen Grenzwert erreicht bzw. überschreitet. Dabei können mit den Programmstart anzeigenden Signale sowohl bei der Einrichtung gemäß der Patentanmeldung P 26 33 961.9 als auch bei der Einrichtung gemäß Patentanmeldung P 29 27 175.8 angewendet werden.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung, das ebenfalls bei beiden
<NichtLesbar>
der zuvor genannten Patentanmeldungen verwendet werden. kann, soll die Solldrehzahl zumindest im Bereich kleiner Fahrpedalwinkel auf einen Wert festgelegt sein, der um einen konstanten Betrag oberhalb der jeweiligen Leerlaufdrehzahl liegt. Nach den Angaben in den beiden genannten Patentanmeldungen wird nämlich für die Soll- oder Regeldrehzahl eine Funktion angegeben, die ausgehend von der Leerlaufdrehzahl zumindest an Steigungen ein Anfahren mit maximalem Motormoment ermöglicht. Diese Funktion genügte jedoch nicht den Bedingungen für einfaches Rangieren, das heißt für einen Antrieb des Fahrzeugs mit nur geringen Leistungsanforderungen. Für diesen Betriebsfall des Rangierens wünscht man sich eine Soll- oder Regeldrehzahl, die nur geringfügig über der Leerlaufdrehzahl liegt. Diese Leerlaufdrehzahl ist jedoch, wie oben bereits angedeutet wurde, temperaturabhängig, da sie zum Beispiel bei Kaltstart und während des Warmlaufes durch zusätzliche Kraftstoffzufuhr auf einen höheren Wert als bei Betriebstemperatur gebracht wird. Um nun in jedem Betriebsfall, das heißt sowohl bei kalter als auch bei warmer Maschine für den Rangiervorgang eine optimale Drehzahl zur Verfügung zu haben, wird als Solldrehzahl für den Bereich kleiner Fahrpedalbetätigungswinkel nun ein Wert festgelegt, der gleich der Leerlaufdrehzahl ist oder um einen konstanten Betrag oberhalb der Leerlaufdrehzahl liegt, das heißt
n[tief]1 soll = n[tief]1L oder
n[tief]1 soll = n[tief]1L + K,
wobei n[tief]1 soll die Solldrehzahl, n[tief]1L die Leerlaufdrehzahl und K ein konstanter Betrag ist, der auch negativ sein kann. Auf diese Weise ist die Solldrehzahl temperaturabhängig veränderlich, wobei jedoch die Temperatur nicht gemessen zu werden braucht.
Als Leerlaufdrehzahl n[tief]1L kann dabei der jeweils kleinste Drehzahlmeßwert, der sich nach dem Start des Motors ergibt und ausgehend von Kaltstart mit steigender Motortemperatur geringer wird, erfaßt und gespeichert werden. Um zu verhindern, daß diese Leerlaufdrehzahlbestimmung durch kurzfristige Drehzahleinbrüche infolge unsauberen Motorlaufs verfälscht wird, könnte als Leerlaufdrehzahl derjenige Meßwert herangezogen werden, der oberhalb einer unteren Grenzleerlaufdrehzahl von z. B. 800 - 900 U/min. für den warmen Motor liegt und über eine definierte Mindestdauer von z. B. 0,3 sec. gehalten wird. Darüber hinaus könnte für den jeweils ersten Anfahrvorgang nach dem Start des Motors eine Leerlaufdrehzahl von z. B. 1600 - 1800 U/min vorgegeben werden, um sicherzugehen, daß während des Anlaßvorgangs kein zu tiefer Wert gespeichert wird. Der erste Anfahrvorgang würde dann, insbesondere bei betriebswarmen Motor, bei einer zu hohen Drehzahl bzw. entsprechend starker Gaspedalbetätigung ablaufen, was jedoch in der Folge durch Korrektur des Leerlaufdrehzahlwertes schnell behoben wird.
Das Signal für den Anfahrvorgang des Fahrzeugs und den Beginn der entsprechenden Kupplungsbetätigung kann auch in besonders einfacher Weise von einem dem Gaspedal zugeordneten ersten Schalter abgeleitet werden, der bei der Betätigung des Gaspedals durch den Fuß des Fahrzeugführers geschlossen wird. Dazu könnte beispielsweise eine Anordnung ähnlich derjenigen der Figur 3 der DE-OS 28 23 240 gewählt werden. Die Betätigung dieses ersten Schalters unterscheidet dabei eine Stellungsänderung der Drosselklappe durch willkürliche Gaspedalbetätigung von einer Verstellung der Drosselklappe infolge Warmlaufanreicherung, so daß ein Schließen des Gaspedalschalters infolge Fußbetätigung des Gaspedals ein Signal für das gewünschte Anfahren des Fahrzeugs ist.
Gleichzeitig mit der Betätigung des ersten Schalters kann nun ein Speicher zur Speicherung des gerade anstehenden Leerlauf-Drehzahlwertes angesteuert werden. Diese Leerlaufdrehzahl könnte dann in besonders einfacher Weise zur Bildung der Solldrehzahl herangezogen werden, wobei diese Solldrehzahl auch konstant für alle Fahrpedalstellungen mit Ausnahme der Vollgasstellung bleiben könnte. In der Vollgasstellung des Fahrpedals würde dann ein zweiter Schalter (Kick-down-Schalter) geschlossen werden, bei dessen Betätigung der Speicher eine vorher freigelegte Solldrehzahl für die Kupplungssteuerung abgibt, die gleich
<NichtLesbar>
größer als die dem maximalen Motordrehmoment entsprechende Drehzahl ist, so daß auch ein Anfahren an starken Steigungen mit maximalen Motormoment möglich wird.
Damit nun aber bei einer derart abrupten Änderung der für die Kupplungsregelung maßgeblichen Solldrehzahl n[tief]1 kein schlagartiges Lösen der Kupplung erfolgt, was wegen des relativ großen Abstandes der bei einem Vorgang nahe der Leerlaufdrehzahl befindlichen Motor-Istdrehzahl von der Solldrehzahl zu erwarten wäre, soll bei Betätigung des zweiten Schalters der dem Stellmotor der Kupplung zuzuführende Öffnungsimpuls bis zum Erreichen der neuen Solldrehzahl so begrenzt werden, daß der Motor unter Last, d. h. im Schlupf, hochläuft. In diesem Fall spürt der Fahrer kein Loch während den Einkuppel- und Beschleunigungsvorganges des Fahrzeugs.

Claims (8)

1. Einrichtung zur automatischen Betätigung einer zwischen dem Motor und dem Getriebe angeordneten Kraftfahrzeug-Kupplung mit einem hilfskraftbeaufschlagten Stellmotor und einer die Hilfskraftbeaufschlagung des Stellmotors in Abhängigkeit von der Stellung des Fahrpedals und/oder der vor und hinter der Kupplung gemessenen Drehzahlen steuernden Steuervorrichtung, die während des Anfahrens (anfängliche Getriebeeingangsdrehzahl annähernd 0) die Hilfskraftbeaufschlagung des Stellmotors in der Weise steuert, daß die Motordrehzahl eine in Abhängigkeit von der Stellung des Fahrpedals vorgegebene Solldrehzahl erreicht, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuervorrichtung ein den Beginn des Anfahrvorgangs des Fahrzeugs anzeigendes Signal zuführbar ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Signal bei Überschreitung eines vorgegebenen Wertes der Änderung des Drosselklappenwinkels bzw. des Fahrpedalwinkels über der Zeit gebildet wird.
3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Signal bei Überschreitung eines vorgegebenen Wertes der Änderung der Motordrehzahl über der Zeit gebildet wird.
4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Signal von einem dem Fahrpedal zugeordneten ersten Schalter geliefert wird, der bei einer Betätigung des Fahrpedals durch den Fuß des Fahrzeugführers geschlossen wird.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter, dem Fahrpedal zugeordneter Schalter vorgesehen ist, der bei durchgetretenem Fahrpedal geschlossen wird (Kick-down-Schalter).
6. Einrichtung, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Solldrehzahl zumindest im Bereich kleiner Fahrpedalbetätigungswinkel auf einen Wert festgelegt ist, der der jeweiligen Leerlaufdrehzahl gleich ist oder um einen konstanten Betrag oberhalb derselben liegt.
7. Einrichtung nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Speicher vorgesehen ist, der bei jeder Betätigung des ersten Schalters die in diesem Moment gerade vorliegende Leerlaufdrehzahl des Motors zur Bildung der Solldrehzahl speichert und der bei Betätigung des zweiten Schalters eine vorgegebene maximale Solldrehzahl (n[tief]1 [tief]soll [tief]max) aufschaltet, die größer oder gleich der Drehzahl bei maximalem Motordrehmoment ist.
8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei Betätigung des zweiten Schalters der dem Stellmotor zur Betätigung der Kupplung zuzuführende Öffnungsimpuls bis zum Erreichen der vorgegebenen maximalen Solldrehzahl auf einen die Kupplung im Schlupf haltenden Wert begrenzt.
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