DE3243485C2

DE3243485C2 - Bedienungsautomatik für ein mittels einer Brennkraftmaschine angetriebenes Getriebe

Info

Publication number: DE3243485C2
Application number: DE3243485A
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Tonegawa
Original assignee: Diesel Kiki Co Ltd
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 1982-01-13
Filing date: 1982-11-24
Publication date: 1993-10-21
Anticipated expiration: 2002-11-25
Also published as: JPS58121343A; JPH0143647B2; DE3243485A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bedienungsautomatik für ein mittels einer Brennkraftmaschine angetriebenes Getriebe gemäß dem Oberbegriff des einzigen Patentanspruchs.

Eine derartige Bedienungsautomatik ist aus der DE 27 17 256 A1 bekannt.

Aus der DE 30 04 930 A1 ist eine Einrichtung zur automatischen Kupplungsbetätigung bekannt, bei der der ein Leistungsstellglied des Antriebsmotors betätigender Stellmotor auch zur Leistungsverstellung aufgrund von Signalen herangezogen werden kann, wie beispielsweise in Abhängigkeit von Signalen des die Stellung des Fahrpedals ermittelnden Stellungsgebers. Beim Anfahren des Fahrzeugs verstellt eine Regelvorrichtung über einen Stellmotor das Leistungsstellglied zunächst so, daß eine bestimmte Drehzahl der Motorkurbelwelle erreicht wird, bei der ein ausreichendes Motormoment erzeugt wird. Anschließend kann die Kupplung durch entsprechende Ansteuerung des Stellmotors und daraus folgende Atmosphärendruckbeaufschlagung eines pneumatischen Stellmotors so langsam eingerückt werden, daß ein Abfall der Motordrehzahl verhindert wird. Fällt die Drehzahl jedoch ab, so wird der Schließvorgang der Kupplung unterbrochen. Die gleichzeitige Drehzahlregelung über eine entsprechende Ansteuerung des Stellmotors sorgt dann dafür, daß bei steigender Motorkurbelwellendrehzahl der Schließvorgang der Kupplung wieder in Gang gesetzt wird, bis schließlich bei ungefährer Gleichheit der Drehzahlen vor und hinter der Kupplung durch endgültige Atmosphärendruckbeaufschlagung des pneumatischen Stellmotors die Kupplung geschlossen wird.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Bedienungsautomatik der im Oberbegriff des Patentanspruchs angegebenen Art für ein Getriebe zu schaffen, mit dem ein automatisches Einkuppeln beim Anfahren des Fahrzeugs ruckfrei und ohne Abwürgen der Brennkraftmaschine möglich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs gelöst.

Erfindungsgemäß wird, wenn das Gaspedal heruntergetreten wird, beim Anfahren des Fahrzeugs die Drehzahl der Brenn kraftmaschine unabhängig, von der Drehmomentenbelastung auf dem durch die Gaspedalstellung vorbestimmten Wert gehalten. Das heißt die Bedienungsautomatik arbeitet so, daß der Öffnungsgrad α der Drosselklappe sich entsprechend der Änderung der Drehmo mentenbelastung der Brennkraftmaschine im halbeingekuppel ten Zustand ändert, um die Drehzahl der Brennkraftmaschinen auf dem Wert zu halten, der der jeweiligen Gaspedalstellung entspricht. Hierdurch wird verhindert, daß die Drehzahl der Brennkraftmaschine übermäßig ansteigt, bevor der halbeingekuppelte Zustand beim Anfahren erreicht ist, oder die Drehzahl der Brennkraftmaschine übermäßig beim Beenden des halbeingekuppelten Zustands abnimmt (dem voll ständig eingekuppelten Zustand der Kupplung), oder ein Ab würgen der Brennkraftmaschine auftritt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Bedienungs automatik für ein Getriebe;

Fig. 2 ein Kennliniendiagramm zur Darstellung der Be ziehung zwischen der Betriebsstellung des Gaspe dals und der Drehzahl der Brennkraftmaschine bei der Bedienungsautomatik;

Fig. 3 eine Kennlinie eines Drosselklappenstellgliedes für die in Fig. 1 dargestellte Bedienungsauto matik; und

Fig. 4 ein Diagramm zur Darstellung der Betriebskennlinie der Bedienungsautomatik beim Anfahren des Fahrzeugs.

Die Bedienungsautomatik für ein Getriebe ist in Fig. 1 dar gestellt und umfaßt eine Brennkraftmaschine 4, bei der Luft in die Zylinder über einen Einlaßverteiler 5 von einem Ein laßrohr 7 eingesaugt wird. Die Drehung der Kurbelwelle wird über eine ein- und auskuppelbare Kupplung 3 auf die Eingangs welle des Getriebes 2 übertragen. Der Ausgang des Getriebes 2 wird über eine Welle 24 auf die Räder 25 übertragen.

Im Einlaßrohr 7 ist eine Drosselklappe 6 angeordnet, mit der die Einlaßmenge, d. h. die Leistung der Brennkraftmaschine, auf gewöhnliche Weise gesteuert werden kann. Die Kupplung wird mittels der Schwenkung eines Kupplungshebels 17 ein- und aus gekuppelt.

Zur Bedienung des Getriebes 2 in Abhängigkeit von mittels Fühlern zur Erfassung der Betriebsbedingungen der Brennkraft maschine 4 und des Fahrzeugs erfaßter Signale ist eine mit tels eines Wählhebels 10 zum Schalten des Getriebes bedien bare elektronische Steuereinrichtung 14 vorgesehen. Zu diesem Zweck weist das Gaspedal 12 einen daran angeordneten Gaspedal fühler 13 auf, um ein elektrisches Signal zu erhalten, daß der Stellung β des Gaspedals proportional ist. Mit der Drosselklappe 6 ist über einen Gliedertrieb ein Stell glied 8 verbunden, wobei der Öffnungsgrad α der Drosselklap pe 6 mittels eines Drosselklappenfühlers 9 in Abhängigkeit von dem Verschiebungsbetrag der Stellgliedstange erfaßt wird. Mit einem Kupplungshebel 17 ist ein Stellglied 15 verbunden, wobei der Verschiebungsbetrag der Stange des Stellglieds mit tels eines Kupplungsfühlers 16 auf elektrische Weise erfaßt wird.

Ebenfalls ist ein Drehzahlfühler 18 zur Erfassung der Dreh zahl der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine 4, beispiels weise benachbart zum Schwungrad, vorgesehen. Auf der Seite der Ausgangswelle des Getriebes 2 ist ein Fahrzeuggeschwin digkeitsfühler 23 zur Erfassung der Fahrzeuggeschwindigkeit aufgrund der Drehzahl vorgesehen. Die von den oben erwähnten Fühlern 13, 9, 18, 16 und 23 erfaßten Signale werden der elektronischen Steuereinrichtung 14 zugeführt.

Weiter ist ein Stellglied 19 zum Auswählen und Schalten des Getriebes 2 mit einer gewöhnlichen Gabelstange (nicht ge zeigt) vorgesehen, wobei ein Schaltstellungsfühler 20 zur Erfassung der Schaltstellung angeordnet ist. Ein Stellglied 21 zum Schalten des Getriebes 2 ist mit einer bewegbaren Grundplatte des Stellglieds 19 verbunden, wobei ein Schalt stellungsfühler 22 zur Erfassung der Schaltstellung vorge sehen ist.

Die Fühler zur Erfassung der Betriebsstellung oder des Stel lungsbetrages jedes Stellglieds 8, 15, 19 und 21 umfassen Fühler, die eine Änderung des Widerstands oder der Indukti vität erfassen. Die Fühler 18 und 23 zur Erfassung der Dreh zahl arbeiten auf bekannte elektromagnetische Weise. Die Stellglieder 8, 15, 19 und 21 arbeiten mit Flüssigkeits druck, auf fluid-elektromagnetische Weise oder auf irgend eine andere dem Fachmann bekannte Art.

Im folgenden soll die Arbeitsweise der Bedienungsautomatik beschrieben werden. Die Stellung β des Gaspedals 12 wird mittels des Gaspedalfühlers 13 erfaßt, und der Aus gang in Abhängigkeit des Signals der elektronischen Steuer einrichtung 14 zugeführt, die wiederum das Stellglied 8 mit einem Signal versorgt, um den Öffnungsgrad α der Dros selklappe 6 zu steuern. Ebenfalls wird das Signal V des Fahrzeuggeschwindigkeitsfühlers 23 erfaßt und der elektro nischen Steuereinrichtung 14 zugeführt.

Die elektronische Steuereinrichtung 14 liefert Antriebs- oder Betätigungssignale für das Stellglied 15 der Kupplung, das Stellglied 19 des Getriebes zum Wählen und das Stell glied 21 des Getriebes zum Verschieben. Die Arbeitsstel lungen des Stellglieder werden mittels der Fühler 16, 20 und 22 erfaßt und entsprechende Signale der elektronischen Steuereinrichtung 14 von den Fühlern 16, 20 und 22 zurück geführt.

Die elektronische Steuereinrichtung 14 erzeugt Signale zum Antrieb des Stellglieds 8 für die Drosselklappe und des Stellglieds 15 für die Kupplung in Abhängigkeit von der Stellung β des Gaspedals 12. Die Kennlinie des Öffnungsgrades α der Drosselklappe 6 in bezug auf den Bewegungsbetrag ist, wie in Fig. 3 gezeigt, linear.

Die Drehzahl N der Brennkraftmaschine 4 ändert sich zu dieser Zeit linear in Bezug auf die Stellung β des Gaspe dals 2, wie in Fig. 2 gezeigt ist.

Andererseits ist die Steuerung des Hubs des Stellglieds 15 für die Kupplung in bezug auf die Bewegung des Gaspedals 12 vorzugsweise zeitabhängig (Zeitfolgesteuerung) programmiert.

Wenn der Fahrer den Wählhebel 10 von der Parkstellung P oder Neutralstellung N in die Fahrstellung D verschiebt, um das Fahrzeug zu starten, und langsam das Gaspedal von der Leer laufstellung (ungefähr 700 Upm) herunterdrückt, wird bei einer Stellung (Winkel) β₁ von der Linie 41B in Fig. 4 ein Leerlauf AUS-Signal erzeugt. Die Drehzahl der Brennkraftmaschine beträgt zu dieser Zeit ungefähr 1000 Upm. Ein derartiges Signal wird dem Stellglied 15 für die Kupplung zugeführt, welches seinen Betrieb aufnimmt, zuerst schnell und dann unmittelbar, bevor der Hub S₁, bei dem der halbeinge kuppelte Zustand beginnt, langsam. Wenn das Gaspedal 12 bei einer Stellung gehalten wird, bei der β = β₁, wird der Öffnungsgrad α der Drosselklappe 6 so gesteuert, daß die Drehzahl der Brennkraftmaschine 1000 Upm beibehält, und bei den Hub S₂ ist die Kupplung 3 vollständig eingekuppelt.

Wenn das Gaspedal 12 bei einer Stellung β = β₂ gehalten wird, wird die Drehzahl der Brennkraftmaschine 4 bei unge fähr 2000 Upm eingestellt, und die Kupplung 3 ist einge kuppelt.

Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit bis auf einen vorbestimmten Wert zunimmt, wird das Stellglied 15 der Kupplung erneut zum Auskuppeln der Kupplung 3 betätigt. Darauf wird das Stell glied 21 zum Verschieben vom ersten Gang zum zweiten Gang bewegt, um ein Schalten des Getriebes in den zweiten Gang durchzuführen. Dies wird mittels des Verschiebefühlers 22 erfaßt. Das Stellglied 15 für die Kupplung wird dann zu rückgeführt, wodurch die Kupplung 3 eingekuppelt wird.

Durch die Wiederholung des oben beschriebenen Vorgangs wird bei steigender Fahrzeuggeschwindigkeit das Getriebe 2 auf einanderfolgend automatisch in den dritten, vierten und fünf ten Gang geschaltet.

Die Drehzahl der Brennkraftmaschine wird bei der oben be schriebenen Bedienungsautomatik auf einem Wert entsprechend der Stellung des Gaspedals beim Anfahren des Fahr zeugs gehalten. Das Stellglied für die Kupplung zum Einkup peln der Kupplung 3 arbeitet so, daß die Kupplung 3 während dieser Zeit langsam eingreift, und somit wird eine übermäßige Steigerung der Drehzahl der Brennkraftmaschine aufgrund einer Verzögerung des Kupplungseingriffs verhindert. Umgekehrt wird eine Verminderung der Drehzahl der Brennkraftmaschine infolge einer Verzögerung oder eines Abwürgens der Brennkraftmaschine verhindert. Wenn der Bewegungsbetrag des Gaspedals eingestellt ist, ist es möglich, die Startbeschleunigung oder das wei che Starten entsprechend der Belastung einzustellen. Zu sätzlich wird insofern eine ausgezeichnete Wirkung er zielt, als auch beim Verschleiß der Kupplungsscheiben die oben beschriebene Betriebsweise nicht beeinflußt wird, da die Startstellung S₁ des halbeingekuppelten Zustands verändert wird.

Die elektronische Steuereinrichtung 14 arbeitet zusammen fassend wie folgt. Zuerst empfängt die elektronische Steuer einrichtung 14 von dem Fühler 13 ein der Winkelbewegung oder Stellung des Gaspedals 12 entsprechendes Signal. Die elektronische Steuereinrichtung 14 erzeugt dann ein Signal für das Stellglied 8, um die Drosselklappe 6 in entsprechen der Weise einzustellen. Darauf liefert der Fühler 18 ein Signal für die elektronische Steuereinrichtung 14, das der tatsächlichen Brennkraftmaschinendrehzahl entspricht. Dieses Signal wird wiederum mit einem Signal von dem Fühler 13 ver glichen, und im geeigneten Fall wird ein Signal zum Stell glied 8 geliefert, so daß die gewünschte Beziehung zwi schen der Stellung des Gaspedals 12 und der Stellung der Drosselklappe 6 beibehalten wird. Gleichzeitig empfängt die elektronische Steuereinrichtung 14 ein Signal vom Fühler 23, das der Fahrzeuggeschwindigkeit entspricht und ein Sig nal vom Fühler 20, das der Stellung des Getriebes entspricht. Wenn eine gewünschte Beziehung zwischen dem Signal vom Füh ler 20 und dem Signal vom Fühler 18 und/oder dem Signal von dem Fahrzeuggeschwindigkeitsfühler 23 erreicht ist, wird mittels der elektronischen Steuereinrichtung 14 dem Stell glied 15 ein Signal zugeführt, um den Kupplungshebel 17 zu bewegen, und dann dem Stellglied 21 ein Signal zugeführt, um das Getriebe einzustellen. Während der Verschiebung über wacht die elektronische Steuereinrichtung 14 weiter die von den Fühlern 9, 13 und 18 erzeugten Signale, so daß die ge wünschte Beziehung zwischen der Stellung des Gaspedals 12 und der Stellung der Drosselklappe 6 beibehalten wird.

Die oben beschriebene Bedienungsautomatik wurde zwar in Verbindung mit einer Vergaserbrennkraftmaschine beschrie ben, es ist jedoch verständlich, daß eine ähnliche Betriebs weise und eine ähnliche Wirkung bei einer mittels einer Einspritzpumpe betriebenen Brennkraftmaschine erreicht wird, bei der die Einspritzpumpe mittels des Stellglieds 8 gesteu ert wird.

Claims

Bedienungsautomatik für ein mittels einer Brennkraftmaschine angetriebenes Getriebe mit einer zwischen Brennkraftmaschine und Getriebe angeordneten Kupplung, einer Ventileinrichtung zur Steuerung der Drehzahl der Brennkraftmaschine und einem Gaspedal zur Steuerung der Einstellung der Ventileinrichtung, mit
- - einem Gaspedalfühler (13) zur Erfassung der Stellung des Gaspedals (12);
- - einem Fühler (9) zur Erfassung des Öffnungsgrades der Ventileinrichtung (6) der Brennkraftmaschine;
- - einem Drehzahlfühler (18) zur Erfassung der Drehzahl der Brennkraftmaschine (4);
- - einem Fahrzeuggeschwindigkeitsfühler (23) zur Erfassung der Fahrzeuggeschwindigkeit;
- - einer elektronischen Steuereinrichtung (14) zur Aufnahme der Signale von den Fühlern (9, 13, 18, 23) und zur Erzeugung von Steuersignalen;
- - einem ersten, von einem ersten der Steuersignale angetriebenen Stellglied (8) zur Betätigung der Ventileinrichtung (6) in Abhängigkeit der von den Fühlern erfaßten Signale;
- - einem zweiten, von einem zweiten der Steuersignale angetriebenen Stellglied (15) zum schrittweisen Betätigen der Kupplung (3) beim Anfahren;
- - einem dritten, von einem dritten der Steuersignale angetriebenen Stellglied (21) zum Schalten des Getriebes (2),
dadurch gekennzeichnet, daß das erste Signal zum Verändern der Einstellung der Ventileinrichtung (6) während der Betätigung der Kupplung (3) so erzeugt wird, daß die Drehzahl der Brennkraftmaschine (4) unabhängig von deren Lastmoment einen bestimmten, der Stellung des Gaspedals (12) entsprechenden Wert hält.