DE3334723C2 - Control device for controlling an engine and an automated clutch of motor vehicles - Google Patents
Control device for controlling an engine and an automated clutch of motor vehiclesInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung zur Steuerung eines Motors und einer automatisierten Kupplung von Kraftfahrzeugen, insbesondere bei Rangierbetrieb.The invention relates to a control device for Control of an engine and an automated one Coupling of motor vehicles, especially at Shunting operation.
Beim Rangieren müssen mit einem Fahrzeug Geschwindig keiten gefahren werden können, die noch unterhalb der Geschwindigkeit liegen, die im ersten Gang und Motor leerlaufdrehzahl auftreten. Dies ist nur möglich, wenn mit schleifender Kupplung gefahren wird. Bei kon ventionellen Fahrzeugen mit manuell zu betätigenden Kupplungen ist dieser Fahrzustand vom Fahrer mit Hilfe des Kupplungspedals und des Gaspedals einigermaßen leicht zu beherrschen. Bei automatischen Kupplungen entfällt das Kupplungspedal und der Fahrer hat nur noch das Gas- oder Fahrpedal. Die Möglichkeiten des Fahrers zur feinstufigen Dosierung des Kupplungseingriffs sind damit erheblich eingeschränkt. Weiterhin strebt bei drehzahlgeregelten Motoren, z. B. bei in Nutzfahrzeugen allgemein üblichen, mit einer Einspritzpumpe versehenen Dieselmotoren, die Drehzahlregelung - abhängig von der Gaspedalstellung - eine bestimmte Drehzahl an. Dieses geschieht unabhängig davon, welche Last der Motor zu ziehen hat, also wie stark der Kupplungseingriff ist. Da der Kupplungseingriff aber in der Regel drehzahlab hängig erfolgt, ist besonders im unteren Gaspedalstell bereich eine genaue Dosierung des Fahrpedals (Gaspedal) sehr schwierig. Eine genau dosierte Regelung des Kupp lungseingriffs, abhängig von der Motordrehzahl oder von der Fahrzeugbeschleunigung, ist also kaum möglich, da der Motor mittels des Drehzahlreglers die ihm fest vorgegebene Drehzahl anstrebt, egal wie hoch die Motor last durch einen kleinen oder großen Kupplungseingriff ist. Es ist also einmal das Problem, daß die Motordreh zahl im Einkuppelbereich nicht ausreichend fein dosier bar ist, und weiterhin, daß die Drehzahlregelung des Motors eine Abstufung unmöglich macht. Der Fahrer hätte dann nur doch die Möglichkeit, über ein ständiges Vor- und Zurückbewegen des Fahrpedals sehr kleine Fahrge schwindigkeiten einzustellen.When maneuvering with a vehicle must be fast can be driven that are still below the Speed are in first gear and engine idle speed occur. This is only possible if is driven with a sliding clutch. At con conventional vehicles with manually operated Clutches is this driving condition by the driver with the help the clutch pedal and the accelerator pedal to some extent easy to master. With automatic clutches the clutch pedal is omitted and the driver only has the accelerator or accelerator pedal. The possibilities of the driver for fine adjustment of the clutch engagement thus significantly restricted. Continue to strive for speed controlled motors, e.g. B. in in commercial vehicles generally usual, provided with an injection pump Diesel engines, the speed control - depending on the Accelerator pedal position - a certain speed. This happens regardless of what load the engine is on pull, i.e. how strong the clutch engagement is. As the clutch engagement, however, usually revs down pending, is particularly in the lower accelerator pedal position range an exact dosage of the accelerator pedal (accelerator pedal) very difficult. A precisely metered regulation of the clutch intervention, depending on the engine speed or the vehicle acceleration, is hardly possible there the engine by means of the speed controller which fixed it target speed, no matter how high the engine load through a small or large clutch engagement is. So there is the problem that the engine rotation dosing in the coupling area is not sufficiently fine bar, and further that the speed control of the Motors makes a gradation impossible. The driver would have then only the possibility of a constant advance and moving the accelerator pedal back very small Fahrge adjust speed.
Aus der Druckschrift DE-OS 29 27 175 ist eine Einrich tung zur Steuerung eines Motors und einer automatisier ten Kupplung von Kraftfahrzeugen bekannt. Der Fahrer kann durch die Betätigung des Gaspedals zwischen zwei Programmen wählen. Dabei wird zunächst ein als Anfahr linie bezeichneter Verlauf der Sollmotordrehzahl einge stellt, bei der im Bereich stärkerer Pedalbetätigungen die Drehzahl immer unterhalb der Drehzahl mit maximaler Zugkraft bleibt. Dieses begrenzte Motordrehzahlniveau ergibt eine geringere Kupplungsarbeit mit verhältnismä ßig niedrigeren Werten für die Wärmeentwicklung und den Verschleiß. Gleichzeitig werden die Motorgeräusche und der Verbrauch des Motors wegen der niedrigen Drehzahlen begrenzt. Bei einem Grenzanfahrverhalten (Kavalier- Start) soll jedoch die Anfahrdrehzahl in Vollastnähe bis zu der dem maximalen Motordrehmoment zugeordneten Motordrehzahl schlagartig angehoben werden. Dabei wird die Motordrehzahlanhebung auf der Linie maximaler Pedalbetätigung bzw. maximalen Drosselklappenwinkels durchgeführt. Der Umschaltpunkt wird durch eine Kraft schwelle am Fahrpedal, beispielsweise durch Anbringung eines zusätzlichen Federanschlages, realisiert. Der Fahrer kann jedoch nicht einen speziellen Rangierbe trieb anwählen. Es steht ihm nur eine Kennlinie des Gaspedals, nämlich eine geknickte, zur Verfügung.From the publication DE-OS 29 27 175 Einrich device for controlling a motor and an automation known coupling of motor vehicles. The driver can be operated by pressing the accelerator pedal between two Select programs. First of all, one is used as a start line marked course of the target engine speed provides, in the area of stronger pedal operations the speed always below the speed with maximum Traction remains. This limited engine speed level results in a lower coupling work with relative ig lower values for the heat development and the Wear. At the same time the engine noise and the consumption of the engine because of the low speeds limited. With a limit approach behavior (cavalier Start), however, the starting speed should be close to full load up to that assigned to the maximum engine torque Engine speed can be raised suddenly. Doing so the engine speed increase on the line maximum Pedal actuation or maximum throttle valve angle carried out. The switchover point is a force Threshold on the accelerator pedal, for example by attachment an additional spring stop. Of the However, drivers cannot use a special shunting device select drive. It is only a characteristic of the Accelerator pedals, namely a kinked one, are available.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Einrichtung der eingangs genannten Art so auszu bilden, daß beim Rangieren eines Kraftfahrzeuges sehr fein dosierbare Geschwindigkeiten fahrbar sind.The object of the present invention is to establish a facility of the type mentioned above form that when maneuvering a motor vehicle very much finely adjustable speeds are mobile.
Diese Aufgabe wird durch die Ausbildung gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Aufgabenlösung sind in den Unter ansprüchen angegeben. This task is accomplished by training according to claim 1 solved. Advantageous and practical training the task solution according to the invention are in the sub claims specified.
Die erfindungsgemäße Ausbildung gibt die Möglichkeit, beim Rangierfahrbetrieb mit dem Fahrpedal bzw. Gaspe dal durch Vergrößerung des Stellweges im unteren Ge schwindigkeitsbereich genaue, fein dosierbare Fahrzeug geschwindigkeiten einstellen zu können.The training according to the invention gives the possibility when maneuvering with the accelerator or accelerator dal by increasing the travel in the lower Ge speed range accurate, finely metered vehicle to be able to set speeds.
Die Erfindung eignet sich vorzüglich für Nutzfahrzeuge mit automatisch arbeitenden Kupplungen, bei denen der Motor mit Hilfe eines Drehzahlreglers geregelt wird. Die Erfindung ist aber auch bei nichtdrehzahlgeregel ten Motoren vorteilhaft anwendbar.The invention is particularly suitable for commercial vehicles with automatic clutches, in which the Motor is controlled using a speed controller. The invention is also with non-speed control ten motors can be used advantageously.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert werden.The invention will now be described with reference to the accompanying Drawing will be explained in more detail.
Die Zeichnung zeigt in schematischer Darstellung einen Motor 2, der über eine Welle 4 mit einer Kupplung 6 ver bunden ist. Die Kupplung ist über eine Welle 8 mit ei nem Getriebe 10 verbunden, das eine Welle 12 antreibt, an der die anzutreibenden Fahrzeugräder 14 angeordnet sind, von denen nur eines dargestellt ist.The drawing shows a schematic representation of a motor 2 , which is connected via a shaft 4 with a clutch 6 a related party. The clutch is connected via a shaft 8 to a transmission 10 which drives a shaft 12 on which the vehicle wheels 14 to be driven are arranged, only one of which is shown.
Die Kraftstoffzufuhr zum Motor wird mit Hilfe eines Gebers 16 gesteuert, der üblicherweise das bekannte Gaspedal ist.The fuel supply to the engine is controlled with the aid of an encoder 16 , which is usually the known accelerator pedal.
Zur Steuerung des Getriebes 10 ist eine über einen Schalt hebel 18 an einem Getriebeschaltgeber 33 betätigbare Getriebeschaltung 20 vorgesehen. To control the transmission 10 , a gear shift 20 that can be actuated via a shift lever 18 on a gear shift transmitter 33 is provided.
Der Geber 16 weist einen Signalausgang 22 auf, der über eine Leitung 24 mit einem Signaleingang 26 einer Motor steuereinrichtung 28 verbunden ist, die Teil einer Steu ereinrichtung 30 ist.The encoder 16 has a signal output 22 which is connected via a line 24 to a signal input 26 of an engine control device 28 which is part of a control device 30 .
Die Steuereinrichtung 30 weist ferner eine Kupplungs steuereinrichtung 32, einen Programmwähler 34 sowie einen Gangsensor 36 zum Erkennen, ob der erste Gang oder der Rückwärtsgang eingeschaltet ist, auf.The control device 30 also has a clutch control device 32 , a program selector 34 and a gear sensor 36 for detecting whether the first gear or the reverse gear is switched on.
Der Motor 2 ist mittels eines Steuersignals der Motor steuereinrichtung 28 steuerbar, das einem Signalein gang 38 zuführbar ist.The motor 2 can be controlled by means of a control signal from the motor control device 28 , which can be fed to a signal input 38 .
Die Kupplung 6 ist mittels eines Steuersignals der Kupp lungssteuereinrichtung 32 betätigbar, das einem Sig naleingang 40 zuführbar ist.The clutch 6 can be actuated by means of a control signal of the clutch control device 32 , which can be fed to a signal input 40 .
Das Getriebe 10 ist ebenfalls elektrisch steuerbar, und zwar über Signaleingänge 42, denen Steuersignale der Getriebeschaltung 20 zum Einlegen des jeweils gewünschten oder erforderlichen Ganges zuführbar sind.The transmission 10 is also electrically controllable, via signal inputs 42, which control signals of the transmission circuit 20 are fed to engage the particular desired or required gear.
Ein Drehgeber 44 dient der Erfassung der Drehzahl nMot des Motors 2. Die Drehzahlinformation wird der Kupp lungssteuereinrichtung 32 über eine Leitung 46 zuge führt.A rotary encoder 44 is used to detect the speed n Mot of the motor 2 . The speed information is supplied to the clutch control device 32 via a line 46 .
Ein Drehgeber 15 dient der Erfassung der Fahrzeugge schwindigkeit, die beispielsweise am Rad 14 abgegriffen wird. Die Fahrzeuggeschwindigkeitsinformation wird der Motorsteuereinrichtung 28 über eine Leitung 17 zugeführt. A rotary encoder 15 is used to detect the speed of the vehicle, which is tapped, for example, at the wheel 14 . The vehicle speed information is supplied to the engine control device 28 via a line 17 .
Die Steuereinrichtung 30 dient u. a. dazu, im Bereich kleiner Geschwindigkeiten, beispielsweise des ersten Ganges und des Rückwärtsganges, die Abstufbarkeit der Fahrzeuggeschwindigkeit zu verfeinern, um so das Ran gieren zu erleichtern, was vorliegend dadurch erreicht wird, daß der unterste Stellbereich des Gebers 16 für geringe Motordrehzahlen bzw. Fahrzeuggeschwindigkeiten in einer Motor-Rangier-Steuereinrichtung 48 vergrößert und das von der Kupplungssteuereinrichtung 32 gesteuerte Kupplungsmoment einem größeren Stellweg des Gebers 16 oder einem größeren Motordrehzahlbereich in einer Kupp lungs-Rangiersteuereinrichtung 50 zugeordnet wird.The control device 30 serves, among other things, to refine the gradability of the vehicle speed in the range of low speeds, for example the first gear and the reverse gear, so as to facilitate maneuvering, which is achieved in the present case in that the lowest setting range of the encoder 16 for low engine speeds or vehicle speeds in an engine shunting controller 48 increases and controlled by the clutch control means 32 clutch torque is assigned to a larger travel of the sensor 16 or a higher engine speed range in a Kupp lungs-Rangiersteuereinrichtung 50th
Mit den Bezugszeichen 52 und 54 sind eine Motor-Normal betrieb-Steuereinrichtung bzw. eine Kupplung-Normalbe trieb-Steuereinrichtung bezeichnet.Reference numerals 52 and 54 denote an engine normal operation control device or a clutch normal operation control device.
Hat der Fahrer den ersten Gang oder Rückwärtsgang ein gelegt, so steht am Ausgang des Gangsensors 36 ein Sig nal an, das einem UND-Gatter 56 über eine Leitung 58 zugeführt wird. Betätigt der Fahrer zusätzlich noch den Programmwähler 34 für Rangierbetrieb, so wird dem UND- Gatter 56 über eine Leitung 60 ein weiteres Signal zu geführt. Sind beide Signale gleichzeitig vorhanden, schaltet das UND-Gatter 56 durch und steuert vorzugs weise über ein Zeitglied 60 mit Abschaltverzögerung die Steuereinrichtungen 52 und 48 der Motorsteuerein richtung 28 und die Steuereinrichtungen 54 und 50 der Kupplungssteuereinrichtung 32 über vorgeschaltete UND- Gatter 62 und 64 bzw. 66 und 68 an. Die Signaleingänge der UND-Gatter 62 und 66 für das Ausgangssignal des UND-Gatters 56 bzw. des Zeitgliedes 60 sind negiert. Has the driver put the first gear or reverse gear, a signal is at the output of the gear sensor 36 , which is fed to an AND gate 56 via a line 58 . If the driver also actuates the program selector 34 for maneuvering, a further signal is fed to the AND gate 56 via a line 60 . If both signals are present at the same time, the AND gate 56 switches through and preferably controls the control devices 52 and 48 of the motor control device 28 and the control devices 54 and 50 of the clutch control device 32 via upstream AND gates 62 and 64 or via a timer 60 with a switch-off delay . 66 and 68 on. The signal inputs of the AND gates 62 and 66 for the output signal of the AND gate 56 and the timer 60 are negated.
Durch diese Ausbildung ist sichergestellt, daß für Ran gierbetrieb im ersten Gang oder Rückwärtsgang die Steuer einrichtungen 52 und 54 für Normalbetrieb ausgeschaltet und die Steuereinrichtungen 48 und 50 für Rangierbetrieb eingeschaltet sind.This configuration ensures that for Ran gierbetrieb in first gear or reverse gear, the control devices 52 and 54 are switched off for normal operation and the control devices 48 and 50 are switched on for maneuvering.
Die Ausgangssignale der Steuereinrichtungen 48, 52 der Motorsteuereinrichtung 28 werden dem Signaleingang 38 des Motors 2 über ein ODER-Gatter 70 und die Ausgangs signale der Steuereinrichtungen 50, 54 der Kupplungs steuereinrichtung 32 den Signaleingängen 40 der Kupp lung 6 über ein ODER-Gatter 72 zugeführt.The output signals of the control devices 48 , 52 of the motor control device 28 are the signal input 38 of the motor 2 via an OR gate 70 and the output signals of the control devices 50 , 54 of the clutch control device 32 are fed to the signal inputs 40 of the coupling 6 via an OR gate 72 .
Hat der Fahrer den ersten Gang oder Rückwärtsgang ein gelegt sowie gleichzeitig den Programmwähler auf Ran gierbetrieb gestellt, werden die Steuereinrichtungen 48 und 50 eingeschaltet und werden die Ausgangssig nale des Gebers 16 der Steuereinrichtung 48 und die Ausgangssignale des Drehgebers 44 der Steuereinrich tung 50 zur Auswertung und Erzeugung von Steuersig nalen zur Steuerung des Motors 2 und der Kupplung 6 zugeführt.If the driver has the first gear or reverse gear set provided as well as simultaneously yaw operating the program selector to Ran, the control devices are turned on 48 and 50 and the Ausgangssig dimensional encoder 16 of the control device 48 and the output signals of the encoder 44 of the Steuereinrich tung 50 for evaluation and Generation of tax signals to control the engine 2 and the clutch 6 supplied.
Die Steuereinrichtung 48 arbeitet in diesem Betriebs zustand so, daß über einen größeren Stellweg des Ge bers 16 - in der Zeichnung über den halben Gesamtstell weg - eine geringere Fahrzeuggeschwindigkeit gesteuert wird als im Normalbetrieb.The control device 48 works in this operating state so that over a larger travel of the Ge transmitter 16 - in the drawing over half the total position - a lower vehicle speed is controlled than in normal operation.
Die Steuereinrichtung 50 arbeitet in diesem Betriebs zustand so, daß über einen größeren Drehzahlbereich des Motors 2 - in der Zeichnung bis nMot = 1.100 - ein geringeres Kupplungsmoment eingesteuert wird als im Normalbetrieb. In this operating state, the control device 50 operates in such a way that a lower clutch torque is applied over a larger speed range of the engine 2 - in the drawing to n Mot = 1,100 - than in normal operation.
Ab Überschreitung jeweils vorgebbarer Stellwerte für den Geber-Stellweg und die Drehzahl des Motors für Ran gierbetrieb wird zur Vermeidung von Kupplungs- und Mo torschäden auf ein Steuerprogramm zur Angleichung an den Normalbetrieb umgeschaltet.As soon as the specified control values for the encoder travel and the speed of the motor for Ran yaw mode is used to avoid clutch and mo damage to a tax program for adjustment switched over to normal operation.
Anstelle der Drehzahl des Motors kann auch der Stellweg des Gebers 16 als Information der Kupplungssteuerein richtung zugeführt werden. Es ist auch möglich, die Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder das Kupplungsüber tragungsmoment über einen bestimmten Stellweg des Ge bers für kleine Geschwindigkeiten oder bestimmte un tere Drehzahlbereiche konstant zu lassen.Instead of the speed of the motor, the travel of the encoder 16 can be supplied as information to the directional clutch control. It is also possible to keep the vehicle speed and / or the clutch transmission torque constant over a certain travel of the encoder for low speeds or certain un lower speed ranges.
Wird der erste Gang oder der Rückwärtsgang verlassen, so sperren die UND-Gatter 64 und 68 infolge Sperrens des UND-Gatters 56 und werden die UND-Gatter 62 und 66 über deren negierte Signaleingänge freigegeben, so daß automatisch vom Rangierfahrprogramm auf den Normal betrieb umgeschaltet wird, der durch die Motor-Normal betrieb-Steuereinrichtung 52 und die Kupplung-Normal betrieb-Steuereinrichtung 54 geregelt wird.If the first gear or the reverse gear is left, the AND gates 64 and 68 lock due to the blocking of the AND gate 56 and the AND gates 62 and 66 are released via their negated signal inputs, so that the maneuvering program automatically switches to normal operation is controlled by the engine normal operation control device 52 and the clutch normal operation control device 54 .
Claims (9)
- a) einen vom Fahrer betätigbaren Programmwähler (34) für Rangierbetrieb, durch den ein in der Steuer einrichtung (30) vorgesehenes Rangierfahrprogramm ansteuerbar und aktivierbar ist, durch das im Be reich kleiner Geschwindigkeiten die Fahrzeug geschwindigkeit feiner dosierbar ist;
- b) eine Motorsteuereinrichtung (28) mit einer das Rangierfahrprogramm enthaltenden Motor-Rangier steuereinrichtung (48), durch die einem vorbe stimmten unteren Stellbereich eines Gebers (16) für kleine Fahrzeuggeschwindigkeiten oder Motor drehzahlen ein gegenüber dem Normalbetrieb größe rer Stellweg des Gebers (16) zugeordnet wird;
- c) eine Kupplungssteuereinrichtung (32) mit einer das Rangierfahrprogramm enthaltenden Kupplungs-Ran giersteuereinrichtung (50), durch die einem, dem größeren unteren Stellweg des Gebers (16) entspre chenden, unteren Drehzahlbereich des Motors (2) gegenüber dem Normalbetrieb geringere von der Kupplung (6) übertragene Kupplungsmomente zugeord net werden;
- d) eine Umschalteinrichtung, die vom Rangierfahrpro gramm auf das Normalfahrprogramm schaltet, wenn eine Kupplungsüberwachungseinrichtung eine Über hitzung der Kupplung feststellt.
- a) a driver-operated program selector ( 34 ) for maneuvering, through which a control device ( 30 ) provided for maneuvering can be activated and activated, through which the vehicle speed can be more finely metered in the range of low speeds;
- b) a motor control device ( 28 ) with a motor-maneuvering control device ( 48 ) containing the maneuvering drive program, by means of which a predetermined lower setting range of a transmitter ( 16 ) for low vehicle speeds or engine speeds is a larger travel of the transmitter ( 16 ) compared to normal operation is assigned;
- c) a clutch control device ( 32 ) with a clutch maneuvering control device containing the maneuvering driving program ( 50 ), through which a, the larger lower travel of the encoder ( 16 ) corre sponding, lower speed range of the motor ( 2 ) compared to normal operation less of the clutch ( 6 ) transmitted clutch torques are assigned;
- d) a switching device that switches from the maneuvering program to the normal driving program when a clutch monitoring device detects overheating of the clutch.
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