DE3623888C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum automatischen Be­ tätigen einer Kraftfahrzeugreibungskupplung nach dem Oberbe­ griff des Anspruches 1.

Eine derartige Einrichtung zum automatischen Betätigen einer Kraftfahrzeugreibungskupplung ist aus der DE 30 43 347 A1 be­ kannt. Auch bei dieser bekannten Einrichtung erfolgt der Ein­ kuppelvorgang und auch der Auskuppelvorgang abhängig von ver­ schiedenen Betriebsparametern eines Verbrennungsmotors mit Brennstoffeinspritzung, wobei ein derartiger Betriebsparame­ ter beispielsweise die Drehzahl des Motors ist. Bei dieser bekannten Einrichtung erfolgt somit eine automatische Betä­ tigung der Kraftfahrzeugreibungskupplung abhängig von Fahr­ zeugzuständen des betreffenden Fahrzeugs. Es ist ferner auch eine Fühleinrichtung vorhanden zum Erzeugen von elektrischen Signalen oder Daten, welche verschiedene Betriebsparameter und Fahrzustände wiedergeben, beispielsweise die Motordrehzahl oder die Fahrzeuggeschwindigkeit und es ist schließlich auch eine Steuereinrichtung in Form einer Programmsteue­ rung vorhanden, welche die elektrischen Signale bzw. Daten empfängt und aus diesen Signalen bzw. Daten optimale Ein­ kupplungsbedingungen oder Auskupplungsbedingungen ermit­ telt und welche Steuersignale zur Steuerung von wenigstens einem Stellglied erzeugt, um eine automatische Betätigung der Kraftfahrzeugreibungskupplung zu ermöglichen.

Aus der DE 30 28 250 A1 ist eine Vorrichtung zur automati­ schen Betätigung einer Kraftfahrzeugreibungskupplung be­ kannt, deren Betätigungsorgan von einer steuerbaren An­ triebsvorrichtung zwischen einer Auskuppelposition, bei der die Kupplung drehzahlunabhängig ausgekuppelt ist, und einer Einkuppelposition, bei der die Kupplung vollständig eingekuppelt ist, bewegbar ist. Das wesentliche dieser be­ kannten Vorrichtung besteht darin, daß die Position des Betätigungsorgans im Bereich zwischen einer Position be­ ginnender Drehmomentübertragung (Schleifbereich) und der Einkuppelposition von einer auf die Motordrehzahl anspre­ chenden, den Einkuppelbetrieb der Antriebsvorrichtung steuernden Programmsteuerung nach einer mittels eines Funktionsgebers vorgegebenen Charakteristik als Funktion der Motordrehzahl einstellbar ist. Demnach wird auch bei dieser bekannten Vorrichtung der Einkupplungsvorgang ab­ hängig von vorhandenen Bedingungen des Motors, speziell der Motordrehzahl durchgeführt, wobei aber die Kupplung starken Belastungen ausgesetzt werden kann, da der Schleifbereich bzw. die Dauer des Schleifbereichs sich fortwährend abhängig von der jeweils vorhandenen Drehzahl des Motors ändert.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, eine Einrichtung zum automatischen Betätigen einer Kraft­ fahrzeugreibungskupplung der angegebenen Gattung zu schaf­ fen, bei welcher der automatische Einkupplungsvorgang und auch der automatische Auskupplungsvorgang der Reibungs­ kupplung glatt, ruckfrei und bei höchstmöglicher Schonung der Kupplung durchgeführt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeich­ nungsteil des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

Erfindungsgemäß wird also der Einkuppelvorgang oder Aus­ kuppelvorgang nicht an bestimmte vorherrschende Bedingun­ gen des Verbrennungsmotors oder des Fahrzeugs angepaßt, sondern es wird umgekehrt ein Zustand des Motors an einen gewünschten optimalen Einkupplungsvorgang angepaßt, d. h. es wird über die einzuspritzende Brennstoffmenge die Dreh­ zahl des Motors so verändert, daß optimale Einkupplungsbe­ dingungen bzw. Auskupplungsbedingungen erreicht werden können, die dann zu einem ruckfreien, sanften und beson­ ders schonenden Einkupplungsvorgang bzw. Auskupplungsvor­ gang führen.

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand von Ausführungsbei­ spielen unter Hinweis auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen.

Fig. 1 schematisch eine Wiedergabe einer Ausführungsform einer Steuereinrichtung für einen Verbrennungsmo­ tor von Fahrzeugen mit Merkmalen nach der Erfindung;

Fig. 2 ein Blockdiagramm einer in Fig. 1 dargestellten Steuereinrichtung;

Fig. 3 eine Darstellung von Kennlinien zum Erläutern des Änderungszustands der Solleinspritzmenge, welche in der in Fig. 2 dargestellten Steuereinrichtung fest­ gelegt ist;

Fig. 4 ein Flußdiagramm eines in einem Mikrocomputer durchzuführenden Steuerprogramms, um dieselbe Funktion wie die der in Fig. 2 dargestellten Steuereinrichtung durchzuführen;

Fig. 5 ein ins einzelne gehendes Flußdiagramm, in welchem der momentane Steuerschritt des in Fig. 4 darge­ stellten Flußdiagramms wiedergegeben ist; und

Fig. 6 ein ins einzelne gehendes Flußdiagramm, das einen weiteren Algorithmus für den momentanen Steuer­ schritt darstellt.

In Fig. 1 ist schematisch eine Ausführungsform einer Steuer­ einrichtung für einen Verbrennungsmotor in Fahrzeugen mit Merkmalen nach der Erfindung wiedergegeben. Eine Steuereinrichtung 1 steuert das Wechseln von Gängen in einem Fahrzeug 3, das von einem Verbrennungsmotor 2 angetrieben wird, und die Kraftstoffmen­ ge, welche von einer Kraftstoffeinspritzpumpe 4 in den Motor 2 eingespritzt wird. Das Fahrzeug 3 ist mit einer Reibungs­ kupplung 5, welche mit einer Abtriebswelle 2a des Motors 2 verbunden ist, und mit einem Schaltgetriebe 6 ausgestattet, welches über die Reibungskupplung 5 mit der Abtriebswelle 2a verbunden ist. Ein erstes Stellglied 7, das durch ein elek­ trisches Signal gesteuert wird, ist mit der Kupplung 5 ver­ bunden, und das Steuern des Ein-/Auskuppelvorgangs der Kupp­ lung 5 wird durch das erste Stellglied 7 durchgeführt. Das Schaltgetriebe 6 ist mit zweiten und dritten Stellgliedern 8 und 9 verbunden, welche ebenfalls durch elektrische Signale gesteuert werden; die zweiten und dritten Stellglieder 8 und 9 dienen dazu, das Schaltgetriebe 6 zum Wechseln der Gänge zu betätigen.

Um die Kraftstoffmenge, die von der Einspritzpumpe 4 einge­ spritzt wird, zu regulieren, ist eine Steuerzahnstange 4a zum Regulieren der von der Pumpe 4 eingespritzten Kraft­ stoffmenge mit einem vierten Stellglied 10 verbunden, um die Position der Zahnstange 4a einzustellen. Die ersten bis vierten Stellglieder 4 bis 10 werden jeweils durch erste bis dritte Steuersignale C₁ bis C₄ gesteuert, welche von einer Steuereinrichtung 12 abgegeben worden sind.

Die Steuereinrichtung 12 erhält Drehzahlsignale N, welche die Drehzahl des Verbrennungsmotors 2 darstellen, Beschleuni­ gungsdaten A, welche die Stellung eines Gaspedals 14 wieder­ geben, Temperaturdaten W, welche die Kühltemperatur des Mo­ tors 2 wiedergeben, und Fahrzeug-Geschwindigkeitsdaten V, welche die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs wiedergeben; die Daten N, A, W und V werden von einer Sensoreinheit 13 geliefert. Die Sensoreinheit 13 ist aus herkömmlichen Senso­ ren gebildet, die erforderlich sind, um jeweils die vorer­ wähnten Daten zu erhalten. Die Steuereinrichtung 1 weist fer­ ner einen Kupplungssensor 15 zum Erzeugen eines Kupplungs­ signals CL, welches das Ergebnis der Feststellung des Be­ triebszustandes der Kupplung 5 anzeigt, einen Sensor 16 zum Erzeugen eines Schaltgetriebe-Stellungssignals GP, welches die Schaltstellung des Schaltgetriebes 6 anzeigt, und einen Sensor 17 zum Erzeugen eines Zahnstangen-Positionssignals RP auf, welches die Stellung der Steuerzahnstange 4a anzeigt. Die Signale CL, GP und RP werden von den Sensoren 15, 16 und 17 in die Steuereinrichtung 12 eingegeben.

In der Steuereinrichtung 12 wird eine Berechnung unter Zugrunde­ legung der eingegebenen Daten und eingegebenen Signale durch­ geführt, um die Schaltstellung des Schaltgetriebes 6 dem Be­ triebszustand des Fahrzeugs zu diesem Zeitpunkt anzupassen. Die ersten bis dritten Stellglieder 7, 8 und 9 werden je­ weils durch die ersten bis dritten Steuersignale C₁, C₂ und C₃ angesteuert, welche als Ergebnis der vorerwähnten Berech­ nung abgegeben worden sind. Ferner wird eine Steuerberechnung zum Steuern der von der Pumpe 4 eingespritzten Kraftstoff­ menge ebenfalls in der Steuereinrichtung 12 durchgeführt. Diese Steuerberechnung wird auf der Basis der verschiedenen Daten von der Sensoreinheit 13 und auf der Basis der Signale von jedem der Sensoren 15 bis 17 durchgeführt. Das vierte Stell­ glied 10 wird mittels des vierten Steuersignals C₄ ange­ steuert, welches entsprechend dem Ergebnis der Steuerbe­ rechnung abgegeben worden ist.

In Fig. 2 ist ein Blockdiagramm dargestellt, welches eine Ausführung der Steuereinrichtung 12 der Fig. 1 darstellt. Die Steuereinrichtung 12 weist eine Schnittstellenschaltung 21, an welche die Daten N, A, W und V eingegeben werden, eine Gang­ wechsel-Steuereinheit 22 zum Steuern der Kupplung 5 und des Schaltgetriebes 6 und eine Einspritzmengen-Steuereinheit 23 auf, um die von der Pumpe 4 eingespritzte Kraftstoffmenge zu steuern.

Die Daten N, A, W und V werden über die Schnittstellenschal­ tung 21 einer Datensammelleitung 24 zugeführt, und die Gang­ wechsel-Steuereinheit 22 erhält die Daten A, N und V über die Datensammelleitung 24 zusätzlich zu den Signalen CL und GP. Aufgrund der vorstehend erwähnten Daten und Signale be­ rechnet und gibt die Gangwechsel-Steuereinheit 22 die ersten bis dritten Signale C₁, C₂ und C₃, welche notwendig sind, um das Schaltgetriebe 6 in die optimale Schaltposition für den Betriebszustand des Verbrennungsmotors 4 zu dem jeweiligen Zeitpunkt zu bringen. Die Betätigungen der Kupplung und des Schaltgetriebes 6 werden automatisch entsprechend der Aus­ gabe dieser Steuersignale C₁ bis C₃ durchgeführt, und es wird die optimale Schaltstellung erhalten. Das heißt, ein elektronisch gesteuertes Übertragungssystem ist durch die Reibungskupplung 5, das Schaltgetriebe 6, die ersten bis dritten Stellglieder 7 bis 9 und die Gangwechsel-Steuerein­ heit 22 gebildet.

Die Einspritzmengen-Steuereinheit 23 ist vorgesehen, um die in den Motor 2 eingespritzte Kraftstoffmenge dem Schaltzu­ stand der Kupplung 5 anzupassen, und sie weist eine Steu­ erungsberechnungseinheit 25 und eine Servosteuereinheit 26 auf, welche auf das Ausgangssignal D₀ von der Steuerungs- Berechnungseinheit 25 und auf das Zahnstangen-Stellungssig­ nal PR anspricht und das vierte Steuersignal C₄ zum Betäti­ gen des vierten Stellglieds 10 in der Weise abgibt, daß eine durch das berechnete Ausgangssignal D₀ festgelegte Einspritz­ menge erhalten wird.

Die Steuerungsberechnungseinheit 25 ist mit einer ersten Sollwert-Berechnungseinheit 25 versehen, um eine Sollkraft­ stoffeinspritzmenge zum Steuern der Motordrehzahl entspre­ chen der Grenzdrehzahl-Regelkennlinie auf der Basis des Aus­ gangssignals von der Schnittstellenschaltung 21 in der Weise zu berechnen, daß die Drehzahlsteuerung des Motors 2 ent­ sprechend dem Grenzdrehzahl-Steuermode gemäß der Betätigung des Gaspedals 14 durchgeführt wird, wenn die Kupplung 5 ein­ gekuppelt ist. Die Steuerungsberechnungseinheit 25 weist auch eine zweite Sollwert-Berechnungseinheit 28 auf, welche eine Sollkraftstoffmenge berechnet, welche zum Steuern der Motordrehzahl in dem isochronen Drehzahlmode erforderlich ist, um so die Drehzahl des Verbrennungsmotors 2 auf einer vorgeschriebenen Drehzahl zu halten, um zu verhindern, daß die Drehzahl des Motors 2 übermäßig ansteigt, wenn der Motor 2 unbelastet ist, da die Kupplung 5 ausgekuppelt ist. Erste und zweite Solldaten D₁ und D₂, welche die jeweiligen Soll­ kraftstoffmengen darstellen, werden von den beiden Berech­ nungseinheiten 27 und 28 entsprechend den Berechnungsergeb­ nissen abgegeben. Die ersten und zweiten Daten D₁ und D₂ wer­ den an eine Datenauswähleinheit 31, welche Schalter 29 und 30 aufweist, welche entsprechend dem Kupplungssignal CL ar­ beiten, und an eine Datenmodifiziereinheit 32 angelegt.

Die Datenmodifiziereinheit 32 gibt vorübergehende bzw. mo­ mentane Solldaten D₃ ab, deren Wert sich von der Sollein­ spritzmenge, welche durch die zweiten Solldaten D₂ darge­ stellt ist, nach Verstreichen einer Zeit auf die Sollein­ spritzmenge ändert, welche durch die ersten Solldaten D₁ dargestellt worden ist, wenn festgestellt wird, daß die Kupplung 5 entsprechend dem Kupplungssignal CL von dem ausge­ kuppelten in den eingekuppelten Zustand gebracht worden ist. Die momentanen Solldaten D₃ werden dann an die Datenauswähl­ einheit 31 angelegt.

Nunmehr wird die Ausführung der Datenauswähleinheit 31 be­ schrieben. Der Schalter 29 erhält die ersten und zweiten Solldaten D₁ und D₂ und wird umgeschaltet, wie durch die gestrichelte Linie angezeigt ist, um die zweiten Solldaten D₂ auszuwählen, wenn das Kupplungssignal CL einen ausgekup­ pelten Zustand der Kupplung 5 anzeigt. Dagegen wird der Schalter 29 in die durch eine ausgezogene Linie wiedergege­ bene Schaltstellung umgeschaltet, um die ersten Solldaten D₁ auszuwählen, wenn das Kupplungssignal CL den eingekuppel­ ten Zustand der Kupplung 5 anzeigt. Das durch den Schalter 29 gewählte Ausgangssignal und die dritten Solldaten D₃ wer­ den an den anderen Schalter 30 angelegt. Der Schalter 30 spricht auf das Kupplungssignal CL und ein Ausgangssignal CO von einer Vergleichseinheit 33 an, um die Größe zwischen dem Inhalt der ersten und dritten Solldaten D₁ bzw. D₃ zu ver­ gleichen, und dessen Umschalten wird folgendermaßen durchge­ führt. Zuerst werden die dritten Solldaten D₃ durch das Kupp­ lungssignal CL entsprechend dem Feststellen der Tatsache aus­ gewählt, daß die Kupplung 5 von dem ausgekuppelten in den eingekuppelten Zustand umgeschaltet worden ist. Der Schalter 30 wird dann umgeschaltet, um das von dem Schalter 29 ausge­ wählte Ausgangssignal entsprechend dem Ausgangssignal CO zu wählen, welches den Zustand darstellen wird, in welchem D₃D₁ ist. Dieser Umschaltzustand wird beibehalten, bis die Kupplung 5 von dem ausgekuppelten in den eingekuppelten Zustand umgeschaltet ist.

Obwohl in dieser Ausführungsform die Datenwähleinheit 31 in Fig. 2 so dargestellt ist, daß sie durch zwei Schalter gebildet ist, und die Datenauswähleinheit 21 die Funktion hat, den Zustand des Kupplungssignals CL und des Ausgangs­ signals CO zu unterscheiden, wie aus der vorstehenden Be­ schreibung zu ersehen ist, kann diese Funktion ohne weiteres auch mittels eines elektronischen Schalters mit aktiven Ele­ menten, wie Transistoren oder auch mit Hilfe eines Mikropro­ zessors durchgeführt werden.

Der Berechnungsausgang D₀, welcher von der Datenauswählein­ heit 31 abgegeben worden ist, wird als ein Befehlssignal ab­ gegeben, welches die Sollkraftstoffeinspritzmenge zu diesem Zeitpunkt anzeigt, und wird an die Servosteuereinheit 26 an­ gelegt.

Bei dieser Auslegung werden die beiden Schalter 29 und 30 so umgeschaltet, wie durch ausgezogene Linien dargestellt ist, wenn die Kupplung 5 eingekuppelt ist, so daß die ersten Soll­ daten D₁ an die Servosteuereinheit 26 als Berechnungsaus­ gangsdaten D₀ eingegeben werden. Folglich wird der Motor 2 entsprechend einem Grenzdrehzahl-Steuermode auf der Basis der ersten Solldaten D₁ betrieben und nimmt einen normalen Drehzahlsteuermode an, in welchem die Motordrehzahl durch das Gaspedal 14 gesteuert wird. Wenn die Kupplung 5 ausge­ kuppelt wird, da beispielsweise ein Gangwechselvorgang er­ forderlich ist, wird nur der Schalter 29 umgeschaltet, wie durch die gestrichelte Linie angezeigt ist, so daß die zwei­ ten Solldaten D₂ als berechnete Ausgangsdaten D₀ an die Ser­ vosteuereinheit 26 angelegt werden. Folglich wird in diesem Fall der Motor 2 in einem isochronen Drehzahlsteuermode be­ trieben, und die Motordrehzahl wird unabhängig von dem Be­ lastungszustand des Motors auf einem vorherbestimmten Wert gehalten, so daß es nicht zu einem übermäßigen Anstieg der Motordrehzahl kommt, selbst wenn die Kupplung 5 ausgekuppelt wird.

Wenn die Kupplung 5 danach durch die Gangwechsel-Steuerein­ heit 22 eingekuppelt wird, werden durch die Datenmodifizier­ einheit 32 die dritten Solldaten D₃ abgegeben, deren Inhalt sich im Verlauf der Zeit ändert, wie oben ausgeführt ist. Da der Schalter 30 der Datenwähleinheit 31 zu diesem Zeit­ punkt so umgeschaltet wird, wie durch die gestrichelte Linie angezeigt ist, werden die dritten Solldaten D₃ anstelle der zweiten Solldaten D₂ der Servosteuereinheit 36 zu dem­ selben Zeitpunkt zugeführt, wenn die Kupplung 5 eingekuppelt wird. Da der Inhalt der dritten Solldaten D₃ zu diesem Zeit­ punkt gleich demjenigen der zweiten Solldaten ist, wenn die Kupplung 5 gerade eingekuppelt worden ist, ändert sich die Drehzahl des Motors 2 kaum, selbst wenn die dritten Sollda­ ten D₃ anstelle der zweiten Solldaten D₂ durch den Auswähl­ vorgang der Datenwähleinheit 31 gewählt werden. Folglich kommt es zu keinem starken mechanischen Stoß oder Ruck in dem Verbrennungsmotor 2, der Kupplung 5 und dem Schaltge­ triebe 6, selbst wenn die Kupplung 5 vollständig eingekup­ pelt ist. Nach dem Einkuppeln der Kupplung 5 ändert sich der Inhalt der dritten Solldaten D₃, um sie so im Verlaufe der Zeit dem Inhalt der ersten Solldaten D₁ anzunähern. Wenn folglich die Kupplung eingekuppelt ist, wird die Sollein­ spritzmenge geändert, um so den Betriebssteuermode des Mo­ tors nach und nach von dem isochronen Drehzahlsteuermode auf den Grenzdrehzahl-Steuermode zu ändern. Der Schalter 30 wird durch das Ausgangssignal CO so umgeschaltet, wie durch die ausgezogene Linie dargestellt ist, wenn von der Vergleichs­ einheit 33 festgestellt wird, daß der Inhalt der dritten Solldaten D₃ annähernd gleich dem Inhalt der ersten Solldaten D₁ geworden ist. Da in diesem Fall der Schalter 29 umge­ schaltet wird, wie durch die ausgezogene Linie angezeigt ist, wählt die Datenauswähleinheit 31 die ersten Solldaten D₁ und danach wird der Motor 2 in dem Grenzdrehzahl-Steuer­ mode entsprechend der Betätigung des Gaspedals 14 betrieben.

In Fig. 3 sind Kennlinien zum Erläutern des Änderungszustands der Solleinspritzmenge dargestellt, welche durch die dritten Solldaten D₃ dargestellt ist. Die in Fig. 3 wiederge­ gebenen Kennlinien stellen die Beziehung zwischen der Kraft­ stoffmenge und der Motordrehzahl dar, wobei als Parameter die Betätigungsstellungen R₁ bis R₃ des Gaspedals 14 ange­ geben sind. Wenn der Motor 2 in dem Grenzdrehzahl-Steuermode gesteuert wird, werden die Kraftstoffeinspritzmenge und die Motordrehzahl entsprechend der Betätigungsstellung des Gas­ pedals 14 und der Motorbelastung zu diesem Zeitpunkt festge­ stellt. Wenn dagegen der Motor 2 in einem isochronen Dreh­ zahlsteuermode gesteuert wird, wird die Kraftstoffeinspritz­ menge entsprechend der Kennlinie X festgestellt, um so unab­ hängig von der Belastungsgröße eine vorherbestimmte Motor­ drehzahl N_E aufrechtzuerhalten.

Nunmehr wird der Fall beschrieben, daß der Motor 2 an dem Punkt P₁ auf der Kennlinie X im Falle des isochronen Drehzahl­ steuermodes betrieben wird, während der Betriebspunkt ent­ sprechend dem Grenzdrehzahl-Steuermode, welcher der normale Betriebsmode ist, infolge des Stellungswerts R₁ des Gaspe­ dals 14 bei dem Punkt P₂ auf der Kennlinie Y liegt. Wenn die Kupplung 5 eingekuppelt und der Motordrehzahl-Steuermode ge­ ändert wird, nimmt die Sollkraftstoffeinspritzmenge nach und nach ab, so daß die Drehzahl des Motors 2 niedriger wird. Im Ergebnis bewegt sich dann der Betriebspunkt von dem Punkt P₁ zu dem Punkt P₃ entlang der gestrichelten Linie (a), wenn die Kraftstoffmenge bei dem Punkt P₃ gleich derjenigen bei dem Punkt P₂ ist. Danach ändert sich folglich der Drehzahl­ steuermode des Motors 2 entsprechend der Grenzdrehzahlkenn­ linie in einen Grenzdrehzahl-Steuermode. Wenn beispiels­ weise der Fahrer bemerkt, daß die Motordrehzahl niedriger wird und das Gaspedal 14 drückt, um so die Betätigungsstel­ lung R₃ des Gaspedals 14 zu erhalten, wird die tatsächlich benutzte Kurve in dem Grenzdrehzahlmode von der Kurve Y in eine Kurve Z geändert. Folglich wird eine beständige Be­ triebsart des Verbrennungsmotors 2 an dem Punkt P₄ einge­ stellt.

Da, wie aus der vorstehenden Beschreibung zu ersehen, das Gaspedal 14 voraussichtlich zu betätigen ist, um eine Ver­ änderung in der Motordrehzahl auszugleichen, wenn die Kupp­ lung 5 eingekuppelt wird, wird vorzugsweise die Modifizie­ rung der Sollkraftstoffmenge, was in der Datenmodifizier­ einheit 32 durchgeführt wird, mit einer verhältnismä­ ßig niedrigen Geschwindigkeit durchgeführt.

Selbstverständlich kann dieselbe Funktion wie diejenige der Steuereinrichtung 12 der Fig. 1 mit Hilfe eines Mikrocomputers durchgeführt werden, und Flußdiagramme eines Beispiels ei­ nes Steuerprogramms, welche in einem Mikrocomputer durchzu­ führen ist, sind in Fig. 4 und 5 dargestellt.

Nach dem Start des Programms geht in Fig. 4 die Operation auf Schritt 41 über, bei welchem entschieden wird, ob ein Starten des Fahrzeugs oder ein Wechseln von Gängen erfor­ derlich ist. Wenn die Entscheidung beim Schritt 41 ja ist, wird auf den Schritt 42 übergegangen, bei welchem der Dreh­ zahlsteuermode des Motors 2 von dem normalen Steuermode (Grenzdrehzahl-Steuermode) in den isochronen Drehzahlsteu­ ermode geändert wird. Danach wird die Kupplung 5 beim Schritt 43 ausgekuppelt, und beim Schritt 44 wird der Gang in die gewünschte Schaltstellung gebracht. Wenn der Gangwechselvor­ gang beendet ist, wird auf Schritt 45 übergegangen, bei wel­ chem das Steuersignal zum Einkuppeln der Kupplung 5 erzeugt wird. Danach wird auf Schritt 46 übergegangen, bei welchem die momentane Steuerung zum allmählichen Ändern des Dreh­ zahlsteuermode des Motors 2 von dem isochronen auf den nor­ malen Steuermode durchgeführt wird, wobei er vollständig auf den normalen Drehzahlsteuermode übergeht. Wenn die Entschei­ dung beim Schritt 41 nein ist, werden die Schritte 42 bis 46 nicht durchgeführt.

Anhand von Fig. 5 wird nunmehr ein ins einzelne gehendes Flußdiagramm des Schrittes 46 in Fig. 4 beschrieben. Wenn die Operation dieses Unterprogramms eintritt, wird auf den Schritt 50 übergegangen, bei welchem entsprechend dem Kupplungssignal CL festgestellt wird, ob die Reibungskupplung 5 eingekuppelt ist oder nicht. Wenn die Feststellung beim Schritt 50 ja ist, wird auf Schritt 51 übergangen, bei wel­ chem ein Hinweis FI gesetzt wird, um anzuzeigen, ob in den Betrieb das erste Mal eingetreten wird oder nicht. Danach wird die Sollkraftstoffmenge Q_N, die notwendig ist, um den Motor entsprechend dem normalen Drehzahlsteuermode zu betrei­ ben, entsprechend der Betätigungsstellung des Gaspedals 14 beim Schritt 52 berechnet. Es wird dann auf Schritt 53 über­ gegangen, bei welchem festgestellt wird, ob der Hinweis FI sich in einem gesetzten Zustand befindet. Wenn FI = "1" ist, wird die Entscheidung beim Schritt 53 ja, und es wird auf Schritt 54 übergangen, bei welchem die Solldrehzahl NE in den isochronen Drehzahlsteuermode als eine Sollmotordrehzahl N_T eingestellt wird, welche danach als eine Sollmotordreh­ zahl benutzt wird. Dann wird auf Schritt 55 übergegangen, bei welchem die Berechnung durchgeführt wird, die Differenz ΔQ zwischen einer Sollkraftstoffeinspritzmenge Q_I in dem iso­ chronen Drehzahlsteuermode und die beim Schritt 52 erhaltene Sollkraftstoffmenge Q_N zu erhalten. Es wird dann auf Schritt 56 übergegangen, bei welchem eine Listenberechnung zum Er­ halten der Änderungsgröße ΔE der Motordrehzahl entsprechend der Differenz ΔQ, der Sollmotordrehzahl NT und dem Inhalt GC der beim Schritt 44 durchgeführten Gangänderungssteuerung durchgeführt wird; (beispielsweise wird das Getriebe in die dritte (Schalt-) Position verschoben).

Danach wird der Hinweis FI beim Schritt 57 rückgesetzt, und auf Schritt 58 übergegangen, bei welchem der Wert, der sich aus dem Subtrahieren der beim Schritt 56 erhaltenen Ände­ rungsgröße ΔE von der beim Schritt 54 eingestellten Sollmo­ tordrehzahl N_T ergibt, als neue Sollmotordrehzahl N_T ein­ gestellt wird. Danach wird auf Schritt 59 übergegangen, bei welchem die Sollkraftstoffmenge Q_O, die erforderlich ist, um die Sollmotordrehzahl zu erhalten, die beim Schritt 58 durch den isochronen Drehzahlsteuermode eingestellt wird, berechnet wird, und bei welchem die Berechnung für eine PI-Steuerung durchgeführt wird.

Beim Schritt 60 wird die beim Schritt 59 berechnete Soll­ kraftstoffmenge Q_O mit der beim Schritt 52 berechneten Sollkraftstoffmenge Q_N verglichen. Wenn Q_N<Q_O ist, wird die Sollkraftstoffmenge Q_O beim Schritt 61 ausgegeben, und der Betrieb kehrt auf Schritt 52 zurück.

Beim Schritt 52 wird die Sollkraftstoffmenge Q_N wieder ent­ sprechend der Betätigungsstellung des Gaspedals 14 zu diesem Zeitpunkt berechnet, und es wird dann auf Schritt 53 überge­ gangen. Da zu diesem Zeitpunkt der Hinweis FI bereits rück­ gesetzt worden ist, wird die Entscheidung beim Schritt 53 nein, so daß der Betrieb auf Schritt 62 übergeht, bei welchem festgestellt wird, ob ΔQ<Q_O-Q_N ist oder nicht. Das heißt, es wird festgestellt, ob der Wert, der sich aus dem Subtra­ hieren des in diesem Programmzyklus erhaltenen Werts Q_N von dem in dem vorherigen Programmzyklus abgegebenen Wert von Q_O größer als ΔQ ist oder nicht. Wenn das Ergebnis der Ent­ scheidung beim Schritt 62 nein ist, folgt hieraus, daß der Wert der Kraftstoffmenge Q_O sich ändert, um sich dem Wert Q_N anzunähern. Folglich wird die Größe (Q_O - Q_N) als der auf den neuesten Stand gebrachte Wert für ΔQ beim Schritt 63 eingestellt, und es werden die Schritte 58 bis 60 durchge­ führt. Folglich nähert sich der Wert Q_O nach und nach dem Wert Q_N an , und die Entscheidung beim Schritt 60 wird ja, wenn der Wert Q_N größer oder gleich dem Wert Q_O wird. Folg­ lich wird dann der Wert Q_N als die Sollkraftstoffmenge beim Schritt 64 abgegeben, und der Betrieb kehrt auf das in Fig. 4 dargestellte Programm zurück.

Wenn die Entscheidung beim Schritt 62 ja ist, geht der Be­ trieb auf Schritt 65 über, bei welchem entschieden wird, ob die Änderungsgröße α bei der Betätigung des Gaspedals 14 größer als ein vorgeschriebener Wert A₀ ist. Das heißt, die Entscheidung beim Schritt 62 wird ja, wenn das Gaspedal 14 während des Zeitabschnitts vom Einkuppeln der Kupplung 5 bis zu dem Zeitpunkt geändert wird, an welchem der Drehzahl­ steuermode des Motors 2 vollständig in den normalen Dreh­ zahlsteuermode geändert ist. Wenn α<A₀ ist, wird auf Schritt 64 übergegangen, bei welchem der Wert Q_N abgegeben und die Steuerung beendet wird. Wenn die Entscheidung beim Schritt 65 nein ist, wird auf Schritt 63 übergegangen, um die vorerwähnten Schritte zu wiederholen, so daß sich der Wert Q_O nach und nach dem Wert Q_N annähert. Die in Fig. 5 dargestellte Ausführungsform ist in der Weise ausgeführt, daß die Sollmotordrehzahl nach und nach verringert wird, und die Solleinspritzmenge, welche dieser Sollmotordrehzahl entspricht, so berechnet wird, daß die Solleinspritzmenge kleiner als die Solleinspritzmenge bei dem normalen Dreh­ zahlsteuermode ist; hieraus ergibt sich, daß dann die vor­ übergehende momentane Steuerung beendet ist.

Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Ausführungsform beschränkt und sie ist auch bei einer Aus­ führung anwendbar, bei welcher die Sollmotordrehzahl all­ mählich zunimmt, die Solleinspritzmenge entsprechend dieser Sollmotordrehzahl berechnet wird und die vorübergehende Steuerung beendet wird, wenn diese Sollkraftstoffeinspritz­ menge größer wird als die Solleinspritzmenge bei dem nor­ malen Steuermode.

Ferner kann außer dem isochronen Drehzahlsteuermode auch ein Steuermode über den gesamten Drehzahlbereich in ähnlicher Weise wie der Drehzahlsteuermode des Motors angewendet wer­ den, während die Kupplung ausgekuppelt ist.

In Fig. 6 ist ein ins einzelne gehendes Flußdiagramm einer weiteren Ausführungsform des in Fig. 4 dargestellten vor­ übergehenden Steuerschritts 46 wiedergegeben. Beim Schritt 60 wird entsprechend dem Kupplungssignal CL festgestellt, ob die Reibungskupplung 5 eingekuppelt ist oder nicht. Wenn die Entscheidung beim Schritt 70 ja ist, wird auf Schritt 71 übergegangen. Beim Schritt 71 wird der Hinweis FI gesetzt, welcher anzeigt, ob der Betrieb das erste Mal in das Unter­ programm eintritt oder nicht; es wird dann auf Schritt 72 übergegangen, bei welchem die Sollkraftstoffeinspritzmenge Q_N zum Steuern der Drehzahl des Motors 2 in dem normalen Drehzahlsteuermode bezüglich der Betätigungsstellung des Gaspedals 14 berechnet wird. Danach wird auf Schritt 73 überge­ gangen, bei welchem festgestellt wird, ob der Hinweis FI ge­ setzt ist oder nicht; wenn FI = "1" ist, wird auf Schritt 74 übergegangen, bei welchem die Differenz ΔQ zwischen der Soll­ einspritzmenge Q_I in dem isochronen Drehzahlsteuermode und die beim Schritt 72 erhaltene Sollkraftstoffeinspritzmenge Q_N berechnet wird. Auf diese Berechnung folgt der Schritt 75, bei welchem die Änderungsgröße ΔQ_S der Solleinspritzmen­ ge, welche für jeden Programmzyklus geändert wird, durch eine Listenberechnung basierend auf der vorerwähnten Differenz ΔQ, der Sollmotordrehzahl NT zu diesem Zeitpunkt und dem Inhalt GC der beim Schritt 44 durchgeführten Drehzahl- Änderungssteuerung erhalten wird, wobei beispielsweise der Gang in die dritte (Schalt-)Position gebracht wird.

Danach geht die Operation auf Schritt 76, bei welchem der Hinweis FI gelöscht wird, und dann auf Schritt 77 über, bei welchem der Wert, welcher durch Subtrahieren der beim Schritt 75 erhaltenen Änderungsgröße ΔQ_S von der beim Schritt 74 erhaltenen Größe ΔQ erhalten worden ist, als ein neuer Wert ΔQ gesetzt wird. Bei dem nächsten Schritt 78 wird der Wert ΔQ, welcher beim Schritt 77 gesetzt wurde, zu dem Wert Q_N hinzuaddiert, und das Additionsergebnis wird als eine Soll­ einspritzmenge Q ausgegeben.

In dem folgenden Schritt 79 wird festgestellt, ob der Wert ΔQ unter null liegt oder nicht und in dem Fall, daß ΔQ kleiner gleich 0 ist, kehrt die Operation auf Schritt 72 zurück.

Beim Schritt 72 wird die Solleinspritzmenge Q_N das zweite Mal auf der Basis der Betätigungsstellung des Gaspedals 14 zu diesem Zeitpunkt berechnet, und es wird auf Schritt 73 übergegangen. Da der Hinweis FI zu diesem Zeitpunkt bereits zurückgesetzt worden ist, wird das Entscheidungser­ gebnis beim Schritt 73 nein, und es wird auf Schritt 80 übergegangen. Beim Schritt 80 wird festgestellt, ob die Be­ tätigungsstellung des Gaspedals 14 entweder eine voll durch­ gedrückte Stellung (Vollgas) oder eine freigegebene Leer­ laufstellung (Leerlauf) ist. In dem Fall, daß die Entschei­ dung beim Schritt 80 nein ist, wird auf Schritt 77 überge­ gangen, bei welchem der Wert Q um ΔQS dekrementiert wird. Wenn das Entscheidungsergebnis beim schritt 80 ja ist, wird auf Schritt 81 übergegangen, bei welchem ΔQ null wird, und hierauf folgt dann der Schritt 78. Folglich wird, wenn nicht die Betätigungsstellung des Gaspedals 14 entweder Vollgas oder Leerlauf ist, der Wert der Solleinspritzmenge für jeden Programmzyklus um ΔQS dekrementiert, und die vor­ übergehende, momentane Steuerung wird beendet, wenn ΔQ<0 ist.

Wenn die Betätigungsstellung des Gaspedals 14 entweder Voll­ gas oder Leerlauf ist, wird der Wert ΔQ gleich null, und das Dekrementieren der Solleinspritzmenge wird gestoppt.

Obwohl die vorstehende Ausführungsform für einen Fall be­ schrieben worden ist, bei welchem ein Grenzdrehzahl­ steuermode als der normale Drehzahlsteuermode des Motors gewählt wurde, ist die Erfindung nicht auf einen Grenz­ drehzahlsteuermode als deren normalen Drehzahlsteuermode begrenzt, und die Charakteristik der Motordrehzahlsteuerung kann frei gewählt werden. Auch ist die Steuereinrichtung für Fahrzeuge geeignet, wie beispielsweise Diesel- oder Benzinmotoren.

Claims (9)

1. Einrichtung zum automatischen Betätigen einer Kraft­ fahrzeugreibungskupplung abhängig von verschiedenen Betriebsparametern eines Verbrennungsmotors mit Brenn­ stoffeinspritzung und abhängig von Fahrzuständen des betreffenden Fahrzeugs, mit Fühleinrichtungen zum Erzeugen von elektrischen Signalen oder Daten, welche die verschiedenen Betriebsparameter und Fahrzustände wiedergeben, mit einer Steuereinrichtung, welche die elektrischen Signale bzw. Daten empfängt und aus diesen Signalen bzw. Daten optimale Einkupplungsbedingungen oder Auskupplungsbedingungen ermittelt und welche Steuersignale zur Steuerung von wenigstens einem Stell­ glied erzeugt, um den Einkupplungsvorgang oder Auskupplungs­ vorgang zu steuern, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (12) dafür ausgebildet ist, auf der Grundlage der empfangenen Signale oder Daten ein Steuersignal zur Veränderung der einzuspritzenden Brenn­ stoffmenge zu erzeugen.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß einer der Betriebsparameter des Ver­ brennungsmotors die Betätigungsstellung des Gaspedals (14) ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekenn­ zeichnet durch eine erste Sollwert-Berechnungsein­ heit (27), welche auf die Betriebsdaten zum Berechnen erster Solldaten anspricht, um die Kraftstoffeinspritzmenge darzu­ stellen, die notwendig ist, um den Verbrennungsmotor entspre­ chend der Betätigungsstellung des Gaspedals (14) in einem vorherbestimmten Drehzahlsteuermode zu betreiben, durch eine zweite Sollwert-Berechnungseinheit (28), welche auf die Zu­ standsdaten anspricht, um zweite Solldaten zu berechnen, wel­ che die Kraftstoffeinspritzmenge darstellen, die notwendig ist, um den Verbrennungsmotor mit einer geforderten festen Drehzahl in einem vorherbestimmten spezifischen Drehzahl­ steuermode zu betreiben, durch einen Kupplungsfühler (15) zum Erzeugen eines Fühlsignals, welches den Betriebszustand der Reibungskupplung (5) anzeigt, durch eine Datenmodifizierein­ heit (32), welche auf die ersten und zweiten Solldaten und das Fühlsignal anspricht, um dritte Solldaten (D₃) zu er­ zeugen, welche eine Sollkraftstoffeinspritzmenge darstel­ len, welche sich von der durch die zweiten Solldaten dar­ gestellte Kraftstoffmenge nach einer Zeitspanne in die durch die ersten Solldaten dargestellte Kraftstoffmenge ändert, wenn die Reibungskupplung (5) von einem ausge­ kuppelten in einen eingekuppelten Zustand umgeschaltet wird, und durch eine Wähleinrichtung (31), welche auf die ersten bis dritten Solldaten und das Fühlsignal anspricht, um einen Datenwert aus den ersten, zweiten und dritten Solldaten entsprechend dem Betriebszustand der Reibungs­ kupplung (5) auszuwählen, wobei die dem Motor zugeführte Kraftstoffmenge entsprechend den durch die Wähleinrichtung (31) ausgewählten Solldaten gesteuert wird.

4. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Zustandsdaten Daten aufweisen, welche die Drehzahl des Verbrennungsmotors an­ zeigen.

5. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der vorherbestimmte Drehzahl­ steuermode ein Grenzdrehzahl-Steuermode ist, bei welchem nur eine maximale Motordrehzahl und eine Leerlaufdrehzahl gesteuert werden, während in dem mittleren Motordrehzahl­ bereich keine Regelung bewirkt wird.

6. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der vorherbestimmte spezifische Drehzahlsteuermode ein isochroner Drehzahlsteuermode ist, bei welchem die Drehzahl des Verbrennungsmotors entsprechend gesteuert wird, um sie auf einem vorgeschriebenen Drehzahlwert zu halten.

7. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der vorherbestimmte spezifische Drehzahlsteuermode ein Steuermode über den gesamten Dreh­ zahlbereich ist, bei welchem der Regelvorgang über den ge­ samten Drehzahlbereich, d.h. von der Motorleerlaufdrehzahl bis zu der maximalen Motordrehzahl durchgeführt wird.

8. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Datenmodifiziereinheit (32) eine Einrichtung zum Berechnen der Differenz zwischen der durch die ersten und zweiten Solldaten angezeigten Kraft­ stoffeinspritzmenge, eine Einrichtung zum Feststellen der Schrittgröße, in welcher die Kraftstoffeinspritzmenge zu ändern ist, und eine Einrichtung aufweist, um die dritten Solldaten (D₃) entsprechend den ersten Solldaten und der Schrittgröße wiederholt zu berechnen.

9. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Steuereinheit (12) eine Ein­ richtung aufweist, um zu unterscheiden, ob die Stellung des Gaspedals sich entweder in einer Vollgasposition oder einer Leerlaufposition befindet oder nicht, und daß die wiederholte Berechnung der dritten Solldaten (D₃) durch­ führbar ist, wenn sich das Gaspedal nicht entweder in der Vollgas- oder der Leerlaufstellung befindet.