DE10127760A1 - Verfahren zur Begrenzung der Motordrehzahl für eine Fahrzeugkupplung - Google Patents
Verfahren zur Begrenzung der Motordrehzahl für eine FahrzeugkupplungInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Begrenzung der Motordrehzahl eines Motors eines Kraftfahrzeuges.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Begrenzung der
Motordrehzahl für eine Fahrzeugkupplung. Weiterhin betrifft die Erfindung eine
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Im Zusammenhang mit Fahrzeugkupplungen kann je nach Konstruktion das
Problem bestehen, daß das Ausrückkraftminimum, d. h. also das Minimum der
Kraft, die zum Ausrücken der Fahrzeugkupplung erforderlich ist, in Abhängigkeit
von der Motordrehzahl sinkt. Sobald das Ausrückkraftminimum einen
bestimmten Wert unterschreitet, kann die Rückstellkraft der Kupplung, d. h. also
die Kraft, die zum Einrücken der Kupplung erforderlich ist, nicht mehr
ausreichen, um die im Ausrücksystem vorhandene Reibung schnell genug zu
überwinden. Die genannte Reibung ist der Fluidreibung des Nehmer- bzw.
Zentralausrückers, den mechanischen Reibungen und der Vorlastfeder
zuzuschreiben.
Wenn der Kupplungssteller mit einer ausreichend schnellen Bewegung
geschlossen wird, saugt der Geberzylinder über ein Nachsaugventil Fluid nach.
Dies hat zur Folge, daß sich die hydraulische Strecke aufpumpen kann. Letztlich
kann dies zum Ausfall des gesamten Kupplungssystems führen.
Im Zusammenhang mit dem geschilderten Problem ist es bekannt, die
Motordrehzahl in Abhängigkeit vom Kupplungszustand "Offen/Schlupfend" zu
begrenzen. Ein Nachteil dieser Lösung besteht jedoch darin, daß z. B. bei
schnellen Schaltungen die Drehzahlgrenze überschritten ist, bevor die
Begrenzung wirken kann. Dies hat zur Folge, daß die Motordrehzahl zu langsam
abfällt. Es kann dennoch der Fall eintreten, dass bei einer vollständig
abgekühlten Hydraulikstrecke die Kupplung bei einer kritischen Drehzahl hängen
bleibt.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, ein Verfahren zur
Begrenzung der maximal zulässigen Motordrehzahl zu schaffen, durch die sicher
gestellt wird, dass bei einer vollständig abgekühlten hydraulischen Strecke der
kritische Drehzahlbereich nicht erreicht wird.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Begrenzung der maximal zulässigen
Motordrehzahl mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
Der wesentliche Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass eine
zusätzliche Begrenzung der Drehzahl des Motors in Abhängigkeit von der
Betriebstemperatur des Motors auf einen bestimmten Wert erfolgt. Dadurch wird
vorteilhafterweise sicher gestellt, daß bei einer vollständig abgekühlten
hydraulischen Strecke der kritische Drehzahlbereich nicht erreicht wird. Nach
einem kurzen Betrieb des Fahrzeuges erwärmt sich die hydraulische Strecke
zumindest partiell, wobei die Fluidreibung, die Ursache dafür ist, daß die
Rückstellkraft der Kupplung nicht ausreicht, um die im Ausrücksystem
vorhandene Reibung schnell genug zu überwinden, absinkt. Die
Drehzahlbegrenzung kann dann bei Erreichen eines vorbestimmten
Temperaturwertes wieder aufgehoben werden.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Begrenzung der Drehzahl des Motors
automatisch aufgehoben wird, wenn die Betriebstemperatur des Motors einen
vorbestimmten Wert überschreitet, der insbesondere 20°C beträgt.
Als Betriebstemperatur wird besonders bevorzugt die Wassertemperatur oder
die Öltemperatur des Motors gemessen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen
hervor.
Im folgenden werden die Erfindung und deren Ausgestaltungen im
Zusammenhang mit den Figuren näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 in schematischer Darstellung das Blockschaltbild eines
Fahrzeuges, bei dem das erfindungsgemäße Verfahren zur
Begrenzung der maximal zulässigen Motordrehzahl in
Abhängigkeit von der Betriebstemperatur angewendet wird; und
Fig. 2 ein Diagramm, das die Abhängigkeiten zwischen dem Weg des
Geberzylinders und den zum Ein- und Ausrücken der Kupplung
erforderlichen Kräften in Abhängigkeit von der Drehzahl zeigt.
In der Fig. 1 ist der Motor eines Kraftfahrzeuges mit 1 bezeichnet. Die
Ausgangswelle 3 des Motors 1 ist über eine Kupplung 5 mit dem Getriebe 7
verbindbar. Der Ausgang des Getriebes 7 ist beispielsweise über ein
Kardanwelle 9 mit den Antriebsrädern 11 des Kraftfahrzeuges mechanisch
verbunden. Die Kupplung 5 wird durch eine Vorlastfeder 13 eingerückt und bei
Betätigung eines Ausrückers 15 ausgerückt. Dabei ist der Ausrücker 15 über
eine Hydraulikleitung 17 mit einem Geberzylinder 19 verbunden, der durch eine
Elektronik 21 in Abhängigkeit von verschiedenen Kriterien
(Drosselklappenstellung, Motordrehzahl, Gangstellung etc.) betätigbar ist.
Es kann, wie dies eingangs erläutert wurde, die Motordrehzahl in Abhängigkeit
vom Kupplungszustand: "Offen/Schlupfen" begrenzt werden.
Vorzugsweise zusätzlich hierzu wird erfindungsgemäß die maximale
Motordrehzahl generell bei Unterschreiten einer bestimmten Betriebstemperatur
des Motors auf einen bestimmten Wert begrenzt. Hierzu wird die
Betriebstemperatur des Motors 1 mit der Hilfe eines Motortemperatursensors 23
erfaßt, dessen diese Betriebstemperatur anzeigendes Ausgangssignal der
Elektronik 21 zugeführt wird.
Beispielsweise wird mit dem Motortemperatursensor 23 die
Wassertemperatur/Öltemperatur des Motors erfaßt und solange diese kleiner als
20°C ist, wird die maximale Motordrehzahl generell auf den bestimmten Wert
von beispielsweise 6200 U/min. bei nominell maximaler Drehzahl von 6500 U/min.
begrenzt. Dadurch wird sicher gestellt, daß bei einer vollständig
abgekühlten hydraulischen Strecke der kritische Drehzahlbereich nicht erreicht
wird. Nach einem kurzen Betrieb des Fahrzeuges erwärmt sich die hydraulische
Strecke zumindest partiell, wobei die Fluidreibung sinkt. Die
Drehzahlbegrenzung kann dann beispielsweise nach Erreichen einer
Betriebstemperatur des Motors, die beispielsweise größer als 20°C ist, wieder
aufgehoben werden.
Die Fig. 2 zeigt für verschiedene Drehzahlen Abhängigkeiten des Weges des
Geberzylinders 19 beim Aus- und Einrücken von der Ausrückkraft bzw. von der
Rückstellkraft. Die Kurve I zeigt die Kupplungsausrückkraft bei einer
Motordrehzahl von beispielsweise 6500 U/min. Für diese Drehzahl zeigt die
Kurve III die Rückstellkraft der Kupplung. Die Kurve II zeigt die Rückstellkraft bei
einer Motordrehzahl von 6200 U/min. Es ist erkennbar, daß die
Kupplungsrückstellkraft bei der höheren Motordrehzahl niedriger liegt als bei der
kleineren Drehzahl und die Kurve IV unterschreitet, die die im Ausrücksystem
(Ausrücker 15, Hydraulikleitung 17, Geberzylinder 19) bei niedrigen
Temperaturen, z. B. bei -20°C auftretende Verlustkraft darstellt, die im
wesentlichen auf die erhöhte Fluidreibung bei niedrigen Temperaturen
zurückzuführen ist. Wenn die Rückstellkraft der Kupplung (Kurve III) bei höheren
Drehzahlen kleiner wird als die zu überwindende Verlustkraft IV bleibt die
Kupplung hängen. Um dies zu vermeiden, wird, da die Verlustkraft IV bei einer
Erwärmung des Systems abnimmt, die maximale Motordrehzahl generell auf den
bestimmten Wert (z. B. 6200 U/min.) begrenzt, solange die Verlustkraft bis zur
Linie IV reicht, so daß der kritische Drehzahlbereich nicht erreicht wird. Erst
wenn die Verlustkraft IV bei steigender Motortemperatur so abfällt, dass die nach
unten verschobene neue Linie IV' die Kurve III nicht mehr schneiden würde,
kann die Motordrehzahl wieder auf ihren maximalen Wert der Kurven I und III
angehoben werden, da dann ein Hängenbleiben der Kupplung nicht mehr zu
befürchten ist.
Die mit der Anmeldung eingereichten Patentansprüche sind Formulierungsvor
schläge ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Patentschutzes. Die
Anmelderin behält sich vor, noch weitere, bisher nur in der Beschreibung
und/oder Zeichnungen offenbarte Merkmalskombination zu beanspruchen.
In Unteransprüchen verwendete Rückbeziehungen weisen auf die weitere Aus
bildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des je
weiligen Unteranspruches hin; sie sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung
eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmalskombinationen
der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen.
Da die Gegenstände der Unteransprüche im Hinblick auf den Stand der Technik
am Prioritätstag eigene und unabhängige Erfindungen bilden können, behält die
Anmelderin sich vor, sie zum Gegenstand unabhängiger Ansprüche oder Teil
ungserklärungen zu machen. Sie können weiterhin auch selbständige Erfindun
gen enthalten, die eine von den Gegenständen der vorhergehenden Unteran
sprüche unabhängige Gestaltung aufweisen.
Die Ausführungsbeispiele sind nicht als Einschränkung der Erfindung zu verste
hen. Vielmehr sind im Rahmen der vorliegenden Offenbarung zahlreiche Ab
änderungen und Modifikationen möglich, insbesondere solche Varianten, Ele
mente und Kombinationen und/oder Materialien, die zum Beispiel durch Kom
bination oder Abwandlung von einzelnen in Verbindung mit den in der allgemei
nen Beschreibung und Ausführungsformen sowie den Ansprüchen beschriebe
nen und in den Zeichnungen enthaltenen Merkmalen bzw. Elementen oder Ver
fahrensschritten für den Fachmann im Hinblick auf die Lösung der Aufgabe
entnehmbar sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Gegen
stand oder zu neuen Verfahrensschritten bzw. Verfahrensschrittfolgen führen,
auch soweit sie Herstell-, Prüf- und Arbeitsverfahren betreffen.
Claims (7)
1. Verfahren zur Begrenzung der Motordrehzahl eines Motors für eine Fahr
zeugkupplung, dadurch gekennzeichnet, dass die maximal zulässige
Drehzahl des Motors auf einen bestimmten Wert begrenzt wird, solange
die Betriebstemperatur des Motors einen bestimmten Temperaturwert
unterschreitet, so die Verlustkraft im Ausrücksystem.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Begren
zung der Drehzahl des Motors aufgehoben wird, wenn die Betriebstempe
ratur des Motors einen vorbestimmten Wert überschreitet.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als
Betriebstemperatur die Wassertemperatur gemessen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als
Betriebstemperatur die Öltemperatur des Motors gemessen wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
dass der bestimmte Temperaturwert der Betriebstemperatur bei etwa
20°C liegt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
dass der bestimmte Wert in der Größenordnung von 6200 U/min liegt.
7. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche
1 bis 6, mit einer eine mechanische Verbindung zwischen einem Motor
eines Fahrzeuges und dem Getriebe des Fahrzeuges herstellenden
Kupplung, wobei ein Motortemperatursensor zur Erfassung der Betriebs
temperatur des Motors vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass ei
ne Elektronik vorgesehen ist, die die Begrenzung der Drehzahl des Mo
tors auf einen vorbestimmten Wert bewirkt, solange die vom Motortempe
ratursensor gemessene Betriebstemperatur einen bestimmten Tempera
turwert unterschreitet.
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2001
- 2001-06-07 DE DE10127760A patent/DE10127760A1/de not_active Ceased
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Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE Effective date: 20120827 |
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