DE3334723A1 - Device for the control of an engine and/or an automatic clutch of motor vehicles - Google Patents
Device for the control of an engine and/or an automatic clutch of motor vehiclesInfo
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Abstract
Description
Einrichtung zur Steuerung eines Motors und/oder einerDevice for controlling a motor and / or a
automatisierten Kupplung von Kraftfahrzeugen Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Steuerung eines Motors und/oder einer automatisierten Kupplung von Kraftfahrzeugen, insbesondere bei Rangierbetrieb.automated coupling of motor vehicles The invention relates to a device for controlling a motor and / or an automated clutch of motor vehicles, especially when shunting.
Beim Rangieren müssen mit einem Fahrzeug Geschwindigkeiten gefahren werden können, die noch unterhalb der Geschwindigkeit liegen, die im ersten Gang und Motorleerlaufdrehzahl auftreten. Dieses ist nur möglich, wenn mit schleifender Kupplung gefahren wird. Bei konventionellen 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.When maneuvering a vehicle must be driven at speeds that are still below the speed that in first gear and engine idling speed occur. This is only possible when using a grinding Clutch is driven. In conventional vehicles with manually operated Clutches is this driving state by the driver using the clutch pedal and the Accelerator pedal fairly easy to master. With automatic couplings not applicable the clutch pedal and the driver only has the accelerator or accelerator pedal. The possibilities of the driver for the finely graded dosage of the clutch engagement are thus considerable restricted. Another goal is speed-controlled engines, e.g. in commercial vehicles common diesel engines equipped with an injection pump, the speed control - depending on the accelerator pedal position - a certain speed. This happens regardless of what load the engine has to pull, i.e. how strong the clutch engagement is.
Da der Kupplungseingriff aber in der Regel drehzahlabhängig erfolgt, ist besonders im unteren Gaspedalstellbereich eine genaue Dosierung des Fahrpedals (Gaspedal) sehr schwierig. Eine genau dosierte Regelung des Kupplungseingriffs, 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 Motorlast durch einen kleinen oder großen Kupplungseingriff ist.Since the clutch engagement is usually dependent on the speed, a precise metering of the accelerator pedal is particularly important in the lower accelerator pedal setting range (Accelerator pedal) very difficult. A precisely dosed regulation of the clutch engagement, depends on the engine speed or on the vehicle acceleration, so it is hardly possible, since the engine uses the speed controller to set its fixed speed aims, no matter how high the engine load due to a small or large clutch engagement is.
Es ist also einmal das Problem, daß die Motordrehzahl im Einkuppelbereich nicht ausreichend fein dosierbar ist, und weiterhin, daß die Drehzahlregelung des Motors eine Abstufung unmöglich macht. Der Fahrer hätte dann nur noch die Möglichkeit, über ein ständiges Vor- und Zurückbewegen des Fahrpedals sehr kleine Fahrgeschwindigkeiten einzustellen.So there is once the problem that the engine speed is in the clutch range is not sufficiently finely metered, and further that the speed control of the Motor makes a gradation impossible. The driver would then only have the option Very low driving speeds by constantly moving the accelerator pedal back and forth to adjust.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Einrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß beim Rangieren eines Kraftfahrzeuges sehr fein dosierbare Geschwindigkeiten fahrbar sind.The object of the present invention is to provide a device of the type mentioned in such a way that when maneuvering a motor vehicle very finely adjustable speeds can be driven.
Diese Aufgabe wird durch die Ausbildung gemaß Kenn- zeichen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Aufgabenlösung sind in den Unteransprüchen angegeben.This task is carried out through training in accordance with sign of claim 1 solved. Advantageous and expedient developments of the invention The solutions to the problem are given in the subclaims.
Die erfindungsgemäße Ausbildung gibt die Möglichkeit, beim Rangierfahrbetrieb mit dem Fahrpedal bzw. Gaspedal durch Vergrößerung des Stellweges im unteren Geschwindigkeitsbereich genaue, fein dosierbare Fahrzeuggeschwindigkeiten einstellen zu können.The training according to the invention gives the possibility of maneuvering with the accelerator pedal or accelerator pedal by increasing the travel range in the lower speed range to be able to set precise, finely adjustable vehicle speeds.
Die Erfindung eignet sich vorzüglich für Nutzfahrzeuge mit automatisch arbeitenden Kupplungen, bei denen der Motor mit Hilfe eines Drehzahlreglers geregelt wird.The invention is particularly suitable for commercial vehicles with automatic working clutches in which the motor is regulated with the help of a speed controller will.
Die Erfindung ist aber auch bei nichtdrehzahlgeregelten Motoren vorteilhaft anwendbar.However, the invention is also advantageous in the case of motors that are not speed-regulated applicable.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert werden.The invention is to be described in more detail below with reference to the accompanying drawing explained.
Die Zeichnung zeigt in schematischer Darstellung einen Motor 2, der über eine Welle 4 mit einer Kupplung 6 verbunden ist. Die Kupplung ist über eine Welle 8 mit einem 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 an engine 2, the is connected to a coupling 6 via a shaft 4. The clutch is via a Shaft 8 connected to a transmission 10 which drives a shaft 12 on which the to be driven vehicle wheels 14 are arranged, of which only one is shown is.
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 help of a sender 16, which is usually the familiar accelerator pedal.
Zur Steuerung des Getriebes 10 ist eine über einen Schalthebel 18 an einem Getriebeschaltgeber 33 betätigbare Getriebeschaltung 20 vorgesehen.To control the transmission 10, a shift lever 18 is provided Gear shift 20 which can be actuated on a gear switch actuator 33 is provided.
Der Geber 16 weist einen Signalausgang 22 auf, der über eine Leitung 24 mit einem Signaleingang 26 einer Motorsteuereinrichtung 28 verbunden ist, die Teil einer Steuereinrichtung 30 ist.The encoder 16 has a signal output 22, which is via a line 24 is connected to a signal input 26 of a motor control device 28 which Part of a control device 30 is.
Die Steuereinrichtung 30 weist ferner eine Kupplungssteuereinrichtung 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 to detect whether the first Gear or reverse gear is engaged.
Der Motor 2 ist mittels eines Steuersignals der Motorsteuereinrichtung 28 steuerbar, das einem Signaleingang 38 zuführbar ist.The motor 2 is controlled by the motor control device by means of a control signal 28 controllable, which can be fed to a signal input 38.
Die Kupplung 6 ist mittels eines Steuersignals der Kupplungssteuereinrichtung 32 betätigbar, das einem Signaleingang 40 zuführbar ist.The clutch 6 is controlled by a control signal from the clutch control device 32 can be actuated, 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 for inserting the each desired or required gear can be supplied.
Ein Drehgeber 44 dient der Erfassung der Drehzahl nMot des Motors 2. Die Drehzahlinformation wird der Kupplungssteuereinrichtung 32 über eine Leitung 46 zugeführt.A rotary encoder 44 is used to detect the speed nMot of the motor 2. The speed information is transmitted to the clutch control device 32 via a line 46 supplied.
Ein Drehgeber 15 dient der Erfassung der Fahrzeuggeschwindigkeit, 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 record the vehicle speed, which is picked up on wheel 14, for example. The vehicle speed information is fed to the motor 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 Rangieren 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 Kupplungs-Rangiersteuereinrichtung 50 zugeordnet wird.The control device 30 serves, among other things, in the range of low speeds, for example the first gear and the reverse gear, the gradability of the Refine vehicle speed in order to facilitate maneuvering, which is present is achieved in that the lowest setting range of the sender 16 for low engine speeds or vehicle speeds in an engine maneuvering control device 48 increased and the clutch torque controlled by the clutch control device 32 is greater Travel of the encoder 16 or a larger engine speed range in a clutch maneuvering control device 50 is assigned.
Mit den Bezugszeichen 52 und 54 sind eine Motor-Normalbetrieb-Steuereinrichtung bzw. eine Kupplung-Normalbetrieb-Steuereinrichtung bezeichnet.Numeral 52 and 54 denote an engine normal operation controller or a clutch normal operation control device.
Hat der Fahrer den ersten Gang oder Rückwärtsgang eingelegt, so steht am Ausgang des Gangsensors 36 ein Signal 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 zugeführt. Sind beide Signale gleichzeitig vorhanden, schaltet das UND-Gatter 56 durch und steuert vorzugsweise über ein Zeitglied 60 mit Abschaltverzögerung die Steuereinrichtungen 52 und 48 der Motorsteuereinrichtung 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.If the driver has engaged first gear or reverse gear, then stands at the output of the gear sensor 36 to a signal which is sent to an AND gate 56 via a line 58 is fed. If the driver also operates the program selector 34 for Shunting mode, the AND gate 56 receives a further signal via a line 60 fed. If both signals are present at the same time, the AND gate 56 switches and controls preferably via a timer 60 with switch-off delay 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 66 and 68. The signal inputs of AND gates 62 and 66 for the output signal the AND gate 56 and the timer 60 are negated.
Durch diese Ausbildung ist sichergestellt, daß für Rangierbetrieb im ersten Gang oder Rückwärtsgang die Steuereinrichtungen 52 und 54 für Normalbetrieb ausgeschaltet und die Steuereinrichtungen 48 und 50 für Rangierbetrieb eingeschaltet sind.This training ensures that for shunting operations in first gear or reverse gear, the control devices 52 and 54 for normal operation switched off and the control devices 48 and 50 switched on for shunting operation are.
Die Ausgangssignale der Steuereinrichtungen 48, 52 der Motorsteuereinrichtung 28 werden dem Signaleingang 38 des Motors 2 über ein ODER-Gatter 70 und die Ausgangssignale der Steuereinrichtungen 50, 54 der Kupplungssteuereinrichtung 32 den Signaleingängen 40 der Kupplung 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 the signal inputs 40 of the clutch 6 via an OR gate 72.
Hat der Fahrer den ersten Gang oder Rückwärtsgang eingelegt sowie gleichzeitig den Programmwähler auf Rangierbetrieb gestellt, werden die Steuereinrichtungen 48 und 50 eingeschaltet und werden die Ausgangssignale des Gebers 16 der Steuereinrichtung 48 und die Ausgangssignale des Drehgebers 44 der Steuereinrichtung 50 zur Auswertung und Erzeugung von Steuersignalen zur Steuerung des Motors 2 und der Kupplung 6 zugeführt.Has the driver engaged first gear or reverse gear as well at the same time the program selector is set to shunting mode, the control devices 48 and 50 switched on and the output signals of the transmitter 16 of the control device 48 and the output signals of the rotary encoder 44 of the control device 50 for evaluation and the generation of control signals for controlling the motor 2 and the clutch 6 are supplied.
Die Steuereinrichtung 48 arbeitet in diesem Betriebszustand so, daß über einen größeren Stellweg des Gebers 16 - in der Zeichnung über den halben Gesamtstellweg - 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 encoder 16 - in the drawing over half the total travel - a lower vehicle speed is controlled than in normal operation.
Die Steuereinrichtung 50 arbeitet in diesem Betriebszustand so, daß über einen größeren Drehzahlbereich des Motors 2 - in der Zeichnung bis nMot = 1.100 -ein geringeres Kupplungsmoment eingesteuert wird als im Normalbetrieb.The control device 50 works in this operating state so that over a larger speed range of motor 2 - in the drawing up to nMot = 1,100 -A lower clutch torque is applied than in normal operation.
Ab Überschreitung jeweils vorgebbarer Stellwerte für den Geber-Stellweg und die Drehzahl des Motors für Rangierbetrieb wird zur Vermeidung von Kupplungs- und Motorschäden auf ein Steuerprogramm zur Angleichung an den Normalbetrieb umgeschaltet.As soon as predefinable control values for the encoder travel are exceeded and the speed of the engine for shunting operation is to avoid clutch and engine damage switched to a control program for adjustment to normal operation.
Anstelle der Drehzahl des Motors kann auch der Stellweg des Gebers 16 als Information der Kupplungssteuereinrichtung zugeführt werden. Es ist auch möglich, die Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder das Kupplungsübertragungsmoment über einen bestimmten Stellweg des Gebers für kleine Geschwindigkeiten oder bestimmte untere Drehzahlbereiche konstant zu lassen.Instead of the speed of the motor, the travel of the encoder can also be used 16 are supplied as information to the clutch control device. It is also possible to control the vehicle speed and / or the clutch transmission torque a certain travel of the encoder for low speeds or certain to keep the lower speed ranges constant.
Wird der erste Gang oder der Rückwärtsgang verlassen, so sperren die UND-Gatter 64 und 68 infolge Sperrens des UNID-Gatters 56 WiC .-eraen -ie UND-Gatter 62 und 66 über deren negierte Signaleingänge freigegeben, so daß automatisch vom Rangierfahrprogramm auf den Normalbetrieb umgeschaltet wird, der durch die Motor-Normalbetrieb-Steuereinrichtung 52 und die Kupplung-Normalbetrieb-Steuereinrichtung 54 geregelt wird.If you leave first gear or reverse gear, they lock AND gates 64 and 68 as a result of blocking the UNID gate 56 WiC.-Eraen -ie AND gates 62 and 66 released via their negated signal inputs, so that automatically from Maneuvering program is switched to normal operation, which is controlled by the engine normal operation control device 52 and the clutch normal operation control device 54 is regulated.
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