DE3636953A1

DE3636953A1 - Einrichtung zum steuern einer kupplung

Info

Publication number: DE3636953A1
Application number: DE19863636953
Authority: DE
Inventors: Kazumasa Kurihara; Kenji Arai
Original assignee: Diesel Kiki Co Ltd
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 1985-10-30
Filing date: 1986-10-30
Publication date: 1987-05-07
Also published as: US4765450A; KR870003890A; KR900003507B1; JPS62103236A; JPH0428567B2; DE3636953C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Steuern einer Kupplung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, und betrifft insbesondere eine Einrichtung zum Steuern der Kupplung eines Fahrzeugs, mit welcher der Einkupplungsvorgang für das Fahrzeug gleichmäßig und ruckfrei durchführbar ist.

In dem Fall, daß beispielsweise ein automatisches Getriebesystem ein Schaltgetriebe mit einem Stellglied aufweist, mittels welchem ein Wechseln des Ganges in dem Getriebe entsprechend einem von außen zugeführten elektrischen Signal durchgeführt werden kann, wird ein Kupplungssteuersystem zum Betätigen einer Kupplung entsprechend einem elektrischen Signal notwendig. Die größte Schwierigkeit die sich in diesem Fall ergibt, betrifft das Einkuppeln der Kupplung zum Zeitpunkt des Startens des Fahrzeugs. Das heißt, es wird üblicherweise ein Halbeinkuppeln der Kupplung zu dem Zeitpunkt gefordert, wenn ein Starten eines Fahrzeugs vorbereitet wird, wobei eine der beiden nachstehend angeführten Methoden angewendet wird, nämlich entweder ein Ändern des Schlupfwertes um einen vorherbestimmten Wert von 0 bis 1 entsprechend dem Zeitverlauf von dem Beginn des Startens eines Fahrzeugs an oder ein Ändern des Schlupfwertes durch Steuern der Betriebsstellung der Kupplung. In jedem dieser beiden Fälle wird das Einkuppeln entsprechend einem vorherbestimmten Bedienungsmuster durchgeführt.

Jedoch sind die Bedingungen zum Zeitpunkt des Startens eines Fahrzeugs unterschiedlich, beispielsweise wenn an einer Steigung oder wenn in einer schneebedeckten Spur gestartet wird. Folglich ist es nachteilig, daß nicht immer erwartet werden kann, daß ein glattes, ruckfreies und darüber hinaus noch zuverlässiges Starten des Fahrzeugs regelmäßig erhalten werden kann, wenn das Einkuppeln auf der Basis nur eines einzigen Bedienungsmusters zum Einkuppeln der Kupplung durchgefürt wird.

Gemäß der Erfindung soll daher eine Einrichtung zum Steuern einer Kupplung eines Fahrzeugs geschaffen werden, mit welcher das Einkuppeln einer Kupplung zum Starten eines Fahrzeugs glatt und ruckfrei entsprechend den Bedingungen gesteuert werden kann, unter welchen das Fahrzeug zu diesem Zeitpunkt gestartet wird. Gemäß der Erfindung ist dies bei einer Einrichtung zum Steuern einer Kupplung eines Fahrzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 erreicht. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Wenn bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung eine gewünschte Schaltstellung des Schalthebels gewählt wird, wird das Betriebsmuster zum Einkuppeln der Kupplung in einer zweiten Einrichtung zumindest entsprechend dem Positionssignal festgelegt, welches die gewählte Betriebsstellung des Schalthebels zu dem jeweiligen Zeitpunkt anzeigt. Das Steuersignal, um das Einkuppeln der Kupplung entsprechend dem festgelegten Betriebsmuster durchzuführen, wird von der zweiten Einrichtung erzeugt und dann an eine Betätigungseinrichtung entsprechend dem Ausgang des Befehlssignals angelegt, um den Beginn des Startens des Fahrzeugs zu befehlen. Folglich wird die Kupplung gemäß einem Einkupplungsmuster entsprechend der gewählten Schaltstellung des Schalthebels zu diesem Zeitpunkt entsprechend dem Ausgang des Befehlssignals eingekuppelt.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm einer Ausführungsform einer Einrichtung zum Steuern der Kupplung eines Fahrzeugs gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine ins einzelne gehendes Blockdiagramm eines in Fig. 1 dargestellten zweiten Signalgenerators;

Fig. 3A bis 3D Kennlinienfelder, welche die einzelnen Kennlinien entsprechend dem Muster des Einkupplungsvorgangs der Kupplung anzeigen, was in der in Fig. 1 dargestellten Einrichtung durchgeführt wird, und

Fig. 4 ein Flußdiagramm, welches ein Beispiel eines mittels Mikrocomputers durchgeführten Steuerprogramms für den Fall zeigt, daß die in Fig. 1 dargestellte Einrichtung mit Hilfe des Mikrocomputers zu realisieren ist.

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm einer Ausführungsform einer Kupplungssteuereinrichtung für ein Fahrzeug gemäß der Erfindung. Eine Kupplungssteuereinrichtung 1 ist vorgesehen, um das Einkupplung einer Kupplung zum Zeitpunkt des Starts eines (nicht dargestellten) Fahrzeugs zu steuern, das von einem Verbrennungsmotor 3 angetrieben wird, welchem Kraftstoff von einer Kraftstoffeinspritzpumpe 2 aus zugeführt wird. Die Kupplung 4 ist eine Reibungskupplung, welche zwischen einer Abtriebswelle 3 a des Motors 3 und einer Eingangswelle 7 a eines Getriebesystems 7 angeordnet ist; ein Stellglied 6 zum Betätigen der Kupplung 4 entsprechend einem von außen gelieferten, elektrischen Signals ist mit der Kupplung 6 verbunden.

Das Getriebesystem 7 weist ein Schaltgetriebe 8, das mittels eines (nicht dargestellten) Stellglieds zum Durchführen des notwendigen Schaltvorgangs eingestellt wird, und eine Steuereinheit 9 auf, welche erste und zweite Steuersignale CS ₁ und CS ₂ zum Steuern des Schaltgetriebes 8 bzw. des mit der Kupplung 4 verbundenen Stellglieds 6 erzeugt. Das Getriebesystem 7 erhält ein Positionssignal P von einem ersten Detektor 11. Das von dem Detektor 11 erzeugte Positionssignal P gibt die zu dem jeweiligen Zeitpunkt mittels eines Schalthebels 1 gewählte Schalt- bzw. Betriebsstellung. Ferner werden in das Getriebesystem 7 ein Beschleunigungssignal A, welches den Betätigungsgrad eines Gaspedals 13 anzeigt, ein Motordrehzahlsignal N, welches die Drehzahl des Verbrennungsmotors 3 zu dem jeweiligen Zeitpunkt anzeigt, ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal V, welches die Fahrzeuggeschwindigkeit zu dem jeweiligen Zeitpunkt anzeigt, ein Schaltstellungssignal G, welches die Istschaltstellung des Schaltgetriebes 8 zu dem jeweiligen Zeitpunkt anzeigt, und ein Kupplungssignal C eingegeben, welches die Lage der Kupplungsscheibe 4 a der Kupplung 4 anzeigt. Diese Signale werden von einem zweiten mit dem Gaspedal 13 verbundenen Detektor 15, einem Motordrehzahldetektor 16, einem Fahrzeuggeschwindigkeitsdetektor 17, einem Schaltstellungsdetektor 18 bzw. einem Kupplungsstellungsdetektor 19 erzeugt. Die Steuereinheit 9 gibt die ersten und zweiten Steuersignale CS ₁ und CS ₂ ab, welche zum Wechseln des Ganges des Schaltgetriebes 8 entsprechend den vorstehenden Eingangssignalen erforderlich sind. Diese Art Übertragungssystem ist allgemein bekannt, so daß es im einzelnen nicht beschrieben zu werden braucht. In dieser Ausführungsform ist eine Anordnung dargestellt, in welcher das Übertragungssystem 7 entsprechend dem Positionssignal P arbeitet. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Ausführungsform beschränkt, und die Konstruktion des Getriebesystems 7 kann auch eine andere Form aufweisen, solange sie zumindest entsprechend der Betätigung des Schalthebels 10 arbeitet.

Ein Stellglied 12 ist mit einer Zahnstange 2 a zum Regulieren der Kraftstoffmenge verbunden, welche von der Kraftstoffeinspritzpumpe 2 dem Motor 3 zugeführt wird, und wird entsprechend einen dritten Steuersignal CS ₃ betätigt, das von einer Drehzahlsteuereinheit 14 zugeführt wird, um die Stellung der Zahnstange 2 a entsprechend dem Betätigungsgrad des Gaspedals 13 und der Drehzahl des Motors 3 zu regulieren.

Die Drehzahlsteuereinheit 14 ist mit einer ersten Recheneinheit 201, welche ein Sollpositionssignal KS erzeugt, welches die Sollstellung der Zahnstange 2 a entsprechend der Maximal-Minimal-Drehzahlregelungscharakteristik entsprechend dem Beschleunigungssignal A und dem Drehzahlsignal N anzeigt, und mit einer zweiten Recheneinheit 202 versehen, welche ein Solldrehzahlsignal AS erzeugt, welches die Solldrehzahl des Motors 3 gemäß der Gesamtdrehzahl-Regelcharakteristik entsprechend dem Beschleunigungssignal A anzeigt. Das Solldrehzahlsignal AS wird an einen Eingangsanschluß eines Vergleichers 203 angelegt, an dessen anderen Eingang das Motordrehzahlsignal N angelegt ist; der Vergleicher 203 gibt ein Ausgangssignal COS ab, welches die Differenz zwischen der Solldrehzahl und der tatsächlichen Motordrehzahl des Verbrennungsmotors 3 darstellt.

Das Ausgangssignal COS und das Sollstellungssignal KS werden in einen Wählschalter 204 eingegeben, welcher entsprechend einem Startbefehlssignal SS arbeitet, das von einem ersten Signalgenerator 30 erzeugt wird, welcher nachstehend noch beschrieben wird, der Wählschalter 204 wird betätigt, um das Ausgangssignal COS zu wählen, wenn der Pegel des Startbefehlssignals SS hoch ist, und um das Sollstellungssignal KS zu wählen, wenn der Pegel des Startbefehlssignals SS niedrig ist. Der Ausgang von dem Wählschalter 204 wird in einem Umsetzer 205 eingegeben, um es in ein Signal zum Ansteuern des Stellglieds 12 umzusetzen; ein drittes Steuersignal CS ₃ zum Ansteuern des Stellglieds 12 wird von dem Umsetzer 205 erzeugt.

Die Kupplungssteuereinrichtung 1 weist einen ersten Signalgenerator 30 auf, welcher unterscheidet, ob das von dem Motor 3 angetriebene Fahrzeug einen Zustand angenommen hat, bei welchem eine Vorbereitung zum Starten des Fahrzeugs beendet ist oder nicht und das Startbefehlssignal SS erzeugt, wenn ein Zustand, in welchem die Vorbereitung zum Starten eines Signals beendet ist, bestätigt worden ist, und einen zweiten Signalgenerator 50 auf, welcher auf das Startbefehlssignal SS anspricht und ein Steuersignal OS ₁ erzeugt, um das Stellglied 6 in der Weise zu betätigen, daß die Kupplung 4 durch ein Halbeinkuppeln entsprechend der zu diesem Zeitpunkt durch den Schalthebel 10 gewählten Schaltposition zum Starten des Fahrzeugs eingekuppelt wird.

Der erste Signalgenerator 30 erhält das Positionssignal P, das Beschleunigungssignal A, das Motordrehzahlsignal N, das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal V, das Schaltstellungssignal G und das Kupplungssignal C und unterscheidet, ob das Fahrzeug einen Zustand eingenommen hat oder nicht in welchem die Vorbereitung zum Starten des Fahrzeugs entsprechend einem vorherbestimmten Unterscheidungskriterium beendet worden ist. Wenn von dem ersten Signalgenerator 30 entschieden wird, daß die Vorbereitung zum Starten des Fahrzeugs beendet worden ist, wird das Startbefehlssignal SS von dem ersten Signalgenerator 30 erzeugt, und der Pegel auf der Ausgangsleitung 30 a wird hoch. In dieser Ausführungsform sind die Unterscheidungskriterien in dem ersten Signalgenerator 30 die folgenden:
(a) ob das Gaspedal 30 gedrückt worden ist (was von dem Beschleunigungssignal A aus entscheiden wird);
(b) ob die Drehzahl des Motors 3 größer als die Leerlaufdrehzahl ist (was von dem Motordrehzahlsignal N aus entschieden wird);
(c) ob die Kupplung ausgekuppelt ist (was von dem Kupplungssignal C aus unterschieden wird);
(d) ob die durch den Schalthebel 10 angezeigte Schaltstellung mit der tatsächlichen Schaltstellung übereinstimmt (was von dem Positionssignal P und dem Schaltstellungssignal G aus unterschieden wird);
(e) ob die tatsächliche Schaltstellung sich in einer vorherbestimmten niedrigen Schaltstellung befindet (einer Rückwärts- Schaltstellung oder einer Schaltstellung für den ersten oder zweiten Gang, wobei dies von dem Schaltstellungssignal G aus unterschieden wird, und
(f) ob die Fahrzeuggeschwindigkeit unter einer Geschwindigkeit liegt, welche für das Halbeinkuppeln der Kupplung zum Zeitpunkt des Startens des Fahrzeugs in dieser Schaltstellung notwendig ist (was vom Istschaltstellungsignal G und dem Fahrzeuggeschwindigkeitssignal V aus unterschieden wird).

Das Startenbefehlssignal SS wird nur abgegeben, wenn das Ergebnis jeder der vorerwähnten Einscheidungen von (a) bis (f) ja ist. Ferner sind die Unterscheidungskriterien in (a) bis (f) lediglich als Beispiele angeführt; selbstverständlich können auch andere Kriterien, welche den unterschiedlichen Bedienungen entsprechen, statt oder anstelle der vorstehend erwähnten Kriterien angewendet werden.

Die Ausführung des zweiten Signalgenerators 50 wird nunmehr anhand von Fig. 2 beschrieben. Der zweite Signalgenerator 50 hat erste bis vierte signalerzeugende Einheiten 32 bis 35, welche auf das Startbefehlssignal SS ansprechen; es werden erste bis vierte Sollsignale TS ₁ bis TS ₄ von diesen Einheiten 32 bis 35 entsprechend dem Anlegen des Startbefehlsignals SS erzeugt. Die vier Sollsignale TS ₁ bis TS ₄ zeigen die Sollschlupfwerte der Kupplung 4 zu dem jeweiligen Zeitpunkt an, nachdem das Startbefehlssignal SS erzeugt ist.

In Fig. 3A bis 3D sind jeweils die Kenndaten der vier Sollsignale TS ₁ bis TS ₄ dargestellt. In dieser Ausführungsform zeigt das erste Sollsignal TS ₁ die Sollschlupfwert-Kennlinie für den Fall an, daß die Antriebs(D)-Stellung mittels des Schalthebels 10 gewählt ist, während das zweite Sollsignal TS ₂ die Sollschlupfwert-Kennlinie anzeigt, wenn die zweite (2.) Stellung mittels des Schalthebels 10 gewählt ist. Ferner zeigt das dritte Sollsignal TS ₃ die Sollschlupfwert-Kennlinie an, wenn die erste (1.) Stellung mittels des Schalthebels 10 gewählt ist, und das vierte Sollsignal (TS ₄ zeigt die Sollschlupfwert-Kennlinie an, wenn mittels des Schalthebels 10 die Rückwärtsschaltstellung (R) gewählt ist.

Darüber hinaus befindet sich die Startschaltstellung für die erste Stellung in der Schaltstellung für den ersten Gang. Die Startschaltstellung für die zweite Stellung befindet sich in der Stellung für den zweiten Gang; die Startschaltstellung für die Antriebsstellung befindet sich in der Schaltstellung für den zweiten Gang, und die Startschaltstellung für die Rückwärtsstellung befindet sich in der Schaltstellung für den Rückwärtsgang. Da jedoch die Kupplungscharakteristik der Kupplung für jede Stellung des Schalthebels 10 verschieden ist, kann selbst in derselben Startschaltstellung ein Starten des Fahrzeugs durchgeführt werden, was der jeweiligen Position des Schalthebels 10 angepaßt ist.

Die vier Sollsignale TS ₁ bis TS ₄ werden in eine Wähleinheit 36 eingegeben, welche entsprechend dem Positionssignal P arbeitet. Eines der Signale, welches der durch das Positionssignal P angezeigten Schaltstellung des Schalthebels 10 entspricht, wird als ein Sollsignal TS ₀ durch die Wähleinheit 36 gewählt, und das Sollsignal TS ₀ wird in eine Korrektureinheit 37 eingegeben.

Die Korrektureinheit 37 dient dazu, das Sollsignal TS ₀ zu korrigieren, welches, wie vorstehend ausgeführt, entsprechend dem Betätigungsgrad des Gaspedals 13 zu dem jeweiligen Zeitpunkt ausgewählt ist. Die Korrektureinheit 37 spricht auf das Beschleunigungssignal A an und korrigiert die Kennlinien, wie durch die gestrichelten Linien in Fig. 3A bis 3D dargestellt ist. Das heißt, die durch die ausgezogenen Linien in Fig. 3A bis 3D wiedergegebenen Kennlinien stellen die Kennlinien dar, wenn der Betätigungsgrad des Gaspedals 13 der niedrigste Betätigungsgrad ist, um das Fahrzeug in einen Zustand zu bringen, in welchem dessen Starbetrieb gesteuert wird. Wenn der Betätigungsgrad des Gaspedals 13 etwas größer wird, wird auch die Steigung jeder Kennlinie entsprechend größer gemacht, und die einzelnen Kennlinien werden so korrigiert, daß ein viel schnelleres Starten des Fahrzeugs entsprechend dem Betätigungsgrad des Gaspedals 13 möglich ist.

Das durch die Korrektureinheit 37 korrigierte Sollsignal TS ₀ wird als ein Sollschlupfwertsignal K in einen ersten Vergleicher 38 eingegeben, welcher auch ein Istschlupfwertsignal M, welches den Istschlupfwert der Kupplung 4 anzeigt, von der ersten Recheneinheit 39 erhält, in welcher der Istschlupfwert der Kupplung 4 auf der Basis eines Schaltstellungssignals G, eines Fahrzeuggeschwindigkeitssignals V und eines Motordrehzahlsignals N berechnet wird. Ein Signal, welches den Unterschied zwischen dem Ist- und dem Sollschlupfwert anzeigt, wird in dem ersten Vergleicher 38 auf der Basis der beiden Signale K und M berechnet und als ein Differenzsignal D von dem ersten Vergleicher 38 aus abgegeben.

Wenn der Istschlupfwert größer als der Sollschlupfwert ist, nimmt das Differenzsignal D einen Wert mit positivem Vorzeichen an, während, wenn der Istschlupfwert kleiner als der Sollschlupfwert ist, das Differenzsignal D einen Wert mit einem negativen Vorzeichen annimmt. Um die Betätigungsgeschwindigkeit der Kupplung 4 festzulegen, wird das Differenzsignal D an eine zweite Recheneinheit 40 angelegt, in welcher die Betätigungsgeschwindigkeit der Kupplung 4 entsprechend dem Wert des Differenzsignals D berechnet wird. Wenn in diesem Fall die durch das Differenzsignal angezeigte Differenz ein negativer Wert ist, wird die Betätigungsgeschwindigkeit der Kupplung 4 auf null gesetzt; das heißt, sie wird in dieser Schaltstellung gehalten. Ein Signal, welches das Rechenergebnis in der zweiten Recheneinheit 40 anzeigt, wird als ein Betätigungsgeschwindigkeitssignal DR abgegeben, welches in eine Impulse erzeugende Einheit 41 eingegeben wird.

Die Einheit 41 gibt einen Ansteuerimpuls DP ab, dessen Schalt- oder Tastverhältnis durch das Betätigungsgeschwindigkeitssignal DR festgelegt ist. Das Schaltverhältnis des Ansteuerimpulses DP nähert sich eins, wenn die durch das Signal DR angezeigte Betätigungsgeschwindigkeit zunimmt, während andererseits das Schaltverhältnis näher an null kommt, wenn die Schaltgeschwindigkeit abnimmt, d. h. langsamer wird. Dieser Ansteuerimpuls DP wird üper einen Schalter 42 abgeleitet und als das Steuersignal OS ₁ an das Stellglied 6 angelegt.

Das Stellglied 6 hat eine allgemein bekannte Ausführung mit einem Hydraulikzylinder zum Betätigen der Kupplung 4. Das Stellglied 6 hat ein Ventil zum Erniedrigen des Drucks des Betriebsfluids in dem Hydraulikzylinder, und das Ventil wird durch den Ansteuerimpuls DP oder durch das Steuersignal OS ₁ angesteuert. Der Hydraulikzylinder wird so betätigt, daß die Kupplung 4 mit einer Geschwindigkeit eingekuppelt wird, welche dem durchschnittlichen Öffnungsgrad des Ventils entspricht. Daher kann die Geschwindigkeit beim Einkuppeln der Kupplung 4 durch Steuern des Tast- oder Schaltverhältnisses des Ansteuerimpulses DP reguliert werden, und die Kupplung 4 kann dadurch in einem ganz spezifischen Schlupfzustand gehalten werden.

Es ist noch ein zweiter Vergleicher 43 zum Steuern des Ein- Ausschaltzustandes des Schalters 42 vorgesehen, um das Einkuppeln der Kupplung 4 zu stoppen, wenn die Motordrehzahl niedriger als der vorherbestimmte Sollwert ist, welcher in der Drehzahlsteuereinheit 14 während des Einkuppelns der Kupplung 4 berechnet worden ist, wodurch verhindert ist, daß der Verbrennungsmotor stehen bleibt. Der zweite Vergleicher 43 erhält das drehzahlsignal N und ein Solldrehzahlsignal AS, und es wird auf der Basis N und AS entschieden, ob die Istdrehzahl N _a um mehr als ein vorherbestimmter Wert bezüglich einer Solldrehzahl N _t abgenommen hat. Wenn der Wert N _t-N _a größer als ein vorherbestimmter Wert ist, wird der Schalter 42 durch ein Schaltersteuer-Ausgangssignal SW geöffnet, um dadurch das Einkuppeln der Kupplung zu beenden.

Wenn bei dieser Konstruktion in dem ersten Signalgenerator 30 festgestellt wird, daß das Vorbereiten zum Starten des Fahrzeugs beendet worden ist und das Startbefehlssignal SS abgegeben ist, werden die vier Sollsignale TS ₁ bis TS ₄ von den vier signalerzeugenden Einheiten 32 bis 35 abgegeben. Da eines dieser Signal TS ₁ bis TS ₄ in der Wähleinheit 36 entsprechend dem Inhalt des Positionssignals P ausgewählt ist, wird ein Sollsignal, das ein Muster entsprechend der Schaltstellung des Schalthebels 10 zu diesem Zeitpunkt darstellt, aus den vier in Fig. 3A bis 3D dargestellten Einkupplungsmustern oder -kennlinien ausgewählt. Wie aus Fig. 3 zu ersehen, sind die einzelnen Muster so eingestellt, daß die Einkupplungsdauer lang ist, wenn sich die Schaltstellung des Schalthebels 10 in einer niedrigen Stellung, wie beispielsweise der Stellung für den ersten oder Rückwärtsgang befindet, während die Einkupplungsdauer kurz ist, wenn die Schaltstellung des Schalthebels 10 sich in der zweiten oder der Antriebsschaltstellung befindet. Folglich kann ein angemessenes halbeinkuppeln der Kupplung 4 für die mittels des Schalthebels 10 gewählte Schaltstellung erhalten werden. In der Korrektureinheit 37 wird eine Korrektur an dem Sollsignal TS ₀ von der Wähleinheit 36 entsprechend dem Betätigungsgrad des gaspedals 13 vorgenommen, wobei das Sollschlupfsignal K erhalten wird, welches den endgültigen Sollschlupfwert anzeigt.

Folglich wird das Steuern des Schlupfwerts der Kupplung 4 in einem Closed-Loop-Steuermode mit Hilfe des Istschlupfsignals M und des Sollschlupfsignals K durchgeführt, welche das Muster für den Einkupplungsvorgang entsprechend der Schaltstellung des schalthebels 10 anzeigen.

Im Ergebnis wird dann das Einkuppeln der Kupplung 4 zum Starten des Fahrzeugs in diesem Fall entsprechend dem Muster durchgeführt, welches der Schaltstellung des Schalthebels 10 entspricht, wobei dann der Vorgang zum Starten des Fahrzeugs durchgeführt werden kann, welcher das Vorhaben des wiederspiegelt. Wenn folglich der Fahrer den Schalthebel 10 in die Antriebs- oder zweite Schaltstellung bringt, um das Fahrzeug beispielsweise an einer steilen Schräge zu starten, kann das Einkuppeln bei einer vergleichsweisen hohen Drehzahl durchgeführt werden und das Fahrzeug kann an einer solchen Schräge ruckfrei gestartet werden. Wenn der Fahrer ein langsames Starten des Fahrzeugs in der ersten Schaltstellung fordert, um das Fahrzeug beispielsweise auf einer mit Schnee bedeckten Straße zu starten, wird die Einkupplungsgeschwindigkeit der Kupplung ähnlich langsam, so daß ein sicheres Starten des Fahrzeugs erwartet werden kann. Wenn ferner die Drehzahl des Motors 3 während des Einkuppelns der Kupplung 4 niedriger als der Sollwert geworden ist, wird ein Schalter 42 so gesteuert, daß er durch den zweiten Vergleicher 43 geöffnet wird, das Einkuppeln der Kupplung wird unterbrochen, und es wird dadurch wirksam verhindert, daß während des Einkuppelns der Kupplung 4 der Motor abgewürgt wird. Fig. 3A bis 3D zeigen nur ein Beispiel der Kennlinien der erfindungsgemäßen Einrichtung; die Kennlinien können entsprechend den jeweiligen Bedingungen frei festgelegt werden. Auch sind die Kenndaten der erfindungsgemäßen Einrichtung nicht auf die in Fig. 3A bis 3D dargestellten Kennlinien beschränkt.

Die Funktion der beiden in Fig. 1 dargestellten Signalgeneratoren 30 und 50 kann realisiert werden, indem das gewünschte Steuerprogramm in einem Mikrocomputer durchgeführt wird. In Fig. 4 ist ein Flußdiagramm dargestellt, das ein Beispiel eines Steuerprogramms für Fahrzeuge zeigt, mit welchem dieselbe Funktion wie diejenige der in Fig. 1 dargestellten beiden Generatoren 30 und 50 durchgeführt werden kann.

Das Flußdiagramm in Fig. 4 wird im folgenden beschrieben. Beim Schritt 51 wird durch das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal V entschieden, ob das Fahrzeug sich bewegt oder nicht. Wenn das Ergebnis ja ist, geht die Operation auf Schritt 52 über, bei welchem ein beim Fahren erforderlicher Steuervorgang durchgeführt wird, beispielsweise das Steuern des Gangwechselvorgangs, wie er in der in Fig. 1 dargestellten Steuereinheit ausgeführt wird. Die Operation kehrt dann auf Schritt 51 zurück.

Wenn das Ergebnis beim Schritt 51 nein ist, geht die Operation auf Schritt 53 über, bei welchem entschieden wird, ob das Vorbereiten zum Starten des Fahrzeugs beendet worden ist; wenn das Ergebnis nein ist, geht die Operation auf Schritt 54 über, bei welchem eine Steuerung zum Stoppen des Fahrzeugs durchgeführt wird. Die Operation geht dann auf Schritt 51 über.

Wenn das Ergebnis beim Schritt 53 ja ist, geht die Operation bei dem Schritt 55 weiter, bei welchem die Drehzahl des Motors 3 entsprechend dem Betätigungsgrad des Gaspedals 13 gesteuert wird. Danach geht die Operation auf Schritt 56 über, bei welchem entschieden wird, ob der Schalthebel 10 sich in der Rückwärts(R)-Schaltung befindet oder nicht. Wenn sich der Schalthebel 10 in der Rückwärtsschaltstellung befindet, geht die Operation auf Schritt 57 über, bei welchem Listendaten ausgewählt werden, um das Fahrzeug zu dem Zeitpunkt zu starten, an welchem sich der Schalthebel 10 in der Rückwärtsschaltstellung (R) befindet. Wenn das Ergebnis beim Schritt 56 nein ist, geht die Operation beim Schritt 58 weiter, bei welchem entschieden wird, ob sich der Schalthebel 10 in der Antriebs(D)-Schaltstellung befindet. Wenn das Ergebnis beim Schritt 58 ja ist, geht die Operation auf Schritt 59 über, bei welchem Listendaten ausgewählt werden, um das Fahrzeug zu dem Zeitpunkt zu starten, an welchem sich der Schalthebel 10 in der Antriebsstellung (D) befindet. Wenn das Ergebnis beim Schritt 58 nein ist, geht die Operation auf Schritt 60 über, bei welchem entschieden wird, ob sich der Schalthebel 10 in der zweiten (2.) Schaltstellung befindet; wenn das Ergebnis ja ist, geht die Operation auf Schritt 61 über, bei welchem Listendaten gewählt werden, um das Fahrzeug zu starten, wenn sich der Schalthebel 2 in der zweiten (2.) Schaltstellung befindet. Da der Schalthebel 10 sich in der ersten (1.) Schaltstellung befindet, wenn das Ergebnis beim schritt 60 nein ist, geht die Operation beim Schritt 62 weiter, bei welchem Listendaten ausgewählt werden, um das Fahrzeug zu starten, wenn sich der Schalthebel 10 in der ersten (1.) Schaltstellung befindet.

Nachdem Listendaten, welche erforderlich sind, um das Fahrzeug in einer zu diesem Zeitpunkt vorliegenden Schaltposition des Schalthebels 10 zu starten, so, wie vorstehend ausgeführt, ausgewählt worden sind, geht die Operation auf Schritt 63 über, bei welchem der Steuervorgang zum Starten des Fahrzeugs entsprechend den ausgewählten Listendaten zum Starten des Fahrzeugs durchgeführt wird; d. h. es wird eine Operation zum Starten des Fahrzeugs einschließlich dem Einkuppeln der Kupplung 4 durchgeführt. Die Operation geht dann auf Schritt 64 über, bei welchem bestimmt wird, ob die Startoperation des Fahrzeugs beendet worden ist oder nicht. Wenn die Startoperation des Fahrzeugs noch nicht beendet worden ist, geht die Operation auf Schritt 51 zurück, während andererseits, wenn der Startvorgang beendet worden ist, die Operation auf Schritt 52 übergeht, bei welchem die Steuerung des fahrenden Fahrzeugs begonnen wird.

Folglich wird in der vorliegenden Erfindung das Einkuppeln der Kupplung, welche mit dem mit einem Schalthebel ausgestatteten Getriebe verbunden ist, zum Zeitpunkt des Startens des Fahrzeugs in einem Einkupplungsmode entsprechend der Schaltstellung des Schalthebels durchgeführt; folglich ist ein automatisches Einkuppeln ermöglicht, was wiederum das Vorhaben des Fahrers wiederspiegelt und es ist ein ruckfreies, sanftes und darüber hinaus sicheres Starten des Fahrzeugs ermöglicht.

Claims

1. Einrichtung zum Steuern einer Kupplung eines Fahrzeugs, welche zwischen einem Verbrennungsmotor und einem Getriebe angeordnet ist, dessen Schaltposition entsprechend der mittels eines Schalthebels gewählten Schaltstellung festgelegt ist, gekennzeichnet durch eine Betätigungseinrichtung zum Betätigen der Kupplung entsprechend einem von außen zugeführten elektrischen Signal;
eine Einrichtung (11) zum Erzeugen eines Positionssignals (P), welches die mittels des Schalthebels (10) ausgewählte Schaltstellung zu dem jeweiligen Zeitpunkt anzeigt;
eine erste Einrichtung (9) zum Erzeugen eines Befehlssignals (CS ₂), um den Beginn des Startens des von dem Verbrennungsmotor (3) angetriebenen Fahrzeugs zu befehlen, und
eine zweite Einrichtung (50), um das Bedienungsmuster zum Einkuppeln der Kupplung (4) zumindest entsprechend einem Positionssignal festzulegen und um die Betätigungseinrichtung (6) mit einem Steuersignal (OS ₁) zu beaufschlagen, um die Kupplung (4) gemäß dem festgelegten Bedienungsmuster entsprechend dem Befehlssignalausgang zu betätigen.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einrichtung (4) unterscheidet, ob vorgeschriebenen Bedingungen, welche für das vollständige Einkuppeln der Kupplung (4) erforderlich sind, genügt ist oder nicht, und das Befehlssignal erzeugt, wenn den vorgeschriebenen Bedingungen genügt ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterscheidung in der ersten Einrichtung (9) zumindest entsprechend einem ersten Signal durchgeführt wird, welche den Betätigungsgrad des Gaspedals (13) anzeigt.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Einrichtung (50) als das Steuersignal ein Signal zum Einkuppeln der Kupplung (4) erzeugt, um einen Schlupfwert der Kupplung (4) im Verlaufe der Zeit entsprechend dem Anliegen des Befehlssignals nach und nach zu verringern.

5. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Einrichtung (50) als das Steuersignal ein Signal zum Einkuppeln der Kupplung erzeugt, um den Schlupfwert der Kupplung (4) nach Verstreichen einer bestimmten Zeit entsprechend dem Anlegen des Befehlssignals zu verringern.

6. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Einrichtung (50) Einrichtungen (32 bis 35) zum Erzeugen einer Anzahl Sollschlupfwertsignale (TS ₁ bis TS ₄) entsprechend dem Anlegen des Befehlssignals, wobei jedes der Sollschlupfwertsignale (TS ₁ bis TS ₄) einen Sollschlupfwert anzeigt, welcher nach Verstreichen einer entsprechenden Zeit entsprechend einer unterschiedlichen Kennlinie abnimmt, eine Einrichtung (36) zum Auswählen einer der Sollschlupfsignale (TS ₁ bis TS ₄) entsprechend einem Schaltzustand des Schalthebels (10) und eine erste Ansteuereinrichtung (37 bis 42) aufweist, um als das Steuersignal ein Signal zum Steuern der Betätigungseinrichtung zu erzeugen, um die Kupplung (4) entsprechend dem ausgewählten Sollschlupfwertsignal einzukuppeln.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Ansteuereinrichtung eine Korrektureinrichtung (37) aufweist, um das ausgewählte Sollschlupfwertsignal entsprechend dem ersten Signal zu korrigieren.

8. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Parameter der Betriebsbedingung eine ausgwählte Schaltstellung des Schalthebels (10) ist.

9. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Ansteuereinrichtung eine Einrichtung (39) zum Erzeugen eines Istschlupfwertsignals (M) entsprechend dem Istschlupfwert der Kupplung (4), eine Einrichtung (38), welche auf das ausgewählte Sollschlupfwertsignal (K) und das Istschlupfwertsignal (M) anspricht, um ein Differenzsignal (D) entsprechend der Differenz zwischen dem Ist- und Sollschlupfwert zu diesem Zeitpunkt zu erzeugen, eine Einrichtung (14), welche auf das Differenzsignal (D) anspricht, um eine Betätigungsgeschwindigkeit zum Betätigen der Kupplung (4) einzustellen, und eine Einrichtung (41) aufweist, um als das Steuersignal ein Ansteuersignal (OS ₁) zum Betätigen der Betätigungseinrichtung zu erzeugen, um die Kupplung mit der Betätigungsgeschwindigkeit entsprechend dem Ausgang von der Einrichtung (40) zum Einstellen einer Betätigungsgeschwindigkeit einzukuppeln.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Abschalten des Steuersignalausgangs, wenn die Belastung an dem Verbrennungsmotor (3) größer wird als einvorherbestimmter Belastungswert.

11. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Drehzahldetektor (16) zum Erzeugen eines Drehzahlsignals (N), welches die Istdrehzahl des Motors (3) anzeigt, einen Beschleunigungsdetektor (15) zum Erzeugen eines Beschleunigungssignals (A), welches die tatsächliche Betätigungsstellung des Gaspedals (13) anzeigt, und eine Steuereinrichtung (9), welche auf das Drehzahlsignal (N) und auf das Beschleunigungssignal (A) anspricht, um die Drehzahl des Verbrennungsmotors (3) in der Weise zu steuern, daß der Motordrehzahl-Steuermode in Abhängigkeit von dem Befehlssignal geändert wird.

12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung ein Stellglied zum Regulieren der Stellung eines Kraftstoffregulierteils (2 a) einer Kraftstoffeinspritzpumpe (2), welche dem Verbrennungsmotor (3) zugeordnet ist, und eine Drehzahlsteuereinrichtung (30) aufweist, welche auf das Drehzahlsignal (N) und das Beschleunigungssignal (A) anspricht, um die Drehzahl des Verbrennungsmotors (3) in der Weise zu steuern, daß die Drehzahl des Verbrennungsmotors (3) entsprechend der Maximal-Minimal-Drehzahlregelkennlinie gesteuert wird, wenn das Befehlssignal erzeugt ist, und die Drehzahl des Verbrennungsmotors (3) entsprechend der Gesamtdrehzahl-Regelungskennlinie gesteuert wird, wenn das Befehlssignal nicht erzeugt ist.