DE3918428C2 - Anordnung zur Steuerung einer Kraftfahrzeug-Reibungskupplung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Steuerung einer von einem Stellan­ trieb ein- und ausrückbaren Reibungskupplung im Antriebsstrang eines Kraftfahr­ zeugs zwischen dessen über ein Fahrpedal steuerbaren Brennkraftmaschine und dessen zwischen einer neutralen Stellung und mehreren Fahrstellungen umschalt­ baren Schaltgetriebe, mit einer den Stellantrieb abhängig von der Fahrgeschwin­ digkeit steuernden Steuerung, die die Kupplung bei stillstehendem Fahrzeug aus­ gerückt und im Rangierbetrieb teilweise ausgerückt hält und auf die Betätigung des Fahrpedals hin in Einrückrichtung stellt.

Automatisierte Reibungskupplungen von Kraftfahrzeugen, wie sie z. B. aus der DE-A-30 28 250 bekannt sind, werden selbsttätig ausgerückt, wenn das Kraft­ fahrzeug bei eingelegtem Gang des Schaltgetriebes zum Stillstand abgebremst wird. Bei stillstehendem Fahrzeug bleibt die Kupplung trotz laufendem Motor und eingelegtem Gang ausgerückt, bis durch Drücken des Fahrpedals ein Einkuppel­ vorgang zum Anfahren oder Rangieren ausgelöst wird.

Das selbsttätige Ausrücken der Kupplung erlaubt es dem Fahrer, trotz laufendem Motor und eingelegtem Gang, das Fahrzeug zu verlassen. Kommt es während­ dessen zu einer Systemstörung der Kupplung oder ihrer Steuerung, die ein unge­ wolltes Einkuppeln zur Folge hat, so kann sich das Fahrzeug selbsttätig in Bewe­ gung setzen und folgenschwere Unfälle verursachen.

Es ist weiterhin aus der DE-A-36 21 247 bekannt, bei Fahrzeugen mit automati­ schem Getriebe die Brennkraftmaschine dann abzustellen, wenn die Bremse des Fahrzeugs nicht betätigt ist und die Drehzahl der Brennkraftmaschine über der Leerlaufdrehzahl liegt.

Es ist Aufgabe der Erfindung, durch einfache konstruktive Maßnahmen sicherzu­ stellen, daß unbeabsichtigtes Anfahren des Fahrzeugs aufgrund von Fehlern in dem automatisierten Kupplungsbetätigungssystem mit ziemlicher Sicherheit ver­ mieden wird.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Er wird vorgeschlagen, daß die Steuerung auf die Betätigung einer Bremsanlage des Fahrzeugs anspricht und die Brennkraftmaschine abstellt und/oder das Schaltgetriebe über einen Schaltantrieb in die neutrale Stellung stellt, wenn die Bremsanlage ab dem Beginn des Fahrzeugstillstandes oder des Rangierens inner­ halb einer vorbestimmten Zeitspanne von wenigen Sekunden, insbesondere we­ niger als zwei Sekunden, nicht betätigt wird.

Im Rahmen der Erfindung spricht die den Stellantrieb der kupplungssteuernde Steuerung auf die Betätigung der Bremsanlage des Fahrzeugs an. Wird die Brems­ anlage innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne von wenigen Sekunden nicht betätigt, so wird der Motor beispielsweise durch Unterbrechen seiner Zündung oder seiner Kraftstoffzufuhr abgestellt. Der Fahrer muß durch Betätigen der Bremse, insbesondere durch Betätigen des Fußbremspedals "aktiv" der Kupp­ lungsteuerung zu erkennen geben, daß ein gewollter Fahrzustand vorliegt, er also im Stillstand das Fahrzeug nicht verlassen hat oder aber, z. B. beim Rangieren mit sehr geringer Fahrgeschwindigkeit, zumindest in Bremsbereitschaft steht. Die maximale Zeitspanne, in der sich das Fahrzeug durch einen die Kupplung ein­ rückenden Systemfehler ungewollt in Bewegung setzten könnte, wird damit auf eine Zeitspanne von wenigen Sekunden, insbesondere weniger als zwei Sekunden be­ grenzt.

Die Steuerung spricht zweckmäßigerweise nicht nur auf die Fahrzeuggeschwin­ digkeit, das heißt, ein die Fahrgeschwindigkeit repräsentierendes Signal bei­ spielsweise eines Tachometers an, sondern zusätzlich auf die Stellung des Fahr­ pedals. Bei fehlender Betätigung der Bremsanlage wird die Brennkraftmaschine nur dann abgestellt bzw. das Schaltgetriebe in die neutrale Stellung geschaltet, wenn sich das Fahrpedal zusätzlich im Bereich seiner Ruhestellung befindet. In dieser Ausgestaltung kann das Fahrpedal für den Rangierbetrieb auch in einen vorbestimmten Bereich aus seiner Ruhelage heraus bewegt werden, ohne daß die Überwachungsfunktion aufgehoben würde.

Um die Bedienung des Fahrzeugs zu erleichtern wird zweckmäßigerweise auch die Schaltstellung des Schaltgetriebes überwacht. Nur wenn sich das Schaltge­ triebe in einer seiner Fahrstellungen befindet, muß der Fahrer die Bremse betäti­ gen. Dies erübrigt sich, wenn sich das Schaltgetriebe in seiner neutralen Stellung befindet und sich das Fahrzeug auch bei eingerückter Kupplung nicht in Bewe­ gung setzten könnte.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt ein schematisches Blockschaltbild einer Anordnung zur Steuerung einer Kraftfahrzeug-Reibungskupplung 1, die im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs zwischen einer Brennkraftmaschine 3 und einem zwischen einer neutralen Stellung und mehreren Fahrstellungen umschalt­ baren Schaltgetriebe 5 angeordnet ist. Der Kupplung 1, bei der es um eine herkömmliche Reibungskupplung handeln kann, wird über einen Stellantrieb 7 ein- und ausgerückt, wie dies beispielsweise in der DE-A-30 28 250 beschrie­ ben ist. Der Stellantrieb 7 wird von einer Steuerung 9 gesteuert. Die Steuerung 9 umfaßt einen Einkuppelsteuerteil 11, der die Kupplung 1 entsprechend der momentanen Fahrsituation des Fahrzeugs einrückt. Für den Anfahrvor­ gang kann die Kupplung 1 beispielsweise abhängig von der mittels eines Drehzahlsensors 13 erfaßten Motordreh­ zahl eingerückt werden. Durch Niederdrücken eines auf die nicht näher dargestellte Leistungsstelleinrichtung, beispielsweise die Drosselklappe der Brennkraftmaschine 3 wirkenden Fahrpedals 15 wird die Motordrehzahl ausge­ hend von der Leerlaufdrehzahl der Brennkraftmaschine erhöht und die Kupplung entsprechend einer vorbestimmten Stellcharakteristik motordrehzahlabhängig eingerückt. Beim Wechseln der Gänge während der Fahrt kann die Kupplung 1 zeitabhängig mit vorbestimmter Geschwindig­ keit eingerückt werden.

Die Steuerung 9 umfaßt ferner einen Ausrücksteuerteil 17, der ebenfalls entsprechend der Fahrsituation die Kupplung 1 ausrückt. Beispielsweise kann der Ausrück­ steuerteil 17 auf die Auslenkung eines Gangschalthebels 19 ansprechen, um die Kupplung für einen nachfolgenden Gangwechsel auszurücken. Die Kupplung 1 wird weiterhin ausgerückt, wenn das Fahrzeug beispielsweise durch Betätigen der Bremsanlage mittels eines Bremspedals 21 bei eingelegtem Gang des Schaltgetriebes 5 so weit abgebremst wird, daß die Gefahr besteht, daß die Brenn­ kraftmaschine 3 abgewürgt wird. Diese Situation wird zweckmäßigerweise nicht nur mittels des Drehzahlsensors 13 erfaßt, sondern auch mittels eines Drehzahlsensors 23, um den Motorbremsbetrieb weitgehend nutzen zu können. Abhängig von dem Drehzahlsensor 23 rückt der Auskuppelsteuerteil 17 die Kupplung 1 aus, wenn die Fahrgeschwindigkeit eine vorbestimmte, in der Größenord­ nung der Schrittgeschwindigkeit liegende Schwelle unterschreitet und hält die Kupplung 1, insbesondere bei stillstehendem Fahrzeug, ausgerückt.

Bei stillstehendem Fahrzeug könnte der Fahrer trotz laufender Brennkraftmaschine 3 und eingelegtem Gang des Schaltgetriebes 5 das Fahrzeug verlassen, mit der Folge, daß sich bei einem zum Einrücken der Kupplung 1 führenden Defekt das Fahrzeug in Bewegung setzen würde. Um dies zu verhindern, umfaßt die Steuerung 9 einen Zeitsteuerteil 25, beispielsweise ein Monoflop oder dergleichen, welches bei der durch die Annäherung an den Fahrzeugstillstand verursachten Auskuppelbedingung die Zeitspanne fehlender Betätigung des Bremspedals 21 überwacht. Ein auf die Betätigung des Bremspedals 21 ansprechender Sensor 27, beispielsweise ein Bremslicht­ schalter oder dergleichen, triggert mit dem Ende der Betätigung des Bremspedals 21 die Zeitsteuerung 25. Wird das Bremspedal 21 nicht vor Ablauf der durch die Zeitsteuerung 25 festgelegten Zeitspanne von weniger als zwei Sekunden erneut betätigt, so stellt die Steue­ rung 9, beispielsweise durch Unterbrechen der Zündung oder der Kraftstoffzufuhr, die Brennkraftmaschine 3 ab. Auf diese Weise kann die Zeitspanne, in welcher durch einen Defekt der Kupplungssteuerung das Fahrzeug unge­ wollt in Bewegung gesetzt werden könnte, auf eine sehr geringe Dauer begrenzt werden.

Zusätzlich oder alternativ kann ungewolltes Inbewegung­ setzen des Fahrzeugs verhindert werden, wenn das Schalt­ getriebe mittels eines bei 29 angedeuteten Stellantriebs in seine neutrale Stellung geschaltet wird. Diese Ausgestaltung eignet sich insbesondere für Kraftfahrzeu­ ge, bei welchen nicht nur die Reibungskupplung 1, sondern auch der Gangwechsel des Schaltgetriebes 5 automatisiert ist.

Zweckmäßigerweise spricht die Steuerung 9 zusätzlich auf die mittels eines Sensors 31 erfaßte Position des Fahrpedals an. Wird lediglich die Ruhestellung des Fahrpedals 15 erfaßt, so können Grenzfälle von Fahrsitu­ ationen, in welchen die Überwachung auf Kupplungsdefekte erwünscht ist, besser von Fahrsituationen unterschieden werden, in welchen trotz niedriger Fahrgeschwindigkeit und ausgerückter Kupplung das Abstellen der Brennkraft­ maschine 3 bei fehlender Betätigung des Bremspedals 21 unerwünscht ist. Solche Situation können insbesondere im Rangierbetrieb auftreten, und zweckmäßigerweise erfaßt der Sensor 31 hierzu zumindest einen vorbestimm­ ten Auslenkbereich des Fahrpedals 15, bei welchem es bereits auch zu einem teilweisen Einrücken der Kupplung 1 für den Rangierbetrieb kommen kann.

In einer bevorzugten Ausgestaltung wird die Defektüber­ wachung zusätzlich auch von der Schaltstellung des Schaltgetriebes 5 abhängig gemacht. Die Steuerung 9 spricht auf die fehlende Betätigung des Bremspedals 21 nur dann an, wenn sich das Schaltgetriebe in einer Fahrstellung befindet, also ein Gang eingelegt ist. In der neutralen Stellung des Schaltgetriebes 5 kann sich das Fahrzeug selbst bei einem zum Einrücken der Kupplung 1 führenden Defekt nicht in Bewegung setzen.

Claims (3)

1. Anordnung zur Steuerung einer von einem Stellantrieb (7) ein- und ausrückba­ ren Reibungskupplung (1) im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs zwischen dessen über ein Fahrpedal (15) steuerbaren Brennkraftmaschine (3) und des­ sen zwischen einer neutralen Stellung und mehreren Fahrstellungen umschalt­ baren Schaltgetriebe (5), mit einer den Stellantrieb (7) abhängig von der Fahr­ geschwindigkeit steuernden Steuerung (9), die die Kupplung (1) bei stillste­ hendem Fahrzeug ausgerückt und im Rangierbetrieb teilweise ausgerückt hält und auf die Betätigung des Fahrpedals (15) hin in Einrückrichtung stellt, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung (9) auf die Betätigung einer Bremsanlage (21) des Fahr­ zeugs anspricht und die Brennkraftmaschine (3) abstellt und/oder das Schalt­ getriebe (5) über einen Schaltantrieb (29) in die neutrale Stellung stellt, wenn die Bremsanlage (21) ab dem Beginn des Fahrzeugstillstandes oder des Rangie­ rens innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne von wenigen Sekun­ den, insbesondere weniger als zwei Sekunden, nicht betätigt wird.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung (9) zusätzlich auf die Stellung des Fahrpedals (15) anspricht und bei fehlender Betätigung der Bremsanlage (21) die Brennkraftmaschine (3) abstellt bzw. das Schaltgetriebe (5) in die neutrale Stellung schaltet, wenn sich zusätzlich das Fahrpedal (15) im Bereich seiner Ruhestellung befindet.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung (9) zusätzlich auf die Schaltstellung des Schaltgetriebes (5) anspricht und bei fehlender Betätigung der Bremsanlage (21) die Brennkraft­ maschine (3) nur dann abstellt bzw. das Schaltgetriebe (5) in die neutrale Stellung schaltet, wenn sich zusätzlich das Schaltgetriebe (5) in einer seiner Fahrstellungen befindet.