ES2247703T3

ES2247703T3 - Sistema para el control comun de un servo embrague y de un motor de un vehiculo.

Info

Publication number: ES2247703T3
Application number: ES98933492T
Authority: ES
Inventors: Juergen Loeffler; Martin-Peter Bolz; Holger Huelser
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1997-06-20
Filing date: 1998-05-09
Publication date: 2006-03-01
Anticipated expiration: 2018-05-09
Also published as: DE19726214A1; WO1998058814A1; JP2000516890A; CZ296642B6; EP0918657A1; KR100590432B1; DE59812990D1; EP0918657B1; CZ56899A3; KR20000068118A

Abstract

LA INVENCION ESTA RELACIONADA CON UN SISTEMA DE CONTROL COMBINADO DE UN SERVOEMBRAGUE Y DE UN MOTOR DE VEHICULO. TANTO EL SERVOEMBRAGUE (11) COMO TAMBIEN EL MOTOR DE VEHICULO (10) SE DISPONEN EN LA CADENA CINEMATICA DEL AUTOMOVIL. EN CASO DE UN ESTADO DE FUNCIONAMIENTO PREDETERMINABLE, ESPECIALMENTE EN EL CAMPO DE VELOCIDADES REDUCIDAS DE VEHICULOS, COMO SE PRODUCEN, POR EJEMPLO, EN EL CAMPO DEL ARRANQUE, EL SERVOEMBRAGUE (11) Y EL MOTOR DEL VEHICULO (10) SE CONTROLAN, DE MANERA QUE LA POSICION DEL ACELERADOR (14) DETERMINA LA ACELERACION (A TEORICA) O LA VELOCIDAD DEL VEHICULO. MIENTRAS QUE EL CONTROL DE LA CADENA CINEMATICA FUNCIONA, EN GENERAL, FUERA DEL PROCESO DE ARRANQUE EN DEPENDENCIA DE LA POSICION DEL ACELERADOR (14) Y DE ACUERDO CON UNA ESCALA DE POTENCIA O DE PAR, EL ACELERADOR DEBE ESCALONARSE, SEGUN LA INVENCION, DURANTE EL PROCESO DE ARRANQUE, COMO PEDAL DE ACELERACION O DE VELOCIDAD.

Description

Sistema para el control común de un servo embrague y de un motor de un vehículo.

Estado de la técnica

La invención se refiere a un sistema para el control común de un servo embrague, que está dispuesto en la sección de accionamiento de un automóvil y de un motor de vehículo que está dispuesto en la sección de accionamiento con las características de la reivindicación 1.

Se conocen embragues automáticos o bien servo embrague, por ejemplo, a partir del libro de bolsillo "Kraftfahrzeugtechnisches Taschenbuch, 21 edición, 1991, páginas 538 - 539". Los servo embragues ofrecen, en combinación con aparatos de control electrónicos, o bien un proceso de arranque automático o, junto con engranajes de conmutación servo accionados, una transmisión totalmente automática. En los automóviles con una gestión electrónica del embrague de este tipo, debe alojarse especialmente para el proceso de arranque del vehículo una estrategia de activación especial.

Además, se conocen, por ejemplo, a partir del libro de bolsillo "Kraftfahrzeugtechnisches Taschenbuch, 21 edición, 1991, páginas 467 - 468" los llamados sistemas electrónicos de control de potencia del motor. En oposición a los ajustes mecánicos directos habituales de una manera predominante de la trampilla de estrangulamiento por medio del pedal del acelerador que puede ser activado por el conductor, en tales sistemas se regula la trampilla de estrangulamiento con un motor eléctrico a través de un aparato de control electrónico. En tales sistemas, el conductor predetermina a través del pedal del acelerador, en general, la potencia del motor o el par motor o bien la potencia de accionamiento o el par de accionamiento de todo el vehículo.

El documento DE 37 09 388 A1 muestra una instalación de mando y de regulación de la marcha de un vehículo para un vehículo que está equipado con una transmisión automática con una función de tempostato (mantenimiento de una velocidad longitudinal casi constante del vehículo). Durante la activación del tempostato, el conductor puede acelerar el vehículo a través de la presión sobre el pedal del acelerador.

Se conoce a partir del documento US 4 817 776 un sistema para el control común de un embrague y de un motor de vehículo, en el que la posición detectada del pedal del acelerador predetermina la velocidad del vehículo y se tiene en cuenta una variable que representa el resbalamiento del embrague.

Se conoce a partir del documento FR 2 645 805 A un procedimiento para el control de un embrague de fricción automático, que actúa entre una máquina de accionamiento y una transmisión, en el que para el proceso de arranque se determina un punto de ataque de la regulación del embrague en función de una detección del par o del ángulo, siendo cerrado el embrague con una marcha metida con velocidad definida hasta una posición, en la que se aplica, en efecto, un par, pero el vehículo no se mueve y a continuación se abre de nuevo el embrague.

El cometido de la presente invención consiste en el desarrollo de un control óptimo de vehículo durante el proceso de arranque.

Este cometido se soluciona por medio de las características de la reivindicación 1.

Ventajas de la invención

Como se ha mencionado, la invención se refiere a un sistema para el control común de un servo embrague y de un motor de vehículo. Tanto el servo embrague como también el motor del vehículo están dispuestos en la sección de accionamiento del automóvil. En el caso de presencia de un estado predeterminado de funcionamiento, especialmente en el zona de bajas velocidades del vehículo, como aparecen, por ejemplo, en la zona de arranque, se controlan el servo embrague y el motor del vehículo de tal manera que la posición del pedal predetermina la aceleración o la velocidad del vehículo.

Mientras que, según la invención, fuera del proceso de arranque, el control de la sección de accionamiento trabaja en función de la posición del pedal del acelerados de una manera a escala de la potencia o del par, según la invención durante el proceso de arranque, el pedal del acelerador debe graduarse a escala como pedal de aceleración o bien como pedal de velocidad. A través de la interpretación del deseo del conductor, todos los componentes de la sección de accionamiento, en particular el servo embrague y el motor del vehículo, se pueden emplear libremente en el marco de sus posibilidades. La estrategia según la invención utiliza todos los componentes de una gestión coordinada de la sección de accionamiento para el arranque, para conseguir la máxima comodidad de arranque posible. La activación del motor del vehículo y del embrague del vehículo se coordinan según la invención de tal forma que se consigue una aceleración o bien una velocidad del vehículo correspondiente al deseo del conductor.

A través de la interpretación del pedal del acelerador durante el arranque como pedal de aceleración o bien como pedal de velocidad se asegura que el comportamiento del vehículo durante el arranque sea igual para todas las situaciones de carga (por ejemplo, subida de una cuesta, bajada de una pendiente, funcionamiento de remolque).

En un desarrollo de la invención, está previsto que dentro de la situación de arranque se distinga entre un estado con embrague de resbalamiento, un estado de transición, en el que no se cierra el embrague y un estado final, en el que el embrague está totalmente cerrado. A tal fin, el control del servo embrague y del motor del vehículo se puede realizar especialmente en función de una variable que representa el resbalamiento del embrague. Como una variable de este tipo o bien se calcula directamente el resbalamiento del embrague o se puede determinar la diferencia del número de revoluciones entre el número de revoluciones de entrada del embrague (número de revoluciones del motor) y el número de revoluciones de salida del embrague (número de revoluciones de entrada de la transmisión).

En el caso de presencia de un resbalamiento grande del embrague se controla el motor del vehículo de tal forma que se ajusta un número de revoluciones del motor del vehículo en función de la posición del pedal del acelerador. Entonces se activa el control del embrague de tal forma que se ajusta una velocidad del vehículo que depende de la posición del pedal del acelerador y/o una aceleración del vehículo.

En el caso de presencia de un resbalamiento menor del embrague, se cierra totalmente el embrague, siendo controlado el motor del vehículo brevemente por el cierre completo del embrague, de tal forma que se eleva el número de revoluciones ajustado del motor del vehículo. Una elevación ligera de este tipo del motor del vehículo poco antes de la transición del embrague a la posición adherente se ocupa de que no se lleven a cabo excitaciones a oscilaciones de la sección de accionamiento.

Después del cierre completo del embrague, se controla el motor del vehículo de tal forma que se ajusta una velocidad del vehículo y/o una aceleración del vehículo en función de la posición del pedal del acelerador. Esto se realiza hasta que se abandona la estrategia de arranque -como ya se ha descrito-.

Por lo tanto, según la invención, durante el proceso de arranque tiene lugar una aceleración lo más constante posible tanto con el embrague en resbalamiento como también con el embrague cerrado. La transición entre estos dos estados es de esta manera relativamente poco crítica y no provoca fuertes modificaciones de la aceleración. La transición es de este modo prácticamente sin resbalamiento. El gasto, para conectar en bucle esta transición, es reducido. Por ejemplo, se puede realizar - como se ha descrito - por medio de una elevación ligera del número de revoluciones del motor brevemente desde la transición del embrague a rozamiento de adherencia.

En la sección de accionamiento del automóvil está dispuesta, en general, una transmisión regulable en su multiplicación. En una configuración ventajosa de la invención, está previsto que se reconozca la presencia del estado de funcionamiento predeterminado cuando se ajusta una multiplicación de la transmisión predeterminada, especialmente corta o baja. En este caso es ventajoso que cada marcha del vehículo sea definida en la primera marcha de la transmisión como situación de arranque, después de lo cual, según la invención, se interpreta la posición del pedal del acelerador como deseo de aceleración o bien como deseo de velocidad.

Otra configuración ventajosa de la invención utiliza una definición ligeramente diferente del proceso de arranque, siendo definido un proceso de arranque de este tipo porque la velocidad del vehículo no alcanza un valor umbral predeterminado y el servo embrague está abierto o al menos no totalmente cerrado, es decir, parcialmente abierto. Por consiguiente, la situación de arranque se da cuando el vehículo se mueve a velocidad muy reducida (por ejemplo a velocidad paso a paso) y el embrague está abierto o bien no totalmente cerrado.

Se puede abandonar la situación de arranque cuando se produce un cambio de marcha.

Como ya se ha mencionado, el control de la sección de accionamiento se realiza en la zona de velocidades elevadas del vehículo, es decir, fuera de la zona de arranque, de tal manera que la posición detectada del pedal del acelerador predetermina el par de accionamiento o bien la potencia de accionamiento del motor del vehículo o de todo el vehículo. Si el modo de arranque según la invención es abandonado al mismo tiempo con una conmutación de la multiplicación de la transmisión, entonces se evita un tirón del par potencial en la sección de accionamiento del vehículo durante la conmutación de la interpretación del pedal del acelerador (conmutación desde la escala de la velocidad o bien de la aceleración hacia la escala de par o bien de potencia). Si se acelera el vehículo, por lo tanto, desde el estado parado, entonces se interpreta la posición del pedal del acelerador hasta la primera conmutación de la transmisión como previsión de la velocidad o bien como previsión de la aceleración. De esta manera, un tirón eventualmente producido durante la conmutación de la interpretación del pedal del acelerador coincide con el tirón de conmutación, en general, inevitable durante un proceso de cambio de marcha. Durante un proceso de retroceso desde la segunda marcha hacia la primera marcha de la transmisión, porque por ejemplo el vehículo circula demasiado lento, o porque el conductor solicita un retroceso a través de una activación fuerte del pedal del acelerador, o porque el conductor selecciona la primera marcha de la transmisión a través de una previsión manual, el pedal del acelerador sirve, además, como previsión de par. De esta manera, un cambio de marcha de retroceso desde la segunda a la primera marcha de la transmisión se puede tratar de una manera similar a otra conmutación de retroceso y no requiere ningún tratamiento especial. Solamente cuando el vehículo se para (casi) completamente y el embrague está ya, al menos parcialmente, abierto, se produce de nuevo una situación de arranque y se predetermina a través del pedal del acelerador de nuevo una velocidad o bien una aceleración. De esta manera, no se produce ningún salto de par cuando aparece de nuevo una situación de arranque según la última variante de la invención mencionada.

En otra variante de la invención, está previsto que el servo embrague y el motor del vehículo sean controlados de tal forma que se consigue una velocidad creciente, especialmente con pequeñas modificaciones de la aceleración. Esto significa que en la zona de arranque se consigue una velocidad creciente monótona del vehículo sólo con pequeñas modificaciones en la aceleración.

En una configuración especialmente ventajosa de la invención, está previsto que en el caso de presencia del estado de funcionamiento predeterminado, es decir, especialmente durante el estado de arranque, el control del servo embrague se lleva a cabo de tal forma que el embrague solamente se activa en el sentido de un cierre del embrague. A través de la regulación del número de revoluciones en función del pedal del acelerador, puede suceder durante un proceso de arranque que el embrague se abra de nuevo, por ejemplo, cuando el número de revoluciones de entrada de la transmisión es mayor que el valor predeterminado. Una apertura de este tipo del embrague en el proceso de arranque puede conducir a oscilaciones de la sección de accionamiento y se considera como muy molesto. Por este motivo, como se ha descrito anteriormente, se procura que el embrague solamente se pueda cerrar adicionalmente durante el proceso de arranque, pero no se pueda abrir de nuevo.

En situaciones especialmente críticas, por ejemplo durante el arranque en cuesta con mucha carga y con par motor demasiado reducido, se puede producir, sin embargo, un calado del motor, si se cerrase el embrague anteriormente demasiado rápidamente. Por este motivo, es ventajoso abrir el embrague cuando el número de revoluciones del motor no alcanza un umbral crítico. Por lo tanto, durante el proceso de arranque solamente se activa el embrague en el sentido de una apertura del embrague cuando el número de revoluciones detectado del motor del vehículo no alcanza un valor umbral.

En otra configuración de la invención está previsto que en el caso de presencia del estado de funcionamiento predeterminado, es decir, especialmente durante un proceso de arranque, se lleva a cabo el control del servo embrague en función del gradiente del número de revoluciones del motor del vehículo. Esta configuración modera especialmente las modificaciones perturbadoras del número de revoluciones del motor en el proceso de arranque.

Además, puede estar previsto que durante el proceso de arranque se lleve a cabo el control del servo embrague de tal forma que solamente se active el embrague en el sentido de un cierre cuando el número de revoluciones del motor excede un valor umbral. En este caso está previsto especialmente que este valor umbral esté en función de la posición detectada del pedal del acelerador. El cierre del embrague se inicia, por lo tanto, de acuerdo con esta configuración cuando el motor ha alcanzado un cierto número de revoluciones mínimo. Esto posibilita un arranque enérgico del vehículo, puesto que el motor, en general, con su número de revoluciones de marcha en ralentí, solamente puede poner a disposición un par muy reducido, que no permite un arranque enérgico.

Otras configuraciones ventajosas se pueden deducir a partir de las reivindicaciones dependientes.

Dibujo

La figura 1 muestra la invención con la ayuda de un diagrama de flujo de conjunto, mientras que las figuras 2a y 3 muestran la coordinación de la sección de accionamiento. La figura 2b representa con la ayuda de un diagrama de flujo la selección del modo de arranque y del modo de marcha. La figura 4a y 4b muestran un diagrama de bloques y un diagrama de flujo, respectivamente, de la estrategia de arranque. Las figuras 5, 6, 7 y 8 muestran diferentes configuraciones de las invenciones con la ayuda de diagramas de flujo.

Ejemplo de realización

La invención se representa a continuación con la ayuda de diferentes ejemplos de realización.

La figura 1 muestra con el signo de referencia 10 un motor de vehículo, cuyo árbol de salida está conectado con el disco volante 1101 del servo embrague 11. En el lado de salida, el servo embrague 11 conduce a la transmisión 12. El motor presenta el par motor Mmot y el número de revoluciones del motor Nmot, que se alimenta a la unidad de control 13. Además, se alimenta a la unidad de control 13 el recorrido de inserción S actual detectado por el sensor de recorrido 1106. Además, se alimenta al aparto de control 13 todavía el número de revoluciones de salida del embrague Nka detectado a través del sensor 1107, que corresponde al número de revoluciones de entrada de la transmisión Nge. Además, se alimenta la posición \alpha del pedal del acelerador 14, la multiplicación de la transmisión actual i y el número de revoluciones de salida de la transmisión Nga al aparato de control 13. En función de estas señales de entrada, la unidad de control 13 activa el servomotor 1105 por medio de la señal St para el ajuste del embrague. Además, se alimenta un valor teórico Nmot,soll para el número de revoluciones del motor al motor del vehículo 10 o bien a su aparato de control 101. La posición del embrague se puede verificar a través del sensor del recorrido 1106 por medio de la señal real S_{ist}. El número de revoluciones del motor es detectado a través del sensor del número de revoluciones 102, estando presente esta señal, en general, en el aparato de control del motor 101 y pudiendo ser alimentada desde allí a la unidad de control 13.

El embrague en sí está equipado de una manera conocida con un disco volante 1101, un disco de embrague 1110, una placa de presión 1111, un elemento de resorte (plato de resorte) 1102 y el cojinete de desembrague 1112. El par motor, que es transmitido desde el embrague en el funcionamiento en bucle, el par de embrague, se da, entre otras cosas, a través de la tensión previa del plato de resorte 1102. La tensión previa del plato de resorte 1102 depende de nuevo del recorrido de desembrague S de la varilla del embrague, que está configurada en este ejemplo de realización como cremallera 1104. La cremallera 1104 es activada por el árbol de salida del servo motor 1105. En el funcionamiento normal, se regula el recorrido S, es decir, el recorrido de inserción, a través de un circuito de regulación en función del valor teórico Ssoll. De esta manera se puede controlar el par de embrague a través del valor teórico Ssoll.

Mientras que en la figura 1 se representa el valor de inserción S como variable de ajuste del servo embrague, puede servir, naturalmente, también el ángulo de giro del servo motor 1105 o la fuerza sobre el plato de resorte 1102 como variable de ajuste. En el caso de un circuito hidráulico intercalado entre el embrague y el regular, se puede utilizar como variable de ajuste la presión en el sistema hidráulico. La variable S representa, por lo tanto, muy en general la variable de ajuste para el par de embrague en el estado en bucle. En un sistema especialmente sencillo, se puede utilizar como servo motor, por ejemplo, un motor paso a paso. El número de los impulsos, con los que se impulsa el servomotor es entonces una medida de su ángulo de giro relativo. De esta manera se puede prescindir de una detección costosa del recorrido de inserción actual Sist a través del potenciómetro del recorrido 1106. Si se prescinde del potenciómetro del recorrido 1106, entonces con cada proceso de desembrague (cierre del embrague) se puede retroceder la cremallera para la calibración hasta un tope mecánico determinado.

Como ya se ha mencionado, en vehículos con una gestión electrónica del embrague, como se muestra, por ejemplo, con la ayuda de la figura 1, debe depositarse una estrategia para el arranque del vehículo. En este ejemplo de realización, se describe una estrategia de arranque para vehículos, que presentan una gestión electrónica del embrague y un llamado E-Gas. Esto significa que la posición \alpha del pedal del acelerador 4 no predetermina directamente el par motor o bien la potencia del motor, por ejemplo a través de un ajuste directo de la trampilla de estrangulamiento. Con sistemas de este tipo es posible una llamada activación coordinada de la sección de accionamiento. La presente invención utiliza todos los componentes de una gestión coordinada de la sección de accionamiento para el arranque, para conseguir la máxima comodidad de arranque posible.

En las estrategias de arranque conocidas, se pone a disposición por el motor del vehículo 10, de acuerdo con la posición \alpha del pedal del acelerador 14 un par de salida del motor. El embrague 11 convierte este par puesto a disposición por el motor en una aceleración. En este caso, no está prevista una modificación coordinada simultánea del par del motor.

Como ya se ha mencionado en la introducción, en el procedimiento según la invención, el pedal del acelerador 14 debe escalarse para el arranque, a diferencia de fuera del proceso de arranque, donde el pedal del acelerador 14 trabaja escalado en la potencia o escalado en el par, como pedal de aceleración o bien como pedal de velocidad. Debido a esta interpretación del deseo del conductor, representado a través de la posición \alpha del pedal del acelerador 14, se pueden ajustar todos los componentes de la sección de accionamiento libremente en el marco de sus posibilidades. La activación del motor del vehículo 10 y del embrague 11 se coordina para que se consiga una aceleración o bien una velocidad que corresponden al deseo del conductor. En este caso, debe conseguirse una velocidad creciente monótona con modificaciones sólo reducidas en la aceleración.

La figura 2a muestra de forma esquemática un control coordinado de la sección de accionamiento de este tipo. En este caso, el conductor indica a través de la posición \alpha del pedal del acelerador 14 su deseo de avance o bien de retraso. El coordinador del accionamiento y del freno 22 convierte este deseo del conductor en un deseo de avance o de retraso. En el desarrollo siguiente de la figura 2a solamente se representa la coordinación entre el motor y la transmisión, siendo omitida en este caso la coordinación del freno.

El coordinador del motor y de la transmisión 23 recibe, además del deseo del conductor convertido de una manera correspondiente, desde el coordinador 22 la información sobre la zona de marchas o bien sobre la fase de marcha de la transmisión desde el campo de mando de la transmisión 21. En función de estas señales de entrada, el coordinador del motor y de la transmisión 23 aplica al motor del vehículo 10 un par motor correspondiente, al embrague 11 un par de embrague transmisible correspondiente y a la transmisión 12 una multiplicación de la transmisión correspondiente. Estas variables se pueden convertir entonces en reguladores subordinados del motor, del embrague y de la transmisión.

La estrategia de arranque según la invención se realiza en un control coordinado de la sección de accionamiento de este tipo, en la que se inserta un coordinador de arranque, como se puede ver en la figura 3, en el coordinador del motor y de la transmisión 23 (figura 2a). El coordinador del motor y la transmisión 23 contiene en este caso un coordinador de arranque 231, que determina en función de la posición \alpha del pedal del acelerador 14 previsiones para el motor 10) circuito de excitación del motor 232) y para el embrague 11 (circuito de excitación del embrague 233). La multiplicación de la transmisión 12 se mantiene en este caso, en general, inalterada.

En una estrategia de arranque de este tipo es válido resolver el problema cuando debe con mutarse desde la previsión de la aceleración o bien de la velocidad del pedal del acelerador 14 (proceso de arranque) a la previsión regular de la potencia o bien del par (estado de funcionamiento fuera del proceso de arranque).

Es especialmente ventajoso que todos los recorridos en la primera marcha de la transmisión, es decir, cuando existe la multiplicación más corta o bien más baja de la transmisión, sean definidos como situación de arranque. La posición \alpha del pedal del acelerador 14 es interpretada entonces, por lo tanto, siempre en la primera marcha de la transmisión como previsión de la aceleración o bien de la velocidad.

Es posible otra definición de la situación de arranque, pero en determinadas circunstancias conduce a un gasto elevado durante la transición desde la situación de arranque hacia el funcionamiento normal. Si la situación de arranque no se aplica para toda la circulación en la primera marcha de la transmisión, entonces debe tener lugar una compensación entre el par requerido por el motor al final de la situación de arranque y el par deseado por el conductor que corresponde a la posición del pedal del acelerador en este instante.

Por lo tanto, como ya se ha descrito anteriormente, se puede utilizar la sola presencia de la marcha más baja de la transmisión para la identificación de un proceso de arranque. Otra configuración ventajosa de la invención utiliza una definición ligeramente diferentes de este proceso de arranque con la interpretación modificada (escalada en la aceleración o bien escalada en la velocidad) del pedal del acelerador. En este caso, se detecta una situación de arranque cuando el vehículo se mueve con una velocidad muy reducida, por ejemplo con una velocidad paso a paso y se abre el embrague o al menos no está cerrado firmemente. La situación de arranque se abandona cuando aparece una conmutación de la transmisión. Esto se representa con la ayuda de la figura 2b.

De acuerdo con la etapa de arranque 201 representada en la figura 2b, en la etapa 202 se inscriben el número de revoluciones de salida actual de la transmisión Nga (sensor 16, figura 1) como medida de la velocidad longitudinal del vehículo y la multiplicación de la transmisión actual i así como el estado actual del embrague. En la etapa 203 se compara el número de revoluciones de salida de la transmisión Nga que representa la velocidad longitudinal del vehículo con el valor umbral SW1. Si la velocidad longitudinal del vehículo excede el valor umbral SW1 relativamente bajo, entonces se sigue en la etapa 207 el control coordinado de la sección de accionamiento para el modo de marcha normal. En este caso, se interpreta, en general, la posición \alpha del pedal del acelerador de forma escalada en el par o bien escalada en la potencia. Sin embargo, si la velocidad de la marcha o bien el número de revoluciones de salida de la transmisión no alcanzan el valor umbral SW1, entonces se verifica en la etapa 204 si la multiplicación actual de la transmisión i corresponde a un valor umbral SW2. En la etapa 204 se consulta si se ha introducido la marcha más baja de la transmisión. Si éste no es el caso, entonces se selecciona el modo de marcha en la etapa 207. Sin embargo, si la velocidad longitudinal del vehículo se encuentra por debajo del valor umbral SW1 y al mismo tiempo está introducida la marcha más baja de la transmisión, entonces se consulta en la etapa 205 si el embrague está totalmente cerrado. Si éste es el caso, entonces se ajusta el modo de funcionamiento normal 207. Sin embargo, si el embrague está al menos parcialmente abierto, entonces se selecciona el modo de arranque en la etapa 206, en el que la posición \alpha del pedal del acelerador 14, es interpretada de forma escalada en la velocidad o bien en la aceleración, como se ha mencionado. Después de la etapa final 208 se inicia de nuevo el ciclo que se muestra en la figura 2b.

El ciclo mostrado en la figura 2b sirve para el reconocimiento del estado de arranque. Un cambio de un estado de arranque reconocido una vez (bloque 206) hacia el modo de marcha (bloque 207) tiene lugar, como se ha mencionado, cuando se produce una conmutación de la transmisión.

A través de esta configuración se evita un tirón de par potencial durante la conmutación de la interpretación del pedal del acelerador. Si se acelera el vehículo a partir del estado parado, entonces se interpreta la posición del pedal del acelerador hasta la primera conmutación de la transmisión como previsión de la velocidad o bien de la aceleración. De esta manera, un eventual tirón durante esta conmutación de la interpretación del pedal del acelerador coincide con el tirón de conmutación, en general, inevitable para una conmutación de la transmisión. En el caso de una conmutación de retroceso de la transmisión, especialmente desde la segunda a la primera marcha de la transmisión (porque el vehículo circula demasiado lento o porque el conductor requiere una conmutación de retroceso a través de una activación fuerte del pedal del acelerador o porque selecciona la primera marcha a través de una previsión manual), el pedal del acelerador sirve, además, como previsión de par. De esta manera se puede tratar una conmutación de retroceso desde la segunda a la primera marcha de la transmisión de una manera totalmente similar a otra conmutación de retroceso y no requiere ningún tratamiento especial. Solamente cuando el vehículo está casi totalmente parado y el embrague ya está abierto, se produce de nuevo una situación de arranque; y a través del pedal del acelerador se predetermina de nuevo una velocidad o bien una aceleración. De esta manera no tiene lugar tampoco un saldo de par en el caso de que aparezca de nuevo una situación de arranque.

La figura 4a muestra con la ayuda de un diagrama de bloques la regulación escalada en la velocidad o bien en la aceleración durante el funcionamiento de arranque. A tal fin, se convierte la posición \alpha del pedal del acelerador 14 en un bloque 41 en un valor teórico Nge,soll correspondiente (o Nga,soll) para el número de revoluciones de entrada de la transmisión (o el número de revoluciones de salida de la transmisión). Además, en el bloque 41 se determina un valor teórico Nmot,soll para el motor del vehículo 10. Se alimenta al regulador de arranque 42 propiamente dicho, además de los valores teóricos mencionados del bloque 412, un valor real Nmot,ist (sensor 102) así como los valores reales de la multiplicación de la transmisión i y del número de revoluciones de salida de la transmisión Nge,ist y del número de revoluciones de salida de la transmisión Nga,ist. En función de estas señales de entrada, el bloque regulador 42 forma la señal de control St para el embrague 11.

Dentro de la situación de arranque, hay que distinguir entre un primer estado con embrague en resbalamiento, en el que está presente un resbalamiento de embrague relativamente grande o bien una diferencia de número de revoluciones \DeltaN = Nke,ist - Nka,ist, un estado de transición, en el que el embrague está cerrado, y un estado final, en el que el embrague está totalmente cerrado.

La estrategia de arranque para el primer estado (resbalamiento de embrague grande, \DeltaN es grande) es:

-: en función de la posición del pedal del acelerador \alpha se solicita al coordinador de arranque 231 (figura 3) un número teórico de revoluciones del motor Nmot,soll. Este número es ajustado por un regulador en el circuito de excitación del motor o bien en el aparato de control del motor y se mantiene con alta calidad de regulación.

-: De la misma manera, en función de la posición del pedal del acelerador \alpha se solicita una aceleración asoll y, por lo tanto, una velocidad longitudinal del vehículo o directamente una velocidad longitudinal del vehículo. Esta velocidad es regulada por el circuito de excitación del embrague o bien por el aparato de control del embrague a través de una solicitud de par correspondiente al embrague.

-: La solicitud de par del circuito de excitación del embrague sirve adicionalmente como circuito de variables de control sobre el regulador del número de revoluciones en el circuito de excitación del motor.

Para el caso de que el número de revoluciones de entrada de la transmisión haya alcanzado el número de revoluciones del motor, salvo un valor umbral pequeño, es decir, que está presente sólo un resbalamiento reducido del embrague, se pasa al segundo estado mencionado anteriormente sobre la siguiente estrategia:

-: El embrague se cortocircuita y se cierra.

-: Una elevación ligera del número de revoluciones del motor poco antes de la transición del embrague a rozamiento de adherencia se ocupa de que no se lleve a cabo una excitación a oscilación de la sección de accionamiento.

En el momento, en el que el número de revoluciones de entrada del embrague sea igual al número de revoluciones de salida del embrague (ningún resbalamiento del embrague), se pasa al tercer estado mencionado:

-: Con el número de revoluciones del motor se regula el número teórico de revoluciones de la transmisión (corresponde a la velocidad del vehículo) y, por lo tanto, la aceleración teórica.

Es decir, que en el tercer estado, el circuito de excitación del motor regula el par de salida requerido al motor de acuerdo con la previsión del número teórico de revoluciones (corresponde a la velocidad teórica).

El tercer estado es abandonado cuando:

1.: se abandona la situación de arranque (por ejemplo, en el caso de una solicitud de conmutación alta en la segunda marcha de la transmisión) o

2.: durante la situación de arranque se reduce el número de revoluciones de entrada de la transmisión, salvo un valor umbral, hasta el número de revoluciones del motor que corresponde a la posición del pedal de aceleración (retorno al primer estado).

Este modo de proceder durante el proceso de arranque se representa en la figura 4b. Después de la etapa de arranque 401 se inscriben en la etapa 402 los valores actuales para el número de revoluciones de entrada de la transmisión Nge,ist (corresponde al número de revoluciones de salida del embrague) y para el número de revoluciones del motor (Nmot,ist). En la etapa 403 se determina la diferencia \DeltaN = Nmot,ist - Nge,ist como medida para el resbalamiento del embrague. En la etapa 404 se consulta si la diferencia del número de revoluciones determinada en la etapa 403 excede un valor umbral SW3. Si éste es el caso, entonces se detecta el primer estado descrito anteriormente con el bloque 406. Sin embargo, si se comprueba en la etapa 404 que el resbalamiento del embrague está por debajo del valor umbral SE3, entonces se consulta en el bloque 405, si el resbalamiento del embrague es cero o no. Si el embrague presenta todavía un resbalamiento de embrague reducido, entonces se ajusta con el bloque 407 el segundo estado mencionado. Esto se puede señalizar, por ejemplo, a través de la emisión de la señal A desde el regulador 42 (figura 4a) hacia el bloque 41 (figura 4a). Si el embrague está totalmente cerrado, entonces se selecciona el tercer estado mencionado anteriormente con el bloque 403. Después de la etapa final 409 se inicia de nuevo el ciclo mostrado en la figura 4b.

A través de la interpretación del pedal del acelerador durante el arranque como pedal de aceleración o bien como pedal de velocidad, se asegura que el comportamiento del vehículo durante el arranque sea igual en todas las situaciones de carga, por ejemplo para la subida de una cuesta, para remolque, para la bajada de una pendiente. Los componentes formados por el circuito de excitación del embrague y el circuito de excitación del motor contienen reguladores, que se ocupan de que el estado de arranque se desarrolle con una aceleración constante tanto con el embrague de resbalamiento como también con el embrague cerrado. La transición entre los estados es de esta manera relativamente poco crítica y no provoca modificaciones fuertes de la aceleración, estando prácticamente libre de tirones. Por lo tanto, el gasto, para conectar en bucle esta transición entre los estados durante el proceso de arranque, es reducido, por ejemplo se puede realizar a través de una elevación ligera del número teórico de revoluciones del motor poco antes de la transición del embrague a rozamiento de adherencia, es decir, al estado 2.

Por medio de los reguladores integrados en el circuito de excitación del motor y en el circuito de excitación del embrague se pueden regular las situaciones excepcionales, como por ejemplo el arranque sobre un bordillo de acera, de una manera especialmente sencilla y segura. El ajuste de los pares adicionales es asumido por los integradores respectivos de los reguladores. Si se acelera el vehículo después de alcanzar el bordillo de la acera, entonces estos regulares se ocupan también de la interrupción inmediata del par de accionamiento excesivo.

Si se evalúa adicionalmente cada recorrido en la primera marcha de la transmisión como situación de arranque, entonces no es necesaria ninguna conmutación de la interpretación del pedal del acelerador, con lo que se puede dominar la situación de arranque de una manera especialmente sencilla. En el caso de conmutación a la segunda marcha de la transmisión, se produce en cada caso, como ya se ha mencionado, un cierto tirón de par, a través del cual se cubre la conmutación necesaria de la interpretación del pedal del acelerador.

En la estrategia de arranque según la invención debe ajustarse, por lo tanto, a través de la solicitud de pares al embrague y a través del ajuste del número de revoluciones del motor una velocidad longitudinal suavemente creciente. En este caso, no debe controlarse el par máximo transmisible del embrague, sino que debe regularse. A continuación se describe con mayor exactitud la estructura de este regulador.

La base para la regulación es un regulador PI, es decir, un regulador conocido con una porción proporcional y una porción diferencial. Como variable de regulación se contemplan el número de revoluciones de entrada de la transmisión Nge o la velocidad del vehículo. De una manera alternativa, también el gradiente de estas variables puede servir como variable de regulación. En el ejemplo de realización siguiente se considera como variable de regulación el número de revoluciones de entrada de la transmisión. A tal fin, se explica en detalle el regulador 42 mostrado en la figura 4a con la ayuda de las figuras 5, 6
y 7.

La base para la regulación a través del regulador 42 es un regulador PI 421 (figuras 5 y 6). En este caso, es ventajoso predeterminar los parámetros de este regulador en función del número de revoluciones del motor. En particular, a tal fin se alimenta al regulador PI 421 en las figuras 5 y 6 la amplificación P en función del valor real Nmot,ist del número de revoluciones del motor. Es ventajoso que esta amplificación P con un número reducido de revoluciones del motor sea pequeña y con un número muy reducido de las revoluciones del motor, esté por debajo del número de revoluciones de marcha en ralentí, o sea cero. De esta manera se puede asegurar que el embrague no se cierre adicionalmente con un número crítico de las revoluciones del motor, puesto que se considera muy incómoda una reducción fuerte del número de revoluciones del motor en el proceso de arranque.

La salida ST1 del regulador PI 421, que se puede limitar también todavía,. Evidentemente, es un valor bruto de la variable de ajuste. La variable de ajuste puede ser, por ejemplo, o bien un par máximo transmisible para el embrague o un recorrido de ajuste para la mecánica de acoplamiento. Si la variable de ajuste es un par, entonces es ventajoso limitarla a valores entre cero y un múltiplo conveniente del par motor máximo. Si la variable de ajuste es un recorrido de ajuste, entonces es ventajoso limitara a límites de este recorrido condicionados por el tipo de construcción.

Si se activase este embrague directamente con este valor bruto ST1 de la variable de ajuste, entonces podría suceder que durante un proceso de arranque se abriese de nuevo el embrague, por ejemplo si el número de revoluciones actual de la entrada de la transmisión es mayor que el valor previsto. Una apertura de este tipo del embrague durante el proceso de arranque puede conducir a vibraciones de la sección de accionamiento y, por lo tanto, se considera muy incómoda. Por consiguiente, debe procurarse en el regulador 42 que el embrague solamente se pueda cerrar adicionalmente durante el proceso de arranque, pero no se pueda abrir de nuevo. A tal fin sirve el formador del máximo 423a (figuras 5, 6 y 7).

Al formador del máximo 423a se alimenta, además del valor bruto de la variable de ajuste, la posición \alpha del pedal del acelerador 14. El formador del máximo 423a se activa cuando la posición del pedal del acelerador \alpha ha excedido un cierto valor umbral reducido (activar entrada). Si el formador del máximo 423a está activado, entonces su valor de salida St es el máximo formado por el valor de entrada St1 o bien St2 y el máximo de estos valores memorizado hasta ahora. Dado el caso, se eleva entonces el máximo memorizado hasta ahora. Si el formador del máximo 423a no está activado, entonces el valor de salida es igual al valor de entrada y el máximo memorizado se repone al valor de entrada. Como se ha mencionado, en la regulación del embrague se emplea el formador del máximo 423a de tal forma que se activa cuando se presiona el pedal del acelerador 14. Así, por ejemplo, cuando el pedal del acelerador 14 está activado, solamente se puede incrementar la variable de ajuste para el embrague y se pueden evitar las oscilaciones de la sección de accionamiento. Pero si el pedal del acelerador 14 no está activado, porque el conductor quiere interrumpir, por lo tanto, el proceso de arranque, entonces se puede abrir también de nuevo el embrague, puesto que, cuando el vehículo está parado, el embrague debe estar abierto entonces lo más
tarde.

La figura 6 muestra una ampliación ventajosa de la regulación representada en la figura 5 durante el proceso de arranque. Esta ampliación atenúa especialmente las modificaciones perturbadoras del número de revoluciones del motor en el proceso de arranque. La configuración mostrada en la figura 5 puede conducir a que se impida una caída demasiado fuerte del número de revoluciones, por ejemplo por debajo del número de revoluciones de la marcha en ralentí, debido a una reducción de la amplificación P. No obstante, no se puede impedir una caída fuerte del número de revoluciones del motor desde un nivel ya elevado. Por lo tanto, es ventajoso tener en cuenta el gradiente del número de revoluciones del motor en la regulación del embrague. A tal fin, el gradiente del número de revoluciones del motor debe filtrarse eventualmente todavía de una manera adecuada. Por este motivo, se superpone por adición en la figura 6 a la salida del regulador St1 en el bloque 426 una porción dependiente del gradiente del número de revoluciones del motor. Para la formación de esta porción está previsto un campo característico 425, que recibe alimentada como variable de entrada el número de revoluciones del motor diferenciado Nmot, ist (bloque
424).

En la variante de realización mostrada en la figura 6, en el caso de un gradiente negativo del número de revoluciones del motor, se reduce el valor bruto St1 de la variable de ajuste. Esto conduce a que, a medida que se reduce el número de revoluciones del motor, también a nivel alto, no se cierra adicionalmente el embrague. La apertura incómoda del embrague se impide a través del formador del máximo 423a ya descrito.

Otra ampliación ventajosa en el regulación del embrague se muestra en la figura 7. De acuerdo con las explicaciones mostradas hasta ahora, se cierra el embrague adicionalmente como máximo cuando el pedal del acelerador 14 está activado, pero nunca se abre. No obstante, en situaciones especialmente críticas, por ejemplo durante el arranque en cuesta con carga alta y con par motor reducido, se puede calar el motor, cuando el embrague ha sido cerrado con anterioridad demasiado rápidamente. Esto no se puede impedir siempre con seguridad, en determinadas circunstancias, a través de una aplicación o bien adaptación adecuada de las curvas características 422 y 425 de las figuras 5 y 6. Por lo tanto, es ventajoso abrir el embrague cuando el número de revoluciones del motor no alcanza un umbral crítico.

A tal fin, como se representa en la figura 7, la señal de salida St3 del formador del máximo 423a es alimentada a un elemento de conmutación 4232. Además, en el lado de entrada, en el elemento de conmutación 4232 se encuentra la información 4233 de si el embrague está abierto cerrado. Además, en el elemento de conmutación 4232 se encuentra la información de si el número actual de revoluciones del motor Nmot,ist (sensor 102) no alcanza un valor umbral SW4 (memoria 4234) (comparación del valor umbral 4231). El elemento de conmutación 4232 se ocupa ahora, a través de la emisión de la variable de ajuste St al servo embrague 11, de que se abra el embrague cuando el número de revoluciones Nmot,ist no alcanza el valor umbral SW4.

Además, es ventajoso comenzar con el cierre del embrague solamente cuando el motor ha alcanzado un cierto número mínimo de revoluciones. Esto posibilita un arranque más enérgico, puesto que el motor del vehículo, en general, con su número de revoluciones de marcha en ralentí, solamente puede poner a disposición un par muy reducido, que no permite un arranque enérgico. La figura 8 muestra a este respecto una configuración más detallada del bloque 41 de la figura 4a, de los valores teóricos Nmot,soll y Nge,soll para el número de revoluciones de entrada del motor y de la transmisión. La diferencia del número teórico de revoluciones de entrada de la transmisión Nge,soll y del número de revoluciones de entrada de la transmisión medido Nge,ist puede servir como variable de regulación en las variantes representadas en las figuras
5 y 6.

En el bloque 41 representado en la figura 8 se determina en primer lugar a partir de la posición del pedal del acelerador \alpha por medio de la curva característica 411 un número de revoluciones del motor Nmot1 para el proceso de arranque cuando el embrague no está todavía cerrado. Además, se determina, por ejemplo, a través de una curva característica 414, en función de la posición del pedal del acelerador \alpha un número de revoluciones del motor Nmot2, a partir del cual debe cerrarse el embrague. Este número de revoluciones está entre el número de revoluciones de marcha en vacío del motor y el número de revoluciones de arranque Nmot1, por ejemplo en el centro.

Para la previsión Nge,soll del número de revoluciones de entrada de la transmisión se determina en primer lugar a partir de la posición del pedal del acelerador \alpha, por ejemplo a través de la curva característica 413, una aceleración teórica asoll del vehículo. En el bloque de cálculo 414 se calcula a partir de esta aceleración, utilizando la velocidad actual del vehículo o bien el número de revoluciones actual de salida de la transmisión Nga,ist y la multiplicación de la transmisión i un número de revoluciones de entrada de la transmisión Nge,soll. En este bloque de cálculo 414 se puede limitar, por ejemplo, también el número teórico de revoluciones de entrada de la transmisión Nge,soll hacia arriba y hacia abajo. Una limitación hacia abajo a un valor mayor que cero provoca que se pueda realizar una tendencia al avance lento del vehículo a través del circuito de excitación del
embrague.

Además, el bloque de cálculo 414 puede estar configurado de tal forma que solamente se puede elevar el número teórico de revoluciones de entrada de la transmisión Nge,soll cuando el número de revoluciones del motor Nmot ha excedido el valor umbral Nmot2 (comparación del número real de revoluciones del motor Nmot,ist con el valor umbral Nmot2 en el bloque 412). Así, por ejemplo, el motor tiene la opción de alcanzar en primer lugar un número de revoluciones elevado, en el que puede ceder un par más elevado.

Las modificaciones indicadas con la ayuda de las figuras 5, 6, 7 y 8 frente a un regulador PI sencillo permiten un arranque cómodo en vehículos con embrague automático en cualquier situación.

Claims

1. Sistema para el control común de un servo embrague (11) dispuesto en la sección de accionamiento de un automóvil y de un motor de vehículo (10) dispuesto en la sección de accionamiento con un pedal del acelerador (14), cuya posición (\alpha) es detectada, en el que

-: cuando está presente un primer estado de funcionamiento predeterminado, se controlan el servo embrague (11) y el motor del vehículo (10) de tal forma que la posición detectada (\alpha) del pedal del acelerado (14) predetermina la aceleración (asoll) y/o la velocidad (Nga,soll) del vehículo y

-: cuando está presente un segundo estado de funcionamiento predeterminado, que aparece especialmente en la zona de velocidades más elevadas del vehículo (Nga) fuera de la zona de arranque, se controla al menos el motor del vehículo (10) de tal forma que la posición detectada (\alpha) del pedal del acelerador (14) predetermina el par de accionamiento o la potencia de accionamiento del motor del vehículo o del vehículo.

2. Sistema según la reivindicación 1, caracterizado porque el control del servo embrague (11) y del motor del vehículo (10) se lleva a cabo, además, en función de una variable (\DeltaN) que representa el resbalamiento del embrague.

3. Sistema según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque en la sección de accionamiento del automóvil está dispuesta, además, una transmisión (12), regulable en su multiplicación de la transmisión (i) y se reconoce la presencia del primer estado de funcionamiento predeterminado cuando se ajusta una multiplicación de la transmisión (SW2) predeterminada, especialmente corta o bien reducida.

4. Sistema según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el primer estado de funcionamiento es predeterminado de tal forma que aparece en la zona de velocidades de marcha bajas (Nga), especialmente en la zona de arranque, estando previsto especialmente que el estado de funcionamiento esté presente cuando la velocidad del vehículo (Nga) no alcanza un valor umbral (SW1) predeterminado y se abre el servo embrague (11) al menos parcialmente.

5. Sistema según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el servo embrague (11) y el motor del vehículo (10) son controlados de tal forma que se consigue una velocidad creciente (Nga), especialmente con modificaciones pequeñas de la aceleración.

6. Sistema según la reivindicación 2, caracterizado porque

-: en el caso de presencia de un resbalamiento mayor, el motor del vehículo (10) es controlado de tal forma que se ajusta un número de revoluciones (Nmot,soll) del motor del vehículo, que depende de la posición (\alpha) del pedal del acelerador (14) y el embrague (11) se controla de tal manera que se ajusta una velocidad del vehículo (Nga,soll) y/o una aceleración del vehículo (asoll), que depende de la posición del pedal del acelerador, y

-: en el caso de presencia de un resbalamiento menor, se cierra totalmente el embrague y se controla el motor del vehículo (10) poco antes del cierre completo del embrague de tal forma que se eleva el número de revoluciones ajustado del motor del vehículo y, en particular, está previsto que

-: después del cierre completo del embrague (11), se controle el motor del vehículo de tal forma que se ajusta una velocidad del vehículo y/o una aceleración del vehículo que depende de la posición del pedal del acelerador.

7. Sistema según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque en el caso de presencia del primer estado de funcionamiento predeterminado, se lleva a cabo el control del servo embrague (11) de tal forma que el embrague solamente se activa en el sentido de un cierre del embrague.

8. Sistema según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque en el caso de presencia del primer estado de funcionamiento predeterminado, se lleva a cabo el control del servo embrague (11) y del motor del vehículo (10), de tal forma que el embrague solamente se activa en el sentido de una apertura del embrague cuando el número de revoluciones detectado del motor del vehículo no alcanza un valor umbral (SW4).

9. Sistema según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque en el caso de presencia del primer estado de funcionamiento predeterminado, se realiza el control del servo embrague (11) en función del gradiente (d/dt) del número de revoluciones del motor del vehículo.

10. Sistema según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque en el caso de presencia del primer estado de funcionamiento predeterminado, se realiza el control del servo embrague (11) de tal forma que el embrague solamente se activa en el sentido de un cierre cuando el número de revoluciones detectado (Nmot,ist) del motor del vehículo excede un valor umbral (Nmot2), estando previsto, en particular, que el valor umbral (Nmot2) dependa de la posición detectada (\alpha) del pedal del acelerador (14).