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Dokumentenidentifikation DE68924094T2 15.05.1996
EP-Veröffentlichungsnummer 0341818
Titel Gerät zur Erkennung des Motorbremsens.
Anmelder Shimadzu Corp., Kyoto, JP
Erfinder Kita, Yasuo c/o Sanjo-factory Shimadzu Corp., Kyoto-shi Kyoto 604, JP;
Fujii, Hiroyuki c/o Sanjo-factory ShimadzuCorp., Kyoto-shi Kyoto 604, JP;
Uzawa, Hiroshi c/o Sanjo-factory Shimadzu Corp., Kyoto-shi Kyoto 604, JP
Vertreter Neugebauer, E., Dr.rer.nat., Pat.-Anw., 80331 München
DE-Aktenzeichen 68924094
Vertragsstaaten DE, FR, GB
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 31.03.1989
EP-Aktenzeichen 893031856
EP-Offenlegungsdatum 15.11.1989
EP date of grant 06.09.1995
Veröffentlichungstag im Patentblatt 15.05.1996
IPC-Hauptklasse B60K 41/16
IPC-Nebenklasse B60K 41/14   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zur Erkennung des Motorbremszustandes und insbesondere auf ein Gerät zur Erkennung irgendeiner auf den Motor wirkenden Last.

Um zu ermitteln, ob die durch einen Motor abgegebene Leistung positiv oder negativ ist (letztere wird im folgenden als "Motorbremsen" bezeichnet), ist es allgemein üblich, einen Drehmomentdetektor in der Abtriebswelle oder einem anderen Übertragungsweg zu verwenden, durch den die Richtung des Drehmoments festgestellt wird.

Der Drehmomentdetektor benötigt jedoch ein kompliziertes zusätzliches Meßgerät, um zu ermitteln, in welcher Richtung das Drehmoment wirkt. Der Drehmomentdetektor, der außerdem voluminös und schwer ist, eignet sich nicht für Kraftfahrzeugmotoren, für die nur begrenzter Raum zur Verfügung steht. Infolgedessen ist es schwierig, eine Last zu ermitteln, die unerwartet auf den Motor wirkt, so daß es unmöglich wird, das Verzögerungsverhältnis richtig einzustellen und die Motorleistung auf optimale Werte für den jeweiligen Kall einzuregeln.

Das britische Patent mit der Veröffentlichungsnummer GB2030661A offenbart ein Gerät zum Steuern eines Fahrzeuggetriebes zu dem Zweck, die Kraftstoffersparnis und Leistungsabgabe zu maximieren. Das Getriebeschaltsteuergetät umfaßt: einen Drosselsensor, der ein Signal erzeugt, das dem tatsächlichen Grad der Drosselklappenöffnung entspricht; einen Motordrehzahlsensor, der ein der tatsächlichen Motordrehzahl entsprechendes Signal erzeugt; und einen Speicher, der das Verhältnis zwischen der Drosselöffnung und der Motordrehzahl speichert, das dem sparsamsten Kraftstoffverbrauch entspricht, und einen Zielwert für eines der Signale abgibt, wenn das andere Signal dem Speicher eingegeben wird. Zwischen dem Zielwert und dem entsprechenden tatsächlichen Signal wird ein Vergleich angestellt, und das Gerät erzeugt ein Signal zum Hochschalten oder Herunterschalten, wenn es notwendig wird, um die Schaltzeitpunkte des Fahrzeuggetriebes zu optimieren.

Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, ein Gerät zum Erkennen einer auf den Motor wirkenden unerwarteten Last zu schaffen, das die hinsichtlich der herkömmlichen Drehmomentdetektoren genannten Probleme löst.

Es ist erwünscht, ein Gerät zum Erkennen irgendeiner auf den Motor wirkenden Last zu schaffen, wobei das Gerät keinen großen Raum einnimmt und ein geringes Gewicht aufweist.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Gerät zum Erkennen des Motorbremsens geschaffen worden, das einen Speicher zum Speichern einer Vielzahl von Niotordrehzahlen bei Nichtbelastung entsprechend den Öffnungsgraden des Drosselventils umfaßt; eine Drosselventilöffnungs-Detektoreinrichtung zum zum Ermitteln des tatsächlichen Öffnungsgrades des Drosselventils; eine Motordrehzahl-Detektoreinrichtung zum Ermitteln der tatsächlichen Drehzahl des Motors; sowie eine Einrichtung zum Ermitteln, ob der Motor sich im Zustand des Motorbremsens befindet, indem die festgestellte tatsächliche Motordrehzahl mit einer in dem genannten Speicher gespeicherten Motordrehzahl verglichen wird, die dem festgestellten tatsächlichen Öffnungsgrad des Drosselventils entspricht, wobei ein Zustand des Motorbremsens dann erkannt wird, wenn die ermittelte tatsächliche Motordrehzahl die in dem Speicher für den gleichen Öffnungsgrad des Drosselventils gespeicherte Motordrehzahl übersteigt, sowie zum Ausgeben eines Motorbremssignals.

Die Vorteile der vorliegenden Erfindung werden klarer ersichtlich aus der nachstehenden eingehenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen, die lediglich zum Zweck der Veranschaulichung ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigen.

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau eines Detektors nach der vorliegenden Erfindung zeigt;

Kig. 2 ist ein Fließbild, das schematisch die hydraulischen Kreisläufe erläutert, die in der Vorrichtung nach Fig. 1 enthalten sind;

Pig. 3 und 4 sind graphische Darstellungen zur Erläuterung der Art, wie hydraulische Pumpenmotoren gesteuert werden.

Fig. 5 ist eine graphische Darstellung, die den Zusammenhang zwischen der Motordrehzahl und dem Öffnungsgrad des Drosselventils zeigt; und

Fig. 6 ist ein Fließbild, das einen Vorgang der Regelung des Systems zeigt.

Anhand von Fig. 2 bis 6 wird ein stufenloser Drehzahlminderer beschriebene der das Gerät gemäß der vorliegenden Erfindung einschließt.

Der stufenlose Drehzahlminderer umfaßt ein erstes, ein zweites und ein drittes Eingangs/Ausgangs-Ende 1, 2 bzw. 3. Es ist eine Differentialgetriebeeinheit 4 vorhanden, die einen mechanischen Kraftübertragungsweg (a) für Langsamlauf zwischen dem ersten und dem zweiten Eingangs/Ausgangs-Ende 1 und 2 und einen mechanischen Kraftübertragungsweg (b) für Schnellauf zwischen dem ersten und dem dritten Eingangs/Ausgangs-Ende 1 und 3 umfaßt. Es ist ein erster Pumpenmotor 7 mit einer Eingangs/Ausgangs-Welle 7a vorhanden, die mit dem zweiten Eingangs/Ausgangs-Ende 2 über Zahnräder 5 und 6 verbunden ist, sowie ein zweiter Pumpenmotor 8 mit einer Eingangs/Ausgangs- Welle 8a, die über Zahnräder 9, 11 mit dem dritten Eingangs/Ausgangs-Ende 3 verbunden ist. Die beiden Pumpenmotoren 7 und 8 liefern Druckmittel an hydraulische Hauptkanäle (A) und (B) in einer hydraulischen Getriebeeinheit 12. Ein Ende des Kraftübertragungsweges (a) für Langsamlauf kann mittels einer Kupplung 14 mit einer umlaufenden zentralen Nabe 13 verbunden werden. Ein Ende des Schnellauf-Kraftübertragungsweges (b) kann mittels einer Kupplung 15 mit der zentralen Nabe 13 verbunden werden. Die zentrale Nabe 13 steht über Zahnräder 16 und 17 mit einer Abtriebswelle 18 in Verbindung.

Die Differentialbetriebeeinheit 4 umfaßt Planetenräder 21, die entlang einer Kreisbahn angeordnet sind, ein Sonnenrad 22 in der Mitte der Kreisbahn sowie ein Hohlrad 23, das außerhalb der Kreisbahn angeordnet ist. Die Differentialgetriebeeinheit 4 weist einen Zahnradkäfig 24 auf, in dessen Mitte das Eingangs/Ausgangs-Ende 1 liegt. Eine Antriebswelle 25 ist an dem Eingangs/Ausgangs-Ende 1 angebracht und mit einer Kraftquelle 19 verbunden. Das Sonnenrad 22 besitzt eine Tragwelle 22a, deren Ende das Eingangs/Ausgangs-Ende 2 bildet, an dem das Zahnrad 5 befestigt ist. Das Hohlrad 23 weist einen Ansatz 23a auf, dessen Ende das dritte Eingangs/Ausgangs-Ende 3 bildet, an dem das Zahnrad 9 befestigt ist.

Zusätzlich zu den Planetenrädern 21, dem Sonnenrad 22 und den Zahnrädern 5, 6 besitzt der mechanische Kraftübertragungsweg (a) für Langsamlauf eine Kupplung 26 und Zahnräder 28, 29, wobei das letztere Zahnrad 29 mit einem Ansatz 29a versehen ist, der als Übertragungsende dient. Der Kraftübertragungsweg (b) für Schnellauf weist die Planetenräder 21 und das Hohlrahnrad 23 auf, wobei das Hohlrad 23 einen Ansatz 23a besitzt, der als Übertragungsende dient.

Die in der hydraulischen Getriebeeinheit 12 enthaltenen Pumpenmotoren 7 und 8 mit jeweils variablen Kapazitäten sind über eine Hydraulikleitung 31 miteinander in Reihe geschaltet.

Die Eingangs/Ausgangs-Welle 7a des Pumpenmotors 7 ist über die Zahnräder 5, 6 mit einer Tragwelle 22a des Sonnenrades 22 verbunden. Die Eingangs/Ausgangs-Welle 8a des Pumpenmotors 8 ist über die Zahnräder 9, 11 mit dem Hohlzahnrad 23 verbunden. Die Bezugszahl 32 bezeichnet eine in dem Druckmittelweg 31 angeordnete Zusatzpumpe.

Zwischen dem zweiten Eingangs/Ausgangs-Ende 2 und dem Pumpenmotor 7 ist ein Umschaltglied 33 angeordnet, um die Ausgangsrichtung zu ändern. Das Umschaltglied 33 verbindet das Zahnrad 6 mit der Eingangs/Ausgangs-Welle 7a des Motors 7 über die Kupplung 26 und weist eine Einwegkupplung 35 zwischen dem Zahnrad 6 und einem Halteteil 34 auf. Die Einwegkupplung 35 blokkiert ein Sperrad 36 mittels einer Sperrklinke 37, die an dem Halteteil 34 befestigt ist, um das zweite Eingangs/Ausgangs- Ende 2 nur dann an der Umdrehung zu hindern, wenn das Fahrzeug rückwärts fahren soll.

Die Kupplungen 14, 15 und 26 werden jeweils durch Betätigungsglieder 41, 42 bzw. 43 betätigt. Es sind noch weitere Betätigungsglieder 44 und 45 vorhanden, die dazu dienen, die Verdrängung oder die Kapazität der Pumpenmotoren 7 und 8 zu variieren. Die Betätigungsglieder 44 und 45 werden durch einen Computer 51 gesteuert.

Der Computer 51 weist eine Zentraleinheit (CPU) 52, Speicher 53 und eine Schnittstelle 54 auf. Der Computer 51 umfaßt einen Speicher 61 zum Speichern der Drehzahl des Motors und eine Einrichtung 62 zum Erkennen einer auf den Motor wirkenden Last. Die Schnittstelle 54 empfängt verschiedene Signale; nämlich ein Signal (p) von dem ersten Sensor 55 zum Ermitteln einer Ausgangsdrehzahl, ein Signal (q) von einem zweiten Sensor 56 zum Ermitteln einer Eingangsdrehzahl, ein Signal (r) von einem ersten Drucksensor 57, der in demjenigen Kreislaufteil 31a der hydraulischen Druckleitung 31 angeordnet ist, der bei Langsambetrieb unter Hochdruck gelangt, ein Signal (s) von einem zweiten Drucksensor 58, der in demjenigen Teil 31b der Druckleitung 31 liegt, der bei Schnellaufbetrieb unter Hochdruck gelangt, und ein Signal (t), das die Kraftstoffzufuhr zu dem Motor 19 anzeigt, um seine Kraftabgabe zu regeln. Die Schnittstelle 54 erzeugt verschiedene Signale; nämlich ein Signal (u) zum Antreiben des Betätigungsgliedes 4q für die Langsamlaufkupplung 14, ein Signal (v) zum Antreiben des Betätigungsgliedes 42 für die Schnellaufkupplung 15, ein Signal (w) zum Antreiben des Betätigungsgliedes 43, Signale (x) und (y) zum Antreiben der Betätigungsglieder 44 bzw. 45 und ein Signal (z) zum Antreiben des Betätigungsgliedes 46. Der Speicher 53 speichert Programme, wie etwa das in Fig. 6 gezeigte Programm.

Am Beispiel eines Kraftfahrzeugs, das mit eingerückter Kupplung 26 vorwärts fährt, wird die Arbeitsweise des stufenlosen Drehzahlminderers anhand von Fig. 6 wie folgt beschrieben:

In einer Fahrzone, in der das Übersetzungsverhältnis (e) (Ausgangsdrehzahl/Eingangsdrehzahl) unter einem vorbestimmten mittleren Übersetzungsverhältnis (eα) liegt, wird der Langsamlaufbetrieb gewählt, indem die Kupplung 14 für Langsamlauf eingerückt und die Kupplung 15 für Schnelllauf ausgerückt wird (Schritt #101). Genauer gesagt, das Übersetzungsverhältnis (e) wird fortlaufend auf der Basis einer durch den ersten Sensor 55 ermittelten Ausgangsdrehzahl und einer durch den zweiten Sensor 56 ermittelten Eingangsdrehzahl berechnet. Das vorbestimmte mittlere Übersetzungsverhältnis (eα) entspricht dem Zustand, in dem die Übertragungsenden des Weges (a) und des Weges (b) mit gleicher Drehzahl umlaufen. Bei diesem Langsamlaufbetrieb sind die Eingangsseite und die Ausgangsseite durch den Kraftübertragungsweg (a) miteinander verbunden, der zwischen den Eingangs/Ausgangs-Enden 1 und 2 verläuft, wodurch Kraft von dem Motor 19 über den Weg (a) zu der Abtriebswelle 18 geleitet wird. Bei dieser Situation arbeitet der Pumpenmotor 7 als Motor, während der Pumpenmotor 8 als Pumpe arbeitet. Das Drehmoment des dritten Eingangs/Ausgangs-Endes 3 wird auf die Abtriebswelle 18 durch eine hydraulische Hauptleitung (A) übertragen, die zwischen den Pumpenmotoren 7 und 8 verläuft. Bei dem Langsamlaufbetrieb wird die Verdrängung des Pumpenmotors 8 vergrößert, wie in Fig. 3 und 4 gezeigt, und nachdem die Verdrängung die maximale Kapazität erreicht hat, verkleinert der andere Pumpenmotor 8 fortschreitend seine Kapazität. Auf diese Weise erhöht sich die Drehzahl der Abtriebswelle 18 entsprechend der Umdrehung der Antriebswelle 25. Durch Regeln der Verdrängung der Pumpenmotoren 7 und 8 wird ein Befehlssignal an die Betätigungsglieder 44 und 45 erzeugt, so daß eine Zieldrehzahl, die dem Öffnungsgrad des Drosselventils entspricht, gleich der durch den Sensor 56 ermittelten tatsächlichen Drehzahl des Motors 19 sein kann. Wie in Fig. 5 gezeigt, ist die Zieldrehzahl des Motors 19 bei Nichtbelastung proportional zu dem Öffnungsgrad der Drossel, der zuvor in dem Speicher 53 gespeichert wurde. Die Zieldrehzahl für jeden Betrieb des Motors 19 wird in geeigneter Weise durch Signale (t) gewählt, die entsprechend den unterschiedlichen Öffnungsgraden des Drosselventils eingegeben werden.

Wird beim Langsamlaufbetrieb der Drehzahlunterschied zwischen der Laufsamlaufkupplung 14 und der Schnellaufkupplung 15 kleiner als die Konstante (β) (Schritt #103), ist die Betriebsart des Zwischenstillstands erreicht. In diesem Fall wird die Verdrängung des Pumpenmotors 7 so geregelt, daß beide Kupplungen 14 und 15 synchron miteinander arbeiten, woraufhin sie eingerückt (Schritt #201) und verriegelt werden, so daß das Übersetzungsverhältnis gleich dem vorbestimmten Zwischen- Übersetzungsverhältnis (eα) werden kann. Sofort danach wird die Verdrängung des Pumpenmotors 7 geregelt, und der Druckunterschied zwischen den hydraulischen Hauptleitungen (A) und (B), d.h. zwischen den Leitungen 31a und 31b wird gleich Null (Schritt #202). Durch das Regeln der Verdrängung wird das Betätigungsglied 44 angetrieben, um die ermittelten Werte der Sensoren 57 und 58 zu egalisieren (siehe Punkt P in Fig.3). Ist die Betriebsart des Zwischenstillstands in der beschriebenen Weise erreicht, werden einige Regelungen in Abhängigkeit davon erforderlich, ob sich das Fahrzeug im normalen Fahrbetrieb oder im Motorbremszustand befindet. Fig. 3 zeigt die die Situation, in der der Pumpenmotor 7 als Motor arbeitet, während der Pumpenmotor 8 als Pumpe arbeitet. Infolgedessen wird dann, wenn das Erreichen der Zwischenbetriebsart bevorsteht, die Kapazität des Pumpenmotors 7 auf den Punkt (I) verschoben, woraufhin die Kapazität in der Anstiegsrichtung korrigiert wird, wodurch die Betriebsart des Zwischenstillstands erreicht wird. Befindet sich der Motor 19 infolge der Rückwärtsdrehung der Räder im Zustand des Motorbremsens, arbeitet der Pumpenmotor 7 als Pumpe und der Pumpenmotor 8 als Motor. Infolgedessen wird dann, wenn das Erreichen der Zwischenbetriebsart bevorsteht, die Kapazität des Pumpenmotors 7 auf den Punkt (II) verschoben, woraufhin die Kapazität in Abstiegsrichtung korrigiert wird, so daß die Betriebsart des Zwischenstillstands erreicht wird. Wenn die Bedingungen für den Übergang auf Schnellaufbetrieb vorliegen, wird die Kapazität des Pumpenmotors 7 erhöht, um Leckverluste auszugleichen. Ist der Punkt (II) erreicht, bei dem das Drehmoment der Langsamlaufkupplung 14 Null wird, wird die Kupplung 14 ausgerückt, um auf den Schnellaufbetrieb überzugehen. In dieser Situation ist dann, wenn sich das Fahrzeug im Motorbremszustand befindet, eine weitere Regelung erforderlich, oder mit anderen Worten es ist notwendig, die Kapazität des Motors in Richtung auf den Punkt I zu korrigieren. Aus dieser Tatsache läßt sich entnehmen, daß dann, wenn es in Abhängigkeit vom Vorliegen oder Nichtvorliegen des Motorbremsens zuvor bekannt ist, ob bei Vorhandensein der vorgeschriebenen Bedingungen die Kapazität gegen den Punkt (I) oder den Punkt (II) geregelt werden muß, die Drehzahl schnell geregelt werden kann. Dies ist ein großer Vorteil der vorliegenden Erfindung.

Wie in Fig. 5 gezeigt, ist das Verhältnis zwischen dem Öffnungsgrad des Drosselventils unter Nichtbelastung und der Motordrehzahl in dem Speicher 53 des Computers 51 gespeichert. Der Öffnungsgrad der Drossel zu jedem Zeitpunkt und die tatsächlichen Drehzahlen des Motors 19 werden durch ein Signal (t) des Drosselsensors 59 und ein Signal (q) des Drehzahlsensors 56 ermittelt. Wenn die tatsächliche Drehzahl die Drehzahl des Motors unter Nichtbelastung bei dem gleichen Öffnungs grad der Drossel übersteigt, wird angenommen, daß sich das Fahrzeug im Motorbremszustand befindet. Ist dagegen die erstere Drehzahl kleiner als die zweite, wird angenommen, daß das Fahrzeug sich im normalen Fahrbetrieb befindet. Ist der Motor 19 mit einer zusätzlichen Last wie etwa einer Klimaanlage ausgerüstet, ist es außerdem erwünscht, in dem Speicher (53) das unter dieser Belastung vorhandene Verhältnis zwischen dem äffnungsgrad des Drosselventils und der Motordrehzahl zu speichern und im jeweiligen Fall auf dieses Verhältnis Bezug zu nehmen.

Bei der Betriebsart des Zwischenstillstands wird dann, wenn die tatsächliche Drehzahl die Zieldrehzahl um mehr als einen vorbestimmten Bereich (α) überschreitet (Schritt #204), die Betriebsart auf den Schnellaufbetrieb umgeschaltet, indem die Langsamlaufkupplung 14 ausgerückt wird (Schritt #304). Die Situation, in der die tatsächlichen Drehzahlen die Zieldrehzahlen um mehr als den Bereich (α) überschreiten, schließen einen besonderen Fall ein, in dem die Drehzahl wegen der Verminderung der auf den Motor wirkenden Last ansteigt, und zwar ohne Rücksicht auf die ständige Betätigung des Gaspedals durch den Fahrer. In diesem besonderen Fall ist es ratsam, die auf den Motor wirkende Belastung zu erhöhen, so daß der Verriegelungszustand während des Zwischenstillstandbetriebes aufgehoben wird, damit auf den Schnellaufbetrieb übergegangen werden kann. In dieser Situation wird die Verdrängung des Pumpenmotors 7 vergrößert, und nachdem das von dem mechanischen Kraftübertragungsweg (a) für Langsamlauf auf die zentrale Nabe 13 übertragene Drehmoment Null geworden ist, wird die Langsamlaufkupplung 14 ausgerückt.

Wenn der Fahrer absichtlich das Gaspedal niederdrückt, um die Zieldrehzahl weit unter die tatsächliche Drehzahl abzusenken, mit anderen Worten wenn die Motorbremsung wegen einer äußeren auf den Motor 19 wirkenden Belastung verstärkt wird, so daß seine tatsächliche Drehzahl größer ist als die Zieldrehzahl, ist es möglich, die Verriegelung in dem Zwischenstillstandsbetrieb aufzuheben, um auf den Schnellaufbetrieb umzuschalten. In dieser Situation erhält der Motor 19 eine Zufuhr durch die Abtriebswelle 18, wodurch es den Pumpenmotoren 7 und 8 ermöglicht wird, umgekehrt zu dem Zustand zu arbeiten, in dem der Motor 19 einen Ausgang erhält. Auf diese Weise wird dann, wenn die Kupplungen 14 und 15 beim Zwischenstillstandsbetrieb verandert werden sollen, der Grad der Exzentrizität des Pumpenmotors 7 in umgekehrter Richtung verstellt wie oben beschrieben. Genauer gesagt, wird dann, wenn ermittelt wird, daß sich das Fahrzeug im Motorbremszustand in der Betriebsart des Zwischenstillstands befindet, die Verdrängung eines der Pumpenmotoren 7 leicht verringert, damit kein Drehmoment auf die zentrale Nabe 13 von dem mechanischen Kraftübertragungsweg (a) her auf der Langsamlaufseite wirkt. Anschließend wird die Langsamlaufkupplung 14 ausgerückt.

Wenn im Zwischenstillstandsbetrieb die tatsächliche durch den Sensor 56 ermittelte Drehzahl des Motors 19 um mehr als einen vorbestimmten Betrag (α) kleiner wird als die Zieldrehzahl (Schritt #203), wird die Schnellaufkupplung 15 ausgerückt, um in den Langsamlaufbetrieb zurückzukehren (Schritt #104). Die Situation, in der die tatsächliche Drehzahl um mehr als den Betrag (α) unter die Zieldrehzahl absinkt, schließt einen Fall ein, in dem die Drehzahl trotz ständiger Betätigung der Drosselklappe durch den Fahrer nicht auf den gewünschten Wert ansteigt, sowie einen anderen Fall, in dem die Drehzahl trotz ständiger Betätigung des Gaspedals durch den Fahrer wegen einer zunehmenden auf den Motor wirkenden Last nicht ansteigt. Im letzteren Fall ist es ratsam, die auf den Motor wirkende Last zu reduzieren, so daß die Verriegelung während des Zwischenstillstandsbetriebs aufgehoben wird, um auf den Langsamlaufbetrieb umzuschalten. Beim Umschalten auf den Langsamlaufbetrieb wird die Verdrängung eines der Pumpenmotoren 7 leicht reduziert, damit kein Drehmoment von dem mechanischen Schnelllauf-Kraftübertragungsweg (b) her auf die zentrale Nabe 13 wirken kann. Nunmehr wird die Schnellaufkupplung 15 ausgerückt.

Wenn der Schnellaufbetrieb erreicht ist, wird der mechanische Kraftübertragungsweg (b) zwischen den Eingangs/Ausgangs-Enden 1 und 2 der Differentialgetriebeeinheit 4 gebildet, und die Eingangsleistung wird über den Weg (b) direkt auf die Abtriebswelle 18 übertragen. In dieser Situation arbeitet der Pumpenmotor 7 als Pumpe, während der Pumpenmotor 8 als Motor arbeitet, so daß das zweite Eingangs/Ausgangs-Ende 2 der Differentialgetriebeeinheit 4 sein Drehmoment über das zwischen den Pumpenmotoren 7 und 8 ausgebildete hydraulische Kraftübertragungssystem (B) auf die Abtriebswelle 18 überträgt. Bei diesem Schnellaufbetrieb wird die Verdrängung eines der Pumpenmotoren 7 allmählich vergrößert, und nachdem seine Verdrängung ihren Höchstwert erreicht, wird die Verdrängung des anderen Pumpenmotors 8 allmählich verkleinert. Somit nimmt die Drehzahl der Abtriebswelle 18 entsprechend der Zunahme derjenigen der Abtriebswelle 25 zu.

Die Verdrängung der Pumpenmotoren 7 und 8 wird durch an die Betätigungsglieder 44 und 45 abgegebene Signale gesteuert, um die durch den Sensor 56 ermittelte tatsächliche Drehzahl des Motors 19 und die der Drosselöffnung entsprechende Zieldrehzahl gleichzumachen (Schritt #301).

Wird bei Schnellaufbetrieb der Drehzahlunterschied zwischen der Langsamlaufkupplung 14 und der Schnellaufkupplung 15 kleiner als der vorbestimmte Wert (β) (Schritt #303), wird die Betriebsart des Zwischenstillstands in der oben beschriebenen Weise erreicht.

In einer solchen Situation läßt sich leicht feststellen, ob das Fahrzeug im Motorbremszustand ist oder nicht, indem man die einzelnen Zieldrehzahlen, die zuvor eingestellt wurden, um den voraussichtlichen Öffnungsgraden der Drossel zu entsprechen, und jede der nacheinander entsprechend ihren tatsächlichen Öffnungsgraden eingegebenen tatsächlichen Drehzahlen miteinander vergleicht. Gemäß der vorliegenden Erfindung werden arithmetische Berechnungen leicht in dem Computer 51 durchgeführt, und außerdem ist weder ein großer Raumbedarf noch ein schweres Gewicht zu berücksichtigen. Die Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung läßt sich bei verschiedenen Anordnungen verwenden, die eine Betriebsart des Zwischenstillstands aufweisen, um den Wirkungsgrad des Systems zu verbessern; genauer gesagt, ist es in der Betriebsart des Zwischenstillstands möglich, die Steuerungsrichtung der Pumpenmotoren 7 und 8 in Abhängigkeit davon, ob ein Motorbremsen vorliegt oder nichts richtig einzustellen. Wird die Verdrängung des Pumpenmotors 7 so eingestellt, daß kein Druckunterschied zwischen den Kreisläufen 31a und 31b vorhanden ist, wird das Kraftübertragungsverhältnis zwischen den hydraulischen Getriebehauptleitungen (A) und (B) gleich Null, und die Kraft wird nunmehr durch die mechanischen Kraftübertragungswege (a) und (b) übertragen. Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, daß im Fahrbetrieb eine Zone vorhanden ist, in der kein Kraftübertragungsverhältnis zwischen den hydraulischen Leitungen(A) und (B) vorhanden ist, und außerdem ist es möglich, die Pumpenmotoren 7 oder 8 in Abhängigkeit davon, ob ein Motorbremsen vorliegt oder nicht, richtig zu wählen. Somit wird die Fahrleistung aufrechterhalten. Wird auf diese Weise das Fahrsystem so geregelt, daß zwischen den Kreisläufen kein Druckunterschied besteht, sind die Pumpenmotoren 7 und 8 weniger anfällig für Leck- und Drehmomentverluste. Infolgedessen wird ein möglicher Energieverlust der hydraulischen Hauptleitungen (A) und (B) verhindert, wodurch die Übertragungsleistung des stufenlosen Drehzahlminderers aufrechterhalten wird. Selbst wenn die tatsächliche Motordrehzahl sich von der Zieldrehzahl unterscheidet, bleibt der Wirkungsgrad des Systems als ganzes erhalten, und die Meilenzahl wird verbessert. Je öfter im übrigen kein Druckunterschied zwischen den hydraulischen Leitungen (A) und (B) besteht, desto mehr werden die Pumpenmotoren 7, 8 und zugehörige Vorrichtungen vor Verschleiß geschützt.

Zusammenfassend sei gesagt, daß eine Vorrichtung zum Erkennen des Motorbremsens in Kombination mit einem stufenlosen Drehzahlminderer mit folgenden Bestandteilen verwendet wird: einer Differentialgetriebeeinheit 4 mit einem Langsamlauf-Kraftübertragungsweg und einem Schnellauf-Kraftübertragungsweg; sowie mit einer hydraulischen Getriebeeinheit 12 mit zwei Pumpenmotoren 7 und 8 mit variabler Verdrängung, die in Reihe geschaltet sind, wobei der erste Pumpenmotor mit dem Langsamlauf-Kraftübertragungsweg und der zweite Pumpenmotor mit dem Schnellauf-Kraftübertragungsweg gekoppelt ist, so daß bei hohen oder niedrigen Drehzahlen und in Abwesenheit eines Motorbremszustandes Kraft von dem Motor 19 auf die Abtriebswelle 18 sowohl mechanisch als auch hydraulisch durch den Schnellaufoder den Langsamlauf-Kraftübertragungsweg übertragen wird, wobei der Pumpenmotor, der mit dem betreffenden Kraftübertragungsweg gekoppelt ist, als Motor und der andere Pumpenmotor als Pumpe arbeitet, die durch den mit ihr verbundenen Kraftübertragungsweg angetrieben wird, wobei bei dazwischenliegenden Drehzahlen die Verdrängung der Pumpenmotoren 7 und 8 in Abhängigkeit von Ausgangssignal der Vorrichtung geregelt wird, so daß Kraft mechanisch durch beide Kraftübertragungswege übertragen wird, da keine hydraulische Kraftübertragung stattfindet.

Bei der abgebildeten Ausführungsform wird der Detektor nach der vorliegenden Erfindung dazu benutzt, die Richtung zu verändern, in der die Pumpenmotoren 7 und 8 gesteuert werden, um bei Erkennen eines Motorbremszustandes des Fahrzeugs von einer Kupplung auf die andere umzuschalten, doch ist seine Anwendung nicht hierauf begrenzt. Das Erfindungsmerkmal besteht im schnellen Erkennen des Motorbremsens, und die Erkennungssignale können für viele Zwecke benutzt werden.


Anspruch[de]

1. Gerät zur Erkennung des Motorbremsens, wobei das Gerät einen Speicher (53) zum Speichern einer Vielzahl von Drehzahlen eines Motors bei Nichtbelastung entsprechend den Öffnungsgraden des Drosselventils umfaßt; Drosselventilöffnung-Ermittlungseinrichtungen (59) zum Ermitteln des tatsächlichen Öffnungsgrades des Drosselventils; Motordrehzahl-Ermittlungseinrichtungen (56), um die tatsächliche Umlaufgeschwindigkeit des Motors zu ermitteln; sowie Ermittlungseinrichtungen, um durch Vergleich der ermittelten tatsächlichen Motordrehzahl mit einer in dem genannten Speicher gespeicherten Motordrehzahl, die dem ermittelten tatsächlichen Öffnungsgrad des Drosselventils entspricht, zu ermitteln ob sich der Motor in einem Motorbremszustand befindet, wobei der Motorbremszustand dann angenommen wird, wenn die ermittelte tatsächliche Motordrehzahl die in dem Speicher für den gleichen Öffnungsgrad des Drosselventils gespeicherte Drehzahl überschreitet, und zur Abgabe eines Motorbremssignals.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Motordrehzahlen, die einer Zusatzbelastung des Motors entsprechen, zusätzlich zu der Vielzahl von Drehzahlen für den unbelasteten Motor in dem Speicher (53) für die Öffnungsgrade des Drosselventils gespeichert sind, so daß dann, wenn der Motor die zusätzliche Last antreibt, die ermittelte tatsächliche Motordrehzahl mit einer in dem Speicher gespeicherten Drehzahl verglichen wird, die sowohl der zusätzlichen Last als auch dem ermittelten tatsächlichen Öffnungsgrad des Drosselventils entspricht.







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