DE102006002492A1

DE102006002492A1 - Kraftfahrzeug-Getriebeaktor für die Betätigung eines Kraftfahrzeug Getriebes, Kraftfahrzeug-Getriebeeinrichtung sowie Verfahren zur Bestimmung einer Referenzposition eines Kraftfahrzeug-Getriebeaktors für eine Inkrementalgeber-Einrichtung

Info

Publication number: DE102006002492A1
Application number: DE102006002492A
Authority: DE
Inventors: Holger Dr. Stork
Original assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG; LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2005-01-29
Filing date: 2006-01-19
Publication date: 2006-08-10

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung einer Referenzposition für eine Inkrementalgeber-Einrichtung eines Ein-Motor-Getriebeaktors, wobei Stellungen bzw. Stellungsänderungen des Kraftfahrzeug-Getriebeaktors mittels der Inkrementalgeber-Einrichtung ermittelbar sind, mit den Schritten: Anfahren von zwei Anschlagstellungen des Getriebeaktors und Ermitteln eines den Abstand dieser beiden Anschlagstellungen repräsentierenden Wertes, wobei mehr als zwei Anschlagstellungen des Getriebeaktors anfahrbar sind; Identifizieren zumindest einer der Anschlagstellungen, die angefahren wurden, wobei dieses Identifizieren mittels eines Vergleichs des den Abstand dieser beiden Anschlagstellungen repräsentierenden Wertes mit abgespeicherten Werten erfolgt und wobei diese abgespeicherten Werte jeweils den Abstand zweier Anschlagstellungen des Getriebeaktors repräsentieren; und Bestimmen einer Referenzposition in Abhängigkeit zumindest einer der identifizierten Anschlagstellungen, sowie einen Kraftfahrzeug-Getriebeaktor und eine Kraftfahrzeug-Getriebeeinrichtung.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kraftfahrzeug-Getriebeaktor für die Betätigung eines Kraftfahrzeug Getriebes, eine Kraftfahrzeug-Getriebeeinrichtung sowie ein Verfahren zur Bestimmung einer Referenzposition für eine Inkrementalgeber-Einrichtung eines Kraftfahrzeug-Getriebeaktors.
Es ist bereits bekannt, Gangwechselvorgänge in Kraftfahrzeuggetrieben elektronisch zu steuern. Diese Art der Steuerung wird beispielsweise bei Automatisierten Schaltgetrieben (ASG), Unterbrechungsfreien Schaltgetrieben (USG), Parallelschaltgetrieben (PSG) und Elektrischen Schaltgetrieben (ESG) eingesetzt. Ferner ist bekannt, bei derartigen Gestaltungen einen Getriebeaktor einzusetzen, der einen ersten Elektromotor für das Wählen von Gängen und einen zweiten Elektromotor für das Schalten von Gängen aufweist. Die Anmelderin hat überdies einen Getriebeaktor entwickelt, bei dem nur ein Elektromotor vorgesehen ist, mittels welchem sowohl das Wählen als auch das Schalten bewirkt werden kann und bei dem die Reihenfolge der schaltbaren Gänge des Getriebes nicht durch die Mechanik des Aktors auf jeweils eine bestimmte Reihenfolge für das Hochschalten sowie eine bestimmte Reihenfolge für das Runterschalten festgelegt ist. Beispielhaft sei diesbezüglich auf den Offenbarungsgehalt der Deutschen Patentanmeldung DE 10 2004 038 955 verwiesen.

Bei derartigen Gestaltungen werden in aller Regel die Aktorstellungen ermittelt bzw. erfasst. Diese Aktorstellungen können dann von der Steuerung berücksichtigt werden. Zum Ermitteln bzw. Erfassen der Aktorstellungen werden bekanntermaßen meist Inkrementalgeber bzw. Inkrementalgeber-Einrichtungen eingesetzt. Bei derartigen Inkrementalgebern bzw. Inkrementalgeber-Einrichtungen werden in aller Regel Wegdifferenzen durch Zählen bzw. Aufsummieren von erfassten Impulsen bzw. Signalen ermittelt, wobei auch die Bewegungsrichtung Berücksichtigung findet. Zur- insbesondere von der Steuerung angestrebten – Positionierung des Schaltfingers – bzw. eines entsprechenden Bauteils – (des Getriebeaktors) innerhalb der Getriebekulisse benötigt die Steuerung allerdings in der Regel die – gegebenenfalls genaue – absolute Position. Da die Sensorik inkrementell arbeitet, ist ein Abgleich des Messsystems an einer bekannten Stelle sinnvoll bzw. notwendig. Zur Bestimmung einer Absolutposition bedarf es dabei also noch einer Referenzposition des Getriebeaktors für die Inkrementalgeber-Einrichtung.

Der Anmelderin ist bereits – zumindest als interner Stand der Technik – eine Möglichkeit bekannt, mit der eine solche Referenzposition ermittelt werden kann, und die sich beispielsweise bei einer Gestaltung einsetzten lässt, bei der für die Bewegung des Schaltfingers im Getriebe bzw. in der Getriebeeinrichtung eine Aktorik gegeben ist, die mit nur einem Elektromotor auskommt. Zur Referenzierung der Inkrementalmessung des Elektromotors wird dabei eine Rastierung verwendet. Die Bewegung des Elektromotors wird dadurch an einer bestimmten Stelle blockiert, wenn er diese Stelle mit langsamer Geschwindigkeit (geringer Maximalkraft) überfährt bzw. erreicht, wobei der Elektromotor bei höherer Bestromung diese Stelle überfahren kann.

Ein spezielleres Bespiel für eine solche der Anmelderin zumindest als interner Stand der Technik bekannte Möglichkeit zur Ermittlung einer Referenzposition soll im Folgenden in Bezug auf die 5 erläutert werden:

5 zeigt eine beispielhafte Freilaufkupplung eines Ein-Motor-Getriebeaktors, also eines Getriebeaktors, bei dem genau ein Elektromotor für das Wählen und für das Schalten vorgesehen ist, bzw. ein Prinzipbild einer Wählbewegung. Die Gestaltung dieses Ein-Motor-Getriebeaktors bzw. dessen Mechanik kann beispielsweise so sein, wie es in der deutschen Patentanmeldung DE 10 2004 038 955 der Anmelderin beschrieben wird. In Bezug auf die 5 soll allerdings nur eine kurze Darstellung der Wählbewegung gegeben werden, und zwar insbesondere um später besser die erfindungsgemäße Referenzierung darstellen zu können. Anzumerken ist, dass die im folgenden bzw. in dieser Offenbarung angegebenen Zahlenbeispiele bzw. Werte an eine beispielhafte Konstruktion eines Getriebeaktors angelehnt sind, und auch abweichend gewählt werden können. So kann bei einer solchen Gestaltung beispielsweise vorgesehen sein, dass die Übersetzung zwischen dem Elektromotor und dem in 5 dargestellten Exzenterrad 200 "4,0" beträgt. Weiter kann beispielsweise vorgesehen sein, dass mittels des Ein-Motor-Getriebeaktors acht Gänge bzw. bis zu acht Gängen bedient bzw. betätigt werden können. Weiter kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der Elektromotor zum Ein- und Auslegen eines Ganges sieben Umdrehungen benötigt. Wie bereits dargelegt, werden bei dem Ein-Motor-Getriebeaktor die Wähl- und Schaltbewegungen von ein und demselben Elektromotor durchgeführt. Die Aufspaltung der Richtungen kann dabei durch Vorwärts- und Rückwärtsdrehen des Elektromotors im Zusammenspiel mit bzw. von Freiläufen erfolgen. Im Hinblick auf die in 5 dargestellte Freilaufkupplung 202 ist anzumerken, dass diese lediglich die prinzipielle Wirkungsweise zeigt und nicht eine konkrete konstruktive Umsetzung.

Der nicht dargestellte Elektromotor ist so mit dem Exzenterrad 200 gekoppelt, dass er dieses Exzenterrad 200 in Wählrichtung drehen kann, wodurch über den Exzenterpin 204 und die Pleuelstange 206 der nicht dargestellte Schaltfinger linear in Wählrichtung x_W hin- und herbewegt wird. Wenn die Position P₀ oben steht, so beträgt der Exzenterwinkel α definitionsgemäß 0°, wobei allerdings auch eine andere Übereinkunft bzw. Definition gewählt werden kann. Am Außenumfang des Exzenterrades sind Sperrnasen 208, 210 vorgesehen, wobei die Sperrnasen 208 auch als Sperrnasen S₁ bis S₈ und die Sperrnasen 210 auch als P₁ bis P₈ bezeichnet werden. Bei Drehung bzw. bei Drehung des Exzenterrades 200 in der Richtung, in der der Freilauf jeweils eine Bewegung freigibt, ziehen die Sperrnasen S₁, P₁, S₂, usw. bzw. 208, 210 mit den Exzenterwinkeln α_S1, α_P1, α_S2, usw. an der Sperrklinke 212 vorbei, die beispielsweise als Sperrklinkenblech ausgebildet ist.

Dreht der Elektromotor andersherum, so dreht das Exzenterrad 200 zunächst entgegen der Wählrichtung bis die Sperrklinke 212 an einer der Sperrnasen 208, 210 die Bewegung blockiert. Durch einen Freilauf und eine weitere, hier nicht gezeigte Mechanik kann der Elektromotor weiterhin drehen und bewegt nun den Schaltfinger in Schaltrichtung. Wenn die Sperrklinke an einer der Sperrnasen 210 bzw. P₁ bis P₈ anschlägt bzw. anliegt bzw. dort einschnappt, ist bei dieser Wählposition eine Ganggasse, und es wird ein Gang (im Getriebe) eingelegt. Die Sperrnasen 208 bzw. S₁ bis S₈ stellen eine Wählposition zwischen zwei Gangnasen ein, so dass dort die Bewegung in Schaltrichtung sofort blockiert wird. Die Sperrnasen 208 bzw. S₁ bis S₈ dienen – insbesondere im Zusammenwirken mit der Sperrklinke 212 – der Sicherheit, damit beim Verpassen der gewünschten Sperrposition P_K bzw. P₁ bis P₈ bzw. 210 nicht der Gang an der Position P_K-1 eingelegt werden kann bzw. ungewollterweise eingelegt wird.

Zum Herausziehen eines eingelegten Gangs dreht der Elektromotor wieder in Wählrichtung. Dabei wird jedoch die Drehung des Exzenterrades 200 durch einen weiteren, nicht dargestellten Mechanismus blockiert, bis der Gang vollständig ausgelegt ist bzw. zumindest bis der Gang vollständig ausgelegt ist. Erst danach dreht das Exzenterrad 200 in Wähldrehrichtung weiter.

Um den Exzenterwinkel α abzugleichen (und damit auch die Wählposition x_W) ist bei der Gestaltung gemäß 5 in einer zweiten Ebene eine Rastierungsvorrichtung 214 an dem Exzenterrad angebracht bzw. wirkt mit dem Exzenterrad zusammen. Dies ist hier so, dass eine Kugel 216 mittels einer ortsfesten Feder 218 auf einen exzenterradfesten Kreis 220 gedrückt wird, der an einer Stelle mit einer Vertiefung 222 versehen ist. Wenn der Elektromotor das Exzenterrad 200 langsam und mit geringer Maximalkraft in Wählrichtung dreht, wird die Drehung beim Einschnappen der Kugel 216 blockiert. Dies kann die Steuerung erfassen. Wenn die Steuerung dieses erfasst hat, kann der Exzenterwinkel α auf den bekannten Referenzwinkel α_Ref gesetzt werden. Dieser Winkel α_Ref beträgt im Beispiel gemäß 5 "90°". Mit etwas erhöhter Kraft oder mit Schwung kann der Elektromotor das Exzenterrad über die Rastierung 214 weiterdrehen.

Die Rastierungsvorrichtung 214 ist in der Gestaltung gemäß 5 ein Extrabauteil, das ausschließlich der Referenzierung dient. Dies bedingt einen Mehraufwand an Material und Montage sowie an damit verbundenen Kosten, so dass es zumindest für bestimmte Anwendungsfälle sinnvoll ist auf diesen Zusatz zu verzichten. Überdies ist ein Ertasten der Rastierungsposition wegen der Fertigungstoleranzen der Rastierung und des Elektromotors sowie gegebenenfalls aufgrund von Reibungs- und Temperatureinflüssen bzw. -verhältnissen in gewissen Anwendungsfällen steuerungstechnisch problematisch.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Verfahren zur Bestimmung einer Referenzposition für eine Inkrementalgeber-Einrichtung eines Kraftfahrzeug-Getriebeaktors zu schaffen, das betriebssicher arbeitet. Wünschenswert wäre, wenn zumindest Weiterbildungen die Möglichkeit bieten, dass der Aufwand, wie Fertigungsaufwand bzw. Montageaufwand bzw. Kostenaufwand, gering gehalten wird.

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren gemäß Anspruch 1 vorgeschlagen. Ein erfindungsgemäßer Kraftfahrzeug-Getriebeaktor ist Gegenstand des Anspruchs 18. Eine erfindungsgemäße Kraftfahrzeug-Getriebeeinrichtung ist Gegenstand des Anspruchs 19. Bevorzugte Gestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Vorzugsweise wird das Verfahren bei einer Gestaltung bzw. einem Kraftfahrzeug-Getriebeaktor bzw. einer Kraftfahrzeug-Getriebeeinrichtung ausgeführt, die so gestaltet ist, wie es aus der DE 10 2004 038 955 bekannt ist, und zwar insbesondere aus den Gestaltungen gemäß den 9a bis 24 der DE 10 2004 038 955. Der erfindungsgemäße Kraftfahrzeug-Getriebeaktor bzw. die Kraftfahrzeug-Getriebeeinrichtung ist bevorzugt in entsprechender Weise gestaltet bzw. weitergebildet. Insbesondere zu diesem Zweck wird auf die DE 10 2004 038 955, und dort insbesondere auf die 9a bis 24 Bezug genommen und durch Bezugnahme zum Offenbarungsgehalt der vorliegenden Anmeldung gemacht. Diese Gestaltungen sind insbesondere Bestandteil von bevorzugten Weiterbildungen, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass das erfindungsgemäße Verfahren für eine derartige Gestaltung bestimmt ist. Überdies kann auch der erfindungsgemäße Kraftfahrzeuggetriebeaktor bzw. die erfindungsgemäße Kraftfahrzeuggetriebeeinrichtung entsprechende den genannten Gestaltungen der DE 10 2004 038 955, und insbesondere entsprechende den Gestaltungen, die dort anhand der 9a bis 24 erläutert werden, weitergebildet sein. Auch aus diesem Grunde wird durch Bezugnahme der Offenbarungsgehalt der deutschen Patentanmeldung DE 10 2004 038 955, und insbesondere der die dortigen 9a bis 24 betreffende Offenbarungsgehalt, in den Offenbarungsgehalt der vorliegenden Anmeldung durch Bezugnahme einbezogen, und zwar insbesondere als bevorzugte Gestaltung des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuggetriebeaktors bzw. der erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuggetriebeeinrichtung. Dies bezieht sich insbesondere auf die dort dargestellten Merkmale, wozu anzumerken ist, dass durch derartige Merkmale – einzeln oder in Kombination – der erfindungsgemäße Kraftfahrzeuggetriebeaktor bzw. das erfindungsgemäße Kraftfahrzeuggetriebe weitergebildet sein kann.

Der erfindungsgemäße Getriebeaktor bzw. die erfindungsgemäße Getriebeeinrichtung ist insbesondere so, dass die Reihenfolgen für das Hoch- und Runterschalten von Gängen nicht durch die mechanische Gestaltung jeweils auf eine Reihenfolge festgelegt ist. Das erfindungsgemäße Verfahren ist ebenso insbesondere für einen Getriebeaktor bzw. eine Getriebeeinrichtung, bei der diese Reihenfolge in erwähnter Weise nicht auf jeweils eine vorbestimmte festgelegt ist.

Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung in Bezug auf die Figuren beschrieben. Dabei zeigt:

1 ein Flussdiagramm für eine beispielhafte erfindungsgemäße Referenzierung bzw. für ein beispielhaftes erfindungsgemäßes Verfahren;

2 eine erste Tabelle mit beispielhaften Werten für Positionen von sowie für Abstände zwischen Sicherheitssperrnasen;

3 eine zweite Tabelle mit beispielhaften Werten für Positionen von sowie für Abstände zwischen Sicherheitssperrnasen, wobei diese Werte und Abstände gegenüber den aus der Tabelle gemäß 2 verändert sind;

4 eine Tabelle mit Drehgeschwindigkeiten, die bei einem erfindungsgemäßen Verfahren gegeben sein können; und

5 eine – zumindest der Anmelderin intern – bekannte Gestaltung.

Im folgenden soll nun ein beispielhaftes erfindungsgemäßes Verfahren beschrieben werden. In diesem Zusammenhang werden auch Merkmale bzw. beispielhafte Merkmale eines Getriebeaktors bzw. einer Getriebeeinrichtung erläutert, der ein bevorzugter erfindungsgemäßer Getriebeaktor bzw. die eine bevorzugte erfindungsgemäße Getriebeeinrichtung ist, bzw. auf welchem bzw. welcher beispielhaft ein erfindungsgemäßes Verfahren ausgeführt werden kann.
Der erfindungsgemäße Getriebeaktor, in dem ein beispielhaftes erfindungsgemäßes Verfahren ausgeführt wird bzw. der Bestandteil einer erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug-Getriebeeinrichtung ist, kann beispielsweise so ausgebildet sein, wie es anhand der 5 erläutert wurde, wobei die dort beschriebene Rastierungsvorrichtung 214 mit der Kugel 216 und der Feder 218 sowie der Vertiefung 220 weggelassen ist. Dabei ist dann insbesondere vorgesehen, dass ein Exzenter bzw. Exzenterrad der dort beschriebenen Art vorgesehen ist, und insbesondere im Hinblick auf das dort beschriebene Prinzip. Insbesondere ist vorgesehen, dass das erfindungsgemäße Verfahren bei einem Kraftfahrzeuggetriebeaktor durchgeführt wird, bei dem mehrere Sperrnasen, wie beispielsweise acht Sperrnasen P₁ bis P₈, entsprechend der Wählgassenpositionen des Getriebeschaltbildes angebracht sind. Diese können insbesondere umfangsmäßig an einem drehbeweglich angeordneten Teil, wie beispielsweise Exzenterrad, vorgesehen sein.
Insbesondere wegen der Exzenterbewegung sind die Sperrnasen nicht in gleichen Winkeln über den Umfang des Exzenterrades verteilt. Entsprechendes kann aber auch gegeben sein, sofern kein Exzenterrad, sondern ein anderes drehbeweglich angeordnetes Teil vorgesehen ist. Ferner ist ein Kraftfahrzeuggetriebeaktor, an welchem das erfindungsgemäße Verfahren ausgeführt werden kann, insbesondere so gestaltet, dass er Sicherheits-Sperrnasen, wie beispielsweise acht Sicherheits-Sperrnasen S₁ bis S₈, aufweist. Diese Sicherheits-Sperrnasen müssen jeweils zwischen zwei Gang-Sperrnasen, wie Gang-Sperrnasen P₁ bis P₈, sitzen, und zwar insbesondere in Umfangsrichtung gesehen. Dabei kann auch vorgesehen sein, dass diese Sicherheits-Sperrnasen in einem gewissen Bereich frei positionierbar sind, ohne dass ihre eigentliche Aufgabe beeinträchtigt wird. Die Sicherheits-Sperrnasen sind insbesondere für ihren eigentlichen Zweck vorgesehen, um zu verhindern bzw. die Wahrscheinlichkeit zu verringern, dass versehentlich in einen falschen Gang geschaltet wird. Darüberhinaus können diese Sicherheits-Sperrnasen für die Ausführung eines beispielhaften erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet werden, und zwar insbesondere als Anschläge. Ein Getriebeaktor, an welchem sich das beispielhafte erfindungsgemäße Verfahren ausführen lässt, ist insbesondere so gestaltet, dass er einen Elektromotor aufweist bzw. genau einen Elektromotor aufweist bzw. ein Ein-Motor-Getriebeaktor ist.
Sofern der Elektromotor das Exzenterrad rückwärts dreht und eine Sperrnase des Exzenterrades an einer Sperrklinke oder dergleichen hängen bleibt, wird unmittelbar darauf auch der Elektromotor blockiert, da auch die Bewegung in Schaltrichtung nicht möglich ist. Für diese Sperrpositionen, in denen Sicherheits-Sperrnasen des Exzenterrades oder dergleichen an einer Sperrklinke oder dergleichen blockiert werden, ist also insbesondere vorgesehen, dass die Bewegung in einer Orientierung der Wählrichtung – insbesondere auf den Anschlag gerichtet – blockiert ist, sowie in Schaltrichtung. Dies kann beispielsweise durch eine entsprechende Ausbildung des Getriebeaktors bzw. durch das Zusammenwirken von Getriebe und Getriebeaktor erreicht werden. Gemäß dem beispielhaften erfindungsgemäßen Verfahren können diese Sicherheitsanschläge für eine neue Referenzierungsmethode ausgenützt bzw. verwendet werden.
Wie bereits oben angesprochen, können beispielsweise acht Sicherheits-Sperrnasen S₁ bis S₈ vorgesehen sein. Diese können insbesondere umfangsmäßig an einer Scheibe bzw. einem Exzenterrad oder dergleichen positioniert sein, beispielsweise derart, wie es in 5 gezeigt ist. Ferner ist aber insbesondere vorgesehen, dass eine entsprechende Anzahl, also im Beispiel ebenfalls acht, Gang-Sperrnasen vorgesehen sind, von denen jede jeweils umfangsmäßig zwischen zwei Sicherheits-Sperrnasen angeordnet ist. Anzumerken ist, dass diese Zahlenwerte, die sich an einer beispielhaften, von der Anmelderin intern konkret umgesetzten Konstruktion orientieren, allerdings auch abweichend gewählt werden können.
2 zeigt eine Tabelle, in der beispielhaft die Winkel der Sicherheits-Sperrnasen bzw. die Abstände zwischen den Sicherheits-Sperrnasen dargestellt sind. Anzumerken ist, dass es sich hierbei um beispielhafte, an einer intern von der Anmelderin umgesetzten Konstruktion orientierte, Werte handelt, die auch – wie sich insbesondere im folgenden noch zeigen wird – abweichend gewählt werden können.
In der ersten Spalte der 2 ist die Sicherheits-Sperrnase bzw. die Position der Sicherheits-Sperrnase identifiziert. In der zweiten Spalte ist in Bezug auf einen vorbestimmten bzw. vordefinierten Winkel von "0°", der beispielsweise so sein kann, wie es anhand der 5 erläutert wurde, der jeweilige Winkel der in der linken Spalten identifizierten Sicherheits-Sperrnase angegeben. In der dritten Spalte ist jeweils der Abstand zweier aufeinanderfolgender Sicherheits-Sperrnasen angegeben. Dieser Abstand ist als "Winkel" angegeben. So ist beispielsweise der dort in der rechten Spalte als oberster Wert angegebener Winkel von "49°" der Abstand zwischen dem von der Position bzw. Sperrnase S₁ gegebenen Winkel von 9° und dem bei der Position bzw. Sicherheits-Sperrnase S₂ gegebenen Winkel von 58°. Entsprechend ist diese Tabelle aufgebaut.
Die Tabelle lässt erkennen, dass in diesem Beispiel die Abstände zwischen aufeinanderfolgenden Sicherheits-Sperrnasen derart sind, dass zwar einige Sicherheits-Sperrnasen bzw. mehrere Paare jeweils aufeinanderfolgender Sicherheits-Sperrnasen den gleichen Abstand zueinander haben, dass jedoch die Kombination von zwei aufeinanderfolgenden Abständen immer nur genau einmal auftritt. Dies kann insbesondere auch bei einer Gestaltung mit einer anderen Zahl von Sicherheits-Sperrnasen bzw. anderen Winkeln und Abständen gegeben sein, als sie in der Tabelle gemäß 2 gezeigt sind. Ferner kann eine Variation darin bestehen, dass auch eine Kombination von jeweils zwei aufeinanderfolgenden Abständen mehrmals auftritt, jedoch die Kombination von drei aufeinanderfolgenden Abständen jeweils nur genau einmal auftritt. In entsprechender Weise könnte alternativ auch vorgesehen sein, dass die Kombination von vier oder fünf oder sechs oder mehr aufeinanderfolgenden Abschnitten immer nur genau einmal auftritt, wobei jeweils eine um eine Zahl geringere Anzahl von aufeinanderfolgenden Abschnitten mehrfach auftritt.
Gemäß den beispielhaften Werten, die in der Tabelle gemäß 2 dargestellt sind, kann folgende Situation beispielsweise auftreten: Sofern man in Bezug auf drei aufeinanderfolgende Sicherheits-Sperrnasen die beiden Abstände (der jeweils aufeinanderfolgenden Sicherheits-Sperrnasen) von 34° und 49° misst, kann anhand der Tabelle erkannt werden, dass es sich um die Sperrnasen S₆, S₇ und S₈ handeln muss. Sofern man das Ergebnis wegen etwaiger möglicher Messunsicherheiten stärker absichern will, kann auch eine (oder mehrere) weitere (insbesondere in der Reihenfolge folgender) Abstände vermessen und entsprechend mit der Tabelle verglichen werden. Ergibt sich beispielsweise – in Bezug auf die Tabelle gemäß 2 – zur nächsten Sperrnase ein Abstand von 54°, so ist eindeutig klar, dass die letzte Sperrnase die Sperrnase S₁ sein muss, da eine solche Dreierserie von Abständen nirgends sonst auftritt. Im Prinzip könnte man alle – hier acht – Abstände vermessen und anschließend mit der Tabelle vergleichen. Allerdings wird man sich in diesem Beispiel aus Zeitgründen auf zwei bis maximal vier Abstände beschränken. Dies kann aber auch abweichend sein.
In 1 ist ein beispielhaftes Flussdiagramm für ein beispielhaftes erfindungsgemäßes Verfahren zur Referenzierung dargestellt. Im Schritt 2 wird ein möglicher bzw. gegebenenfalls eingelegter Gang ausgelegt. Es kann nämlich grundsätzlich sein, dass beim Start der Referenzierung bzw. des Verfahrens ein Gang eingelegt ist. Daher wird gemäß dem beispielhaften erfindungsgemäßen Verfahren solange in Wählrichtung gedreht, bis sichergestellt ist, dass der Gang ausgelegt ist und das Exzenterrad sich dreht. Damit bei der nächsten Rückdrehung nicht sofort in die gleiche Ganggasse geschaltet wird, wird vorzugsweise nach dem Gangauslegen noch so weit gedreht, dass die nächste Sicherheits-Sperrnase überfahren wird. Der somit in Wählrichtung zu drehende Motorwinkel ist insbesondere konstruktiv festgelegt. Dies kann – in Bezug auf dies beispielhafte, anhand von konkreten Werten erläuterte Beispiel – beispielsweise so sein, dass der konstruktiv festgelegte Motorwinkel sieben Umdrehungen zum Gangauslegen plus zirka 40° beträgt.
Anschließend wird in Schritt 4 bis zum Anschlag bzw. bis zum Anschlag an einer Sicherheits-Sperrnase zurückgedreht. Das Verfahren ist insbesondere so, dass man bei diesem Rückdrehen bereits nach kurzer Distanz, wie beispielsweise 25°, einen Anschlag an einer der Sicherheits-Sperrnasen erwartet. Sofern ein solcher Anschlag an einer Sicherheits-Sperrnase festgestellt wird, wird der zugehörige Winkel als α_A gespeichert und der Programmablauf bzw. das Verfahren im Schritt 8 fortgeführt. Beim Rückdrehen bzw. bei allen Rückdrehungen bzw. bei den Rückdrehungen dieser Art erwartet man eine Motorblockade nach kurzer Zeit. Um die Mechanik nicht zu schädigen, werden solche Anschlag-Suchbewegungen vorzugsweise langsam, das heißt "tastend" durchgeführt. Wie bereits angedeutet wird überprüft, ob ein Anschlag bzw. eine Anschlagstellung an einer Sicherheits-Sperrnase gefunden wurde (Schritt 6). Dabei kann beispielsweise eine vorbestimmte Distanz gesetzt werden, wobei überprüft wird, ob innerhalb dieser vorbestimmten Distanz ein Anschlag gefunden wird. Sofern dies der Fall ist, wird in Schritt 8 fortgefahren. Sofern dies jedoch nicht der Fall ist, wird in Schritt 10 fortgefahren.
Sofern innerhalb der gesetzten Distanz kein Anschlag gefunden wurde, besteht die Gefahr, dass (ungewollt) in einen Gang hineingeschaltet wird. Sofern es sich um einen ersten Versuch handelt, wird eine zweite Suche nach der ersten bzw. ersten zu suchenden Sperrnase unternommen. Hierzu wird eine etwas längere Distanz in Wählrichtung gedreht, als zuvor zurückgedreht wurde. Beispielsweise kann um 40° in Wählrichtung gedreht werden. Anschließend wird in Schritt 4 fortgefahren. Sofern es sich bereits um den zweiten Versuch handelte, wird die Referenzierung bzw. das Verfahren in Schritt 28 mit einem Fehler abgebrochen.
Es kann vorgesehen sein, dass die vorgenannten Wählbewegung im Schritt 10 durchgeführt wird, bevor dann in Schritt 12 überprüft wird, ob ein erster Versuch gegeben ist. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die Überprüfung gemäß Schritt 12 nach dem Schritt 6 stattfindet, sofern dort kein Anschlag gefunden wurde. Der Schritt 10, also das Ausführen einer kurzen Wählbewegung, kann dann zwischen dem Schritt 12 und dem Schritt 4 ausgeführt werden, sofern im Schritt 12 festgestellt wurde, dass es sich um den ersten Versuch, einen vorbestimmten Anschlag zu finden, handelt.
Sofern im Schritt 6 festgestellt wurde, dass ein Anschlag gefunden wurde, wird in Schritt 8 (in Wählrichtung) vorgedreht, und zwar bis über die nächste Sperrnase. Die nächste Sperrnase ist insbesondere die in Umfangsrichtung gelegene nächste Sicherheits-Sperrnase. Zu Beginn dieses Vordrehens steht das Exzenterrad an einer Sicherheits-Sperrnase bzw. ist eine Sicherheits-Sperrnase mit einer Sperrklinke auf Anschlag. Der längste Abstand bis zu einer nächsten Sperrnase bzw. der maximal in der Gesamtvorrichtung auftretende Abstand zweier benachbarter Sperrnasen ist aus der Konstruktion bekannt bzw. in einem Speicher abgelegt. Im Beispiel der Tabelle gemäß 2 ist dieser maximale Abstand beispielsweise 54°. Um diesen maximalen Abstand bzw. um den um den Sicherheitsabstand erhöhten maximalen Abstand (Abstand plus wenige Grad zur Sicherheit) wird das Exzenterrad in Wählrichtung gedreht.
Anschließend wird in Schritt 14 ein Rücktasten bis zum Anschlag durchgeführt. Bei diesem Rückdrehen erwartet man bereits nach kurzer bzw. innerhalb einer vorbestimmten Distanz, wie beispielsweise 25°, einen Anschlag an einer der Sicherheits-Sperrnasen. Im Schritt 16 wird überprüft, ob ein solcher Anschlag gefunden wird. Sofern ein solcher Anschlag gefunden wird, wird der zugehörige Winkel als α_B gepeichert. Sofern innerhalb einer vorbestimmten Distanz bzw. einer vorbestimmten Maximaldistanz im Schritt 16 kein Anschlag gefunden wurde, wird das Verfahren mit einem Fehler abgebrochen (Schritt 28).
Sofern jedoch ein Anschlag im Schritt 16 detektiert wurde, wird in Schritt 18 überprüft, ob alle Anschläge getastet wurden, bzw. ob die Anzahl der ertasteten Anschläge einer vorbestimmten Anzahl entspricht. Dies kann beispielsweise so sein, dass eine bestimmte Anzahl an benachbarten Anschlägen, die getastet werden sollen, vorgegeben ist, wie beispielsweise zwei oder drei oder vier. Sofern sich in Schritt 18 herausstellt, dass diese Anzahl an zu tastenden Anschlägen noch nicht erreicht ist, wird in Schritt 8 fortgefahren bzw. werden die Schritte 8 und 14 bzw. 8 und 14 und 16 und gegebenenfalls 18, noch einmal wiederholt, wobei der Anschlagwinkel α_c gespeichert wird. In entsprechender Weise sind für eine robustere Implentierung der Referenzierung weitere Wiederholungen mit Speicherungen von zu Anschlägen gehörenden Winkeln α_D, α_E usw. möglich. Es kann auch vorgesehen sein, dass solche weitere Speicherungen wiederholt vorgenommen werden, wenn nicht – wie in der Tabelle gemäß 2 – ein Abstand maximal zweimal auftritt.
Sofern im Schritt 18 ermittelt wird, dass alle zu tastenden Anschläge getastet sind, werden im Schritt 20 die Abstände jeweils aufeinanderfolgender Anschläge bzw. ermittelter Sicherheits-Sperrnasen ermittelt. Dort kann beispielsweise – für den Fall von drei Anschlägen – ein Abstand d₁ = (α_B – α_A) und ein Abstand d₂ = (α_C – α_B) ermittelt werden. Für den Fall, dass mehr aufeinanderfolgende Anschläge bzw. Sicherheits-Sperrnasen die Positionen ermittelt wurden, können entsprechend weitere Abstände, wie zum Beispiel d₃ = (α_D – α_C) etc. ermittelt werden. Dies erfolgt insbesondere in Schritt 20.
Anschließend wird in Schritt 22 überprüft, ob sich diese im Schritt 20 ermittelte Abstandreihenfolge bzw. die Reihenfolge mit den in Schritt 20 ermittelten Abständen in einer (insbesondere gespeicherten) Tabelle oder dergleichen, wie Tabelle gemäß 2, bzw. in einer abgespeicherten Reihenfolge, in der sämtliche Abstände aufeinanderfolgender Sicherheits-Sperrnasen gespeichert sind, und zwar insbesondere unter Berücksichtigung ihrer Relativlage bzw. der Reihenfolge, in der sie im Getriebeaktor gegeben sind, finden lässt; es wird also insbesondere überprüft, ob die Reihenfolge, die ermittelt wurde, in dieser gespeicherten Reihenfolge gegeben ist bzw., wo diese dort gegeben ist. Sofern die Abstandreihenfolge eindeutig in der im Steuergerät hinterlegten Tabelle oder dergleichen gefunden wird, so steht das Exzenterrad jetzt an der letzten Sperrnase dieser Sequenz. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass am letzten der angefahrenen Anschläge der Elektromotor angehalten wird, so dass keine weitere Bewegung stattfindet. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass eine weitere Bewegung stattfindet, die dann allerdings vorzugsweise ebenfalls erfasst bzw. gespeichert wird. Damit ist jetzt die Winkelstellung des Exzenterrades genau bekannt und die Referenzierung abgeschlossen. Ob die Reihenfolge eindeutig ist, wird in Schritt 24 überprüft. Sofern sie nicht eindeutig ist, bzw. wenn die Abstandsreihenfolge nicht gefunden wird, endet die Referenzierung bzw. das Verfahren mit einem Fehler (Schritt 28). Dass die Referenzierung erfolgreich war (Schritt 30), kann beispielsweise getrennt festgestellt werden.
Es kann bzw. muss in gewissen Fällen bzw. bei bestimmten Systemen davon ausgegangen werden, dass beim Messen bzw. Ermitteln der Abstände bzw. beim Messen der Anschlagstellungen an den Sicherheits-Sperrnasen Messungenauigkeiten auftreten. In solchen Fällen ist es daher unwahrscheinlich, dass die (in der Tabelle) gespeicherten Abstände d_T,i exakt mit den gemessenen bzw. ermittelten Abständen d_k bzw. den anhand der gemessenen Anschlagstellungen an den Sicherheits-Sperrnasen ermittelten Abständen übereinstimmen. Es kann daher in einer Weiterbildung für die gemessene Abstandsreihenfolge ein Übereinstimmungsmaß bzw. ein Wert Ü_k definiert werden. Dabei kann beispielsweise vorgesehen sein, dass dieser Wert um so kleiner wird, desto besser die Reihenfolgen übereinstimmen. Ein Beispiel für ein solches Übereinstimmungsmaß bzw. eine Implementation eines solchen Übereinstimmungsmaßes bzw. Wertes Ü_K kann beispielsweise sein: "Ü_k = Summe von i = 1 bis n von (d_T,k-1+i – d_i)²". Dabei ist n die Anzahl der gemessenen Abstände. Die gemessene bzw. anhand von gemessenen Anschlagpositionen der Sicherheits-Sperrnasen ermittelte Reihenfolge passt am besten zu derjenigen Reihenfolge in der Tabelle, deren Übereinstimmungsmaß Ü_k minimal ist. Sofern es in der Tabelle bzw. der gespeicherten Reihenfolge jedoch eine andere Reihenfolge gibt, deren Übereinstimmungsmaß nur wenig größer ist, kann vorgesehen sein, dass die Übereinstimmung als unsicher bzw. nicht eindeutig eingestuft wird.
Es kann auch vorgesehen sein, dass der Wiederholungsschritt bzw. die Wiederholungsschritte 8 und 14 bzw. 8 und 14 und 16 und gebenenfalls 18, die ausgeführt werden, wenn sich in Schritt 18 herausgestellt hat, dass nicht alle Anschläge getastet wurden, mit den Schritten 20 und 22 kombiniert wird. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass nach dem Messen bzw. Ermitteln zweier Anschläge bzw. von gemessenen Anschlagspositionen zweier Abstände diese Abstandsreihe in der Tabelle bzw. in der gespeicherten Reihenfolge gesucht wird. Sofern sie unter Berücksichtigung von Messunsicherheiten eindeutig gefunden wird, kann die Referenzierung beendet werden. Sofern die gefundene Abstandsreihe allerdings wegen Messunsicherheiten noch nicht eindeutig ist, kann vorgesehen sein, dass solange weitere Abstände gemessen werden, bis die Reihenfolge eindeutig gefunden ist oder die Maximalanzahl von Wiederholungen erschöpft ist.
Im folgenden soll noch einmal auf den Schritt 8 detailliert eingegangen werden und bevorzugte Weiterbildungen dargelegt werden. Beim Schritt 8 wird – wie angesprochen – bis zur nächsten Sicherheits-Sperrnase gefahren. Da in der Regel nicht bekannt ist, wann die nächste Sperrnase kommt bzw. erreicht ist, muss in der Regel der größtmögliche Abstand zugrundegelegt werden (der sich der Tabelle entnehmen lässt). Bei einer ungünstigen Lage der Sicherheits- und Gang-Sperrnasen könnte es passieren, dass man dadurch bis über Gang-Sperrnase fährt und dann beim Rückdrehen keinen Anschlag findet. Zur Verhinderung dessen sollen nun im folgenden diverse Möglichkeiten beispielhaft erläutert werden.
Einer ersten Möglichkeit liegt zugrunde, da sich die Position der Sicherheits-Sperrnasen (konstruktiv) in einem gewissen Rahmen variieren lässt. Durch eine entsprechend geschickte Konstruktion bzw. Anordnung wird vorzugsweise der obengenannte Fall konstruktiv vollständig oder im Wesentlichen ausgeschlossen.
Eine weitere Möglichkeit soll im folgenden erläutert werden. Die Vorwärtsdrehung gemäß Schritt 8 bzw. das Wählen zur nächsten Sicherheits-Sperrnase kann beispielsweise in zwei kleinere Schritte unterteilt werden, wie beispielsweise von 40° und von 16°. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass eine Unterteilung in weitere Schritte erfolgt. Der erste Schritt ist aber bevorzugt größer als der minimale Abstand zwischen zwei Sicherheits-Sperrnasen. Die Summe der beiden Schritte, also der zwei kleineren Schritte, sollte nicht viel größer als der Maximalabstand zwischen den Sperrnasen sein. Nach jeder Vordrehung wird ein rückdrehende Anschlagssuche durchgeführt. Ist die erste erfolgreich, ist die zweite nicht notwendig. Hat man auch noch nach einer vorbestimmten Rückdrehung, die dem ersten Schritt entspricht, wie hier zum Beispiel 20°, keinen Anschlag gefunden, wird um einen der Summen aus dem ersten und dem zweiten (Teil)Schritt entsprechenden Winkel, wie hier z.B. 20° + 16°, vorgedreht, und erneut die Sperrnase gesucht. Durch diese zweite Variante wird die Referenzierungsdauer erhöht. Zumindest für Anwendungsfälle, in denen die Referenzierungsdauer gering gehalten werden soll, kann daher die erste Variante gewählt werden. Es in diesem Zusammenhang angemerkt, dass im Rahmen der zweiten Variante konkrete Werte gewählt wurden, die selbstverständlich auch abweichend gewählt werden können. Ferner kann der Gesamtweg, der in Schritt 8 zurückgelegt werden soll, auch in mehr als zwei Teilschritte unterteilt werden, wobei nach Erreichen eines jeweiligen Teilschritts einer Bewegung in Wählrichtung zunächst in Gegenrichtung zurückgedreht wird, und dann, sofern kein Anschlag gefunden wird, die Position angefahren wird, die dem nächsten Teilschritt entspricht (Summe der Winkel bis zu dem diesem Teilschritt entsprechenden Winkel), wobei dann durch Rückdrehen erneut überprüft wird, ob ein Anschlag gefunden wird. Dies setzt sich dann gegebenenfalls fort bis ein Anschlag gefunden wird.
Im folgenden sollen nun weitere Verfahrensvariationen erläutert werden. Wie ausgeführt, bestehen Für den Konstrukteur gewisse Freiheiten bei der Plazierung der Sicherheits-Sperrnasen. Zusätzlich zu dem zuvor erläuterten Fall kann diese Freiheit dazu benutzt werden, die Abstandsreihenfolgen klarer voneinander zu unterscheiden. In der Tabelle gemäß 2 sind – wie bereits oben erläutert – mehrere Abstände jeweils aufeinanderfolgender Sicherheits-Sperrnasen gleich groß. Die Eindeutigkeit wird erst durch eine Reihenfolge von Abständen erreicht. Es ist aber auch möglich, durch eine – insbesondere leichte – Verschiebung der Sperrnasen bzw. Sicherheits-Sperrnasen eindeutige Einzelabstände zu erzeugen, wie beispielhaft die Tabelle gemäß 3 zeigt, die entsprechend der Tabelle gemäß 2 aufgebaut ist und demgegenüber veränderte Abstände zeigt.
Bei einer sehr genauen Messung würde hier bereits eine (einzige) Abstandsmessung bzw. – ermittlung zur Referenzierung ausreichen. Bei einer Optimierung der Sperrnasen-Positionen sollte auf möglichst unterschiedliche Abstände bzw. Abstandsreihenfolgen hingearbeitet werden, wobei die Auflösung des Messsystems vorzugsweise zu berücksichtigen ist. Bei den bisherigen Erläuterungen der Erfindung bzw. beispielhafter Gestaltungen der Erfindung ist stets davon ausgegangen worden, dass genau eine Sicherheits-Sperrnase zwischen zwei Gang-Sperrnasen gegeben ist. Es sei in diesem Zusammenhang angemerkt, dass diese genau eine Sicherheits-Sperrnase – zumindest bei diesem Ausführungsbeispiel – die Mindestanzahl an Sicherheits-Sperrnasen ist, die zwischen zwei Gang-Sperrnasen gegeben sein soll, welche Mindestanzahl sich aus der Sicherheitsanforderung ergibt. Eine weitere Variationsmöglichkeit besteht darin, teilweise zwei oder sogar mehr Sicherheits-Sperrnasen zwischen zwei Gang-Sperrnasen zu positionieren.
Die Positionierungen in Wählrichtung erfolgen vorzugsweise lagegeregelt. In bevorzugter Gestaltung ist vorgesehen, dass das Drehen (des Motors) in der Wählrichtung beim erfindungsgemäßen Verfahren – bevorzugt im Mittel unter Berücksichtung von Beschleunigungs- und Bremsvorgängen – mit der halben Maximaldrehzahl n_E,max erfolgt und die gegenläufigen Rückbewegungen langsam mit einem Viertel dieser Maximaldrehzahl erfolgen. Es können aber auch andere Drehgeschwindigkeiten gegeben sein, die angegebenen Drehgeschwindigkeiten sind folglich lediglich beispielhafter Natur.
In Bezug auf die angegebenen Drehgeschwindigkeiten zeigt 4 eine Tabelle, in der in der linken Spalte die jeweiligen Verfahrensschritte der bevorzugten Gestaltung gemäß 1 identifiziert sind. Die Großbuchstaben aus der Tabelle lassen sich entsprechend in dem Diagramm gemäß 1 wiederfinden. In der zweiten Spalte ist die Anzahl der Motordrehungen bzw. der Motorausgangswelle angegeben, die in diesen Schritten jeweils vorzugsweise gedreht wird. In der dritten Spalte ist die mittlere Drehzahl angegeben, mit der der Motor in diesen Schritten jeweils – insbesondere in bevorzugter Gestaltung – gedreht wird. "n_E,max" ist dabei die maximale Motordrehzahl. In der fünften Spalte ist die Zeit angegeben, die diese Schritte beispielsweise beanspruchen, wobei allerdings Wartezeiten nicht berücksichtigt sind. Diese Werte sind allerdings lediglich beispielhafter Natur.
Wie das Ausführungsbeispiel zeigt, basiert diese neue Referenzierung auf der Erkennung von verschiedenen Abständen. Die Tabellen zeigen, dass die Unterschiede zum Teil nicht sehr groß sind. Verwendet man eine Übersetzung zwischen dem Motor und dem Exzenterrad von beispielsweise 4,0, und berücksichtigt man eine Inkrementalauflösung von 8,57° am Motor, die beispielhafter Natur ist, so bedeutet dies, dass nur ein Winkel von 2,15° am Exzenterrad aufgelöst werden kann. Um die geringeren Abstandsunterschiede auflösen zu können, kann in vorteilhafter Gestaltung auch eine höhere Übersetzung gewählt werden. Das Schaltverhalten braucht sich dadurch nicht zu ändern. Der Motor wird bei einer Erhöhung der Übersetzung vorzugsweise im Gegenzug so ausgelegt, dass er im Vergleich zum Motor mit einer Übersetzung von 4,0 weniger Drehmoment hat, aber schneller dreht. Dies soll allerdings nicht heißen, dass nicht auch eine niedrigere Übersetzung gewählt werden könnte.
Das Ausführungsbeispiel zeigt, dass sich bei dieser Gestaltung diverse Nachteile, die bei einer Gestaltung gemäß dem Verfahren gemäß 5 und der entsprechenden Vorrichtung gegeben sind, vermeiden lassen. So ist die Rastierung gemäß 5 ein Mechanikteil, das Geld und Gewicht kostet und zusätzlich montiert und gegebenenfalls justiert werden muss. Dieses Teil kann bei einer beispielhaften erfindungsgemäßen Gestaltung entfallen. Ferner muss bei der Gestaltung gemäß 5 die Rastierungskraft so gewählt werden, dass sie bei allen Fertigungstoleranzen der Rastierung und des Elektromotors sowie bei allen Betriebsbedingungen (Ölung, Temperatur) sicher von der Software angefahren und erkannt werden kann. Auch in Bezug hierauf ist das Ausführungsbeispiel verbessert. Wie das Ausführungsbeispiel zeigt, nutzt die hier vorgeschlagene Lösung nur Anschläge in der Aktorik aus, die funktionsbedingt bei einer entsprechenden konstruktiven Gestaltung des Getriebeaktors bzw. des Getriebes ohnehin gegeben sein müssen. Die Idee besteht darin, mehrere Anschläge anzufahren, die Abstände zwischen diesen Anschlägen zu berechnen und die Reihenfolge von Abständen mit den im Steuergerät hinterlegten Reihenfolgen zu vergleichen, wobei jede hinterlegte Reihenfolge auf eine bestimmte absolute Position des Schaltfingers hinweist. Wird die gemessene Abstandsreihenfolge unter den hinterlegten Reihenfolgen gefunden, so ist somit die Absolutposition bekannt.
Die benutzten Anschläge können in ihrer Position etwas variiert werden, ohne dass sie ihren eigentlichen Funktionszweck verlieren. Es wird deshalb insbesondere vorgeschlagen, die Anschläge so zu setzen, dass ihre Abstände und Abstandsreihenfolgen sich möglichst deutlich unterscheiden und somit schnell eine eindeutige und sichere Erkennung möglich ist. Hierdurch soll die Erfindung allerdings nicht beschränkt werden. Erfindungsgemäß wird insbesondere ein Ein-Motor-Getriebeaktor verwendet. Dies kann beispielsweise ein Getriebeaktor für ein Parallelschaltgetriebe (PSG) oder ein automatisiertes Schaltgetriebe (ASG) bzw. für ein Doppelkupplungsgetriebe (DKG) sein. In entsprechender Weise kann das erfindungsgemäße Getriebe insbesondere ein automatisiertes Schaltgetriebe oder ein Parallelschaltgetriebe oder ein Doppelkupplungsgetriebe sein.
Wie das Ausführungsbeispiel zeigt wird eine Referenzierung der Inkrementalwegmessung beim Ein-Motor-Getriebeaktor anhand der Sicherheits-Sperranschläge ermöglicht bzw. bereitgestellt. Das Ausführungsbeispiel zur Erfindung zeigt, dass ein Verfahren bzw. eine Softwarestrategie bereitgestellt wird, die auf die zusätzliche Mechanik, die von der Rastierung im Stand der Technik bereitgestellt wird, verzichtet und nur funktionsbedingt vorhandene Anschläge ausnutzt. Somit können die Nachteile der Rastierung, die im Stand der Technik gegeben sind, vermieden werden. Es können auch alternativ oder in Weiterbildungen eine zusätzlichen Hardware, wie weitere Sensoren oder Rastierung, vorgesehen sein. In 5 wird die Rückwärtsdrehung durch Sperrklinke und Sperrnasen realisiert. In Bezug auf diese Begriffe wurde auch die Erfindung beispielhaft erläutert. Es sei allerdings angemerkt, dass auch andere Mechanismen eingesetzt werden können, für die die Erfindung in gleicher bzw. entsprechender Weise gilt.

2: Schritt
4: Schritt
6: Schritt
8: Schritt
10: Schritt
12: Schritt
14: Schritt
16: Schritt
18: Schritt
20: Schritt
22: Schritt
24: Schritt
28: Schritt
200: Exzenterrad
202: Freilaufkupplung
204: Exzenterpin
206: Pleuelstange
208: Sperrnase S_i
210: Sperrnase P_i
212: Sperrkline
214: Rastierungsvorrichtung
216: Kugel
218: Feder
220: Kreis, exzenterradfest
222: Vertiefung in 220
x_W: Wählrichtung
α: Exzenterwinkel

Claims

Verfahren zur Bestimmung einer Referenzposition für eine Inkrementalgeber-Einrichtung eines Kraftfahrzeug-Getriebeaktors, und insbesondere eines Ein-Motor-Getriebeaktors, wobei Stellungen bzw. Stellungsänderungen des Kraftfahrzeug-Getriebeaktors mittels der Inkrementalgeber-Einrichtung ermittelbar sind, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass mittels dieses Getriebeaktors Gänge in beliebiger Reihenfolge im Kraftfahrzeug-Getriebe ein- und auslegbar sind, mit den Schritten: – Anfahren von zwei Anschlagstellungen des Getriebeaktors und Ermitteln eines den Abstand dieser beiden Anschlagstellungen repräsentierenden Wertes, wobei mehr als zwei Anschlagstellungen des Getriebeaktors anfahrbar sind; – Identifizieren zumindest einer der Anschlagstellungen, die angefahren wurden, wobei dieses Identifizieren mittels eines Vergleichs des den Abstand dieser beiden Anschlagstellungen repräsentierenden Wertes mit abgespeicherten Werten erfolgt, und wobei diese abgespeicherten Werte jeweils den Abstand zweier Anschlagstellungen des Getriebeaktors repräsentieren; und – Bestimmen einer Referenzposition in Abhängigkeit zumindest einer der identifizierten Anschlagstellungen.
Verfahren zur Bestimmung einer Referenzposition für eine Inkrementalgeber-Einrichtung eines Kraftfahrzeug-Getriebeaktors, und insbesondere eines Ein-Motor-Getriebeaktors, wobei Stellungen bzw. Stellungsänderungen des Kraftfahrzeug-Getriebeaktors mittels der Inkrementalgeber-Einrichtung ermittelbar sind, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass mittels dieses Getriebeaktors Gänge in beliebiger Reihenfolge im Kraftfahrzeug-Getriebe ein- und auslegbar sind, insbesondere nach Anspruch 1, mit den Schritten: – Anfahren von x Anschlagstellungen des Getriebeaktors, wobei x eine natürliche Zahl ist, die größer oder gleich drei und kleiner oder gleich der Anzahl aller Anschlagstellungen des Getriebeaktors ist, und Ermitteln jeweiliger den Abstand zwischen einer y-ten und (y + 1)-ten dieser x Anschlagstellungen repräsentierenden Werte, wobei y von y = 1 bis y = (x – 1) läuft, wobei insbesondere mehr als x Anschlagstellungen des Getriebeaktors anfahrbar sind; – Identifizieren zumindest einer dieser x Anschlagstellungen, die angefahren wurden, wobei dieses Identifizieren mittels eines Vergleichs der ermittelten, den Abstand zwischen der jeweiligen y-ten und (y + 1)-ten Anschlagstellung repräsentierenden, Werte mit abgespeicherten Werten erfolgt, und wobei diese abgespeicherten Werte jeweils den Abstand zweier Anschlagstellungen des Getriebeaktors repräsentieren; und – Bestimmen einer Referenzposition in Abhängigkeit zumindest einer der identifizierten Anschlagstellungen; wobei x vorzugsweise gleich drei oder gleich vier oder gleich fünf ist.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Identifizieren zumindest einer dieser x Anschlagstellungen, die angefahren wurden, ferner in Abhängigkeit der, insbesondere qualitativen, Relativlage, wie insbesondere Reihenfolge der Anordnung, dieser angefahrenen Anschlagstellungen erfolgt, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass diese Relativlage mittels der Inkrementalgeber-Einrichtung ermittelt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese Anschlagstellungen, die zur Bestimmung einer Referenzposition angefahren werden, jeweils Anschlagstellungen eines einseitig wirkenden Freilaufes sind.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in jeder dieser Anschlagstellungen, die zur Bestimmung einer Referenzposition angefahren werden, eine jeweilige Sperrnase des Getriebeaktors an eine Sperrklinke anschlägt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsbewegung für das Anfahren sämtlicher Anschlagstellungen, die zur Bestimmung einer Referenzposition anfahrbar sind, mittels genau eines Elektromotors erfolgt, wobei dieser Elektromotor eine in entgegengesetzten Richtungen antreibbare Motorwelle aufweist.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Anschlagpositionen zur Bestimmung einer Referenzposition angefahren werden, indem ein erstes drehbeweglich angeordnetes Teil des Getriebeaktors, wie Scheibe oder Trommel oder Exzenter, insbesondere Exzenterrad, mittels des Elektromotors in einer ersten Drehrichtung angetrieben wird, wobei bei einer Drehung dieses ersten drehbeweglich angeordneten Teils in dieser ersten Drehrichtung eine Sperrklinke umfangsmäßig verteilt an diesem ersten drehbeweglichen Teil angeordnete Sperrnasen überwinden kann und somit zunächst keine Anschlagposition angefahren wird, und anschließend dieses erste drehbeweglich angeordnete Teil des Getriebeaktors mittels des Elektromotors in der zweiten, der ersten entgegengesetzten Drehrichtung angetrieben wird, so dass die Sperrklinke an einer jeweiligen Sperrnase blockierend anschlägt, bzw. umgekehrt, so dass eine jeweilige Anschlagposition erreicht ist.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehrichtung des Elektromotors, mittels welcher ein Drehen des ersten drehbeweglich angeordneten Teils des Getriebeaktors in der ersten Drehrichtung bewirkt werden kann, eine Bewegung für das Wählen eines Ganges im Getriebe ist, und dass die Drehrichtung des Elektromotors, mittels welcher ein Drehen des ersten drehbeweglich angeordneten Teils des Getriebeaktors in der zweiten Drehrichtung bewirkt werden kann, eine Bewegung für das Schalten eines Ganges ist.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den Anschlagstellungen, die zur Bestimmung einer Referenzposition angefahren werden, bewirkt wird, dass der Elektromotor blockiert ist.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere in Umfangsrichtung jeweils unmittelbar aufeinander folgende Anschlagstellungen, in denen jeweils bewirkt wird, dass der Elektromotor blockiert ist, zur Bestimmung einer Referenzposition nacheinander angefahren werden.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Bewegung von einer Anschlagstellung, in der der Elektromotor blockiert ist, zu einer – insbesondere in Umfangsrichtung – benachbarten Anschlagstellung, in der der Elektromotor blockiert ist, jeweils ein – insbesondere am ersten drehbeweglichen Teil vorgesehener – Anschlag für die Sperrklinke von dieser Sperrklinke in einer Freilaufrichtung überfahren wird, welcher dann, wenn die Sperrklinke bei entgegengesetzter Bewegungsrichtung an diesen anschlägt, bei fortgesetztem Antrieb des Elektromotors entsprechend dieser auf diesen Anschlag gerichteten Antriebsbewegung für das Erzeugen einer Bewegung zum Einlegen eines Ganges im Getriebe eine Drehbewegung des ersten drehbeweglichen Teils blockiert, ohne dass der Elektromotor dabei blockiert ist.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die am ersten drehbeweglichen Teil vorgesehenen Anschläge für die Sperrklinke, die für das Einlegen von Gängen vorgesehen sind, und daher auch als Ganganschläge bezeichnet werden, und die am ersten drehbeweglichen Teil vorgesehenen Anschläge für die Sperrklinke, bei denen in der Anschlagstellung der Elektromotor blockiert, sich umfangsmäßig am ersten drehbeweglichen Teil abwechseln, wobei die letztgenannten Anschläge Sperranschläge sind zur Verringerung der Gefahr, dass in einen ungewollten Gang geschaltet wird, wobei mittels dieser Sperranschläge die Referenzposition ermittelt wird, und wobei geometrische Werte, die die Relativlage dieser Ganganschläge und dieser Sperranschläge repräsentieren, gespeichert sind.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung des ersten drehbeweglichen Teils aufeinanderfolgenden Anschlagstellungen, in denen der Elektromotor blockiert, nacheinander entsprechend ihrer Reihenfolge in Umfangsrichtung angefahren werden, und die Abstandsreihenfolge dieser aufeinander folgenden Anschlagpositionen ermittelt und mit einer abgespeicherten Abstandsreihenfolge, welche die Abstände aller dieser Anschlagstellungen, in denen der Elektromotor blockiert und die mittels Sperranschlägen gebildet werden, berücksichtigt, auf Übereinstimmung verglichen wird, wobei dann, wenn festgestellt wird, dass die Abstandreihenfolge der angefahrenen Anschlagstellungen sich in der abgespeicherten Abstandsreihenfolge wiederfinden lässt, in Abhängigkeit von einer gespeicherten Anschlagposition, die eine Begrenzung eines Abstandes dieser aufgefundenen Abstandsreihenfolge ist und deren Identität gespeichert ist, auf die Referenzposition geschlossen wird.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die zuletzt angefahrene Anschlagposition zunächst beibehalten wird, und diese zuletzt angefahrene Anschlagposition anhand des Vergleichs identifiziert und als Referenzposition gewählt und gespeichert wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Vergleich der ermittelten und gespeicherten Abstände der Anschlagstellungen repräsentierenden Werte bzw. bei dem Vergleich der ermittelten und gespeicherten Abstandreihenfolgen ein Übereinstimmungsmaß bzw. Toleranzen verwendet werden, um den Einfluss etwaiger Messungenauigkeiten zu reduzieren oder zu eliminieren.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die die Abstände der Anschlagstellungen repräsentierenden Werte bzw. die Abstände als Winkel erfasst werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Anfahren der Anschlagpositionen zur Ermittlung einer Referenzposition der Getriebeaktor derart betätigt wird, dass sichergestellt ist, dass ein etwaiger, im Getriebe eingelegter Gang ausgelegt wird, wobei hierzu insbesondere vorgesehen ist, dass der Elektromotor derart in seiner für das Wählen bestimmten Antriebsrichtung betätigt wird, dass sichergestellt ist, dass ein etwaiger im Getriebe geschalteter Gang ausgelegt und / oder dass sichergestellt ist, der Getriebeaktor in einer Stellung für das Wählen von Gängen ist.
Kraftfahrzeug-Getriebeaktor für die Betätigung eines Kraftfahrzeug Getriebes zum Ein- und Auslegen von Gängen in dem Getriebe, wobei der Kraftfahrzeug-Getriebeaktor genau einen Elektromotor aufweist sowie eine Inkrementalgeber-Einrichtung zum Ermitteln der Stellungen des Getriebeaktors, wobei dieser Elektromotor mit einem elektronischen Steuergerät in Signalverbindung steht, welches die Bestromung bzw. die Spannungsversorgung des Elektromotors steuert und in welchem ein Steuerungsprogramm gespeichert ist, dass ein Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche steuert.
Kraftfahrzeug- Getriebeeinrichtung mit mehren Radsätzen zur Bildung von Gängen und mit einem Kraftfahrzeug-Getriebeaktor gemäß Anspruch 18.