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TECHNISCHES GEBIET
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Ausführungsformen
des hier beschriebenen Gegenstands beziehen sich allgemein auf Kupplungsmechanismen.
Insbesondere beziehen sich Ausführungsformen
des Gegenstands auf die Bestimmung des Einrückpunkts einer Kupplung.
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HINTERGRUND
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Kraftfahrzeuge
und andere Fahrzeuge weisen üblicherweise
einen Motor mit einem Mehrganggetriebe auf. Üblicherweise wird eine Kupplung
verwendet, um ein ausgewähltes
Zahnrad mit einer Antriebswelle in Eingriff zu bringen, wodurch
Leistung auf die Antriebsräder
des Kraftfahrzeugs oder auf einen ähnlichen Vortriebsmechanismus
anderer Fahrzeuge übertragen
wird. Die Steuerung der Kupplung in Kraftfahrzeugen wird in Kraftfahrzeugen
mit Handschaltgetrieben üblicherweise
durch die Bedienungsperson und in Automatikgetrieben durch einen
Steuermechanismus, der unter vorgegebenen Bedingungen eine Gangschaltung
ausführt,
aufrechterhalten. Einige Automatikgetriebe lassen zu, dass die Bedienungsperson
eine beschränkte
oder vollständige Steuerung über die
Gangauswahl behält,
während sie
das Kupplungseinrücken
weiter steuern.
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Für Teil-
und Vollautomatikgetriebe ist es vorteilhaft, den Einrückpunkt
der Kupplung so genau wie möglich
festzustellen. Der Einrückpunkt
der Kupplung ist diejenige Stellung der Kupplung, bei der das ausgewählte Zahnrad
an die Antriebswelle ankoppelt und die Kraftübertragung beginnt. Kupplungen
in Fahrzeugen mit Handschaltgetriebe und Teilautomatikgetriebe werden üblicherweise
unter Verwendung eines Kupplungspedals betrieben. Die Bedienungsperson
kann den Einrückpunkt
der Kupplung durch Rückkopplung
von verschiedenen Quellen einschließlich gefühlsmäßiger Rückkopplung, die über das
Kupplungspedal übertragen
wird, Änderungen des
Drehmoments oder der Drehzahl des Motors, des Motorklangs usw. feststellen.
Somit kann die Bedienungsperson die Kupplung durch seinen Betrieb langsam
kommen lassen, was zu einem sanften Kupplungseinrücken und
zu sanfter Beschleunigung führt.
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Ein
Automatikgetriebe-Steuersystem oder -Computersystem kann Informationen,
die dem Einrückpunkt
der Kupplung entsprechen, während
der Herstellung oder Anfangskalibrierung erhalten. Allerdings kann
sich der Einrückpunkt
der Kupplung während
der Lebensdauer des Fahrzeugs aus einer Vielzahl von Gründen einschließlich Komponentenverschleiß und Ausrüstungswartung
und -ersatz ändern. Dementsprechend
kann es schwierig sein, einige Fahrzeuge über die Lebensdauer des Fahrzeugs
mit der Spitzenleistungsfähigkeit
automatisch weiterzubetreiben.
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KURZE ZUSAMMENFASSUNG
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Es
wird ein Verfahren zum Bestimmen einer Einrückstellung einer Kupplung eines
Fahrzeugs geschaffen. Die Kupplung ist durch ein Kupplungspedal betätigbar,
das so ausgelegt ist, dass es sich über einen Verstellbereich bewegt.
Das Verfahren umfasst das Bestimmen einer Änderungsrate der Stellung des
Kupplungspedals, das Ermitteln eines Verweilbereichs des Kupplungspedals,
wobei der Verweilbereich mehrere Stellungen des Kupplungspedals
entlang des Verstellbereichs umfasst, während denen die Änderungsrate
der Stellung des Kupplungspedals für eine vorgegebene Zeitdauer
kleiner als eine vorgegebene Änderungsrate
ist, und das Aufzeichnen der Verstellstellungen des Kupplungspedals
in dem Verweilbereich.
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Außerdem wird
ein anderes Verfahren zum Bestimmen einer Einrückstellung einer Kupplung eines
Fahrzeugs geschaffen. Die Kupplung ist durch ein Kupplungspedal
betätigbar,
das so ausgelegt ist, dass es sich über einen Verstellbereich bewegt.
Das Verfahren umfasst das Empfangen von Sensordaten, die eine Verstellstellung
des Kupplungspedals angeben, das Bestimmen einer Stellungsänderungsrate des
Kupplungspedals aus den Sensordaten, das Ermitteln einer ersten
Verstellstellung des Kupplungspedals, bei der die Stellungsänderungsrate
während einer
vorgegebenen Zeitdauer kleiner als eine vorgegebene Änderungsrate
ist, und das Aufzeichnen einer ersten Verstellstellung des Kupplungspedals.
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Außerdem wird
ein Kupplungssystem für
ein Fahrzeug geschaffen. Das Kupplungssystem umfasst einen Kupplungsmanipulator,
der so ausgelegt ist, dass er über
einen Verstellbereich arbeitet, einen Sensor, der so ausgelegt ist,
dass er Sensordaten erhält,
die eine Verstellstellung des Kupplungsmanipulators angeben, wobei
die Verstellstellung innerhalb des Verstellbereichs liegt, und eine
mit dem Sensor gekoppelte Verarbeitungsarchitektur. Die Verarbeitungsarchitektur
ist so ausgelegt, dass sie die Sensordaten empfängt, aus den Sensordaten die
Verstellstellung des Kupplungsmanipulators relativ zu dem Verstellbereich
bestimmt, aus den Sensordaten eine Stellungsänderungsrate des Kupplungsmanipulators im
Zeitablauf bestimmt, die Stellungsänderungsrate mit einer vorgegebenen Änderungsrate
vergleicht und einen Verweilbereich des Kupplungsmanipulators entlang
des Verstellbereichs ermittelt, während dem die Stel lungsänderungsrate
wenigstens für
eine vorgegebene Zeitdauer kleiner als die vorgegebene Änderungsrate
ist.
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Diese
Zusammenfassung ist gegeben worden, um in vereinfachter Form eine
Auswahl von Konzepten einzuführen,
die in der ausführlichen
Beschreibung weiter beschrieben werden. Die Zusammenfassung soll
weder Schlüsselmerkmale
oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands identifizieren
noch als Hilfe bei der Bestimmung des Umfangs des beanspruchten
Gegenstands verwendet werden.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Ein
umfassenderes Verständnis
des Gegenstands kann durch Bezugnahme auf die ausführliche Beschreibung
und auf die Ansprüche
abgeleitet werden, wenn sie in Verbindung mit den folgenden Figuren
betrachtet werden, in denen sich gleiche Bezugszeichen überall in
den Figuren auf ähnliche
Elemente beziehen.
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1 ist
ein schematisches Diagramm eines Fahrzeugs, das ein Kupplungseinrückpunkt-Bestimmungssystem
umfasst;
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2 ist
eine graphische Darstellung der Kupplungspedalstellung im Zeitablauf
für eine
fußbetätigte Kupplung;
und
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3 ist
ein Ablaufplan, der ein beispielhaftes Verfahren zum Bestimmen des
Einrückpunkts
einer Kupplung veranschaulicht.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Die
folgende ausführliche
Beschreibung ist dem Wesen nach lediglich veranschaulichend und soll
die Ausführungsformen
des Gegenstands oder die Anwendung oder Verwendungen dieser Ausführungsformen
nicht einschränken.
Wie das Wort ”beispielhaft” hier verwendet
wird, bedeutet es ”als
ein Beispiel, als ein Fallbeispiel oder als eine Veranschaulichung
dienend”.
Irgendeine hier als beispielhaft beschriebene Implementierung ist
nicht notwendig als gegenüber
anderen Implementierungen bevorzugt oder vorteilhaft zu verstehen.
Darüber
hinaus soll keine Bindung durch irgendeine in dem vorstehenden technischen
Gebiet, in dem vorstehenden Hintergrund, in der vorstehenden kurzen
Zusammenfassung oder in der folgenden ausführlichen Beschreibung dargestellte
explizite oder implizite Theorie bestehen.
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Techniken
und Technologien können
hier hinsichtlich Funktions- und/oder
Logikblockkomponenten und mit Bezug auf symbolische Darstellungen von
Betrieben, Verarbeitungs-Tasks und Funktionen, die durch verschiedene
Computerkomponenten oder -vorrichtungen wie etwa einen Sensor und/oder
ein Computersystem ausgeführt
werden können,
beschrieben werden. In der Praxis können eine oder mehrere Prozessorvorrichtungen
die beschriebenen Betriebe, Tasks und Funktionen dadurch, dass sie elektrische
Signale manipulieren, die Datenbits an Speicherplätzen in
dem Systemspeicher darstellen, sowie durch eine andere Verarbeitung
von Signalen ausführen.
Es sollte gewürdigt
werden, dass die verschiedenen in den Figuren gezeigten Blockkomponenten
durch irgendeine Anzahl von Hardware-, Software- und/oder Firmwarekomponenten
verwirklicht werden können,
die so konfiguriert sind, dass sie die bestimmten Funktionen ausführen. Zum
Beispiel kann eine Ausführungsform
eines Systems oder einer Komponente verschiedene integrierte Schaltungskom ponenten,
z. B. Speicherelemente, Digitalsignalverarbeitungselemente, Logikelemente,
Nachschlagetabellen oder dergleichen, nutzen, die gemäß der Steuerung
eines oder mehrerer Mikroprozessoren oder anderer Steuervorrichtungen
eine Vielzahl von Funktionen ausführen können.
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”Gekoppelt”- die folgende
Beschreibung bezieht sich auf Elemente oder Knoten oder Merkmale, die
miteinander ”gekoppelt” sind.
Soweit nicht explizit etwas anderes ausgesagt ist, bedeutet ”gekoppelt”, wie es
hier verwendet wird, dass ein Element/Knoten/Merkmal direkt oder
indirekt mit einem anderen Element/Knoten/Merkmal, und nicht notwendig
mechanisch, verbunden ist (oder direkt oder indirekt mit ihm in
Verbindung steht). Obgleich die in 1 gezeigte
schematische Darstellung eine beispielhafte Anordnung von Elementen
zeigt, können
somit in einer Ausführungsform
des gezeigten Gegenstands zusätzliche
dazwischenliegende Elemente, Vorrichtungen, Merkmale oder Komponenten
vorhanden sein.
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Einige
Fahrzeuge einschließlich
Kraftfahrzeugen können
Mehrganggetriebe aufweisen, in denen die Gangauswahl und -schaltung
wenigstens teilweise durch einen Mechanismus unterstützt wird. Üblicherweise
sind solche Getriebe durch die Positionierung eines mit einer Kupplung
gekoppelten Kupplungspedals betätigbar.
Einige Merkmale solcher Kraftfahrzeuge können die Kupplung so manipulieren,
dass die Leistung des Fahrzeugs vergrößert wird, oder während des
Fußbetriebs
der Kupplung über
das Kupplungspedal ergänzende
Steuerfunktionen der Kupplung ausführen. Für diese Merkmale ist es vorteilhaft,
den Einrückpunkt,
bei dem die Kupplung eine Wechselwirkung zwischen einem Kraftübertragungselement
und dem ausgewählten Zahnrad
veranlasst, so genau wie möglich
zu ermitteln.
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Dementsprechend
veranschaulicht 1 eine Ausführungsform eines Fahrzeugs 100,
die ein Einrückpunkt-Bestimmungssystem 102 umfasst.
Vorteilhaft umfasst das Fahrzeug 100 ein Getriebe 110, das
durch eine Kupplung 112 betrieben wird. Ferner kann das
Fahrzeug 100 ein mit der Kupplung 112 gekoppeltes
Kupplungspedal 120 umfassen. Das System 102 kann
einen Kupplungspedal-Stellungssensor 122 umfassen, der
mit dem Kupplungspedal 120 gekoppelt ist und so ausgelegt
ist, dass er Stellungsinformationen an eine Verarbeitungsarchitektur 130 liefert.
Mit der Verarbeitungsarchitektur 130 sowie mit dem Getriebe 110 und
mit der Kupplung 112 kann ein Automatikgetriebe-Wählhebel 132 gekoppelt
sein. Die Verarbeitungsarchitektur 130 kann die Stellungsinformationen
verwenden, um den Einrückpunkt
der Kupplung 112 zu bestimmen. Die Einrückpunktinformationen können gespeichert,
im Zeitablauf eingestellt und für
andere Elemente oder Komponenten des Fahrzeugs 100 wie
etwa für
den Automatikgetriebe-Wählhebel 132 zur
Verfügung
gestellt werden. Diese Komponenten können die Bestimmung des Einrückpunkts
nutzen, um die Kupplung 112 und/oder das Getriebe 110 bei
der Ausführung
von Betrieben, die wenigstens teilweise von der Verwendung des Kupplungspedals 120 durch
die Bedienungsperson unabhängig
sind, effizienter zu manipulieren.
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Obgleich
das Fahrzeug 100 zur Verwendung bei der Beschreibung einer
Ausführungsform
als ein PKW veranschaulicht ist, können andere Fahrzeuge wie etwa
LKW, Sport-Utility-Cars, Zugmaschinen, Schwerlastfahrzeuge einschließlich Zugmaschinen und
Bulldozern, Motorräder,
Geländefahrzeuge,
ein bestimmtes Flugzeug und dergleichen das System 102 ebenfalls
verkörpern.
Obgleich die Kupplungsmanipulationsschnittstelle als ein Kupplungspedal 120 beschrieben
ist, können
außerdem
andere Vorrichtungen einschließlich
Griffen, Hebeln usw. ebenfalls verwendet werden. Die Bedienungsperson
des Fahrzeugs 100 kann als ein Fahrer bezeichnet werden.
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Vorzugsweise
umfasst das Getriebe 110 mehrere Zahnräder zur Verwendung beim Einrücken eines
Kraftübertragungselements
eines Motors des Fahrzeugs 100. Die Rate des Einrückens der
Kupplung mit dem Getriebe 110 kann durch die Bedienungsperson
des Fahrzeugs 100 unter Verwendung eines Kupplungspedals 120 eingestellt
und gesteuert werden. Die Komponenten können, soweit es zur Verwendung
in dem Fahrzeug 100 erforderlich ist, miteinander gekoppelt
sein. Zum Beispiel kann das Kupplungspedal 120 üblicherweise
hydraulisch mit der Kupplung 112 gekoppelt sein, obgleich
andere Techniken wie etwa eine Verbindung oder Kopplung unter Verwendung
elektromechanischer Komponenten ebenfalls verwendet werden können.
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Vorzugsweise
ist das Kupplungspedal 120 durch die Bedienungsperson des
Fahrzeugs 100 über
einen Verstellbereich positionierbar. Üblicherweise ist das Kupplungspedal 120 in
einer gelösten Stellung
positioniert, wenn es von der Bedienungsperson nicht berührt wird.
Die Bedienungsperson kann das Kupplungspedal 120 über den
Verstellbereich schieben, wobei er die Kupplung 112 in
irgendeine Stellung bewegt, die der vollständigen Bewegung über den
Verstellbereich entspricht.
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Wenn
ein Kupplungspedal 120 in der gelösten Stellung ist, ist die
Kupplung 112 üblicherweise vollständig mit
dem Getriebe 110 in Eingriff. Wenn das Kupplungspedal 120 durch
die Bedienungsperson mit einem Druck beaufschlagt wird, kann es
sich über
den Verstellbereich bewegen. Während
der Bewegung über
den Verstellbereich kann die Stellung des Kupplungspedals 120 die
Verstellstellung genannt werden, die seine Stellung wie im Folgenden beschrieben
relativ zur Gesamtverstelllänge,
zur Winkel stellung, zum Betrag der Drehung relativ zu einem Referenzpunkt
oder dergleichen identifiziert. Falls das Kupplungspedal 120 mit
ausreichendem Druck beaufschlagt wird, bewegt es sich über den Einrückpunkt
hinaus, wobei es die Kupplung 112 von dem Getriebe 110 ausrückt. Nach Überschreiten
des Einrückpunkts
erreicht das Kupplungspedal 120 am fernen Ende des Verstellbereichs
von der gelösten Stellung
eine Endstellung. Üblicherweise
wird eine Weiterbewegung des Kupplungspedals 120 durch den
Kontakt mit einem mechanischen Anschlag verhindert. Wenn das Kupplungspedal 120 in
der vollständig
niedergedrückten
Stellung ist, entspricht dies einer Stellung, die die Kupplung 112 von
dem Getriebe 110 fernhält.
Die Bewegung zum Bewegen des Kupplungspedals 120 in eine
vollständig
niedergedrückte
Stellung ist üblicherweise
als ”Einkuppeln” bekannt.
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Hydraulikdruck
oder ein anderer Mechanismus kann die Kupplung 112 und
dementsprechend das Kupplungspedal 120 in Richtung der
gelösten Stellung
vorbelasten. Wenn die Bedienungsperson die auf das Kupplungspedal 120 ausgeübte Kraft
verringert (”auskuppelt”), kann
es sich somit in die gelöste
Stellung zurück
verstellen. Während
der Bewegung des Kupplungspedals 120 in Richtung der gelösten Stellung
rückt die
Kupplung 112 wieder mit dem Getriebe ein. Die Stellung
der Kupplung 112 beim erneuten Einrücken mit dem Getriebe ist als
der Einrückpunkt
der Kupplung 112 bekannt. Der Einrückpunkt der Kupplung 112 entspricht
einer bestimmten Stellung des Kupplungspedals 120.
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Es
wird die Verstellstellung des Kupplungspedals 120 über den
Verstellbereich während
des Übergangs
aus einer vollständig
niedergedrückten Stellung
in die gelöste
Stellung beschrieben. Somit ist ein Kupplungspedal 120,
das sich über
0% des Verstellbereichs in Richtung der gelösten Stellung bewegt hat, in
der vollständig
niedergedrückten
Stellung. Ähnlich ist
ein Kupplungspedal 120, das sich über 50% des Verstellbereichs
bewegt hat, in der Mitte zwischen der vollständig niedergedrückten Stellung
und der Lösestellung.
Wenn sich das Kupplungspedal 120 über 100% des Verstellbereichs
bewegt hat, ist es in der gelösten
Stellung angekommen. Wenn hier ”die
Stellung” des
Kupplungspedals 120 verwendet wird, bezieht sie sich auf
die Verstellstellung des Kupplungspedals 120.
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Vorzugsweise
ist der mit dem Kupplungspedal 120 gekoppelte Stellungssensor 122 so
ausgelegt, dass er die Stellung des Kupplungspedals 120 entlang
des Verstellbereichs detektiert. 2 veranschaulicht
eine beispielhafte graphische Darstellung 200, die die
Stellung 206 im Zeitablauf 204 als einen Prozentsatz 202 des
Gesamtverstellbereichs oder der Verstellstrecke zeigt und wird im
Folgenden ausführlicher
diskutiert.
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Der
Stellungssensor 122 kann irgendein geeigneter Sensortyp
wie etwa ein Potentiometer, ein Beschleunigungsmesser, ein optischer
Sensor, ein Messwandler, eine Reihe von Kontakten oder Schaltern
usw. sein. Vorzugsweise ist der Stellungssensor 122 mit
dem Kupplungspedal 120 gekoppelt und tastet die Stellung
direkt ab. In anderen Ausführungsformen
kann er mit einer Zwischenkomponente zwischen dem Kupplungspedal 120 und
der Kupplung 112 gekoppelt sein. In einer solchen Ausführungsform
kann der Stellungssensor 122 die Stellung des Kupplungspedals 120 indirekt
detektieren. Bestimmte Sensoren können Kupplungspedalstellungen
liefern, die Zeitreferenzen zugeordnet sind, und/oder die Verarbeitungsarchitektur 130 kann
Stellungsdaten der Zeit zuordnen, zu der sie empfangen werden, um
die Bewegung des Kupplungspedals 120 im Zeitablauf zu bestimmen.
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Vorzugsweise
ist der Stellungssensor 122 mit der Verarbeitungsarchitektur 130 gekoppelt.
Die Verarbeitungsarchitektur 130 kann einen Prozes sor, ein
Speichermodul, eine Speichervorrichtung und ein Buselement sowie
andere Hardware- und Softwaremerkmale, die geeignet sind, die hier
beschriebenen Betriebe auszuführen,
umfassen. In bestimmten Ausführungsformen
kann die Verarbeitungsarchitektur 130 zusätzliche
Funktionen ausführen
und andere Merkmale des Fahrzeugs 100 einschließlich der
automatischen und teilautomatischen Steuerung und Positionierung
der Kupplung 112 steuern. Die Verarbeitungsarchitektur 130 kann
so ausgelegt sein, dass sie Sensordaten von dem Stellungssensor 122 empfängt, die
Sensordaten verarbeitet/analysiert und die Stellung des Kupplungspedals 120,
wie sie aus den Sensordaten bestimmt wird, einer Zeit zuordnet.
Vorzugsweise kann die Verarbeitungsarchitektur ferner so ausgelegt
sein, dass sie wie im Folgenden beschrieben den Einrückpunkt
der Kupplung bestimmt und bestimmte Aspekte der Einrückpunktbestimmung
speichert.
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In
einigen Ausführungsformen
kann das Fahrzeug 100 ferner einen Automatikgetriebe-Wählhebel 132 umfassen.
Der Automatikgetriebe-Wählhebel 132 kann
wie gezeigt mit dem Getriebe 110, mit der Kupplung 112 und
mit der Verarbeitungsarchitektur 130 gekoppelt sein. Vorzugsweise
kann der Automatikgetriebe-Wählhebel 132 den
Fußbetrieb
der Kupplung 112 teilweise oder vollständig ersetzen und das Wechseln
und Einlegen der Gänge
während
des Betriebs des Fahrzeugs steuern. In bestimmten Ausführungsformen
kann der Automatikgetriebe-Wählhebel 132 den
Betrieb der Kupplung 112 in Ansprechen auf die Bewegung
des Kupplungspedals 120 einstellen, was zu bestimmten Leistungs-
und/oder Effizienzverbesserungen führt.
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Die
Verarbeitungsarchitektur 130 kann den Einrückpunkt
oder den durchschnittlichen Einrückpunkt
an den Automatikgetriebe-Wählhebel 132 liefern.
Der Automatikgetriebe-Wählhebel 132 kann
die Kupplung 112 ohne Eingabe oder Steuerung von der Bedienungsperson über das
Kupplungspedal 120 einrücken
oder kann die Steuerung der Bedienungsperson ergänzen, um die Leistung, die
Effizienz oder den Komfort des Fahrzeugs 100 zu verbessern.
In bestimmten Ausführungsformen
betätigt
die Verarbeitungsarchitektur 130 den Automatikgetriebe-Wählhebel 132,
um diese Tasks auszuführen, was
die Verwendung des bestimmten Einrückpunkts oder des durchschnittlichen
Einrückpunkts
umfasst.
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Zusätzlich anhand
von 2 und 3 kann anhand des Fahrzeugs 100 aus 1 wenigstens
ein Verfahren zum Bestimmen der Einrückstellung einer Kupplung beschrieben
werden. 3 veranschaulicht einen Ablaufplan
eines beispielhaften Verfahrens 300 zum Bestimmen des Kupplungseinrückpunkts.
Die verschiedenen in Verbindung mit dem Verfahren 300 ausgeführten Tasks,
wie sie im Kontext des Fahrzeugs 100 aus 1 und
der graphischen Darstellung 200 aus 2 erläutert sind, können durch
Software, Hardware, Firmware oder irgendeine Kombination davon ausgeführt werden.
In der Praxis können
Abschnitte des Verfahrens 300 durch verschiedene Elemente
des beschriebenen Systems, z. B. durch den Stellungssensor 122 oder durch
die Verarbeitungsarchitektur 130, ausgeführt werden.
Es sollte gewürdigt
werden, dass das Verfahren 300 irgendeine Anzahl zusätzlicher
oder alternativer Tasks enthalten kann, wobei die in 3 gezeigten
Tasks nicht in der veranschaulichten Reihenfolge ausgeführt zu werden
brauchen und wobei das Verfahren 300 in eine umfassendere
Prozedur oder in einen umfassenderen Prozess mit zusätzlicher Funktionalität integriert
sein kann, die/der hier nicht ausführlich beschrieben ist.
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Ein
Verfahren zum Bestimmen des Einrückpunkts
der Kupplung 112 kann die Rückkopplung nutzen, die an die
Bedienungsperson des Fahrzeugs 100 geliefert wird. Während der
typischen Manipulation des Kupp lungspedals 120 stellt eine
Bedienungsperson auf der Grundlage der Rückkopplung von dem Fahrzeug 100 und
von seinem Motor das Einrücken
der Kupplung 112 dadurch ein, dass er die Bewegung des
Kupplungspedals 120 in der Nähe des Einrückpunkts verlangsamt. Dadurch,
dass die Verarbeitungsarchitektur 130 die Positionierung
und Bewegung des Kupplungspedals 120 während der Manipulation durch
die Bedienungsperson untersucht, kann sie gemäß einem oder mehreren Kriterien
den Einrückpunkt
bestimmen. Die Bewegung des Kupplungspedals 120 im Zeitablauf
kann aus Sensordaten bestimmt werden, die durch den Stellungssensor 122 geliefert
werden.
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Außerdem anhand
von 2 ist die Stellung 206 des Kupplungspedals 120 während der
Bewegung über
den Verstellbereich gezeigt. Die graphische Darstellung 200 veranschaulicht
ein typisches Einrücken
der Kupplung 112. Die Bewegung des Kupplungspedals 120 gibt
ein Einrücken über etwa näherungsweise
zwei Sekunden bei einem Verweilpunkt 220 bei etwa 60% der
Verstellung des Kupplungspedals 120 an. Der Verweilpunkt 220 tritt
auf, während
die Bedienungsperson die Kupplung 112 über den Einrückpunkt
langsam kommen lässt,
wobei irgendeine scharfe Bewegung, die sich aus dem plötzlichen
Eingriff der Kupplung 112 mit dem Getriebe 110 ergibt,
verringert oder beseitigt wird.
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Der
Verweilpunkt 220 manifestiert sich üblicherweise als eine Verringerung
der Lösegeschwindigkeit
(oder Bewegungsgeschwindigkeit) des Kupplungspedals 120 bei
dem Einrückpunkt
oder in der Nähe
des Einrückpunkts
entlang des Verstellbereichs. Der Verweilpunkt 220 kann über eine
Verweilzeit 222 auftreten. Die Identifizierung des Verweilpunkts 220 kann
die Stellung des Kupplungspedals 120 über den Verstellbereich bestimmen,
die dem Einrückpunkt
der Kupplung 112 entspricht. Somit ist es für die Verarbeitungsarchitektur 130 vorteilhaft, die
Daten von dem Stellungssensor 122 auf Anzeichen eines Verweilpunkts 220 zu
untersuchen.
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Der
Verweilpunkt 220 kann durch bestimmte Kriterien definiert
werden. Zum Beispiel kann der Verweilpunkt 220 vorzugsweise
der Punkt sein, bei dem die Änderungsrate
der Stellung des Kupplungspedals 120 für eine vorgegebene Zeitdauer
unter einen vorgegebenen Wert fällt.
Die Änderungsrate
der Stellung oder die Lösegeschwindigkeit
des Kupplungspedals 120 kann durch Untersuchen der Sensordaten
bestimmt werden, um die Änderung
der Stellung des Kupplungspedals 120 im Zeitablauf zu ermitteln. Die
Stellungsänderung
der Kupplungspedals 120 über eine gegebene Zeitdauer
entspricht dem Anstieg des Graphen 200, wie er beim Segment 210 gezeigt
ist.
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Über das
Segment 210 ändert
sich die Stellung des Kupplungspedals 120 um Δp,
während
die verstrichene Zeit Δt ist. Da Δp näherungsweise
20% des Verstellbereichs ist, während Δt näherungsweise 0,25
Sekunden ist, ist die Änderungsrate
der Stellung des Kupplungspedals 120 über das Segment 210 näherungsweise
80%/s. Im Gegensatz dazu ist die Änderungsrate der Stellung bei
dem Verweilpunkt 220 über
die Verweilzeit, die näherungsweise
0,5 Sekunden sind, auf näherungsweise
0%/s gefallen. Dementsprechend ist das Kupplungspedal 120 in
einer Stellung, die dem Einrückpunkt
entspricht. Wie zu sehen ist, ist die Stellung näherungsweise 60% des Verstellbereichs.
Diejenige Stellung der Kupplung 112, die 60% der Bewegung
zugeordnet ist, kann als der Einrückpunkt aufgezeichnet werden.
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Anhand
von 3 kann die Verarbeitungsarchitektur 130,
vorzugsweise mit einer ausreichend hohen Abrufrate, um eine Auflösung bereitzustel len, die
ausreicht, um die Änderungsrate
der Stellung des Kupplungspedals 120 über kurze Zeitdauern zu bestimmen,
Sensordaten empfangen (Task 302). Ein Stellungssensor 122 mit
einer höheren
Abrufrate ist bevorzugt. Daraufhin kann die Verarbeitungsarchitektur 130 während des
Lösens
der Kupplung 112 die Änderungsrate
der Stellung des Kupplungspedals 120 bestimmen (Task 304).
Beim Vergleich mit bestimmten vorgegebenen Werten kann die Verarbeitungsarchitektur 130 einen
Verweilpunkt 220, eine Verweilzeit 222 und die
entsprechende Stellung der Kupplung 112 bei dem Einrückpunkt
ermitteln (Task 306). Falls der Sensor keine Sensordaten
liefert, die einen Verweilpunkt angeben, kann die Verarbeitungsarchitektur 130 zur Überwachung
für den nächste Betrieb
der Kupplung 112 zurückkehren,
um zu bestimmen, ob ein Verweilpunkt vorhanden ist. Diesbezüglich zeigt
die beispielhafte Ausführungsform
des Verfahrens 300 den ”NEIN”-Zweig der Task 306,
der zur Task 302 zurückführt.
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Wie
oben beschrieben wurde, kann die Verarbeitungsarchitektur 130 durch
Vergleich der Stellung und/oder der Geschwindigkeit des Kupplungspedals 120 während des
Lösens
mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit und mit einer vorgegebenen Zeitdauer
bestimmen, ob ein Verweilpunkt vorhanden ist (Task 306).
In bestimmten Ausführungsformen
kann ein Verweilpunkt 220 als ein Punkt identifiziert werden,
bei dem die Geschwindigkeit des Kupplungspedals 120 unter
10% pro Sekunde liegt. Auf Wunsch können andere Werte für die Schwellengeschwindigkeit
wie etwa 8%/s, 14%/s, 20%/s usw. verwendet werden. Vorzugsweise
liegt die Kupplungspedalgeschwindigkeit für eine vorgegebene Schwellenzeitdauer
unter der Schwellengeschwindigkeit, um die Schlussfolgerung zuzulassen,
dass sich ein Verweilpunkt manifestiert.
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Außerdem kann
der Wert der Schwellenzeitdauer zwischen Ausführungsformen variieren. In
bestimmten Ausführungsformen
muss sich das Kupplungspedal 120 wenigstens 0,2 Sekunden
unterhalb der Schwellengeschwindigkeit bewegen, damit festgesetzt
wird, dass ein Verweilpunkt offensichtlich ist. In anderen Ausführungsformen
muss die Kupplungspedal-Bewegungsgeschwindigkeit unter 0,3 Sekunden,
0,35 Sekunden, 0,4 Sekunden, 0,45 Sekunden usw. sein. Die Werte
für die
Schwellengeschwindigkeit und/oder -zeitdauer können zwischen den Ausführungsformen
variieren und für
einzelne Fahrzeuge 100 und/oder Systeme 102 eingestellt
werden.
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Vorzugsweise
wird die Bestimmung (Task 306) des Einrückpunkts dadurch vorgenommen, dass
während
des Eingriffs des ersten oder größten Zahnrads
des Getriebes 110 die Bewegung des Kupplungspedals 120 untersucht
wird. Das Verlangsamen des Kupplungspedals 120 durch die
Bedienungsperson bei dem Einrückpunkt
und in seiner Nähe
ist am stärksten
ausgeprägt,
wenn das Fahrzeug 100 aus einer angehaltenen Stellung in
den ersten Gang beschleunigt. In bestimmten Ausführungsformen braucht das Fahrzeug 100 nicht
vollständig angehalten
zu sein, sondern kann ausreichend langsam arbeiten, während immer
noch die gewünschten Ergebnisse
erhalten werden. Dementsprechend kann die Verarbeitungsarchitektur 130 die
beschriebenen Betriebe nur ausführen,
wenn sie über
andere Sensordaten bestimmt, dass der Betrieb des Fahrzeugs 100 diese
Bedingungen erfüllt.
Wenn die Verarbeitungsarchitektur 130 gewünscht und
geeignet konfiguriert ist, kann sie den Einrückpunkt unter anderen Bedingungen
bestimmen.
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Da
sich das Kupplungspedal 120 während des Verweilpunkts 220,
wenn auch langsam, weiter bewegt, kann das Kupplungspedal 120 einen
Bereich von Stellungen annehmen, der als der Verweilbereich bekannt
ist.
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Vorzugsweise
kann die Verarbeitungsarchitektur 130 nach der Bestimmung,
dass ein Verweilpunkt 220 festgestellt worden ist, den
dem Verweilbereich entsprechenden Bereich von Stellungen des Kupplungspedals 120 bestimmen
(Task 308). In einigen Ausführungsformen kann die Verarbeitungsarchitektur 130 einen
Wert der Stellung des Kupplungspedals 120 zur Verwendung
als die Pedalstellung bei dem Verweilpunkt 220 auswählen. Eine
solche ausgewählte
Stellung kann die Stellung des Kupplungspedals 120 zu dem
Zeitpunkt sein, zu dem die Änderungsrate
der Kupplungspedalstellung unter die vorgegebene Änderungsrate
fiel. In anderen Ausführungsformen
können
andere Stellungen verwendet werden wie etwa die Stellung des Kupplungspedals 120 im
Mittelpunkt des Verweilbereichs oder die Stellung des Kupplungspedals
zu dem Zeitpunkt, zu dem die Änderungsrate
der Pedalstellung die vorgegebene Änderungsrate überstieg.
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In
bestimmten Ausführungsformen
kann die Stellung des Kupplungspedals 120 bei dem Verweilpunkt 220 unter
Verwendung eines Durchschnitts bestimmt werden (Task 310).
Wenn ein Verweilpunkt 220 festgestellt wird, kann die Verarbeitungsarchitektur 130 die
Stellungsänderung
des Kupplungspedals 120 über den Verweilbereich Δp während der
Verweilzeit 222 bestimmen. Soweit es für eine Ausführungsform gewünscht ist,
kann die Verarbeitungsarchitektur die mittlere und/oder die Medianstellung
des Kupplungspedals 120 während der Verweilzeit 222 bestimmen
und diese Stellung als eine durchschnittliche Pedalverweilstellung
aufzeichnen (Tasks 310, 312). Für jene Ausführungsformen,
die einen Durchschnitt berechnen, kann die durchschnittliche Pedalverweilstellung
als die Stellung des Kupplungspedals 120 bei dem Verweilpunkt 220 bezeichnet
werden. Für
jene Ausführungsformen,
die eine Stellung auswählen
oder eine andere Technik verwenden, um eine einzelne Stellung des Kupplungspedals 120 zu bestimmen,
kann die Stellung des Kupplungspedals 120 bei dem Verweilpunkt 220 als
die ausgewählte oder
bestimmte Stellung bezeichnet werden.
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Außerdem bestimmt
die Verarbeitungsarchitektur 130 vorzugsweise diejenige
Stellung der Kupplung 112, die der Verstellstellung des
Kupplungspedals 120 bei dem Verweilpunkt 220 entspricht.
Soweit es für
die Ausführungsform
geeignet ist, kann die Verarbeitungsarchitektur 130 entweder
eine ausgewählte
Stellung des Kupplungspedals 120 oder einen durchschnittlichen
Wert der Stellungen über
den Verweilbereich verwenden. Wenn diese Bestimmung vorgenommen
worden ist, kann die Verarbeitungsarchitektur 130 die Werte
zusammen mit der Verweilzeit 222 zur künftigen Verwendung durch andere Merkmale
oder Komponenten des Fahrzeugs 100 aufzeichnen (Task 312).
Bestimmte Ausführungsformen
der Verarbeitungsarchitektur 130 können weniger oder mehr Informationen
einschließlich
auf Wunsch der Sensordaten für
die gesamte Kupplungsverstellung aufzeichnen.
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Unter
bestimmten Umständen
kann die Bedienungsperson das Kupplungspedal 120 in der
Weise manipulieren, dass beim Lösen
der Kupplung kein Verweilpunkt auftritt. Die Verarbeitungsarchitektur 130 kann
Sensordaten empfangen, die z. B. angeben, dass sich das Kupplungspedal 120 nicht
weniger als den Schwellenwert oder mit einer vorgegebenen Geschwindigkeitsrate
verstellt, und identifiziert dementsprechend keinen Verweilpunkt.
Daraufhin kann die Verarbeitungsarchitektur 130 weiter
die Sensordaten auf Bedingungen überwachen,
die die Kriterien für
einen Verweilpunkt erfüllen,
ohne für
solche Vorgänge
eine Aufzeichnung vorzunehmen. In einigen Ausführungsformen kann die Verarbeitungsarchitektur 130 einen
Indikator aufzeichnen und/oder sichern, dass kein Ver weilpunkt detektiert
wurde, obgleich das Fahrzeug 100 aus einer Ruhestellung
in dem ersten Gang angefahren ist.
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Da
sich die Stellung der Kupplung 112 bei dem Einrückpunkt
im Zeitablauf ändern
kann, kann die Verarbeitungsarchitektur 130 außerdem bestimmte
Betriebe ausführen
und/oder andere Informationen zur Verwendung speichern. Als ein
Beispiel kann die Verarbeitungsarchitektur 130 z. B. jedes Mal,
wenn ein Verweilpunkt 220 festgestellt wird, die Verstellstellung
des Kupplungspedals 120 mit allen zuvor gespeicherten Stellungen
des Kupplungspedals 120 vergleichen, um einen Durchschnitt
zu bestimmen (Task 314). Die durchschnittliche Stellung – gleich,
ob mittlere oder Medianstellung – kann daraufhin verwendet
werden, um den durchschnittlichen Einrückpunkt zu bestimmen. Dementsprechend
kann die Verarbeitungsarchitektur 130 sehr kleine, kumulative Änderungen
der Stellung des Einrückpunkts berücksichtigen.
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Bei
der Berechnung des durchschnittlichen Einrückpunkts können bestimmte Faktoren genauere oder
zuverlässigere
Bestimmungen angeben. Zum Beispiel sind lange Verweilzeiten zuverlässigere
Indikatoren der Einrückpunktstellung
als kurze Verweilzeiten. Da der Verschleiß die Leistung und/oder die Wechselwirkung
des Getriebes 110 und der Kupplung 112 ändern kann,
können
außerdem
jüngere oder
neuere Bestimmungen der Einrückstellung
genauer als ältere
Aufzeichnungen sein. Dementsprechend kann der Durchschnitt, wenn
er berechnet wird, durch solche Faktoren gewichtet werden. Vorzugsweise
wird während
der Berechnung längeren Verweilzeiten
mehr Gewichtung als kürzeren
Verweilzeiten erteilt und wird jüngeren
Aufzeichnungen der Einrückpunktbestimmung
mehr Gewichtung als älteren
Aufzeichnungen erteilt.
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In
einigen Ausführungsformen
können
während
der Berechnung eines Durchschnitts die am weitesten abgelegenen
oder äußersten
Werte einiger Faktoren ignoriert werden, um die Wirkung abgelegener
Aufzeichnungen abzuschwächen.
Zum Beispiel kann ein Durchschnitt diejenigen Kupplungsstellungen,
die den kürzesten
und weitesten Verstellstellungen, den kürzesten oder längsten Verweilzeiten und/oder
den neuesten oder ältesten
Aufzeichnungen zugeordnet sind, ignorieren. In bestimmten Ausführungsformen
können
zwei von jeder der Aufzeichnungen ignoriert werden. Das heißt, die
Kupplungsstellungen, die den zwei kürzesten Verweilzeiten und den
zwei längsten
Verweilzeiten zugeordnet sind, können
auf Wunsch aus der Mittelung ausgelassen werden. Auf Wunsch kann
die Anzahl ignorierter oder verworfener aufgezeichneter Einträge zwischen
den Ausführungsformen
variieren.
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Nach
der Bestimmung der Stellung des Einrückpunkts einschließlich des
Durchschnitts oder des gewichteten Durchschnitts der Stellung kann
der Automatikgetriebe-Wählhebel 132 des
Fahrzeugs 100 wie oben beschrieben unter Verwendung der
Informationen betrieben werden (Task 316).
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Eine
Quelle für
die Änderung
der Stellung des Einrückpunkts über die
Lebensdauer des Fahrzeugs 100 können wie oben erwähnt Ausrüstungsänderungen
sein. Unter bestimmten Umständen
kann es erwünscht
sein, aufgezeichnete Einruck- und/oder Verweilpunkt-Aufzeichnungen
einschließlich
irgendwelcher gemittelten Aufzeichnungen zu löschen, um den bestimmten Einrückpunkt
zurückzusetzen.
Eine solche Situation kann nach dem Einbau einer neuen Kupplung 112 auftreten.
Da die Leistungseigenschaften wahrscheinlich von der alten Kupplung
abweichen, sind neue Stellungsdaten bevorzugt und sollten nicht
durch Aufzeichnungen, die der alten Kupplung zugeordnet sind, beeinflusst
oder mit ihnen gemittelt werden.
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Obgleich
in der vorstehenden ausführlichen Beschreibung
wenigstens eine beispielhafte Ausführungsform dargestellt worden
ist, sollte gewürdigt werden,
dass es eine gewaltige Anzahl von Änderungen gibt. Außerdem sollte
gewürdigt
werden, dass die hier beschriebene beispielhafte Ausführungsform bzw.
die hier beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen den Umfang, die
Anwendbarkeit oder die Konfiguration des beanspruchten Gegenstands
in keiner Weise beschränken
sollen. Vielmehr stellt die vorstehende ausführliche Beschreibung für den Fachmann
auf dem Gebiet einen zweckmäßigen Plan
zur Implementierung der beschriebenen Ausführungsform oder Ausführungsformen
bereit. Selbstverständlich
können
an der Funktion und Anordnung von Elementen verschiedene Änderungen vorgenommen
werden, ohne von dem durch die Ansprüche definierten Umfang, der
bekannte Entsprechungen und vorhersehbare Entsprechungen zum Zeitpunkt
der Einreichung dieser Patentanmeldung einschließt, abzuweichen.