DE102011105991A1

DE102011105991A1 - Verfahren zum Ermitteln der Drehzahl einer Kupplung

Info

Publication number: DE102011105991A1
Application number: DE102011105991A
Authority: DE
Inventors: Markus Dietrich; Matthias Gramann
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2010-07-08
Filing date: 2011-06-30
Publication date: 2012-03-01
Anticipated expiration: 2031-07-01
Also published as: DE102011105991B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln der Drehzahl einer Kupplung. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass Kupplungsweginformationen eines Kupplungswegmesssystems verwendet werden, um die Drehzahl der Kupplung zu ermitteln.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln der Drehzahl einer Kupplung.
Zur Steuerung beziehungsweise Regelung von Schaltvorgängen in Kraftfahrzeugen können die im Betrieb auftretenden Drehmomente und Drehzahlen überwacht werden. Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2004 039 273 A1 ist es zum Beispiel bekannt, die Abtriebsdrehzahl eines Doppelkupplungsgetriebes aus Kupplungsausgangsdrehzahlen des Doppelkupplungsgetriebes zu ermitteln. Drehzahlen können mit Drehzahlsensoren erfasst werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Drehzahl einer Kupplung auf einfache Art und Weise zu ermitteln.
Die Aufgabe ist bei einem Verfahren zum Ermitteln der Drehzahl einer Kupplung dadurch gelöst, dass Kupplungsweginformationen eines Kupplungswegmesssystems verwendet werden, um die Drehzahl der Kupplung zu ermitteln. Dabei wird zum Beispiel ein vorhandenes Kupplungswegmesssystem verwendet, wie es aus den deutschen Offenlegungsschriften DE 10 2008 006 060 A1 und DE 10 2008 057 644 A1 bekannt ist. Die Verwendung der Kupplungsweginformationen zur Ermittlung der Drehzahl der Kupplung hat den Vorteil, dass kein zusätzlicher Drehzahlsensor benötigt wird. Die Kupplung wird vorzugsweise mit einem hydraulischen Kupplungsbetätigungssystem betätigt. Die Kupplungsweginformationen werden vorzugsweise im geöffneten Zustand der Kupplung erfasst, wenn zum Beispiel eine Ausrückeinrichtung gegen Tellerfedern drückt, um die Kupplung aufzudrücken.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsweginformationen mit einem Kupplungswegsensor in einem Kupplungsbetätigungssystem erfasst werden. Die Kupplungsweginformationen werden vorzugsweise berührungslos erfasst, zum Beispiel mit Hilfe eines Magneten, der mit einem Kupplungsbetätigungskolben, insbesondere einem Kupplungsnehmerkolben, gekoppelt ist. Die Kupplungsweginformationen können aber auch über einen Kupplungsaktor erfasst werden, zum Beispiel einen hydrostatischen Kupplungsaktor, der einen Wegsensor umfasst.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsweginformationen, bezogen auf eine Drehachse der Kupplung, dezentral erfasst werden. Die Kupplungsweginformationen werden zum Beispiel auf einem Radius erfasst, der dem Radius eines Ausrücklagers der Kupplung entspricht.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung der Drehzahl der Kupplung Schwingungen oder Taumelbewegungen der Kupplung verwendet werden, die in den Kupplungsweginformationen enthalten sind. Die Schwingungen oder Taumelbewegungen der Kupplung sind zum Beispiel als umlaufende Axialbewegungen im Ausrückweg der Kupplung sichtbar.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingungen oder Taumelbewegungen der Kupplung auf ein Wegsignal aufmoduliert werden. Die Drehzahl der Kupplung kann dann mit geringem Rechenaufwand aus dem aufmodulierten Wegsignal berechnet werden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass zum Detektieren der Schwingungen oder Taumelbewegungen der Kupplung eine Abtastfrequenz verwendet wird, die größer als die Frequenz der Schwingungen oder Taumelbewegungen der Kupplung ist. Mit zunehmender Größe der Abtastfrequenz verbessert sich die Detektionsqualität. Die Abtastfrequenz ist zum Beispiel zweimal beziehungsweise viermal so groß wie die Frequenz der Schwingungen oder Taumelbewegungen der Kupplung.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass mit einem Kupplungsnehmer eine Kraft auf eine Tellerfeder aufgebracht wird, wobei Zungenschläge der Tellerfeder im Betrieb der Kupplung mit dem Kupplungswegmesssystem erfasst werden. Der Kupplungsnehmer umfasst zum Beispiel einen Kupplungsnehmerzylinder mit einem Nehmerkolben, der hydraulisch beziehungsweise hydrostatisch betätigt wird.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsweginformationen, insbesondere die Zungenschläge der Tellerfeder, mit einem Wegsensor einer zentralen Ausrückeinrichtung der Kupplung erfasst werden. Die zentrale Ausrückeinrichtung umfasst zum Beispiel ein Ausrücklager, an welchem die radial inneren Enden von Tellerfederzungen der Tellerfeder anliegen.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsweginformationen, insbesondere die Zungenschläge der Tellerfeder, mit einem Wegsensor eines Aktors der Kupplung erfasst werden. Bei dem Aktor handelt es sich vorzugsweise um einen hydrostatischen Aktor, der einen Wegsensor umfasst. Die Zungenschläge der Tellerfeder werden über die Ausrückeinrichtung und den Kupplungsnehmer auf den hydrostatischen Aktor übertragen.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsinformationen, insbesondere die Zungenschläge der Tellerfeder, mit einem Wegsensor eines Kupplungsnehmers der Kupplung erfasst werden. Bei dem Wegsensor kann es sich zum Beispiel um einen Magneten handeln, der, wie es in den deutschen Offenlegungsschriften DE 10 2008 006 060 A1 und DE 10 2008 057 644 A1 offenbart ist, mit einer entsprechenden Sensorelektronik zusammenwirkt.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der verschiedene Ausführungsbeispiele ausführlich beschrieben sind.
Die Erfindung betrifft zum Beispiel ein Kupplungsausrücksystem, wie es in den deutschen Offenlegungsschriften DE 10 2008 057 644 A1 und DE 10 2008 006 060 A1 offenbart ist. Das Kupplungsausrücksystem umfasst einen hydraulischen Kupplungsnehmerzylinder mit einem Wegmesssystem. Das Wegmesssystem umfasst einen Wegsensor, dessen Wegsignal in den genannten Offenlegungsschriften nur zur Wegerfassung eines Nehmerkolbens benutzt wird.
Gemäß einem wesentlichen Aspekt der Erfindung wird die Kupplungsdrehzahl ohne einen zusätzlichen Drehzahlsensor ermittelt. Die Drehzahl wird gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren aus dem vorhandenen Wegsignal berechnet.
Die Kupplung ist als aufgedrückte Kupplung mit mindestens einer Tellerfeder ausgeführt. Die Tellerfeder ist so gegen eine Druckplatte der Kupplung vorgespannt, dass Reibbeläge einer Kupplungsscheibe zwischen der Druckplatte und einer Gegendruckplatte eingeklemmt sind, so dass die Kupplung geschlossen ist. Die vorgespannte Tellerfeder weist sich radial nach innen erstreckende Tellerfedern auf, die im Bereich ihrer freien Enden mit dem Ausrücklager beaufschlagbar sind, um die Kupplung zu öffnen.
Beim Öffnen oder Ausrücken der Kupplung wird bei druckbeaufschlagtem Nehmerzylinder über das Ausrücklager eine Kraft auf die Tellerfeder aufgebracht. Wenn sich die Kupplungsscheibe dreht, treten Ungleichförmigkeiten in Form von Zungenschlägen auf, die über die Tellerfeder auf das Ausrücklager übertragen werden.
Die Zungenschläge sind als umlaufende Axialbewegungen im Ausrückweg der Kupplung erkennbar. Die Axialbewegungen sind im Wegsignal des Wegsensors sichtbar. Die Zungenschläge der Kupplung werden auf das Wegsignal aufmoduliert. Aus diesem aufmodulierten Signal kann mit geringem Rechenaufwand die Kupplungsdrehzahl errechnet werden.
Je nach Kupplung können im Betrieb nur eine Taumelbewegung beziehungsweise ein Zungeschlag oder mehrere Taumelbewegungen oder Zungenschläge pro Umdrehung auftreten. Das führt dann zu einer Axialbewegung oder zu mehreren Axialbewegungen der Kupplung im Wegsignal des Wegsensors. Um die Ermittlung der Drehzahl zu optimieren, wird vorgeschlagen, in einer Einlernphase die Anzahl der Axialbewegungen pro Umdrehung festzustellen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102004039273 A1 [0002]
DE 102008006060 A1 [0004, 0013, 0015]
DE 102008057644 A1 [0004, 0013, 0015]

Claims

Verfahren zum Ermitteln der Drehzahl einer Kupplung, dadurch gekennzeichnet, dass Kupplungsweginformationen eines Kupplungswegmesssystems verwendet werden, um die Drehzahl der Kupplung zu ermitteln.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsweginformationen mit einem Kupplungswegsensor in einem Kupplungsbetätigungssystem erfasst werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsweginformationen, bezogen auf eine Drehachse der Kupplung, dezentral erfasst werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung der Drehzahl der Kupplung Schwingungen oder Taumelbewegungen der Kupplung verwendet werden, die in den Kupplungsweginformationen enthalten sind.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingungen oder Taumelbewegungen der Kupplung auf ein Wegsignal aufmoduliert werden.
Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass zum Detektieren der Schwingungen oder Taumelbewegungen der Kupplung eine Abtastfrequenz verwendet wird, die größer als die Frequenz der Schwingungen oder Taumelbewegungen der Kupplung ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit einem Kupplungsnehmer eine Kraft auf eine Tellerfeder aufgebracht wird, wobei Zungenschläge der Tellerfeder im Betrieb der Kupplung mit dem Kupplungswegmesssytem erfasst werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsweginformationen, insbesondere die Zungenschläge der Tellerfeder, mit einem Wegsensor einer zentralen Ausrückeinrichtung der Kupplung erfasst werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsweginformationen, insbesondere die Zungenschläge der Tellerfeder, mit einem Wegsensor eines Aktors der Kupplung erfasst werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsweginformationen, insbesondere die Zungenschläge der Tellerfeder, mit einem Wegsensor eines Kupplungsnehmers der Kupplung erfasst werden.