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Verweis auf bezogene Anmeldungen
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Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der
koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2011-0132253 , eingereicht am 09. Dezember 2011, deren gesamter Inhalt durch Bezugnahme hier aufgenommen ist.
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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Betätiger (z. B. einen Aktuator) für eine Kupplung. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Betätiger-Kompensationssystem (z. B. ein Betätiger-Anfangsbetriebsstellungsfehlerkompensationssystem) für eine Kupplung und ein Verfahren davon, welche eine Anfangsbetriebsstellung/Anfangsbetriebsposition eines Betätigers (z. B. einen Fehler davon) kompensieren können, welche sich aufgrund von Abnutzung verändern kann, so dass ein Betätigungsweg einer Kupplung stabil gehalten werden kann.
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Beschreibung der bezogenen Technik
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Ein Doppelkupplungsgetriebe, (DCT), ist eine Art von halbautomatischem oder automatisiertem manuellen Fahrzeuggetriebe. Es verwendet zwei getrennte Kupplungen für ungerade und gerade Zahnradsätze bzw. Gänge. Es kann grundsätzlich als zwei getrennte manuelle Getriebe (mit ihren jeweiligen Kupplungen) beschrieben werden, welche sich innerhalb eines (z. B. gemeinsamen) Gehäuses befinden und welche als eine Einheit arbeiten.
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Sie werden üblicherweise in einem vollautomatischen Modus betrieben und viele sind außerdem in der Lage, es dem Fahrer zu erlauben, manuell Gänge zu schalten, wenngleich das Schalten immer noch von der Elektrohydraulik des Getriebes durchgeführt wird.
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In DCT, in denen zwei Kupplungen konzentrisch angeordnet sind, treibt die größere, äußere Kupplung die ungeradzahligen Gänge an, wohingegen die kleinere, innere Kupplung die geradzahligen Gänge antreibt.
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Gangschaltungen können ohne Unterbrechung der Drehmomentverteilung auf die angetriebenen Straßenräder erreicht werden, indem das Motordrehmoment zur gleichen Zeit auf eine Kupplung aufgebracht wird, wie es von der anderen Kupplung entfernt wird.
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Da abwechselnd Gangstufen vorgewählt werden können, z. B. ein ungerader Gang auf einer Getriebewelle, während das Fahrzeug in einem geraden Gang gefahren wird (und umgekehrt), sind DCT in der Lage schneller zu schalten als Fahrzeuge, welche mit einem automatisiertem Einzel-Kupplungs-Manuell-Getriebe (Einzel-Kupplungs-AMT), auch genannt Einzel-Kupplungshalbautomatik, ausgerüstet sind.
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Außerdem können mit einem DCT Gangschaltungen ruhiger bzw. leichtgängiger ausgeführt werden als mit einer Einzel-Kupplungs-AMT, wodurch ein DCT für konventionelle Straßenfahrzeuge geeigneter ist.
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In einem Doppelkupplungsgetriebe können abwechselnd Gangstufen mittels eines elektrischen Betätigers vorgewählt werden, z. B. ein ungerader Gang auf einer Getriebewelle, während das Fahrzeug in einem geraden Gang gefahren wird.
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Jedoch kann eine Scheibe einer Trockenkupplung, welche in dem (Doppel)Kupplungsgetriebe angewendet wird, abgenutzt werden und eine Federkonstante einer Membran (z. B. einer Membranfeder oder Membranscheibe) kann sich entsprechend einer Langzeitnutzung verringern.
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Und falls ein Betätiger eine Kupplung mit einem konstanten Hub betreibt, kann folglich ein vollständiges Lösen einer Kupplung wegen der Abnutzung einer Scheibe und der Verringerung der Federkonstante einer Membran nicht erwartet werden.
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Es besteht also ein Problem, dass ein stabiles bzw. sicheres Einkuppeln bzw. Einlegen und Auskuppeln bzw. Lösen von Gängen nicht erwartet werden kann.
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Die Informationen, welche in dem Abschnitt „Hintergrund der Erfindung” offenbart sind, dienen lediglich zum besseren Verständnis des allgemeinen Hintergrundes der Erfindung und sollten nicht als Zugeständnis oder als irgendeine Andeutung angesehen werden, dass diese Informationen zum Stand der Technik, wie er dem Fachmann (schon) bekannt ist, gehören.
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Erläuterung der Erfindung
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Zahlreiche Aspekte der vorliegenden Erfindung schaffen ein Betätiger-Kompensationssystem für eine Kupplung und ein Verfahren davon, welche eine Anfangsbetriebsstellung eines Betätigers (z. B. einen Fehler davon) kompensieren können, welche sich aufgrund von Abnutzung verändern kann, so dass das System und das Verfahren einen Betätigungsweg einer Kupplung stabil halten und stabilen und zuverlässigen Betrieb bereitstellen können.
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Zahlreiche Aspekte der vorliegenden Erfindung schaffen ein Betätiger-Kompensationssystem (z. B. ein Betätiger-Anfangsbetriebsstellungsfehlerkompensationssystem) für eine Kupplung, welches aufweisen kann: einen Motor (z. B. einen Elektromotor), einen Betätiger (z. B. einen Aktuator), welcher mit dem Motor verbunden ist und welcher eine Kupplung betätigt (z. B. löst), und einen Steuerabschnitt, welcher den Motor zu einem vorbestimmten Druck gemäß der Anforderung der Betätigung der Kupplung hin betreibt (z. B. so betreibt, dass der Motor den vorbestimmten Druck liefert), so dass der Motor (z. B. mittels des Betätigers) die Kupplung betätigt (z. B. last), und welcher eine Anfangsbetriebsstellung des Betätigers (z. B. einen Fehler davon) kompensiert bzw. ausgleicht, falls eine Betätigungsbewegung des Betätigers von einem vorbestimmten Wert abweicht.
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Der Betätiger kann eine Bewegungsschraube (z. B. Bewegungsspindel), welche mit dem Motor verbunden ist, einen Bewegungs-Körper, welcher mit der Bewegungsschraube getriebeverbunden (z. B. über Gewinde gekoppelt) ist, und einen Stab/eine Stange aufweisen, dessen eines Ende mit dem Bewegungs-Körper verbunden ist und dessen anderes Ende mit einem Betätigungshebel (z. B. Ausrückhebel, einer Ausrückgabel) der Kupplung verbunden ist.
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Der Steuerabschnitt kann ermitteln, dass eine Stellungsabweichung bzw. Positionsabweichung des Betätigers aufgrund der Abnutzung einer Scheibe der Kupplung eingetreten ist, falls die Betätigungsbewegung des Betätigers von einem vorbestimmten Wert abweicht, kann einen Kompensationswert (z. B. ein Kompensationsverhältnis) ermitteln und kann die Anfangsbetriebsstellung des Betätigers kompensieren, indem die Bewegungsschraube des Betätigers entsprechend dem ermittelten Kompensationswert gesteuert wird.
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Zahlreiche Aspekte der vorliegenden Erfindung schaffen ein (Anfangsbetriebsstellungsfehler-)Kompensationsverfahren eines Betätigungssystems für eine Kupplung, welches aufweisen kann: Ermitteln eines Zieldrucks, falls eine Betriebsanforderung einer Kupplung detektiert wird, und Betreiben eines Betätigers entsprechend dem Zieldruck, Ermitteln, ob eine Betätigungsbewegung des Betätigers von einem vorbestimmten Wert abweicht, falls der Betätigungsdruck des Betätigers den Zieldruck erreicht, Ermitteln eines Anfangsbetriebsstellungsfehlers des Betätigers, falls die Betätigungsbewegung des Betätigers von dem vorbestimmten Wert abweicht, und Ermitteln eines Kompensationswerts (z. B. eines Kompensationsverhältnisses) entsprechend der detektierten Fehlerstellungsabweichung und Kompensieren (bzw. Ausgleichen) der Anfangsbetriebsstellung des Betätigers durch Steuern einer Bewegungsschraube des Betätigers entsprechend dem ermittelten Kompensationswerts.
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Es sind ein Betätiger-Kompensationssystem für eine Kupplung und ein Kompensationsverfahren eines Betätigungssystems für eine Kupplung offenbart, welche eine Anfangsbetriebsstellung eines Betätigers, welche sich aufgrund von Abnutzung verändern kann, kompensieren, so dass das System und das Verfahren den Betätigungsweg einer Kupplung stabil halten können.
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Die Verfahren und Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung haben andere Eigenschaften und Vorteile, welche aus den beiliegenden Zeichnungen, die hierin aufgenommen sind, und der folgenden detaillierten Beschreibung, die zusammen dazu dienen bestimmte Grundsätze der vorliegenden Erfindung zu erklären, deutlich werden oder detaillierter ausgeführt werden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine Zeichnung, welche ein beispielhaftes Betätiger-Kompensationssystem für eine Kupplung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
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2 ist ein Flussdiagramm eines beispielhaften Kompensationsverfahrens eines Betätigungssystems für eine Kupplung gemäß der vorliegenden Erfindung.
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Detaillierte Beschreibung
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Es wird nun im Detail Bezug auf verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung genommen, von denen Beispiele in den beigefügten Zeichnungen dargestellt und im Folgenden beschrieben werden. Obwohl die Erfindung in Verbindung mit den beispielhaften Ausführungsformen beschrieben wird, ist es klar, dass die vorliegende Beschreibung nicht dazu gedacht ist, die Erfindung auf diese beispielhaften Ausführungsformen zu beschränken. Die Erfindung ist im Gegenteil dazu gedacht, nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen abzudecken, sondern auch diverse Alternativen, Änderungen, Abwandlungen und andere Ausführungsformen, die im Sinn und Umfang der Erfindung, wie durch die angehängten Ansprüchen definiert, enthalten sein können.
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Die Beschreibung von Bauteilen, welche nicht zum Erklären der vorliegenden Erfindung notwendig sind, wird vernachlässigt, und gleiche Bauteile sind in dieser Beschreibung mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet.
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Außerdem können Größe und Dicke von Komponenten, welche in den Zeichnungen gezeigt sind, von der tatsächlichen Größe und Dicke der Komponenten zum besseren Verständnis und zur einfacheren Beschreibung abweichen. Deshalb ist die vorliegende Erfindung nicht auf die in den Zeichnungen gezeigten Aspekte beschränkt.
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1 ist eine Zeichnung, welche ein beispielhaftes Betätiger-Kompensationssystem für eine Kupplung gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Bezugnehmend auf 1 weist ein Betätiger-Kompensationssystem für eine Kupplung gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung einen Steuerabschnitt 100, einen Stellungsdetektionsabschnitt 110, einen Motor 200 und einen Betätiger 300 auf.
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Der Steuerabschnitt 100 betreibt den Motor 200 zum vorbestimmten Druck gemäß der Anforderung der Betätigung der Kupplung 400 hin (z. B. so, dass der Motor den vorbestimmten Druck erzeugt), so dass der Motor 200 die Kupplung 400 betätigt (z. B. löst).
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Der Betätiger 300 oder die Kupplung 400 ist mit einem Drucksensor 350 bereitgestellt, welcher den Druck des Betätigers 300 detektiert, welcher auf die Kupplung 400 angewendet wird, und der Drucksensor 350 gibt das entsprechende Signal an den Steuerabschnitt 100 aus.
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Der vorbestimmte Druck kann als ein Betätigungsdruck des Betätigers 300, welcher die Kupplung 400 drückt, definiert sein.
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Der vorbestimmte Druck kann als ein notwendiger Druck, bei welchem die Kupplung 400 stabil bzw. sicher betätigt (z. B. gelöst) wird, definiert sein.
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Bei der Betätigung der Kupplung 400 detektiert der Stellungsdetektionsabschnitt 110 die Betätigungsbewegung des Betätigers 300, und der Stellungsdetektionsabschnitt 110 gibt das entsprechende Signal an den Steuerabschnitt 100 aus. Der Steuerabschnitt 100 kompensiert die Anfangsbetriebsstellung des Betätigers 300 (z. B. einen Fehler davon), falls die Betätigungsbewegung des Betätigers 300 von einem vorbestimmten Wert abweicht.
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Der vorbestimmte Wert kann als eine notwendige Distanz bzw. Strecke von einer Anfangsbetriebsstellung des Betätigers 300 bis zu einer Stellung des Betätigers 300 definiert sein, in welcher die Kupplung 400 stabil bzw. sicher betätigt (z. B. gelöst) werden kann.
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Der Motor 200 kann ein Gleichstrommotor sein, und der Motor 200 wird gemäß einem Stromsignal (bzw. einem elektrischen Strom) betrieben, welches (bzw. welchen) er von dem Steuerabschnitt 100 erhält. Und der Motor 200 treibt den Betätiger 300 an, welcher mit einem Schaft des Motors 200 verbunden ist.
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Der Betätiger 300 weist eine Bewegungsschraube 310, welche mit einem Schaft des Motors 200 verbunden ist, einen Bewegungs-Körper 320, welcher mit der Bewegungsschraube 310 (z. B. mittels eines Getriebes/Zahnrads/Gewindes) getriebeverbunden ist und sich entsprechend der Rotation der Bewegungsschraube 310 bewegt, und einen Stab/eine Stange 330 auf, dessen eines Ende mit dem Bewegungs-Körper 320 verbunden ist und dessen anderes Ende mit einem Betätigungshebel (z. B. einem Ausrückhebel, z. B. einer Ausrückgabel) 410 verbunden ist. Der Stab 330 drückt (gegen) den Betätigungshebel 410, so dass das Drehmoment/die Leistung unterbrochen (abgetrennt) wird (z. B. die Kupplung gelöst wird).
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Der Betrieb des Betätiger-Kompensationssystems gemäß zahlreichen Ausführungsförmen der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf 2 beschrieben.
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Der Steuerabschnitt 100, welcher den Betrieb des Betätiger-Kompensationssystems steuert, welches in einem Doppelkupplungsgetriebe angewendet werden kann, ist im Schritt S101 in einem Wartezustand (Standby) für eine Betätigung der Kupplung 400, und der Steuerabschnitt 100 ermittelt in Schritt S102, ob ein Betätigungsanforderungsbefehl für die Kupplung 400 von einer übergeordneten Steuerung erhalten (z. B. empfangen) ist/wird.
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Falls im Schritt S102 der Betätigungsanforderungsbefehl für die Kupplung 400 von einer übergeordneten Steuerung erhalten (z. B. empfangen) worden ist, dann ermittelt der Steuerabschnitt 100 einen Zieldruck (vorbestimmten Druck) für einen Betätigungsweg des Betätigungshebels 410 aus einem vorbestimmten Kennfeld und gibt einen Strombefehl (bzw. einen elektrischen Strom) im Schritt S103 aus.
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Das vorbestimmte Kennfeld kann Datenmaterial aus Experimenten sein, und die Ermittlung des Zieldrucks (vorbestimmten Drucks) ist für den Fachmann klar, und folglich wird eine detaillierte Beschreibung davon in der Beschreibung weggelassen.
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Dann betreibt im Schritt S104 der Steuerabschnitt 100 den Betätiger 300 durch Ausgeben des zu dem vorbestimmten Zieldruck zugehörigen Strombefehls (bzw. eines elektrischen Stroms) an den Motor 200.
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Der Motor 200 dreht die Bewegungsschraube 310, und der Bewegungs-Körper 320 bewegt sich. Der Stab 330, welcher mit dem Bewegungs-Körper 320 verbunden ist, drückt im Schritt S105 (gegen) den Betätigungshebel 410, um die Kupplung 400 zu betätigen (z. B. zu lösen).
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Der Steuerabschnitt 100 detektiert im Schritt S105 die Betätigungsstellung des Betätigers 300, welcher (gegen) den Betätigungshebel 410 drückt, und ermittelt im Schritt S106, ob der Druck des Betätigers 300, welcher auf die Kupplung 400 angewendet wird, den vorbestimmten Wert (den Zieldruck) erreicht (bzw. erreicht hat).
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Falls der Druck des Betätigers 300, welcher auf die Kupplung 400 angewendet wird, im Schritt S106 nicht den vorbestimmten Wert (den Zieldruck) erreicht (bzw. erreicht hat), dann wird in den Schritt S104 zurückgekehrt und der Betrieb des Betätigers 300 wird wiederholt.
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Falls der Druck des Bettigers 300, welcher auf die Kupplung 400 angewendet wird, den vorbestimmten Druck (den Zieldruck) im Schritt S106 erreicht (bzw. erreicht hat), dann wird die momentane Stellung des Betätigers 300 im Schritt S107 gespeichert.
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Der Steuerabschnitt 100 ermittelt im Schritt S108, ob die Betätigungsbewegung des Betätigers 300 von dem vorbestimmten Wert abweicht.
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Falls die Betätigungsbewegung des Betätigers 300 im Schritt S108 nicht oberhalb des vorbestimmten Werts ist, dann ermittelt der Steuerabschnitt 100 im Schritt S109, dass die Kupplung 400 in normalem Zustand ist.
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Falls die Betätigungsbewegung des Betätigers 300 im Schritt S108 oberhalb des vorbestimmten Werts ist, dann ermittelt der Steuerabschnitt 100 im Schritt S110, dass eine Scheibe der Kupplung 400 abgenutzt ist und folglich existiert ein Anfangsbetriebsstellungsfehler des Betätigers 300.
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Dann ermittelt der Steuerabschnitt 100 im Schritt S111, dass eine Stellungsabweichung des Betätigers 300 aufgrund der Abnutzung einer Scheibe der Kupplung 400 aufgetreten ist, falls die Betätigungsbewegung des Betätigers 300 von dem vorbestimmten Wert abweicht, und ermittelt einen Kompensationswert (z. B. ein Kompensationsverhältnis) entsprechend der Stellungsabweichung.
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Dann kompensiert im Schritt S112 der Steuerabschnitt 100 die Anfangsbetriebsstellung des Betätigers 300 durch Steuern der Bewegungsschraube 310 des Betätigers 300 entsprechend dem ermittelten Kompensationswert.
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Der Kompensationswert kann in einem vorbestimmten Kennfeld gespeichert sein, und das Kennfeld kann Datenmaterial aus Experimenten sein. Die Ermittlung des Kompensationswerts ist für den Fachmann klar, und folglich wird eine detaillierte Beschreibung davon in der Beschreibung weggelassen.
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Der Motor 200, welcher den Betätiger 300 antreibt, kann ein (bzw. irgendein) Gleichstrommotor oder ein bürstenloser Gleichstrommotor sein. Außerdem kann das gleiche oder ein ähnliches Verfahren auf einen Gleichstrommotor angewendet werden, wobei die Bewegung des Betätigers 300 unter Verwendung eines Linear-Positionssensors oder eines Hallsensors detektiert wird.
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Außerdem kann die Kompensation durch Verwenden der von einem (Weg-)Sensor ermittelten Bewegung des Betätigungshebels realisiert werden.
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Die vorhergehende Beschreibung von bestimmten beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung diente dem Zweck der Darstellung und Beschreibung. Sie sind nicht dazu gedacht, erschöpfend zu sein oder die Erfindung auf genau die offenbarten Formen zu beschränken, und offensichtlich sind viele Änderungen und Abwandlungen vor dem Hintergrund der obigen Lehre möglich. Die beispielhaften Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um bestimmte Grundsätze der Erfindung und ihrer praktischen Anwendbarkeit zu beschreiben, um es dadurch dem Fachmann zu erlauben verschiedene beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, sowie verschiedene Alternativen und Abwandlungen davon, herzustellen und anzuwenden. Es ist beabsichtigt, dass der Umfang der Erfindung durch die beigefügten Ansprüche definiert wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- KR 10-2011-0132253 [0001]
