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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung einer Magnetempfindlichkeit einer elektrischen Betätigungsvorrichtung für eine Kupplung, vorzugsweise eines elektrischen Zentralausrückers, wobei ein die Betätigungsvorrichtung ansteuernder Elektromotor vor einem Einsatz der Betätigungsvorrichtung in einem Fahrzeug einer Inbetriebnahme-Routine unterzogen wird, um die Magnetempfindlichkeit von die Drehbewegung des Elektromotors überwachenden Sensoren zu detektieren.
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Bei Hybridmodulen werden zur Betätigung der Kupplung elektrische Zentralausrücker eingesetzt. Aus der
DE 10 2014 216 929 A1 ist eine solche Betätigungsvorrichtung für eine Kupplung bekannt, die Teil eines elektrischen Zentralausrückers ist. Diese Betätigungsvorrichtung weist einen Elektromotor auf, welcher eine gegenüber einer Statoreinrichtung verdrehbare Rotoreinrichtung umfasst. Der Elektromotor, der vorzugsweise als Drehstrommotor ausgebildet ist, umfasst rotorseitig Permanentmagnete, während statorseitig wechselweise bestrombare Windungen vorgesehen sind. Diese Windungen des Stators sind mit einer entsprechenden Stromzufuhr verbunden. Durch eine Verbindung mit beispielsweise einem Verbrennungsmotor wird die Rotoreinrichtung bewegt. Die rotatorische Bewegung der Rotoreinrichtung wird in eine translatorische Bewegung einer Schlitteneinrichtung umgesetzt. Die Bestromung der Betätigungsvorrichtung in eine Richtung erzeugt im Vergleich zur Eingangsdrehzahl des Verbrennungsmotors eine erhöhte Drehzahl der Rotoreinrichtung, wodurch die Kupplung ausgerückt wird. Die Bestromung der Betätigungsvorrichtung in die andere Richtung erzeugt einen im Vergleich zur Eingangsdrehzahl des Verbrennungsmotors verringerte Drehzahl der Rotoreinrichtung, wodurch die Kupplung eingerückt wird. Alternativ kann aber auch der Ausrückvorgang der Kupplung durch ein Abbremsen der Rotoreinrichtung eingeleitet werden, während der Einrückvorgang der Kupplung durch eine Beschleunigung der Rotoreinrichtung eingeleitet wird.
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Zur Überwachung der Drehbewegung der Rotoreinrichtung des Elektromotors sind an dem Stator Magnetsensoren angeordnet, deren Magnetempfindlichkeit vor Einsatz der Betätigungsvorrichtung in einer Kupplung eingestellt werden muss. Dies erfolgt in einer Inbetriebnahme-Routine, wo der Elektromotor so angesteuert wird, dass er mit langsamster Geschwindigkeit etwas mehr als eine Umdrehung im Uhrzeigersinn und mit derselben Geschwindigkeit eine Umdrehung gegen den Uhrzeigersinn durchführt. Dabei wird das Magnetfeld von den Magnetsensoren gemessen. Ist das Signal, welches von den Magnetsensoren abgegeben wird, zu schwach, kann keine Steuerung der Kupplung erfolgen. Wenn das Signal zu stark ist, erfolgt eine Übersteuerung, was ebenfalls die Ansteuerung der Kupplung stört.
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Nachteilig bei einem solchen Verfahren sind die vorgegebenen Geschwindigkeiten zur Ansteuerung der Rotoreinrichtung. Die Verwendung der langsamen Geschwindigkeit erhöht die Dauer der Inbetriebnahmeroutine, da mehr Zeit zum Verdrehen des Elektromotors benötigt wird. Somit kann die Dauer der Inbetriebnahmeroutine ca. 2 Minuten betragen, was für Produktionszwecke zu lang ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Ermittlung einer Magnetempfindlichkeit einer elektrischen Betätigungsvorrichtung für eine Kupplung anzugeben, bei welcher die Dauer der Inbetriebnahmeroutine bei gleichbleibender Qualität der Inbetriebnahme reduziert wird.
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Erfindungsgemäß ist die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Inbetriebnahmeroutine des Elektromotors der Betätigungsvorrichtung von außen auf den Elektromotor übertragen wird, wobei in der Inbetriebnahmeroutine mindestens ein elektrischer Betriebsparameter des Elektromotors vorgegeben wird. Diese Inbetriebnahmeroutine ermöglicht es, die einzelnen Betriebsparameter so zu optimieren, so dass die Dauer der Inbetriebnahmeroutine reduziert und die Qualität der Inbetriebnahme verbessert wird.
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Vorteilhafterweise werden als elektrischer Betriebsparameter ein Verdrehwinkel und/oder eine Drehrichtung und/oder eine Verdrehgeschwindigkeit des Elektromotors vorgegeben. Dadurch lassen sich für die Umdrehung im Uhrzeigersinn und entgegen dem Uhrzeigersinn verschiedene Kombinationen der Betriebsparameter einstellen, welche die Dauer der Inbetriebnahmeroutine bei Verbesserung der Qualität der Inbetriebnahme reduziert.
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In einer Variante wird nach Erreichen des Verdrehwinkels durch den Elektromotor dieser mit einer maximalen Geschwindigkeit in eine Ausgangsstellung zurückgedreht. Dadurch wird der Zeitraum, in welchem der Elektromotor seine Ausgangsposition wieder einstellt, verkürzt, so dass die gesamte Dauer der Inbetriebnahmeroutine reduziert wird.
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In einer Weiterbildung wird die Inbetriebnahmeroutine über eine Diagnose angestoßen. Der Anstoß über eine Diagnose ermöglicht die Inbetriebnahmeroutine bei Betätigungsvorrichtungen, die noch nicht im Kraftfahrzeug verbaut sind, da diese über dezentrale Steuereinrichtungen verfügen. Insbesondere wird eine Diagnose auch im Montageprozess der Betätigungsvorrichtung durchgeführt, wodurch die Inbetriebnahmeroutine Bestandteil dieses Montageprozesses ist.
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In einer Weiterbildung wird die Inbetriebnahmeroutine am Bandende des Montageprozesses der Betätigungsvorrichtung ausgeführt. Damit wird in dem als End- off - Line bezeichneten Prozess zuverlässig festgestellt, ob die Betätigungsvorrichtung betriebstauglich ist und somit mit einer Kupplung kombiniert werden kann.
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Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Eine davon soll anhand der in der Zeichnung dargestellten Figuren näher erläutert werden.
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Es zeigt:
- 1 ein Ausführungsbeispiel einer Betätigungsvorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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In 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer Betätigungsvorrichtung für das erfindungsgemäße Verfahren dargestellt, welche einen elektrischen Zentralausrücker für eine nicht weiter dargestellte Kupplung darstellt. Die Betätigungsvorrichtung 1 ist zwischen mindestens zwei Stellungen hin und her schaltbar. Eine erste Stellung der Betätigungsvorrichtung 1 ist dabei eine eingekuppelte Stellung der daran anschließbaren Kupplung, während eine zweite Stellung der Betätigungsvorrichtung 1 einer ausgekuppelten Stellung der Kupplung zugeordnet ist. Somit dient die Betätigungsvorrichtung 1 zum Öffnen und Schließen der Kupplung eines Fahrzeuges. Solche elektrischen Zentralausrücker werden vorzugsweise in Hybridfahrzeugen eingesetzt.
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Die Betätigungsvorrichtung 1 weist einen über eine der Übersichtlichkeit halber nicht weiter dargestellte Antriebseinheit antreibbaren Rotor 2 auf. Der Rotor 2 ist rotatorisch, d.h. verdrehbar gelagert. Für diese rotatorische Lagerung ist eine Radiallagerung 4 vorgesehen, die mehrere erste Wälzkörper 3 aufweist. Die Radiallagerung 4 ist somit als Wälzlager ausgebildet.
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Ein Lagerinnenring 9 der Radiallagerung 4 ist drehfest an einem Gehäusebauteil 10 der Betätigungsvorrichtung 1 befestigt. Dazu liegt der Lagerinnenring 9 mit seiner Innenumfangsseite an einer Außenumfangsseite des Gehäusebauteils 10 kraftschlüssig in radialer sowie formschlüssig in axialer Richtung an. An seiner Außenumfangsseite sind in dem Lagerinnenring 9 zwei entlang des Umfangs parallel zueinander verlaufende Wälzkörperaufnahmen in Form von Rollbahnen ausgebildet, in welchen die ersten Wälzkörper 3 gleichmäßig angeordnet sind.
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Ein Lageraußenring 11 der Radiallagerung 4 ist weiterhin durch den Rotor 2 ausgestaltet. Der Lageraußenring 11 der Radiallagerung 4 ist somit ein integraler Bestandteil des Rotors 2. Von dem Lageraußenring 11 aus erstreckt sich der Rotor 2 in axialer Richtung. Benachbart zu der Radiallagerung 4, jedoch ebenfalls radial innerhalb des Rotors 2 ist ein Stator 12 der Antriebseinheit vorzugsweise drehfest mit dem Gehäusebauteil 10 verbunden. Somit ist auch der Stator 12 radial innerhalb des Rotors 2, jedoch axial neben der Radiallagerung 4 angeordnet.
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Während an der radialen Innenseite 13 des Rotors 2 die Radiallagerung 4 ausgebildet ist, ist an einer radialen Außenseite 14 des Rotors 2 ein Gewindetrieb 7 angeordnet. Der Gewindetrieb 7 weist eine in axialer Richtung des Rotors 2 verschiebbare Schlitteneinheit 5 auf. Auf einer radialen Innenseite des hülsenförmigen Abschnitts der Schlitteneinheit 5 ist eine Art Gewindeabschnitt 8 angeordnet, die aus einer Federeinheit gebildet ist. Zwischen zwei benachbarten Windungen des Gewindeabschnittes 8 sind mehrere, zweite Wälzkörper 6 geführt. Der Gewindeabschnitt 8 ist in axialer Richtung fest mit der Schlitteneinheit 5 verbunden, die zweiten Wälzkörper 6 sind entlang des Umfangs gleichmäßig verteilt angeordnet und in einer Spurrille des Rotors 2 aufgenommen.
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Innerhalb des Gewindeabschnittes 8 erfolgt eine axiale Verschiebung der Schlitteneinheit 5 dadurch, dass der Rotor 2 in einer bestimmten Drehrichtung gedreht wird, so dass die zweiten Wälzkörper 6 in der Spurrille 16 abrollen und dadurch ebenfalls an den Windungen des Gewindeabschnittes 8 entlang rollen, weshalb weiterhin innerhalb des Gewindeabschnittes 8 eine axiale Verschiebung erzeugt wird, da der Rotor 2 in axialer Richtung fest angeordnet ist. Zu beiden axialen Seiten des Gewindeabschnittes 8 ist ein Schmierraum 17 mittels zweier Dichtungen 18 abgedichtet angeordnet.
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Eine solche als elektrischer Zentralausrücker ausgebildete Betätigungsvorrichtung 1 muss vor seiner Verbindung mit einer Kupplung eine Inbetriebnahme erfahren, bei welcher eine Magnetempfindlichkeit der die Drehbewegung des Elektromotors detektierenden, nicht weiter dargestellten Sensoren ermittelt wird.
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Zu diesem Zweck wird eine Inbetriebnahmeroutine am Bandende des Montageprozesses der elektrischen Betätigungsvorrichtung 1 von außen im Rahmen eines Diagnosevorganges angestoßen. In dieser Inbetriebnahmeroutine wird der Elektromotor so angesteuert, dass der Rotor 2 einen vorgegebenen Verdrehwinkel, der meistens etwas über 360° liegt, in eine vorgegebene Drehrichtung und mit einer vorgegebenen Verdreh-Geschwindigkeit ausführt. Nach Erreichen des vorgegebenen Verdrehwinkels wird der Elektromotor mit maximaler Geschwindigkeit in seine Ausgangsstellung zurückgeführt. Verdrehwinkel, -richtung und -geschwindigkeiten stellen dabei Betriebsparameter der Inbetriebnahmeroutine dar, die es dem Bediener des Diagnosevorganges ermöglichen, die Inbetriebnahme-Dauer und somit die Ermittlung der Magnetempfindlichkeit der Sensoren des elektrischen Zentralausrückers zu optimieren. Damit ist es möglich, die Dauer zur Ermittlung der Magnetempfindlichkeit der Sensoren zu halbieren.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Betätigungsvorrichtung
- 2
- Rotor
- 3
- Wälzkörper
- 4
- Radiallagerung
- 5
- Schlitteneinheit
- 6
- Wälzkörper
- 7
- Gewindetrieb
- 8
- Gewindeabschnitt
- 9
- Lagerinnenring
- 10
- Gehäusebauteil
- 11
- Lageraußenring
- 12
- Stator
- 13
- Innenseite des Rotors
- 14
- Außenseite des Rotors
- 15
- Betätigungslager
- 16
- Spurrille
- 17
- Schmierraum
- 18
- Dichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102014216929 A1 [0002]
