DE102018109074B3

DE102018109074B3 - Verfahren zum Lernen von Neutral- und Gangpositionen eines Handschaltgetriebes eines Fahrzeuges

Info

Publication number: DE102018109074B3
Application number: DE102018109074.9A
Authority: DE
Inventors: Werner Schmitt
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2018-04-17
Filing date: 2018-04-17
Publication date: 2019-08-14
Anticipated expiration: 2038-04-18

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Lernen von Neutral- und Gangpositionen eines Handschaltgetriebes eines Fahrzeuges, welches von einem kupplungspedalfreien Kupplungssystem (1) betätigt wird, bei welchem eine Schaltabsicht an einem Schalthebel (16) und die Gangpositonen des Handschaltgetriebes (3) von Sensoren detektiert werden, wobei beim Lernen mittels des Schalthebels (16) der jeweilige Gang geschaltet wird. Bei einem Verfahren, bei welchem zuverlässig auf eine Kraftfreiheit des Schalthebels während des Lernvorganges geschlossen werden kann, werden die von dem Schalthebelsensor (15) und/oder dem Gangpositionssensor (23, 24) während des Schaltvorganges gelieferten Positionswerte über einen vorgegebenen Zeitraum ausgewertet, wobei bei einer Veränderung der Positionswerte gegenüber einem Schwellwert, darauf geschlossen wird, ob der Schalthebel (16) kraftfrei ist oder nicht.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Lernen von Neutral/Gangpositionen eines Handschaltgetriebes eines Fahrzeuges, welches von einem kupplungspedalfreien Kupplungssystem betätigt wird, bei welchem eine Schaltabsicht an einem Schalthebel und die Gangpositionen von Sensoren detektiert werden, wobei beim Lernen mittels des Schalthebels der jeweilige Gang geschaltet wird.
In Getrieben mit einem elektronischen Kupplungsmanagement (EKM) wird zur automatisierten Ansteuerung der Kupplung ein Motoreingriff durchgeführt. Dies erlaubt dem Fahrer, eine Gangschaltung über den Schalthebel durchzuführen, ohne vorher den Triebstrang des Fahrzeuges durch Rücknahme des Gaspedals momentenfrei zu machen.
Beim Lernen der Gangpositionen elektronischen Kupplungsmanagementsystemen, bei welchen kein Kupplungspedal vorhanden ist und eine Schaltabsicht des Fahrers am Schalthebel mittels eines Sensors detektiert wird, muss beim Einlernvorgang der Schalthebel kraftfrei sein. Das bedeutet, dass die Hand nicht auf dem Schalthebel liegen darf. Ist dies nicht der Fall, funktioniert im späteren Fahrbetrieb des Fahrzeuges die Schaltabsichtserkennung nicht.
Die DE 102 36 541 A1 offenbart ein Verfahren zur Gangerkennung und/ oder Schaltabsichtserkennung in einem Kraftfahrzeug, das einen Antriebsstrang mit einem Antriebsmotor einer Kupplung oder einem Handschaltgetriebe aufweist.
Aus der DE 10 2005 000 888 A1 ist ein Verfahren zur Durchführung einer Einlernprozedur bei einem Getriebe eines Fahrzeuges bekannt, bei welchem Parameter einer Getriebeaktorik eingelernt werden und die Einlernprozedur an einem Prüfstand erfolgt. Zum Erlernen der Gangeinstellungen werden alle Gangendlagen erlernt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, bei welchem sichergestellt wird, dass der Schalthebel während des Einlernvorganges kraftfrei ist
Erfindungsgemäß ist die Aufgabe dadurch gelöst, dass die von dem Schalthebelsensor und/oder dem Gangpositionssensor während des Schaltvorganges gelieferten Positionswerte über einen vorgegebenen Zeitraum ausgewertet werden, wobei bei einer Veränderung der Positionswerte gegenüber einem Schwellwert festgestellt wird, ob der Ganghebel kraftfrei ist oder nicht. Dies hat den Vorteil, dass einfach ermittelt werden kann, ob die während des Lernvorganges bestimmten Schaltpositionen der Sensoren bei einem kraftfreien Schalthebel ermittelt wurden. Damit wird gewährleistet, dass in einem späteren Betrieb des Fahrzeuges die Schaltabsichtserkennung auf Grund der erlernten Positionswerte der Sensoren zuverlässig funktioniert.
Vorteilhafterweise werden in dem vorgegebenen Zeitraum Minimal- und Maximalpositionswerte des Schalthebelsensors und/oder des Gangpositionssensors überwacht, wobei am Ende des vorgegeben Zeitraumes eine Differenz aus einem Minimal- und einem Maximalpositionswert gebildet wird, die mit einem Differenzschwellwert verglichen wird. Da bei einem kraftfreien Schalthebel die Positionswerte nur sehr geringfügig schwanken, kann zuverlässig darauf geschlossen werden, ob der Schalthebel kraftfrei ist oder nicht.
In einer Ausgestaltung wird bei Überschreitung des Differenzschwellwertes durch die ermittelte Differenz der Lernvorgang abgebrochen. Somit wird gewährleistet dass immer zuverlässige Positionswerte der Sensoren der Schaltabsichtserkennung zugrunde liegen.
In einer Variante ist der vorgegebene Zeitraum kleiner als 5 s. Ein solcher Zeitraum ist groß genug, um ausreichend Positionswerte der Sensoren zu detektieren, die einen zuverlässigen Rückschluss auf die Kraftfreiheit des Schalthebels zulassen.
In einer Ausführungsform ist der vorgegebene Zeitraum kalibrierbar. Ein kalibrierter Zeitraum erlaubt eine zuverlässige Feststellung der Positionswerte der Sensoren für jedes Getriebe.
In einer weiteren Ausführungsform ist der Differenzschwellwert kalibrierbar. Auch der Differenzschwellwert kann somit auf jedes einzelne Getriebe genau abgestimmt werden.
In einer Weiterbildung wird der Lernvorgang bei einer Erstinbetriebnahme oder einer Wiederinbetriebnahme des Getriebes ausgeführt. Dadurch wird sichergestellt, dass nach jedem Eingriff in das Getriebe die richtigen Positionswerte der Sensoren für die Schaltabsichtserkennung verwendet werden.
Vorteilhafterweise wird der Lernvorgang für jeden Gang und Neutral separat durchgeführt, wobei die für jeden Gang und Neutral gelernten Positionswerte abgespeichert und zur Schaltabsichtserkennung im Betrieb des Fahrzeuges verwendet werden. Dieser separate Lernvorgang erlaubt eine genaue Bestimmung des Positionswertes für jeden einzelnen Sensor und Gang.
Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Eine davon soll anhand der in der Zeichnung dargestellten Figuren näher erläutert werden.
Es zeigen:

1 eine Prinzipdarstellung eines elektronischen Kupplungsmanagementsystems,
2 eine vereinfachte Darstellung der erfindungsgemäßen Anordnung zur Gangerkennung,

In 1 ist eine Prinzipdarstellung eines elektronischen Kupplungsmanagementsystems 1 dargestellt, bei welchem zwischen einem Motor 2 und einem Getriebe 3 eine selbsteinstellende Kupplung 4 angeordnet ist. Das Getriebe 3 ist mit der Kupplung 4 über eine Getriebeeingangswelle 5 verbunden, während der Getriebeausgang über eine Getriebeausgangswelle 6 an die Fahrzeugräder 7 führt. Die Kupplung 4 wird von einem, von einem Elektromotor 8 umfassenden Aktor 9 betätigt, wobei der Elektromotor 8 einen Kolben in einem Geberzylinder 10 betätigt, mittels welchem eine Hydraulikflüssigkeit zu einem Nehmerzylinder 11 gefördert wird, wodurch der Kolben 12 des Nehmerzylinders 11 die Kupplung 4 betätigt. Der Aktor 9 wird dabei durch eine Steuereinheit 13 angesteuert.
Wie aus 2 hervorgeht, umfasst die Anordnung 14 die Steuereinheit 13, die mit einem Schalthebelsensor 15 verbunden ist, welcher gegenüber einem von dem Fahrer betätigten Schalthebel 16 angeordnet ist. Der Schalthebel 16 ist mit einer Innenschaltung 17 des Getriebes 3, bestehend aus einer Schaltschiene 18 und einem Schaltelement 19, verbunden. Dabei erfolgt eine Verbindung des Schalthebels 16 über eine Außenschaltung 20, die einen Zug 21 für die Schaltbewegung und einen Zug 22 für die Wählbewegung an das Getriebe 3 überträgt. Die Steuereinheit 13 ist mit zwei Getriebewegsensoren, die am Getriebe 3 positioniert sind, verbunden, wobei ein Getriebesensor-Schalten 23 und ein Getriebesensor-Wählen 24 vorhanden ist, um akkurat die Bewegung des Schaltelementes 16, welche durch eine entsprechende Bewegung der Schaltschiene 18 und der Schaltgabel hervorgerufen wird, detektieren zu können.
Da dieses elektronische Kupplungsmanagementsystems 1 kein Kupplungspedal aufweist, wird die Schaltabsicht des Fahrers daran erkannt, wenn dieser eine Hand auf den Schalthebel 16 legt, was durch den Schalthebelsensor 15 detektiert wird. Um eine zuverlässige Schaltabsichtserkennung zu realisieren, werden in einem Lernvorgang bei der Erstinbetriebnahme des Getriebes 3 Positionswerte des Schalthebelsensors 15 und des Getriebesensors-Schalten 23 und des Getriebesensors-Wählen 24 gelernt. Diese Positionswerte werden separat für jeden Gang und Neutral des Getriebes 3 gelernt. Die Positionswerte sind aber nur dann korrekt, wenn der Schalthebel 16 während des Lernvorganges kraftfrei ist, also keine Hand des Fahrers auf dem Schalthebel 16 aufliegt. Um dies zu überwachen werden während des Lernvorganges in einem vorgegebenen Zeitraum von etwa 1 s Minimalwerte und Maximalwerte der Sensoren 15, 23, 24 detektiert. Am Ende des Zeitraumes wird aus dem kleinsten Minimalwert und dem größten Maximalwert ein Differenzwert gebildet, der mit einem Differenzschwellwert verglichen wird. In einer Alternative können aus den in dem vorgegebenen Zeitraum detektierten Minimalwerten bzw. den Maximalwerten auch je ein Mittelwert gebildet werden. Der Differenzwert wird dann aus dem Minimalmittelwert und dem Maximalmittelwert gebildet und mit dem Differenzschwellwert verglichen. Ist der Differenzwert größer als der Differenzschwellwert, ist davon auszugehen, dass der Schalthebel 16 nicht kraftfrei ist und der Lernvorgang wird abgebrochen.
Bezugszeichenliste

1: elektronisches Kupplungsmanagementsystem
2: Motor
3: Getriebe
4: Kupplung
5: Getriebeeingangswelle
6: Getriebeausgangswelle
7: Fahrzeugräder
8: Elektromotor
9: Aktor
10: Geberzylinder
11: Nehmerzylinder
12: Kolben
13: Steuereinheit
14: Anordnung
15: Schalthebelsensor
16: Schalthebel
17: Innenschaltung
18: Schaltschiene
19: Schaltelement
20: Außenschaltung
21: Zug für Schaltbewegung
22: Zug für Wählbewegung
23: Getriebesensor- Schalten
24: Getriebesensor- Wählen

Claims

Verfahren zum Lernen von Neutral- und Gangpositionen eines Handschaltgetriebes eines Fahrzeuges, welches von einem kupplungspedalfreien Kupplungssystem (1) betätigt wird, bei welchem eine Schaltabsicht an einem Schalthebel (16) und die Gangpositionen des Handschaltgetriebes (3) von Sensoren (15, 23, 24) detektiert werden, wobei beim Lernen mittels des Schalthebels (16) der jeweilige Gang geschaltet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die von dem Schalthebelsensor (15) und/oder dem Gangpositionssensor (23, 24) während des Schaltvorganges gelieferten Positionswerte über einen vorgegebenen Zeitraum ausgewertet werden, wobei bei einer Veränderung der Positionswerte gegenüber einem Schwellwert, darauf geschlossen wird, ob der Schalthebel (16) kraftfrei ist oder nicht.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem vorgegebenen Zeitraum Minimal- und Maximalpositionswerte des Schalthebelsensors (15) und/oder des Gangpositionssensors (23, 24) überwacht werden, wobei am Ende des vorgegeben Zeitraumes eine Differenz aus einem Minimal- und einem Maximalpositionswert gebildet wird, die mit einem Differenzschwellwert verglichen wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei Überschreitung des Differenzschwellwertes durch die ermittelte Differenz der Lernvorgang abgebrochen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der vorgegebene Zeitraum kleiner als 5 s ist.
Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der vorgegebene Zeitraum kalibrierbar ist.
Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Differenzschwellwert kalibrierbar ist.
Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lernvorgang bei einer Erstinbetriebnahme oder einer Wiederinbetriebnahme des Getriebes (3) ausgeführt wird.
Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lernvorgang für jeden Gang und Neutral separat durchgeführt wird, wobei die für jeden Gang und Neutral gelernten Positionswerte abgespeichert und zur Schaltabsichtserkennung im Betrieb des Fahrzeuges verwendet werden.