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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ansteuerung einer Kupplung mit einem Aktuator, insbesondere einer in einem Kraftfahrzeug angeordneten Kupplung. Insbesondere ist der Aktuator zur Betätigung der Kupplung vorgesehen, insbesondere einer ausschließlich über einen Kraftschluss wirkenden Kupplung, z. B. einer Lamellenkupplung. Insbesondere ist die Kupplung an einer, z. B. zwei Achsen des Kraftfahrzeugs drehmomentübertragend miteinander verbindenden, Längswelle oder an einer Seitenwelle einer Achse eines Kraftfahrzeuges angeordnet. Mit der an einer Seitenwelle angeordneten Kupplung kann durch das Schließen der Kupplung die ganze Achse (hier wird die aktuierte Kupplung als Booster bezeichnet) oder auch nur ein Rad (hier wird die aktuierte Kupplung als Twinster bezeichnet) des Kraftfahrzeuges mit einer Antriebseinheit des Kraftfahrzeuges drehmomentübertragend verbunden werden. Der Aktuator ist insbesondere ein elektromechanischer Aktuator.
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Ein Aktuator umfasst z. B. einen (elektrischen) Antriebsmotor und eine Steuereinrichtung. Ein Aktuator kann z. B. einen Rampenmechanismus aufweisen mit einer drehbaren ersten Scheibe (Stellring), die erste Rampen (Rillen) aufweist, einer nur entlang einer axialen Richtung verlagerbaren zweiten Scheibe (Stellring), die zweite Rampen (Rillen) aufweist, und Kugeln, die in den ersten Rampen und zweiten Rampen zwischen den Scheiben angeordnet sind, sowie mindestens einer Feder zur Verlagerung der zweiten Scheibe entlang der axialen Richtung. Durch die Drehung des Stellrings durch den Antriebsmotor kann die zweite Scheibe entlang der axialen Richtung verlagert werden. Über diese Verlagerung entlang der axialen Richtung kann z. B. eine Kupplung betätigt werden. Der Antriebsmotor kann mit der ersten Scheibe über eine oder mehrere Zahnradpaarungen zur Übertragung einer Drehbewegung verbunden sein.
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Insbesondere in Allradsystemen kann eine Kupplung eingesetzt werden, um eine Drehzahl einer Längswelle mit einer Drehzahl z. B. einer vorderen Achse eines Kraftfahrzeuges zu synchronisieren. Hierbei kann es zu einer unerwünschten Geräuschentwicklung (NVH-noise, vibration, harshness) kommen. Eine Verringerung der Geräuschentwicklung konnte bisher nur durch eine Verringerung der Zustellgeschwindigkeit des Aktuators und damit der Kupplung erreicht werden: Diese Maßnahme führt aber zu einem Zeitverlust, da der Aktuator die Kupplung auch in dem Bereich zwischen einem mechanischen Endanschlag (Kupplung voll geöffnet) und dem Berührpunkt der Kupplung (Kisspoint, Kupplung beginnt ein Drehmoment zu übertragen) langsam verfährt.
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Der Aufbau einer Kupplung und eines Aktuators ist z. B. aus der
DE 100 65 355 C2 bekannt. Dort liegt der Fokus darauf, für den Aktuator einen schnellen Rücklauf mit einem gedämpften Anschlagverhalten zu realisieren.
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Der Komfort eines Kraftfahrzeugs soll stets verbessert werden. Insbesondere sind möglichst alle im Betrieb des Kraftfahrzeugs für einen Insassen des Kraftfahrzeuges hörbaren Geräusche und spürbaren Betriebskräfte aus dem Antriebsstrang zu reduzieren oder zu vermeiden.
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Die
DE 10 2009 005 410 A1 betrifft eine Aktuierungsanordnung zum Zuschalten einer Antriebsachse in einem Kraftfahrzeug mit zuschaltbarem Allradantrieb.
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Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die im Zusammenhang mit dem Stand der Technik geschilderten Probleme wenigstens teilweise zu lösen. Es soll insbesondere ein Verfahren zur Steuerung eines Aktuators vorgeschlagen werden, durch das eine weitere Reduzierung der hörbaren Geräusche oder spürbaren Betriebskräfte ermöglicht wird.
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Hierzu trägt ein Verfahren gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 bei. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche. Die in den Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können durch erläuternde Sachverhalte aus der Beschreibung und Details aus den Figuren ergänzt werden, wobei weitere Ausführungsvarianten der Erfindung aufgezeigt werden.
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Es wird ein Verfahren zur Ansteuerung einer Kupplung mit einem Aktuator vorgeschlagen. Über die Kupplung ist zumindest eine erste Welle mit einer zweiten Welle drehmomentübertragend verbindbar (Kupplung geschlossen: erste Welle und zweite Welle drehmomentübertragend verbunden; Kupplung offen: erste Welle und zweite Welle voneinander getrennt). Die Kupplung liegt in zumindest drei Zuständen vor, wobei in einem offenen ersten Zustand kein Drehmoment übertragbar ist (Kupplung geöffnet), wobei in einem zweiten Zustand ein Drehmoment gerade übertragbar ist, so dass in dem zweiten Zustand eine Synchronisierung der Drehzahlen von erster Welle und zweiter Welle erfolgt, wobei in einem geschlossenen dritten Zustand ein angefordertes Drehmoment übertragbar ist (Kupplung geschlossen).
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Das Verfahren umfasst zumindest die folgenden Schritte:
- a) Erkennen einer geforderten Änderung des vorliegenden Zustands, in dem sich die Kupplung (aktuell) befindet;
- b) Betreiben des Aktuators in einer dem vorliegenden Zustand zugeordneten Betriebsart zum Verstellen der Kupplung, wobei die Kupplung von dem vorliegenden Zustand hin zum geforderten Zustand mit einer durch die Betriebsart vorgegebenen (höchsten) Geschwindigkeit verstellt wird;
und sobald sich der Zustand ändert:
- c) Betreiben des Aktuators in einer dem neu vorliegenden Zustand zugeordneten anderen Betriebsart zum Verstellen der Kupplung, wobei die Kupplung in dem neu vorliegenden Zustand mit einer anderen (höchsten) Geschwindigkeit verstellt wird.
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Insbesondere wird vorgeschlagen, dass die Kupplung in unterschiedlichen Zuständen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten verstellt wird. Insbesondere wird die Kupplung also in Abhängigkeit von einem vorliegenden Zustand der Kupplung mit einer angepassten Geschwindigkeit verstellt.
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Gemäß Schritt a) erfolgt ein Erkennen einer geforderten Änderung des vorliegenden Zustands. Zum Beispiel erfolgt ein Befehl zur Zuschaltung einer weiteren Achse, d. h. beispielsweise soll eine Hinterachse zusätzlich zu einer Vorderachse ebenfalls mit einer Antriebseinheit verbunden werden. Insbesondere wird dabei auch festgelegt, wie hoch das über die Kupplung zu übertragende Drehmoment ist. Gemäß Schritt b) erfolgt dann eine Betätigung des Aktuators zum Verstellen der Kupplung. Insbesondere verändert sich der Zustand der Kupplung mindestens einmal, insbesondere mindestens zweimal, bis ein geforderter (End-)Zustand der Kupplung erreichbar ist. Entsprechend wird mindestens einmal, insbesondere mindestens zweimal die Geschwindigkeit verändert.
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Erfindungsgemäß ist eine in dem ersten Zustand durch eine erste Betriebsart vorgegebene erste Geschwindigkeit höher ist als eine in dem zweiten Zustand durch eine zweite Betriebsart vorgegebene zweite Geschwindigkeit.
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Insbesondere wird vorgeschlagen, dass die Kupplung ausgehend von dem ersten Zustand (Kupplung geöffnet, also drehmomentübertragende Verbindung zwischen erster Welle und zweiter Welle liegt nicht vor) mit einer ersten (schnellen) Geschwindigkeit verstellt wird. Sobald die Kupplung in den zweiten Zustand übergeht (Bereich des sog. Kisspoints, Kupplung beginnt, ein Drehmoment zwischen erster Welle und zweiter Welle zu übertragen), wird die Geschwindigkeit auf die zweite Geschwindigkeit reduziert. Die Kupplung wird in dem zweiten Zustand nur mit der reduzierten zweiten Geschwindigkeit verfahren.
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Infolge des Verfahrens mit der reduzierten zweiten Geschwindigkeit können Geräusche aus dem Antriebsstrang, also Geräusche z. B. von den Wellen, der Kupplung, des Aktuators, von Zahnradpaarungen usw., signifikant verringert werden.
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Insbesondere wird die Kupplung bzw. der Aktuator in jedem Zustand mit einer jeweils konstanten Geschwindigkeit verstellt. Es ist auch möglich, dass die Kupplung bzw. der Aktuator in zumindest einem Zustand (ggf. in allen Zuständen) mit einer variierenden Geschwindigkeit verstellt wird, wobei dann dem Zustand bzw. der Betriebsart des Zustands eine höchste Geschwindigkeit zugeordnet werden kann. Bei einer variierenden Geschwindigkeit kann ggf. ein arithmetischer Durchschnittswert der Geschwindigkeit bestimmt werden. Dabei ist insbesondere für jeden Zustand eine in dem Zustand verwendete höchste Geschwindigkeit relevant, die im Rahmen des vorgeschlagenen Verfahrens betrachtet wird.
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Insbesondere sind zwischen den Zuständen Beschleunigungsphasen oder Abbremsphasen vorgesehen, in denen die Geschwindigkeit des einen Zustands auf die Geschwindigkeit des nächsten Zustands angehoben oder abgesenkt wird. Insbesondere sind diese Beschleunigungsphasen oder Abbremsphasen kürzer hinsichtlich der Zeit und/oder des Verstellwegs gegenüber der Zeit und/oder dem Verstellweg des jeweiligen Zustands. Insbesondere beträgt die Zeit (also das Zeitintervall) zumindest einer (oder aller) Beschleunigungsphase oder Abbremsphase höchstens 50 %, bevorzugt höchstens 25 %, der Zeit bzw. Dauer (bzw. Zeitintervall) des folgenden Zustands. Insbesondere beträgt der Verstellweg (der Kupplung oder des Aktuators) zumindest einer (oder aller) Beschleunigungsphase oder Abbremsphase höchstens 50 %, bevorzugt höchstens 25 %, des im folgenden Zustand vorgesehenen Verstellwegs (der Kupplung oder des Aktuators).
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Insbesondere unterscheidet sich die unterschiedlichen (höchsten) Geschwindigkeiten der Schritte b) und c) um mindestens 10 %, bevorzugt um mindestens 20 % oder um mindestens 50 %, besonders bevorzugt um mindestens 75 % der jeweils höheren der betrachteten Geschwindigkeiten. Insbesondere beträgt z. B. die zweite Geschwindigkeit nur höchstens 90 %, bevorzugt höchstens 80 % oder nur höchstens 50 %, besonders bevorzugt nur höchstens 25 %, der ersten Geschwindigkeit.
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Insbesondere ist die in dem dritten Zustand durch eine dritte Betriebsart vorgegebene dritte Geschwindigkeit höher als eine in dem zweiten Zustand durch eine zweite Betriebsart vorgegebene zweite Geschwindigkeit.
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Insbesondere wird vorgeschlagen, dass die Kupplung ausgehend von dem zweiten Zustand mit einer zweiten Geschwindigkeit verstellt wird. Sobald die Kupplung in den dritten Zustand übergeht (Kupplung synchronisiert und geschlossen, ein angefordertes Drehmoment wird zwischen der ersten Welle und der zweiten Welle über die Kupplung übertragen) wird die Geschwindigkeit auf die dritte Geschwindigkeit beschleunigt.
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Insbesondere wird das Verfahren nur beim Schließen der Kupplung, also ausgehend von dem ersten Zustand und hin zumindest zum zweiten Zustand, ggf. bis hin zum dritten Zustand, angewendet. Das Verfahren kann jedoch auch beim Öffnen der Kupplung (also ausgehend von dem dritten Zustand hin zum zweiten Zustand, ggf. bis hin zum ersten Zustand) eingesetzt werden.
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Der erste Zustand wird insbesondere von einem (mechanischen) Endanschlag der Kupplung, ggf. des Aktuators begrenzt. Ausgehend von diesem Endanschlag kann der Aktuator bzw. die Kupplung hin zum zweiten Zustand verstellt bzw. verfahren werden.
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Der zweite Zustand umfasst insbesondere den Berührpunkt (Kisspoint) der Kupplung. In diesem Zustand erfolgt eine Synchronisierung der Drehzahlen der miteinander zu verbindenden Wellen. Dabei werden Komponenten der Kupplung miteinander sukzessive in drehmomentübertragenden Kontakt gebracht, so dass eine möglichst ruckfreie Kopplung der Wellen herbeigeführt werden kann. Insbesondere wird nur dieser Bereich des Verstellweges der Kupplung mit reduzierter Geschwindigkeit durchfahren, so dass die Reaktionsszeit der Kupplung bzw. die Zeit zur Verbindung bzw. zur Trennung der Wellen nur unwesentlich verlängert wird. Demgegenüber kann so eine Reduzierung der Geräusche aus dem Antriebstrang erreicht werden, ohne dass eine Verlängerung der Reaktionszeit der Kupplung in Kauf genommen werden muss.
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Insbesondere wird zumindest eine Position des Aktuators, bei dem ein Wechsel von dem ersten Zustand hin zum zweiten Zustand erfolgt, in Abhängigkeit von einem Verschleiß der Kupplung kalibriert. Kalibriert heißt hier, dass die sich in Abhängigkeit von einem Verschleiß der Kupplung verändernde Position erfasst wird und diese Veränderung der Position in nachfolgenden Betätigungen der Kupplung berücksichtigt wird.
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Damit können die Positionen des Aktuators, also die Positionen, die der Aktuator ansteuert und die bestimmten Verstellwegen der Kupplung zugeordnet sind, über Laufzeit der Kupplung bzw. eines Kraftfahrzeuges, kontinuierlich oder schrittweise angepasst werden.
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Insbesondere wird ein sich durch einen Verschleiß der Kupplung verändernder, zum Durchfahren eines Zustands benötigter, Zustellweg der Kupplung durch eine Änderung der Geschwindigkeit, die durch die dem Zustand zugeordnete Betriebsart vorgegeben ist, berücksichtigt, so dass der Zustand in einem, von dem Verschleiß unabhängigen Zeitintervall durchfahrbar ist.
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Insbesondere soll gewährleistet werden, dass für einen Nutzer eines Kraftfahrzeuges eine Veränderung der Ansteuerung einer Kupplung zu keinem Zeitpunkt erkennbar ist.
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Üblicherweise führt ein Verschleiß der Kupplung, also z. B. eine Reduktion der Dicke von Reibbelägen, dazu, dass sich ein für ein Schließen der Kupplung erforderlicher Verstellweg (ausgehend von einem Endanschlag im ersten Zustand der Kupplung) verlängert. Diese Verlängerung des Verstellwegs führt bisher insbesondere zu einer verzögerten Herstellung der drehmomentübertragenden Verbindung der Wellen.
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Es wird also vorgeschlagen, diese verschleißabhängige Veränderung des Zustellwegs durch eine Regelung der Geschwindigkeit zu berücksichtigen. Da hierbei über Laufzeit eine Erhöhung z. B. der ersten Geschwindigkeit erforderlich ist, sollte diese Erhöhung am Beginn der Laufzeit der Kupplung berücksichtigt werden. Die erste Geschwindigkeit einer neuwertigen Kupplung sollte also niedriger als eine maximal mögliche Geschwindigkeit eingestellt werden, so dass eine verschleißabhängige Veränderung über die Laufzeit der Kupplung möglich bleibt.
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Insbesondere liegt neben einer dem ersten Zustand zugeordneten ersten Betriebsart, einer dem zweiten Zustand zugeordneten zweiten Betriebsart und einer dem dritten Zustand zugeordneten dritten Betriebsart zumindest eine vierte Betriebsart mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit vor. Bevorzugt sind weitere Stufen mit jeweils unterschiedlicher Geschwindigkeit vorgesehen, so dass ggf. Geräusche erzeugende Einflussfaktoren durch eine angepasste Ansteuerung der Kupplung durch den Aktuator berücksichtigt werden können.
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Es wird zudem ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, zumindest aufweisend eine Antriebseinheit (z. B. eine Verbrennungskraftmaschine und/oder eine elektrische Maschine) zum Antrieb des Kraftfahrzeuges, eine von der Antriebseinheit angetriebene erste Welle sowie eine zumindest ein Rad antreibende zweite Welle, eine die Welle schaltbar verbindende Kupplung sowie einen Aktuator zur Betätigung der Kupplung. Der Aktuator ist über eine Steuereinrichtung betreibbar wobei die Steuereinrichtung zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens geeignet ist bzw. dieses durchführen kann bzw. durchführt.
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Insbesondere weist das Kraftfahrzeug eine durch die Antriebseinheit (insbesondere dauerhaft) antreibbare erste Achse und eine zweite Achse auf, wobei die zweite Achse über die Kupplung (schaltbar) drehmomentübertragend mit der Antriebseinheit verbindbar ist.
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Bevorzugt ist die erste Achse mit der zweiten Achse über eine Längswelle koppelbar, wobei die Kupplung zur schaltbaren Verbindung der ersten Achse und der Längswelle angeordnet ist.
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Der Aktuator ist zur Betätigung der Kupplung vorgesehen, insbesondere einer ausschließlich über einen Kraftschluss wirkenden Kupplung, z. B. einer Lamellenkupplung. Bevorzugt ist die Kupplung an einer, z. B. zwei Achsen des Kraftfahrzeugs drehmomentübertragend miteinander verbindenden, Längswelle oder an einer Seitenwelle einer Achse eines Kraftfahrzeuges angeordnet. Mit der an einer Seitenwelle angeordneten Kupplung kann durch das Schließen der Kupplung die ganze Achse (hier wird die aktuierte Kupplung als Booster bezeichnet) oder auch nur ein Rad (hier wird die aktuierte Kupplung als Twinster bezeichnet) des Kraftfahrzeuges mit einer Antriebseinheit des Kraftfahrzeuges drehmomentübertragend verbunden werden. Der Aktuator ist insbesondere ein elektromechanischer Aktuator.
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Das Verfahren kann auch von einem Computer bzw. mit einem Prozessor einer Steuereinrichtung ausgeführt werden.
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Es wird auch ein System zur Datenverarbeitung vorgeschlagen, das einen Prozessor umfasst, der so angepasst/konfiguriert ist, dass er das Verfahren bzw. einen Teil der Schritte des vorgeschlagenen Verfahrens durchführt.
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Es kann ein computerlesbares Speichermedium vorgesehen sein, das Befehle umfasst, die bei der Ausführung durch einen Computer/Prozessor diesen veranlassen, das Verfahren bzw. mindestens einen Teil der Schritte des vorgeschlagenen Verfahrens auszuführen.
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Die Ausführungen zu dem Verfahren sind insbesondere auf das Kraftfahrzeug oder das computerimplementierte Verfahren übertragbar und umgekehrt.
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Vorsorglich sei angemerkt, dass die hier verwendeten Zahlwörter („erste“, „zweite“, ...) vorrangig (nur) zur Unterscheidung von mehreren gleichartigen Gegenständen, Größen oder Prozessen dienen, also insbesondere keine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge dieser Gegenstände, Größen oder Prozesse zueinander zwingend vorgeben. Sollte eine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge erforderlich sein, ist dies hier explizit angegeben oder es ergibt sich offensichtlich für den Fachmann beim Studium der konkret beschriebenen Ausgestaltung.
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Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung durch die gezeigten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt werden soll. Insbesondere ist es, soweit nicht explizit anders dargestellt, auch möglich, Teilaspekte der in den Figuren erläuterten Sachverhalte zu extrahieren und mit anderen Bestandteilen und Erkenntnissen aus der vorliegenden Beschreibung und/oder Figuren zu kombinieren. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Gegenstände, so dass ggf. Erläuterungen aus anderen Figuren ergänzend herangezogen werden können. Es zeigen schematisch:
- 1: ein Kraftfahrzeug mit einer Kupplung und einem Aktuator in einer Seitenansicht sowie mit einer Steuereinrichtung;
- 2: ein Kraftfahrzeug;
- 3: ein erstes Diagramm;
- 4: ein zweites Diagramm;
- 5: ein drittes Diagramm;
- 6: ein viertes Diagramm;
- 7: ein fünftes Diagramm;
- 8: ein sechstes Diagramm;
- 9: ein siebtes Diagramm; und
- 10: ein achtes Diagramm.
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1 zeigt ein Kraftfahrzeug 15 mit einer Kupplung 1, einem Aktuator 2 in einer Seitenansicht sowie mit einer Steuereinrichtung 18.
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Der Aktuator 2 umfasst einen elektrischen Antriebsmotor 22 und eine Steuereinrichtung 18, einen Rampenmechanismus 23 sowie eine Übersetzung 24. Eine Drehbewegung des Antriebsmotors 22 wird über die Übersetzung 24 (die Zahnradpaarungen) auf den Rampenmechanismus 23 übertragen. Über den Rampenmechanismus 23 wird die Drehbewegung des Antriebsmotors 22 in eine Verlagerung 25 entlang einer axialen Richtung umgewandelt. Die Verlagerung 25 wird zur Betätigung der Kupplung 1 genutzt. Die Kupplung 1 dient der drehmomentübertragenden Verbindung von Antriebseinheit 16 und zumindest einer Komponente des Antriebsstrangs (erste Achse 19, zweite Achse 20, Getriebe, Seitenwelle, Längswelle 21) zum Antrieb der Räder 17 des Kraftfahrzeugs 15.
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2 zeigt ein Kraftfahrzeug 15, mit einer Steuereinrichtung 18, einer Antriebseinheit 16 (z. B. eine Verbrennungskraftmaschine oder eine elektrische Maschine), einer von der Antriebseinheit 16 permanent angetriebenen ersten Achse 19, einer über die Kupplung 1 zuschaltbaren Längswelle 21 und einer über die Längswelle 21 antreibbaren zweiten Achse 20 sowie mit Rädern 17, die an den jeweiligen Achsen 19, 20 angeordnet sind.
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3 zeigt ein erstes Diagramm. An der horizontalen Achse ist die Position 13 des Aktuators 2 dargestellt (hier in tics, also Einheiten, die einer Verdrehung des Antriebsmotors 22 des Aktuators 2 um Winkelbereiche und damit einer Verlagerung 25 der Kupplung 1 bzw. eines Zustellwegs der Kupplung 1 entsprechen). An der vertikalen Achse ist die Geschwindigkeit 9 des Aktuators 2 (hier in tics pro Sekunde) dargestellt.
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Der erste Verlauf 26 zeigt also die Änderung der Geschwindigkeit 9 in Abhängigkeit von dem vorliegenden Zustand 5, 6, 7 der Kupplung 1. Die Kupplung 1 wird ausgehend von einem Endanschlag (bei Position „0“ der Position 13) z. B. des Aktuators 2, sukzessive verfahren, bis die Kupplung 1 einen geschlossenen Zustand, den dritten Zustand 7, erreicht. Durch ein weiteres Verfahren in dem dritten Zustand 7 kann ein sukzessive höheres Drehmoment 8 über die Kupplung 1 übertragen werden.
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Die Kupplung 1 liegt hier in drei Zuständen 5, 6, 7 vor. In einem offenen ersten Zustand 5 ist kein Drehmoment 8 übertragbar ist (Kupplung 2 geöffnet). In einem zweiten Zustand 6 ist ein Drehmoment 8 gerade übertragbar, so dass in dem zweiten Zustand 6 eine Synchronisierung der Drehzahlen von erster Welle 19 und zweiter Welle 20 erfolgt. In einem geschlossenen dritten Zustand 7 ist ein angefordertes Drehmoment 8 übertragbar (Kupplung 2 geschlossen).
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Gemäß Schritt a) erfolgt ein Erkennen einer geforderten Änderung des vorliegenden Zustands (hier erster Zustand 5), in dem sich die Kupplung 1 befindet. Gemäß Schritt b) erfolgt ein Betreiben des Aktuators 2 in einer dem vorliegenden Zustand 5, 6, 7 zugeordneten Betriebsart zum Verstellen der Kupplung 1, wobei die Kupplung 1 von dem vorliegenden ersten Zustand 5 hin zum geforderten dritten Zustand 7 mit einer durch die unterschiedlichen Betriebsarten vorgegebenen Geschwindigkeiten 10, 11, 12 verstellt wird. D. h. sobald sich der Zustand 5, 6 ändert erfolgt ein Betreiben des Aktuators 2 in einer dem neu vorliegenden Zustand 6, 7 zugeordneten anderen Betriebsart zum Verstellen der Kupplung 1, wobei die Kupplung 1 in dem neu vorliegenden Zustand 6, 7 mit einer anderen Geschwindigkeit 11, 12 verstellt wird.
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Erkennbar wird die Kupplung 1 in dem zweiten Zustand 6, in dem der Berührpunkt der Kupplung 1 liegt, mit einer geringeren zweiten Geschwindigkeit 11 verfahren, während in dem ersten Zustand 5 und in dem dritten Zustand 7 jeweils eine höhere Geschwindigkeit 9, vorliegt, wobei hier die erste Geschwindigkeit 10 und die dritte Geschwindigkeit 12 gleich schnell sind.
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4 zeigt ein zweites Diagramm. 5 zeigt ein drittes Diagramm. 6 zeigt ein viertes Diagramm. Die 4 bis 6 werden im Folgenden gemeinsam beschrieben. Auf die Ausführungen zu 1 bis 3 wird Bezug genommen.
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An der horizontalen Achse der Diagramme ist jeweils die Zeit 27 (hier in Millisekunden) aufgetragen.
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An der vertikalen Achse des zweiten Diagramms (4) ist die Anforderung zur Übertragung eines Drehmoments 8 (hier in Newtonmeter) aufgetragen. Das zweite Diagramm zeigt einen zweiten Verlauf 28 eines angeforderten Drehmoments in Abhängigkeit von der Zeit 27.
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An der vertikalen Achse des dritten Diagramms (5) und des vierten Diagramms (6) ist jeweils die für die Übertragung des angeforderten Drehmoments 8 erforderliche Position 13 des Aktuators 2 aufgetragen.
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Das dritte Diagramm zeigt einen dritten Verlauf 29 einer möglichst schnellen Verstellung der Kupplung 1 (nur theoretisch möglich) und einen vierten Verlauf 30 einer bekannten vorsätzlich verlangsamten Verstellung der Kupplung 1 über den gesamten Verstellweg hinweg.
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Das vierte Diagramm zeigt zusätzlich zum dritten Verlauf 29 und dem vierten Verlauf 30 einen hier vorgeschlagenen fünften Verlauf 31, bei dem der Aktuator 2 in Abhängigkeit von der Position 13 mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten 10, 11, 12 verfahren wird.
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7 zeigt ein fünftes Diagramm. 8 zeigt ein sechstes Diagramm. Die 7 und 8 werden im Folgenden gemeinsam beschrieben. Auf die Ausführungen zu 4 bis 6 wird Bezug genommen.
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An der horizontalen Achse der Diagramme ist jeweils die Zeit 27 (hier in Millisekunden) aufgetragen.
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An der vertikalen Achse des fünften Diagramms (7) ist die in einer Steuereinrichtung 18 für den jeweiligen Zustand 5, 6, 7 hinterlegte Geschwindigkeit 9 des Aktuators 2 (hier in tics pro Sekunde) dargestellt.
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Der in 7 dargestellte sechste Verlauf 32 zeigt die, zur Erzeugung des in 6 dargestellten fünften Verlaufs 31, bei dem der Aktuator 2 in Abhängigkeit von der Position 13 mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten 10, 11, 12 verfahren wird, erforderlichen Werte der Geschwindigkeit 9 des Aktuators 2. Die einzelnen Werte der Geschwindigkeit 9 sind z. B. in einer Steuereinrichtung 18 für den jeweiligen Zustand 5, 6, 7 hinterlegt. Im ersten Zustand 5 soll der Aktuator 2 mit einer ersten Geschwindigkeit 10, im zweiten Zustand 6 mit einer zweiten Geschwindigkeit 11 und im dritten Zustand 7 mit einer dritten Geschwindigkeit 12 verfahren werden.
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An der vertikalen Achse des sechsten Diagramms (8) ist die für die Übertragung des angeforderten Drehmoments 8 erforderliche Position 13 des Aktuators 2 aufgetragen.
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Der in 8 dargestellte siebte Verlauf 33 zeigt den tatsächlichen Verlauf (z. B. über Sensoren gemessen) der Verstellung des Aktuators 2 über der Zeit 27. Dabei wird der Aktuator 2 so angesteuert, dass er möglichst dem fünften Verlauf 31 (siehe 6) entsprechend verlagert wird.
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Der in 8 dargestellte achte Verlauf 34 zeigt den tatsächlichen Verlauf (z. B. über Sensoren gemessen) der Verstellung des Aktuators 2 über der Zeit 27. Dabei wird der Aktuator 2 so angesteuert, dass er möglichst dem bekannten vierten Verlauf 30 (siehe 6) entsprechend verlagert wird.
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Die in den 4 bis 8 eingetragenen vertikalen Linien verdeutlichen die Grenzen der einzelnen Zustände 5, 6, 7 (siehe Kennzeichnung in 6, 7 und 8).
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9 zeigt ein siebtes Diagramm. 10 zeigt ein achtes Diagramm. Die 9 und 10 werden im Folgenden gemeinsam beschrieben. Auf die Ausführungen zu den 5, 6 und 8 wird verwiesen.
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An der horizontalen Achse der Diagramme ist jeweils die Zeit 27 (hier in Millisekunden) aufgetragen. An der vertikalen Achse der Diagramme ist jeweils die für die Übertragung eines angeforderten Drehmoments 8 erforderliche Position 13 des Aktuators 2 aufgetragen.
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In dem siebten Diagramm stellt ein neunter Verlauf 35 die Veränderung der Position 13 des Aktuators 2 in Abhängigkeit von der Zeit 27 dar. Dabei wird der Aktuator 2 in einem ersten Zustand 5 mit einer ersten Geschwindigkeit 10 verstellt.
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Eine Position 13 des Aktuators 2, bei dem ein Wechsel von dem ersten Zustand 5 hin zum zweiten Zustand 6 erfolgt, wird in Abhängigkeit von einem Verschleiß der Kupplung 1 kalibriert. Kalibriert heißt hier, dass die sich in Abhängigkeit von einem Verschleiß der Kupplung 1 verändernde Position 13 erfasst wird und diese Veränderung der Position 13 in nachfolgenden Betätigungen der Kupplung 1 berücksichtigt wird. Dieser Sachverhalt ist in den 9 und 10 verdeutlicht.
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In 10 zeigt ein zehnter Verlauf 36 die Veränderung der Position 13 des Aktuators 2 in Abhängigkeit von der Zeit 27. Gegenüber 9 ist hier die Position 13, bei der der erste Zustand 5 in den zweiten Zustand 6 wechselt, verschoben.
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Hier wird der Aktuator 2 in einem ersten Zustand 5 mit einer höheren ersten Geschwindigkeit 10 (gegenüber der ersten Geschwindigkeit 10 gemäß 9) verstellt, so dass trotz Verschleiß (und der dadurch verschobenen Position 13, bei der der zweite Zustand 6 erreicht wird) die Kupplung 1 den ersten Zustand 5 in dem gleichen (wie in 9), konstanten Zeitintervall 14 durchfährt und damit insgesamt für einen Nutzer unverändert betätigbar ist.
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Somit kann ein sich durch einen Verschleiß der Kupplung 1 verändernder, zum Durchfahren des ersten Zustands 5 benötigter, Zustellweg der Kupplung 1 durch eine Änderung der Geschwindigkeit 9 (hier der ersten Geschwindigkeit 10), die durch die dem ersten Zustand 5 zugeordnete Betriebsart vorgegeben ist, berücksichtigt werden, so dass der erste Zustand 5 in einem, von dem Verschleiß unabhängigen Zeitintervall 14 durchfahrbar ist. Erkennbar sind in beiden Diagrammen die zweiten Geschwindigkeiten 11 gleich groß. Dasselbe gilt für die dritten Geschwindigkeiten 12. Weiter sind in jedem Diagramm die zweite Geschwindigkeit 11 und die dritte Geschwindigkeit 12 voneinander unterschiedlich.
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Damit kann gewährleistet werden, dass für einen Nutzer eines Kraftfahrzeuges 15 eine Veränderung der Ansteuerung einer Kupplung 1 zu keinem Zeitpunkt erkennbar ist.
