DE102019119180A1

DE102019119180A1 - Verfahren zur Adaption der Betätigung eines Betätigungselements

Info

Publication number: DE102019119180A1
Application number: DE102019119180.7A
Authority: DE
Inventors: Peter Pfeffer; Tobias Roulet
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2019-07-16
Filing date: 2019-07-16
Publication date: 2021-01-21

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Adaption der Betätigung eines Betätigungselements (16, 17), wobei ein angetriebenes Element (18) vorgesehen ist, mittels welchem das Betätigungselement (16, 17) betätigbar ist, wobei das Betätigungselement (16, 17) einen Betätigungsweg vollzieht und das angetriebene Element (18) einen Antriebsweg vollzieht, wobei der Betätigungsweg des Betätigungselements (16, 17) in Abhängigkeit des Antriebsweges des angetriebenen Elements (18) erfasst und analysiert wird, so dass eine Adaption des Antriebsweges des angetriebenen Elements (18) derart erfolgt, so dass ein Leerweg des Betätigungswegs bei einem Antriebsweg vermeidbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Adaption der Betätigung eines Betätigungselements, insbesondere eines Kupplungsbetätigungshebels eines Getriebes, insbesondere für ein Kraftfahrzeug.
Die DE 10 2016 110 783 A1 offenbart ein Getriebe eines Kraftfahrzeugs, am Beispiel eines Elektrofahrzeugs, bei welchem eine reibschlüssige Kupplung und eine Klauenkupplung mittels einer Schaltwalze betätigt werden. Dabei wird der Kupplungsbetätigungsweg adaptiert.
Es hat sich bei vergleichbaren Getrieben gezeigt, dass diese Adaption nicht ausreichend ist, weil immer noch ein gewisser Leerweg der Verdrehung der Schaltwalze vorgehalten werden muss, um einen Verschleiß des Betätigungselements für die Kupplungsbetätigung vorzuhalten, was allerdings ein Durchfahren der Schaltwalze ohne Betätigung des Betätigungselements und damit ohne Betätigung der Kupplung bedeutet, so dass die effektive Betätigung der Kupplung erst zeitversetzt erfolgt. Damit werden Schaltvorgänge verlangsamt, was als unkomfortabel erachtet wird.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Adaption einer Betätigung eines Betätigungselements zu schaffen, welche einen vorzuhaltenden Leerweg in der Schaltwalzenverdrehung vermeidet und somit eine schnellere Betätigung des Betätigungselements erlaubt.
Die Aufgabe wird mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Adaption der Betätigung eines Betätigungselements, wobei ein angetriebenes Element vorgesehen ist, mittels welchem das Betätigungselement betätigbar ist, wobei das Betätigungselement einen Betätigungsweg vollzieht und das angetriebene Element einen Antriebsweg vollzieht, wobei der Betätigungsweg des Betätigungselements in Abhängigkeit des Antriebsweges des angetriebenen Elements erfasst und analysiert wird, so dass eine Adaption des Antriebsweges des angetriebenen Elements derart erfolgt, so dass ein Leerweg des Betätigungswegs bei einem Antriebsweg vermeidbar ist. Dadurch wird erreicht, dass der gesamte Betätigungsweg genutzt wird für die Betätigung, ohne dass verschleißbedingte Leerwege vorgehalten werden müssen, die zu durchfahren sind. Dies führt zu einer schnelleren und effektiveren Betätigung.
Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn das Betätigungselement ein Betätigungselement einer Reibungskupplung, insbesondere einer Lamellenkupplung ist. Dadurch kann bei einem Kraftfahrzeug eine Reibungskupplung, insbesondere eine Reibungskupplung oder Lamellenkupplung eines Getriebes, besonders effektiv betätigt werden, da der immer auftretende Verschleiß der Reibungskupplung durch die Adaption berücksichtigt wird und der tatsächliche Betätigungsweg den tatsächlich vorliegenden Verschleiß berücksichtigt.
Dabei ist es auch vorteilhaft, wenn das Betätigungselement ein Betätigungshebel ist. Dieser wird durch die Betätigung verschwenkt oder verfahren, um eine Betätigung vorzunehmen.
Auch ist es vorteilhaft, wenn das angetriebene Element eine Schaltwalze eines Getriebes ist. Diese Schaltwalze kann beispielsweise elektromotorisch verdreht werden, um die Betätigung des Betätigungselements ansteuern zu können.
Bei einer vorteilhaften Gestaltung ist es auch möglich, dass mittels der Schaltwalze zumindest eine Reibungskupplung und zumindest eine Klauenkupplung ansteuerbar ist. So können mittels der Schaltwalze vorteilhaft mehrere Betätigungselemente gesteuert werden, insbesondere auch zeitversetzt.
Vorteilhaft ist es auch, wenn die Schaltwalze zumindest eine Betätigungsspur für eine Reibungskupplung und optional zumindest eine Betätigungsspur für eine Klauenkupplung aufweist. Dadurch können mit der Schaltwalze zeitversetzt bzw. zeitlich unabhängig zumindest zwei Kupplungen oder Elemente gesteuert werden.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist es auch vorteilhaft, wenn die Schaltwalze von einer ersten Endstellung bis zu einer zweiten Endstellung verdrehbar ist, wobei das Getriebe in der ersten Endstellung in einer Parksperrenstellung eingestellt wird und in der zweiten Endstellung in einer zweiten Übersetzungsstufe des Getriebes eigestellt wird. Damit können alle relevanten Getriebeeinstellungen in einer Schaltwalzendrehung erreicht werden.
Auch ist es vorteilhaft, wenn das Getriebe in einer Zwischenstellung zwischen der ersten Endstellung und der zweiten Endstellung in einer ersten Übersetzungsstufe des Getriebes oder in einer Neutralstellung des Getriebes eingestellt wird.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn in einer Zwischenstellung zwischen der ersten Endstellung und der zweiten Endstellung die Klauenkupplung geöffnet bzw. geschlossen wird.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung detailliert erläutert. In der Zeichnung zeigen:

1 eine schematische Ansicht eines Getriebes zur Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
2 eine schematische Ansicht einer Abwicklung von Betätigungsspuren einer Schaltwalze auf eine Ebene,
3 ein Diagramm zur Erläuterung des bisherigen Verfahrens,
4 ein Balkendiagramm zur Erläuterung des bisherigen Verfahrens,
5 ein Diagramm zur Erläuterung der Erfindung, und
6 ein Balkendiagramm zur Erläuterung der Erfindung.

Die 1 zeigt in einer schematischen Darstellung ein Getriebe 1 mit einer Eingangswelle 2, die von einem Antrieb 3, wie von einem Elektromotor, angetrieben wird. Von der Welle 2 wird die Drehung bzw. das Drehmoment auf die Welle 4 mittels der Zahnräder 5, 6 übertragen. Die Welle 4 ist mit dem Planetenträger 7 verbunden, welcher die Planetenräder 8 trägt.
Weiterhin ist eine Sonnenwelle 9 vorgesehen, welche das Sonnenrad 10 trägt. Die Sonnenwelle 9 kann mittels der Klauenkupplung 11 freigegeben und verdrehbar oder festgelegt sein, je nach Schaltstufe der Klauenkupplung.
Weiterhin ist eine Hohlwelle 12 vorgesehen, die über eine Reibungskupplung 13 mit der Welle 4 verbindbar ist. Die Abtriebswelle 14 ist mit der Welle 12 verbunden und treibt ein nachgeschaltetes Element 15, wie beispielsweise ein Differential und/oder nachgeschaltete Räder an.
Um nun beispielsweise die Klauenkupplung 11 und die Reibungskupplung 13 zu betätigen ist zumindest ein Betätigungselement 16 für die Klauenkupplung 11 und ein Betätigungselement 17 für die Reibungskupplung 13 vorgesehen. Dabei wird ein angetriebenes Element 18 vorgesehen, wie eine Schaltwalze 21, welche Betätigungsspuren 19, 20, siehe 2, aufweist, um das oder die Betätigungselemente 16, 17 zu betätigen. Dabei wird bei einer Betätigung ein Betätigungsweg des jeweiligen Betätigungselements 16, 17 vollzogen, um beispielsweise die Reibungskupplung 13 und/oder die Klauenkupplung 11 zu betätigen.
Die 2 zeigt eine schematische Ansicht einer Abwicklung von Betätigungsspuren 19, 20 einer Schaltwalze 21 auf eine Ebene. Man erkennt den modulierten Verlauf der Betätigungsspuren 19, 20 von links nach rechts als Funktion der Verdrehung der Schaltwalze 21.
Die 3 zeigt ein Diagramm, bei welchem die Istposition der Schaltwalze 30, die Sollposition 31 der Schaltwalze und der Istweg 32 des Kupplungshebels als Betätigungselement 20 der Reibungskupplung 13 dargestellt sind. Man erkennt an dem Verlauf von links nach rechts, dass die Kupplung sich erst betätigen lässt, wenn die Schaltwalze 30 bereits um einen gewissen Verdrehwinkel verdreht worden ist.
Die 4 verdeutlicht dies noch einmal. Man erkennt bei einer Aktuierung der Schaltwalze im unteren Balken, dass für die Betätigung des Betätigungselements 17 zur Betätigung der Reibungskupplung erst ein Verschleißvorhalt als Leerweg überschritten werden muss.
Entsprechend wird ein Verfahren zur Adaption der Betätigung eines Betätigungselements 16, 17 vorgesehen, wobei ein angetriebenes Element 18, vorgesehen ist, mittels welchem das Betätigungselement 16, 17 betätigbar ist, wobei das Betätigungselement 16, 17 einen Betätigungsweg vollzieht und das angetriebene Element 18 einen Antriebsweg vollzieht. Dabei ist der Antriebsweg die Verdrehung einer Schaltwalze 18, 21 o.Ä.
Dabei wird der Betätigungsweg des Betätigungselements 16, 17 in Abhängigkeit des Antriebsweges des angetriebenen Elements 18, 21 erfasst und analysiert, so dass eine Adaption des Antriebsweges des angetriebenen Elements 18 derart erfolgt, so dass ein Leerweg des Betätigungswegs bei einem Antriebsweg vermeidbar ist.
Dabei ist im obigen Beispiel das Betätigungselement 17 ein Betätigungselement einer Reibungskupplung 13, insbesondere einer Lamellenkupplung. Beispielhaft kann das Betätigungselement 17 ein Betätigungshebel o.Ä. sein.
Bei dem gezeigten Beispiel ist das angetriebene Element 18 eine Schaltwalze 21 eines Getriebes 1. Dabei kann mittels der Schaltwalze 21 zumindest eine Reibungskupplung 13 und/oder zumindest eine Klauenkupplung 11 ansteuerbar sein. Dazu weist die beispielhafte Schaltwalze 21 zumindest eine Betätigungsspur 20 für eine Reibungskupplung 13 und optional zumindest eine Betätigungsspur 19 für einen Klauenkupplung 11 auf.
So ist die Schaltwalze 21 von einer ersten Endstellung bis zu einer zweiten Endstellung verdrehbar, wobei das Getriebe 1 in der ersten Endstellung in einer Parksperrenstellung eingestellt wird und in der zweiten Endstellung in einer zweiten Übersetzungsstufe des Getriebes eigestellt wird. Dabei können beispielsweise eine erste Übersetzungsstufe (1), eine zweite Übersetzungsstufe (2), eine Parksperrenstellung (P) und eine Neutralstellung (N), ein Rückwärtsgang (R) etc. vorgesehen sein.
Auch kann das Getriebe 1 in einer Zwischenstellung zwischen der ersten Endstellung und der zweiten Endstellung in einer ersten Übersetzungsstufe des Getriebes 1 oder in einer Neutralstellung (N) des Getriebes 1 eigestellt werden.
Auch ist aus 2 zu erkennen, dass in einer Zwischenstellung zwischen der ersten Endstellung und der zweiten Endstellung die Klauenkupplung 11 geöffnet bzw. geschlossen wird.
Die 5 zeigt ein Diagramm, bei welchem die Istposition der Schaltwalze 30, die Sollposition 31 der Schaltwalze 30 und der Istweg 32 des Kupplungshebels als Betätigungselement 17 der Reibungskupplung 13 dargestellt sind. Man erkennt an dem Verlauf von links nach rechts, dass die Betätigung der Kupplung nach der Adaption erst durchgeführt wird, in dem die Schaltwalze 21 nur bis zu dem Beginn bzw. ab dem Beginn der Betätigung der Kupplung 17 verfahren wird und dort mit der Verdrehung beginnt.
Die 6 verdeutlicht dies noch einmal. Man erkennt bei einer Aktuierung der Schaltwalze im unteren Balken, dass für die Betätigung des Betätigungselements 17 zur Betätigung der Reibungskupplung kein Verschleißvorhalt als Leerweg überschritten werden muss und der Betätigungsweg der Schaltwalze insgesamt kürzer ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102016110783 A1 [0002]

Claims

Verfahren zur Adaption der Betätigung eines Betätigungselements (16, 17), wobei ein angetriebenes Element (18) vorgesehen ist, mittels welchem das Betätigungselement (16, 17) betätigbar ist, wobei das Betätigungselement (16, 17) einen Betätigungsweg vollzieht und das angetriebene Element (18) einen Antriebsweg vollzieht, wobei der Betätigungsweg des Betätigungselements (16, 17) in Abhängigkeit des Antriebsweges des angetriebenen Elements (18) erfasst und analysiert wird, so dass eine Adaption des Antriebsweges des angetriebenen Elements (18) derart erfolgt, so dass ein Leerweg des Betätigungswegs bei einem Antriebsweg vermeidbar ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (17) ein Betätigungselement (17) einer Reibungskupplung (13), insbesondere einer Lamellenkupplung ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (17) ein Betätigungshebel ist.
Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das angetriebene Element (18) eine Schaltwalze (21) eines Getriebes (1) ist.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Schaltwalze (21) zumindest eine Reibungskupplung (13) und/oder zumindest eine Klauenkupplung (11) ansteuerbar ist.
Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltwalze (21) zumindest eine Betätigungsspur (19, 20) für eine Reibungskupplung (13) und optional zumindest eine Betätigungsspur (19, 20) für eine Klauenkupplung (11) aufweist.
Verfahren nach Anspruch 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltwalze (21) von einer ersten Endstellung bis zu einer zweiten Endstellung verdrehbar ist, wobei das Getriebe (1) in der ersten Endstellung in einer Parksperrenstellung eingestellt wird und in der zweiten Endstellung in einer zweiten Übersetzungsstufe des Getriebes (1) eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (1) in einer Zwischenstellung zwischen der ersten Endstellung und der zweiten Endstellung in einer ersten Übersetzungsstufe des Getriebes (1) oder in einer Neutralstellung des Getriebes (1) eingestellt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Zwischenstellung zwischen der ersten Endstellung und der zweiten Endstellung die Klauenkupplung (11) geöffnet bzw. geschlossen wird.