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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Lernen einer Position eines Elektromotors für ein Doppelkupplungsgetriebe, insbesondere bei dem eine Bezugspunktposition des Elektromotors dadurch gelernt werden kann, dass eine Größe einer am Getriebsmotor für das Doppelkupplungsgetriebe angelegten elektrischen Spannung verändert wird.
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Stand der Technik
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Unter dem Doppelkupplungsgetriebe wird dabei ein Mechanismus verstanden, der innerhalb eines Automatikgetriebes zwei Kupplungsmechanismen aufweist. Daher hat das Doppelkupplungsgetriebe einen Vorteil, dass aufgrund der Verwendung von zwei Kupplungen die Schaltgeschwindigkeit verbessert und der Triebkraftverlust verringert werden kann.
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Nachdem das Doppelkupplungsgetriebe mittels zwei Kupplungen eine vom Verbrennungsmotor eingegebene Drehkraft selektiv auf zwei Eingangswellen übertrug und dann mit einer Drehkraft der an zwei Eingangswellen angeordneten Zahnräder eine Gangschaltung durchführte, gibt es dabei eine Triebkraft zu zwei Ausgangswellen aus. Falls ein Fahrzeug die Gangschaltungen sequentiell durchführt, überträgt eine von zwei Kupplungen die Drehkraft des Verbrennungsmotors auf eine Antriebsachse, während sich eine andere Kupplung im Voraus auf eine nächste Gangschaltung vorbereiten kann, wodurch eine schnelle Gangschaltung durchgeführt werden kann.
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Demgegenüber ist es wichtig, dass ein Schaltaktuator, der durch einen Elektromotor angetrieben wird und somit die Zahnräder des Doppelkuplungsgetriebes schaltet, die einem Zielgang entsprechenden genauen Zahnräder einrückt, damit das Doppelkupplungsgetriebe eine richtige Gangschaltung durchführen kann. 1 zeigt eine Darstellung eines allgeminen Schaltaktuators.
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Wie in 1 gezeigt, weist der Schaltaktuator 20 eine Schaltwelle 21, die mit einem Elektromotor 10 verbunden ist und somit gedreht wird; einen Schaltfinger 22, der in der Schaltwelle 21 vorgesehen ist; und mehrere Schaltschinen 23, 24, 25, 26 auf. Wird der Elektromotor 10 in eine bestimmte Position gedreht, dann wird der in der Schaltwelle 21 vorgesehene Schaltfinger 22 mit gedreht, so dass dieser Schaltfinger eine einem Zielgang entsprechende Schaltschiene verdrängt. Dabei werden der geschobenen Schaltschiene entsprechende Zahnräder eingerückt, was folglich zur Durchfühung einer Gangschaltung führen kann. 1 zeigt einen Fall, bei dem der Zielgang einen Rückwärtsgang (R-Gang) darstellt.
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Zum Einlegen eines richtigen Gangs ist es daher vorausgesetzt, dass der Elektromotor 10 in eine exakte Position gedreht werden muss. Allerdings könnte sich eine Bezugspunktposition des Elektromotors 10 aufgrund der Einflüsse, wie z.B. einer magnetischen Eigenschaft durch die internen Elemente des Elektromotors, eines Drehmoments durch einen Aufbau zur Triebkraftübertragung der Zahnräder oder dergleichen verändern. Damit ist es nötig, die Bezugspunktposition des Elektromotors 10 ununterbrochen festzustellen und zu lernen, um stets einen richtigen Gang einlegen zu können.
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Andererseits wird bisher ein Sensor verwendet, der es erlaubt, eine absolute Position des Elektromotors erfassen zu können, wobei jedoch ein Problem entsteht, dass ein solcher Sensor kostenaufwändig ist, was folglich zur Verminderung einer preislichen Wettbewerbsfähigkeit eines Produktes führt. Weiterhin wird bisher mehrere Verfahren vorgeschlagen, bei denen die Positionsänderung des Elektromotors durch das Messen eines elektrischen Antriebsstroms des Elektromotors festgestellt werden kann, wobei jedoch ein Problem entsteht, dass die Erfassung eines exakten Bezugspunktes dann schwierig ist, wenn die Phänomene, wie Verklemmung des Elektromotors, usw. hervorgerufen wurden.
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Offenlegung der Erfindung
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Aufgabe der Erfindung
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Lernen einer Bezugsposition eines Elektromotors für ein Doppelkupplungsgetriebe bereitzustellen, bei dem das Lernen eines Bezugspunktes dadurch durchgeführt werden kann, dass die Größe einer am Elektromotor angelegten elektrischen Spannung statt der eines elektrischen Antriebsstroms des Elektromotors zum Einsatz kommt und auch dass ein relativ preiswerterer Drehwertgeber statt eines hochpreisigen absoluten Positionssensors verwendet wird.
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Dabei soll die zu lösende Aufgabe der vorliegenden Erfindung lediglich nicht auf die obenerwähnte beschränkt werden, wobei die Aufgabe vielmehr innerhalb eines Bereichs, der den Gedanken und Rahmen der vorliegenden Erfindung nicht verlässt, vielfältig erweitert werden kann.
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Lösung der Aufgabe der Erfindung
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Zur Lösung der obenerwähnten Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Lernen einer Bezugsposition eines Elektromotors für ein Doppelkupplungsgetriebe gemäß den exemplarischen Ausführungsbeispielen vorgeschlagen, welches folgende Verfahrensschritte umfasst: einen ersten Spannungsanlegeschritt, in dem eine elektrische Spannung so an den Elektromotor angelegt wird, dass dieser Elektromotor bis zum vorgespeicherten Bezugspunkt gedreht wird; einen zweiten Spannungsanlegeschritt, in dem die elektrische Spannung so an den Elektromotor angelegt wird, dass sich ein Vorgang wiederholt, in dem die Größe der am Elektromotor angelegten elektrischen Spannung auf eine größere Größe bzw. auf eine kleinere Größe als die der im ersten Spannungsanlegeschritt angelegten elektrischen Spannung erhöht bzw. verringert wird, wobei die Größe der erhöhten elektrischen Spannung schrittweise erhöht wird; einen Überwachungsschritt zum Überwachen einer Positionsänderung des Elektromotors; einen Beseitigungsschritt, in dem, wenn eine vorübergehende Positionsänderung beim Elektromotor entsteht, dann die Anlegung der elektrischen Spannung an den Elektromotor unterbrochen wird, so dass die vorübergehende Positionsänderung beseitigt wird; und einen Einstellschritt, in dem eine aktuelle Position des Elektromotors als Bezugspunkt eingestellt wird.
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Gemäß den exemplarischen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung kann es vorgesehen sein, dass in dem ersten Spannungsanlegeschritt eine bestimmte Größe der elektrischen spannung an den Elektromotor angelegt wird.
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Gemäß den exemplarischen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung kann es vorgesehen sein, dass die in dem zweiten Spannungsanlegeschritt an den Elektromotor angelegte elektrische Spannung ein gleiches Vorzeichen wie die in dem ersten Spannungsanlegeschritt an den Elektromotor angelegte, elektrische Spannung hat.
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Gemäß den exemplarischen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung kann es vorgesehen sein, dass die Größe der in dem zweiten Spannungsanlegeschritt verringerten elektrischen Spannung konstant beibehalten wird.
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Gemäß den exemplarischen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung kann es vorgesehen sein, dass der Überwachungsschritt zum Überwachen einer Positionsänderung des Elektromotors denjenigen Schritt darstellt, in dem ein relativer Drehwert des Elektromotors bezüglich des vorgespeicherten Bezugspunktes gemessen wird.
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Gemäß den exemplarischen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung kann es vorgesehen sein, dass das Verfahren zum Lernen einer Position eines Elektromotors für ein Doppelkupplungsgetriebe ferner einen dritten Spannungsanlegeschritt umfasst, in dem die elektrische Spannung so an den Elektromotor angelegt wird, dass, wenn eine ständige Positionsänderung des Elektromotors entsteht, dann sich ein Vorgang wiederholt, in dem die Größe der am Elektromotor angelegten elektrischen Spannung auf eine größere Größe bzw. auf eine kleinere Größe als die der im zweiten Spannungsanlageschritt angelegten elektrischen Spannung erhöht bzw. verringert wird, wobei die Größe der erhöhten elektrischen Spannung schrittweise erhöht wird. In diesem Fall kann sich der dritte Spannungsanlegeschritt solange fortsetzen, bis die vorübergehende Positionsänderung des Elektromotors entsteht.
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Gemäß den exemplarischen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung kann es vorgesehen sein, dass das Verfahren zum Lernen einer Position eines Elektromotors für ein Doppelkupplungsgetriebe ferner einen SicherheitsentscheidungsSchritt umfasst, in dem darüber entschieden wird, ob es sicher ist oder nicht, obwohl das Lernen des Bezugspunktes des Elektromotors durchgeführt wird.
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Gemäß den exemplarischen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung kann es vorgesehen sein, dass, wenn der Zielgang einen P-Gang darstellt, dann in dem Sicherheits-Entscheidungsschritt so entschieden wird, dass es sicher ist, obwohl das Lernen des Bezugspunktes des Elektromotors durchgeführt wird.
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Das Verfahren zum Lernen einer Position eines Elektromotors für ein Doppelkupplungsgetriebe gemäß den exemplarischen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung hat einen Vorteil, dass die Verwendung eines separaten elektrischen Stromsensors nicht erforderlich, deshalb weil das Positionslernen mittels der Größe der am Elektromotor angelegten elektrischen Spannung durchführen kann, so dass das Lernen des Bezugspunktes nur mittels eines relativ preiswerteren Drehwertgebers erfolgen kann. Weiterhin können die Einflüsse aufgrund der Phänomene, wie Verklemmung des Elektromotors, Fremdkörper, usw. durch den Vorgang, in dem die Größe der am Elektromotor angelegten elektrischen Spannung erhöht bzw. verringert wird, beseitigt werden, so dass eine genaue Bezugspunktposition erfasst werden kann. Somit kann die preisliche Wettbewerbsfähigkeit eines Produktes verbessert und die Zuverlässigkeit einer Schaltsteuerung sichergestellt werden.
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Figurenliste
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Es zeigen:
- 1 eine Darstellung eines allgeminen Schaltaktuators;
- 2 ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung einer Vorrichtung zum Lernen einer Position eines Elektromotors für ein Doppelkupplungsgetriebe gemäß der vorliegenden Erfindung;
- 3 ein Ablaufdiagramm zur Verdeutlichung der Verfahrensschritte eines Verfahrens zum Lernen einer Position eines Elektromotors für ein Doppelkupplungsgetriebes mittels der Vorrichtung zum Lernen einer Position aus 2; und
- 4 und 5 jeweils ein Diagramm zur Verdeutlichung der Positionsänderungen eines Elektromotors abhängig von den Größenänderungen einer angelegten elektrischen Spannung beim Durchführen der Verfahrensschritte aus 3.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung
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Hinsichtlich der in dieser Beschreibung offenbarten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden die bestimmten strukturellen oder funktionellen Erläuterungen nur zwecks der Erläuterungen der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung als Bespiel angeführt, wobei die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung in vielfältigen Formen ausgeführt werden können sowie nicht so verstanden werden sollten, dass sie auf die in dieser Beschreibung erläuterten Ausführungsbeispiele beschränkt werden.
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Weiterhin kann die vorliegende Erfindung vielfältig verändert werden und vielerlei verschiedene Formen aufweisen, wobei bestimmte Ausführungsbeispiele in den Zeichnungen angedeutet und in dieser Beschreibung ausführlich erläutert werden sollen. Aber die vorliegende Erfindung sollte nicht auf eine bestimmte offenbarte Form beschränkt werden, wobei vielmehr alle Veränderungen, Äquivalente bzw. Alternativen, die zum Gedanken und technischen Bereich der vorliegenden Erfinung gehören, als in dem Rahmen dieser Erfindung eingeschlossen verstanden werden sollten.
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Außerdem können die Begriffe „erst-“, „zweit-“, und dergleichen zwar dazu verwendet werden, um verschiedene Bestandteile zu beschreiben, aber die Bestandteile sollten nicht durch die obgien Begriffe begrenzt werden. D.h. die solchen Begriffe können nur zu dem Zweck verwendet werden, einen Bestandteil von einem anderen Bestandteil zu unterscheiden. Zum Beispiel kann ein erster Bestandteil als ein zweiter Bestandteil bezeichnet werden, und ähnlich kann der zweite Bestandteil ebenfalls als der erste Bestandteil bezeichnet werden, ohne vom Umfang des Rechtes der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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Sollte es zudem so erwähnt werden, dass ein Bestandteil „mit“ bzw. „an“ einem anderen Bestandteil „verbunden“ bzw. „angeschlossen“ ist, dann kann er ferner unmittelbar mit bzw. an dem anderen Bestandteil verbunden bzw. angeschlossen sein, wobei es aber auch so verstanden werden sollte, dass ein wetierer Bestandteil zwischen solchen beiden Bestandteilen vorhanden sein kann. Sollte es hingegen so erwähnt werden, dass ein Bestandteil „unmittelbar mit“ bzw. „unmittelbar an“ einem anderen Bestandteil „verbunden“ bzw. „angeschlossen“ ist, dann muss es so verstanden werden, dass kein weiterer Bestandteil zwischen solchen beiden Bestandteilen vorliegt. Ferner sollten andere Ausdrücke, die die Beziehungen zwischen den Bestandteilen beschreiben, wie z.B. „zwischen den Bestandteilen“ und „gerade zwischen den Bestandteilen“ bzw. „benachbart zum Bestandteil“ und „unmittelbar benachbart zum Bestandteil“ und dergleichen, ebenfalls auf eine oben beschriebene Weise verstanden werden.
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Weiterhin werden die in dieser Anmeldung verwendeten Begriffe nur zur Erklärung eines bestimmten Ausführungsbeispiels verwendet, aber zielen nicht darauf ab, die vorliegende Erfindung zu begrenzen. Dabei umfassen die singularischen Begriffe auch die pluralischen Bedeutungen, sofern es vom Kontext her nicht anders erfordert wird. In dieser Anmeldung weisen die Begriffe, wie z.B. „aufweisen“, „umfassen“, „haben“ oder dergleichen, ferner nur darauf zu, dass ausgeführte Merkmale, Ziffern, Schritte, Bewegungen, Bestandteile, Zubehöre oder Kombinationen von diesen in dieser Erfindung vorhanden sind. Daher sollte das Vorhandensein oder die Ergänzungsmöglichkeit von einem/-er oder mehreren anderen Merkmalen, Ziffern, Schritten, Bewegungen, Bestandteilen, Bauteilen oder Kombinationen von diesen nicht so ausgelegt werden, dass es oder sie vorher ausgeschlossen wird.
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Alle hierin verwendeten Begriffe einschließlich technischer oder wissenschaftlicher Begriffe haben die gleichen Bedeutungen wie die Bedeutungen, die im Allgemeinen durch einen Fachmann aus dem Gebiet der vorliegenden Erfindung verstanden werden, sofern sie nicht abweichend definiert werden. Die im allgemein verwendeten Wörterbüchern definierten Begriffe sollen so ausgelegt werden, dass sie die Bedeutungen haben, die denjenigen innerhalb des Kontexts der betreffenden Technologie entsprechen, und sollen nicht in idealen oder übermäßig formalen Bedeutungen ausgelegt werden, sofern sie in dieser Anmeldung nicht eindeutig definiert werden.
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Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Für die gleichen Bestandteile in den Zeichnungen werden gleiche Bezugszeichen verwendet, wobei auf die wiederholten Erläuterungen der gleichen Bestandteile verzichtet wird.
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Zuerst wird eine Vorrichtung 100 zum Lernen einer Bezugspunktposition eines in 1 gezeigten Elektromotors erläutert.
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2 zeigt ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung einer Vorrichtung zum Lernen einer Position eines Elektromotors für ein Doppelkupplungsgetriebe gemäß der vorliegenden Erfindung.
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Unter Bezugnahme auf 2 weist die Vorrichtung zum Lernen einer Position eines Elektromotors für ein Doppelkupplungsgetriebe eine Antriebseinheit 110, die eine elektrische Antriebsspannung an den Elektromotor 10 anlegt; eine Messeinheit 120, die eine Größe der elektrischen Antriebsspannung und eine Postionsänderung des Elektromotors 10 überwacht; eine Speichereinheit 130, die die Information über einen Bezugspunkt des Elektromotors 10 speichert; und eine Lerneinheit 140, die das Lernen einer Bezugspunktposition des Elektromotors 10 durchführt; auf.
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Dabei kann die Antriebseinheit 110 die elektrische Antriebsspannung an den Elektromotor 10 anlegen, um für einen Zielgang geeignete Zahnräder einzurücken. Dabei kann sich eine Endstellung (Drehwert) des Elektromotors 10 aghängig von einem Zeitraum, in dem die Antriebseinheit 110 die elektrische Spannung an den Elektromotor 10 anlegt, verändern. D.h. die Antriebseinheit 110 kann durch das Einstellen des Zeitraums zum Anlegen der elektrischen Spannung an den Elektromotor 10 einen bestimmten Gang einlegen.
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Zudem kann die Messeinheit 120 einen elektrischen Spannungsgeber 121, der die Größe der am Elektromotor 10 angelegten elektrischen Spannung misst, und einen Drehwertgeber 120, der eine Drehwertänderung des Elektromotors 10 misst, aufweisen.
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Dabei kann der elektrische Spannungsgeber 121 die Größe der von der Antriebseinheit 110 an den Elektromotor 10 angelegten elektrischen Spannung messen und dann an die Lerneinheit 140 senden.
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Ferner kann der Drehwertgeber 123 den Drehwert des Elektromotors 10 messen und dann an die Lerneinheit 140 senden. Beispielsweise kann der Drehwertgeber 123 ein Hall-Sensor sein. Ein solcher Hall-Sensor kann einen Moment, in dem eine Drehachse des Elektromotors 10 an einem Hall-Element vorbeigeht, zählen und somit einen relativen Drehwert des Elektromotors messen. Z.B. kann der Drehwertgeber 123 einen relativen Drehwert des Elektromotors 10 bezüglich einer Position eines bestimmten Gangs messen, oder einen solchen relativen Drehwert des Elektromotors 10 bezüglich eines später zu erwähnenden bestehenden Bezugspunktes messen. D.h. in der vorliegenden Erfindung kann das Positionslernen des Elektromotors 10 mittels eines relativ preiswerteren Hall-Sensors, statt mittels eines absoluten Positionssensors, durchgeführt werden. Dabei kann die Information über den gemessenen Drehwert des Elektromotors 10 zur Lerneinheit 140 geliefert werden.
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Ferner kann die Speichereinheit 130 die Informationen über die Bezugspunktpositionen des Elektromotors 10 und über die den jeweiligen Gängen entsprechenden Positionen abspeichern. Dabei kann es sich bei der Information über die den jeweiligen Gängen entsprechenden Positionen um die relativen Positionen gegenüber dem Bezugspunkt handeln.
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Innerhalb eines Motorraum des Fahrzeugs sind neben dem Verbrennungsmotor und Getriebe demgegenüber zahlreiche Geräte vorhanden. Somit kann auch der Einbauraum des Elektromotors 10 für das Doppelkupplungsgetriebe räumlich begrenzt werden, wobei daneben eine Grenze seines Drehbereichs vorkommen kann. Wenn der Elektromotor 10 nur in eine Reichtung dauernd angetrieben wird, dann wird unter seiner Bezugspunktposition daher eine Stellung verstanden, in der der Elektromotor 10 nicht mehr physikalisch gedreht werden kann. Zur einfachen Erläuterung soll in der vorliegenden Erfindung ein Punkt, in dem der Elektromotor 10 dann nicht mehr gedreht werden kann, wenn er nur in eine Richtung ständig angetrieben wird, als Bezugspunkt des Elektromotors 10 bezeichnet werden. Dieser Bezugspunkt des Elektromotor 10 kann diejenige Stellung, welche im Entwurfs- bzw. Herstellungsschritt bestimmt ist, oder diejenige Position, welche im Fahren des Fahrzeugs durch das Lenren modifiziert wird, darstellen.
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In der Speichereinheit 130 sind die Informationen über die aktuellen Bezugspunktpositionen des Elektromotors 10 abgespeichert, wobei die abgespeicherten Informationen über die Bezugspunktpositionen somit zur Lerneinheit 140 geliefert werden können. Wird eine Bezugspunktposition in der Lerneinheit 140 modifiziert, dann kann auch die modifizierte Bezungspunktposition weiterhin zur Verfügung gestellt werden, so dass die bestehenden Informationen über die Bezugspunktpositionen aktualisiert werden können.
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Außerdem kann die Lerneinheit 140 mittels der Antriebseinheit 110 den Elektromotor 10 in eine Richtung antreiben, und dabei von der Messeinheit 120 die Information über die Positionsänderung des Elektromotors 10 erhalten, und dann durch das Vergleichen der erhaltenen Positionsinformation mit dem abgespeicherten bestehenden Bezugspunkt das Positionslernen des Elektromotors 10 durchführen. Wird die Bezugspunktposition des Elektromotors 10 dabei geändert, dann kann die Information über einen neuen Bezugspunkt weitherhin auf die Speichereinheit 130 übertragen werden. Auf den konkreten Betrieb der Lerneinheit 140 wird unter Bezugnahme auf 3 bis 5 später eingegangen.
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Nachfolgend wird das Verfahren zum Durchführen des Positionslernens des Elektromotors 10 für ein Doppelkupplungsgetriebe mittels der Vorrichtung zum Lernen einer Position aus 2 näher erläutert.
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3 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Verdeutlichung der Verfahrensschritte eines Verfahrens zum Lernen einer Position eines Elektromotors für ein Doppelkupplungsgetriebes mittels der Vorrichtung zum Lernen einer Position aus 2. Zudem zeigen 4 und 5 jeweils ein Diagramm zur Verdeutlichung der Positionsänderungen eines Elektromotors abhängig von den Größenänderungen einer angelegten elektrischen Spannung beim Durchführen der Verfahrensschritte aus 3.
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Unter Bezugnahme auf 3 wird zuerst darüber entschieden, ob das Lernen eines Bezugspunktes durchgeführt werden muss oder nicht (S100).
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In der vorliegenden Erfindung wird das Positionslernen dadurch durchgeführt, dass der Elektromotor 10 in eine Richtung bis zum Grenzpunkt angetrieben wird. Wenn sich das Fahrzeug im Fahren befindet, wird ein Gang daher während des Positionslernens geändert, wodurch ein unerwarteter Unfall entstehen könnte. Darum ist es vorteilhaft, dass das Positionslernen in einem Zustand, in dem das Fahrzeug ganz anhalten hat, erfolgt. Somit soll zuerst darüber entschieden werden, ob es sicher ist oder nicht, obwohl das Positionslernen durchgeführt wird.
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Z.B. falls der Zielgang ein Parkgang (P-Gang) ist, kann es so entschieden werden, dass es sicher ist, obwohl das Positionslernen des Elektromotors 10 durchgeführt wird. Denn es wird nicht beführchtet, dass sich der Gang im Lauf vom Positionslernen wiederum verändert, falls der Zielgang den P-Gang darstellt. Wenn der Zielgang in den P-Gang umgewandelt wird, dann kann es in diesem Fall so eingestellt werden, dass das Positionslernen des Elektromotors 10 stets laufen kann, oder dass ein solches Positionslernen in bestimmten Zyklen, z.B. monatlich einmal durchgeführt werden kann. Dieser Zyklus zum Durchführen des Positionslernens kann bei Bedarf ordnungsgemäß ausgewählt werden.
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Da das Verfahren zum Lernen einer Position eines Elektromotors gemäß der vorliegenden Erfindung innherhalb eines relativ kurzen Zeitraums durchgeführt werden kann, ohne den Gang zu verändern, ist es auch ein Vorteil, dass, auch falls der Zielgang keinen P-Gang darstellt, wenn die Veränderung des Gangs vollendet wurde, dann das Verfahren stets durchgeführt werden kann.
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Im Gegensatz dazu kann das Positionslernen des Elektromotors 10 nur dann laufen, wenn eine separate Benutzereingabe zur Verfügung steht. Z.B. kann es so eingestellt werden, dass das Positionslernen des Elektromotors 10 nur dann durchgeführt werden kann, wenn eine Taste zur Durchführung des Positionslernens auf einer mit einem elektronischen Steuergerät (ESG) verbundenen Benutzerschnittstelle vorhanden ist und somit der Benutzer die Taste betätigt.
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Wird so entschieden, dass es trotz der Durchführung des Positionslernens des Elektromotors 10 sicher ist, dann wird der Elektromotor 10 in Richtung auf einen vorgespeicherten Bezugspunkt angetrieben (S110).
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Unter dem Bezugspunkt kann als ein in der Speichereinheit 130 abgespeicherter Wert ein Punkt verstanden werden, in dem der Elektromotor 10 nicht mehr gedreht werden kann, wenn er in eine Richtung dauernd angetrieben wird. Zur einfachen Erläuterung kann der in der Speichereinheit 130 abgespeicherte Bezugspunkt als bestender Bezugspunkt bezeichnet werden.
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Dabei kann die Antriebseinheit 110 eine bestimmte Größe der elektrischen Spannung an den Elektromotor 10 anlegen, bis dieser einen bestehenden Bezugspunkt erreicht hat, so dass der Elektromotor 10 den bestehenden Bezugspunkt erreichen kann. Dies ist im ersten (S11) bzw. zweiten Schritt (S12) in 4 (a) bzw. 4 (b) dargestellt. Legt die Antriebseinheit 110 eine elektrische Bezugsspannung V0 an den Elektromotor 10 konstant an, kann der Elektromotor 10 in eine Richtung gedreht wird und dann den bestehenden Bezugspunkt R0 erreichen.
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Erreicht der Elektromotor 10 den bestehenden Bezugspunkt R0, dann wird die Größe der am Elektromotor 10 angelegten elektrischen Spannung schrittweise erhöht bzw. verringert (S130), wobei dabei die Positionsänderung des Elektromotors 10 überwacht wird (S140).
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Im Allgemeinen bezieht sich die Größe der am Elektromotor 10 angelegten elektrischen Spannung auf eine Antriebskraft zur Drehung des Elektromotors 10. D.h. je größer die am Elektromotor 10 angelegte elektrische Spannung ist, desto größer ist auch die Antriebskraft zur Drehung des Elektromotors 10. Wenn eine gleiche Größe der elektrischen Spannung an den Elektromotor 10 dauernd angelegt wird, dann könnten die Situationen, in denen die Fremdkörper in den Elektromotor 10 oder Schaltaktuator 20 eingreifen, oder sich die Zahnräder ineinander verklemmen, nicht beseitigt werden. Somit wird die Größe der am Elektromotor 10 angelegten elektrischen Spannung gemäß der vorliegenden Erfindung erhöht bzw. verringert, so dass sich die Antriebskraft des Elektromotors 10 ändern kann, was folglich zur Beseitigung der Einflüsse der Fremdkörper, der Verklemmung der Zahnräder oder dergleichen führen kann. Dieser Vorgang ist im dritten Schritt (S13) aus 4 (a) und 4 (b) dargestellt.
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Wie im dritten Schritt (S13) aus 4 (a) gezeigt, kann die am Elektromotor 10 angelegte elektrische Spannung auf eine erste elektrische Spannung VI, die größer als die elektrische Bezugsspannung V0 ist, erhöht und somit der Elektromotor 10 für einen bestimmten Zeitraum angetrieben werden, wonach der Elektromotor 10 mit einer elektrischen Spannung, die kleiner als die elektrische Bezugsspannung V0 ist, wiederum für den bestimmten zeitraum angetrieben werden kann, wonach der Elektromotor mit einer zweiten elektrischen Spannung V2, die größer als die erste elektrische Spannung V1 ist, für den bestimmten Zeitraum angetrieben werden kann, und wonach der Elektromotor 10 wiederum mit der elektrischen Spannung, die kleiner als die elektrische Bezugsspannung V0 ist, wiederum für den bestimmten Zeitraum angetrieben werden kann. D.h. der Vorgang, in dem die am Elektromotor 10 angelegte elektrische Spannung erhöht bzw. verringert wird, wiederholt sich, wobei die elektrische Spannung derart an den Elektromotor 10 angelegt wird, dass die erhöhte Größe der elektrischen Spannung nach und nach vergrößert wird. Hierdurch können die Einflüsse der Fremdkörper, der Verklemmung der Zahnräder oder dergleichen ganz beseitigt werden.
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Demgegenüber ist die schrittweise Erhöhung der Größe der am Elektromotor 10 angelegten elektrischen Spannung dann genutz, wenn sie nur in der Strecke, in der die Größe der elektrischen Spannung größer als die elekrische Bezugsspannung V0 ist, erfolgt. Denn eine Strecke, in der die Größe der elektrischen Spannung kleiner als die elekrische Bezugsspannung V0 ist, hat keinen Einfluss auf das Positionslernen, da die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, die Verschiebung in Richtung auf den bestehenden Bezugspunkt zu bewirken, wie spater erwähnt. Weiterhin ist es gegebenenfalls vorteilhaft, dass die Größe der elektrischen Spannung nur in der Strecke, in der die Größe der am Elektromotor 10 angelegten elektrischen Spannung größer als die elektrische Bezugsspannung V0 ist, schrittweise erhöht wird, da der Elektromotor 10 dann in umgekehrte Richtung gedreht werden könnte, wenn die Größe der elektrischen Spannung dauernd verringert wird.
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Weiterhin können ein Breitenbereich, innerhalb des die elektrische Spannung im dritten Schritt (S13) erhöht bzw. verringert wird, sowie eine Wiederholungshäufigkeit und ein Zeitintervall der Erhöung bzw. Verringerung einer solchen elektrischen Spannung oder dergleichen bei Bedarf ordnungsgemäß ausgewählt werden.
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Dabei wird die am Elektromotor 10 angelegte elektrischen Spannung dauernd solange erhöht, bis die Positionsänderung des Elektromotors 10 entsteht (S150). Dies ist im vierten Schritt (S14) aus 4 (a) und 4 (b) gezeigt.
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Dabei wurde die Positionsänderung des Elektromotors 10, die im vierten Schritt (S14) aus 4 (a) und 4 (b) gezeigt ist, im fünften Schritt (S15), in dem das Anlegen der elektrischen Spannung an den Elektromotor 10 unterbrochen wird, beseitigt. D.h. die Verschiebung im vierten Schritt (S14) stellt keine permanente Verschiebung dar. Der Grund, warum eine vorübergehende Verschiebung auf diese Weise entsteht, besteht in einem Kompressionsphänomen zwischen den den Elektromotor 10 und Schaltaktuator 20 aufbauenden Zahnradmechanismen. D.h. aufgrund der materiellen Eigenschaften wird eine vorübergehende elastische Verformung verursacht. Wenn eine solche vorübergehende Verschiebung entsteht (S160), dann kann daher so entschieden werden, dass der Elektromotor 10 einen Grenzpunkt erreicht hat, in dem er nicht mehr gedreht werden kann. In diesem Fall kann die Antriebseinheit 110 das Anlegen der elektrischen Spannung an den Elektromotor 10 unterbrechen (S170), wobei die Lerneinheit 140 eine aktuelle Position des Elektromotors 10 als neuer Bezugspunkt lernen kann. Ferner kann der gelernte neue Bezugspunkt in der Speichereinheit 130 abgespeicher werden (S180).
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Dabei wird der unter Bezugnahme auf 4 erläuterte Vorgang als Beispiel für einen Fall, in dem der neue Bezugspunkt dem bestehenden Bezugspunkt gleich ist, d.h. für einen Fall, in dem der bestehende Bezugspunkt genau ist, angeführt. Im Gegensatz dazu könnte auch ein Fall, in dem der bestehende Bezugspunkt nicht genau ist, entstehen, was in 5 dargestellt ist.
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Unter Bezugnahme auf 5 kann der Elektromotor 10 durch den ersten (S21) und den zweiten Schritt (S22) bis in die bestehende Bezugspunktposition R0 gelangen. Wird die Größe der am Elektromotor 10 angelegten elektrischen Spannung danach erhöht (dritter Schritt, S23), dann wird die Position des Elektromotors 10 geändert (in eine erste Position R1 bewegt). Im Gegensatz zum in 4 gezeigten Fall kann die Positionsänderung jedoch gleich bleiben, obwohl die am Elektromotor 10 angelegte elektrische Spannung verringert wird. D.h. eine permanente Verschiebung passiert. In diesem Fall wird das Anlegen der elektrischen Spannung an den Elektromotor 10 ohne Unterbrechung, d.h. dauernd erhöht bzw. verringert. Danach wurde im Wesentlichen eine zusätzliche Positionsänderung (Bewegung in eine zweite Position R2) im vierten Schritt (S24) verursacht, was zusammen mit der Verringerung der elektrischen Spannung beseitigt wird (fünfter Schritt, S25). D.h. im vierten Schritt entsteht eine vorübergehende Verschiebung, so dass so entschieden werden kann, dass der Elektromotor 10 eine Grenzpunkt, in dem er nicht mehr gedreht werden kann, erreicht hat.
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In diesem Fall kann die Antriebseinheit 110 das Anlegen der elektrischen Spannung an den Elektromotor 10 unterbrechen und die Lerneinheit 140 eine aktuelle Position (erste Position, R1) des Elektromotors 10 als neuer Bzugspunkt lernen. Danach kann die Information über eine neue Bezugspunktposition auf die Speichereinheit 130 übertragen, so dass die Information über die bestehende Bezugspunktposition durch die über eine solche neue Bezugspunktposition ersetzt werden kann (S180).
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Wie oben erwähnt, hat das Verfahren zum Lernen einer Position eines Elektromotors für ein Doppelkupplungsgetriebe gemäß der vorliegenden Erfindung einen Vorteil, dass die Verwendung eines separaten elektrischen Stromsensors nicht erforderlich, deshalb weil das Positionslernen mittels der Größe der am Elektromotor angelegten elektrischen Spannung durchführen kann. Weiterhin ist es von Vorteil, dass das Lernen eines Bezugspunktes nur mittels eines relativ preiswerteren Drehwertgebers durchgeführt werden kann. Somit kann die preisliche Wettbewerbsfähigkeit eines Produktes verbessert und die Zuverlässigkeit einer Schaltsteuerung sichergestellt werden.
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Oben wurde die vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Ausführungsbeispiele erläutert, wobei es sich jedoch von selbst versteht, dass ein Fachmann im entsprechenden Technikbereich dieser Erfindung innerhalb eines Bereichs, der den Gedanken und Rahmen der in folgenden Ansprüchen beschriebenen vorliegenden Erfindung nicht verlässt, diese Erfindung vielfältig modifizieren bzw. verändern kann.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Elektromotor
- 20
- Schaltaktuator
- 21
- Schaltwelle
- 22
- Schaltfinger
- 23, 24, 25, 26
- Schaltschiene
- 100
- Vorrichtung zum Lernen einer Position eines Elektromotors für ein Doppelkupplungsgetriebe
- 110
- Antriebseinheit
- 120
- Messeinheit
- 121
- elektrischer Stromsensor
- 123
- Drehwertgeber
- 130
- Speichereinheit
- 140
- Lerneinheit
