DE3218933C2

DE3218933C2 - Verfahren zum automatischen Ermitteln des Berührpunktes zwischen einer angetriebenen Kupplungsscheibe und einer abtriebsseitigen Kupplungsscheibe

Info

Publication number: DE3218933C2
Application number: DE3218933A
Authority: DE
Inventors: Gerd 3300 Braunschweig Oberpichler; Siegmund 3180 Wolfsburg Scharnau; Hans-Peter 8500 Nürnberg Stein; Karl-Heinz Dipl.-Ing. Dr. 3428 Duderstadt Vatterott
Original assignee: Triumph Adler AG Fuer Buero und Informationstechnik 8500 Nuernberg; TA Triumph Adler AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1982-05-19
Filing date: 1982-05-19
Publication date: 1984-10-31
Also published as: DE3218933A1

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum automatischen Ermitteln des Berührpunktes zwischen einer mittels Motor angetriebenen Kupplungsscheibe und einer im wesentlichen unbelasteten abtriebsseitigen Kupplungsscheibe, von denen die antriebsseitige und/oder die abtriebsseitige Kupplungsscheibe durch einen auf die Andruckelemente der jeweiligen Kupplungsscheibe wirkenden Stellantrieb axial verschiebbar sind/ist. Die Steuerung des Stellantriebes erfolgt dabei derart, daß zunächst die Kupplungsscheiben so weit zusammengeführt werden, daß die antriebsseitige Kupplungsscheibe die abtriebsseitige Kupplungsscheibe in Drehung versetzt, um Haftreibungseinflüsse zu eliminieren. Anschließend erfolgt das Öffnen der Kupplung und die Drehzahl der abtriebsseitigen Kupplungsscheibe wird auf einen Wert gebracht oder gehalten, der sich von der Drehzahl der abtriebsseitigen Kupplungsscheibe so unterscheidet, daß beim nachfolgenden Schließen der Kupplung die Drehzahl bzw. die Tendenz der Drehzahl der abtriebsseitigen Kupplungsscheibe eine meßbare Veränderung erfährt. Die Position, die die Andruckelemente zum Beginn der Änderung der Drehzahl bzw. der Tendenz der Drehzahl der abtriebsseitigen Kupplungsscheibe einnehmen, wird als Berührpunkt gespeichert und für die weiteren Öffnungs- und Schließvorgänge der Kupplung als Berührpunkt verwendet.

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatischen Ermittlung des Berührpunktes der Kupplungsscheiben in Kupplungsanordnungen, die dein Oberbegriff des Patentanspruches 1 entsprechen.

Bei Antrieben, in denen eine kraflsehlüssige Verbindung zwischen einem Antriebsmotor und einem eine Last antreibenden Getriebe häufig gelöst und wieder hergestellt werden muß, ist es sinnvoll, dieses Aufheben und Wiederherstellen der kraftschlüssigen Verbindung zwischen Antriebsmotor und Getriebe automatisch zu bewerkstelligen. Derartige Kupplungsanordnungen und Verfahren zu deren Betätigung sind aus den deutschen Patentanmeldungen OS 27 48 697, OS 29 27 175 und OS 29 46 497 bekannt. Es handelt sich dort um Kupplungsanordnungen, die den Antriebsmotor eines Kraftfahrzeuges mit dem die Antriebsräder des Kraftfahrzeuges antreibenden Getriebe verbinden. Das öffnen und Schließen der Kupplung erfolgt dabei durch Einwirken eines ^ieiianineucs um ein üiiier rcderwirkuug stchcrs des Andruckclement, welches bei fehlender Einwirkung des Stellantriebes die Kupplungsscheiben aneinander preßt und bei Einwirkung des Stellantriebs so gegen die Federwirkung verschiebbar ist, daß sich die Kupplungsscheiben frei gegeneinander drehen können. Gesteuert wird der Stellantrieb durch eine Steuereinheit, die insbesondere das Schließverhalten der Kupplungsanordnung in Abhängigkeit von Betriebsparametern des Kraftfahrzeuges beeinflußt.

In Anordnungen der vorstehend beschriebenen Art muß vor allem I -i stark belasteter Abtriebsseite, /.. B. beim Anfahrvorgang des Kraftfahrzeuges, der Steuervorgang zum Schließen der Kupplung im Hinblick auf folgende Punkte optimiert sein:

a) minimaler Verschleiß der Reibbeläge der Kupplung;

b) minimale Dauer des Schließvorgangcs der Kupp-.urig;

c) ruckfreie Beschleunigung der Last.

Bezüglich dieser Optimierungskritcricn konnte in Versuchen festgestellt werden, daß die kritische Phase beim Schließen der Kupplung vom Beginn des Schließvorganges bis zum ersten Zufassen der Reibelemente der Kupplung andauert. In dieser Phase ist einerseits ein relativ großer Leerweg der Kuppltingsclcmcnte zu überbrücken, anderseits muß das Zufassen der Reibbeläge der Kupplung so sanft wie möglich erfolgen. Um dies zu bewerkstelligen, wird in der deutschen Patentanmeldung OS 29 46 497 vorgeschlagen, den Leerweg der Kupplung durch entsprechende Ansteuerung des Stellantriebes möglichst schnell zu überwinden und dann das weitere Schließen der Kupplung schrittweise vorzunehmen. Es hat sich gezeigt, daß bei einer derartigen Verfahrensweise weder das feste Einstellen eines Leerweges noch das Erfassen des Zeitpunktes, an dem die Reibelemente zuzufassen beginnen, zu befriedigenden Ergebnissen führt. Die Gründe hierfür sind insbesondere darin zu sehen, daß einerseits der Leerweg der Kupplung sich durch den relativ starken Verschleiß, dem die gesamte Kupplungsanordnung unterliegt, unkontrollierbar verändert, anderseits ein unter Zugrundelegung vertretbarer Kosten realisierter Stellantrieb zu träge reagiert bzw. ein genaues Erfassen des Zeitpunktes, an dem die Reibbeläge der Kupplung zuzufassen beginnen, weder über die Drehzahl der antricbsseitigen Kupplungsscheibe noch über die Drehzahl der abtriebsseitigen Kupplungsscheibe möglich ist. Das vorgeschlagene Verfahren führt daher entweder zu einer unvollständigen Überbrückung des Leerweges oder zu Kupplungsstößcn und damit zu einem starken Verschleiß der Reibelemente. Bezogen auf Kraftfahrzeuge hätte dies eine sehr negative Wirkung auf den Fahrkomfort.

Aus vorstehenden Ausführungen ist /u ersehen, daß

ι ein entsprechend der erwähnten Kriterien optimiertes Schließen der Kupplung nur dann erfolgen kann, wenn der Punkt, von dem aus das Schließen der Kupplung erfolgt, der Punkt ist, an dem sich die Kupplungsscheiben gerade berühren, ohne daß ein nennenswertes Drehmoment übertragen wird, so daß das Schließen der Kupplung relativ langsam erfolgen kann, was zu einem sanften, verschlcißarmen Zufassen der Rcibelementc führt. Darüber hinaus kann der Schließvorgang durch Verkürzen des Leerweges schneller durchgeführt wer-

r> den.

Da der Punkt, der im folgenden als Berührpunkt bezeichnet wird, sich aufgrund des Kupplungsverschleißes ständig ändert, wäre ein häufiges Nachstellen notwendig, v.'üs «her in visier» Anwcndup.^sfall^n manuell nicht durchführbar ist. Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, unter Vermeidung der vorstehend aufgeführten Nachteile ein Verfahren anzugeben, mit dessen Hilfe der Berührpunkt der Kupplungsscheiben automatisch ausreichend genau ermittelt werden kann. Die genaue Ermitt-

2Ί lung des Berührpunktes ist notwendig, um die Voraussetzung zu schaffen, eine stillstehende oder sich mit einer ersten Drehzahl drehende abtriebsseitige Welle, die auf ei*-. Last wirkt, mit einer eine zweite Drehzahl aufweisenden antriebsseitigcn Welle, die von einem Motor

in angetrieben wird, mittels einer automatisch betätigten Kupplungsvorrichtung ruckfrei zu verbinden.

Gelöst wird die Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches I. Alternativen zu Verfahrensschritten des Patentanspruches 1 sowie weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die in den Merkmalen des Patentanspruches 1 dargctanc Verfahrensweise erlaubt es, den Berührpunkt zwischen einer abtricbsseitigcn Kupplungsscheibe und einer antriebsseitigen Kupplungsscheibe automatisch so zu ermitteln, daß Störgrößen, die sich als Haftreibung in den Kupplungslagcrn und gegebenenfalls in den mitlaufenden Getriebestufen äußern, eliminiert werden, was sich besonders vorteilhaft auf die Genauigkeit auswirkt.

Auf diese Verfahrensweise nach Patentanspruch 1 aufbauend ist im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 2 eine besonders vorteilhafte praktische Realisierungsmöglichkeit dargetan, den Berührpunkt der Kupplungsscheiben mit sehr großer Genauigkeit zu ermitteln, so daß beim Schließen der Kupplung von diesem Punkt aus trotz relativ geringer Schließgcichwindigkcit der Schließvorgang zum ruckfreien Beschleunigen einer Last in kürzester Zeit bei minimalem Kupplungsverschleiß durchführbar ist. Mit den in den Patentansprüchen 4.7.8.9,12 und 13 gekennzeichneten Merkmalen, die Alternativen zu bestimmten Verfahrensschritten bzw. Ergänzungen zum Patentanspruch 2 darstellen, ergeben sich weitere vorteilhafte Ausgestaltun gen des erfindungsgemäßen Verfahrens, dessen An wendbarkeit dadurch auf nahezu alle denkbaren Fälle ausgedehnt wird. Hierdurch trägt insbesondere auch ei ne Beschleunigung der Berührpunktsuche, welche durci die in den Patentansprüchen 3 bzw. 10 und 11 gekenn zeichneten Alternativen erreicht wird, bei.

Durch die Maßnahmen, die in den Patentansprü chen 5 und 6 dargetan sind, wird den im Kupplungssy stern auftretenden Toleranzen Rechnung getragen, wa zu einer vorteilhaften Minimierung des Verschleiße

sz ι»

fuhrt.

Die Merkmale der Patentansprüche 14 bis 17 schließlich kennzeichnen eine vorteilhafte Vorgehensweise beim Positionieren der Andruckclemcntc der Kupplungsscheiben sowie beim Erfassen der Position der Andruckelemente auf dem Kupplungsweg und geben an, wie der ermittelte Berührpunkt modifiziert wird.

Eünige \usführungsbeispiclc des erfindungsgenUißcn Verfahren·} werden nachfolgend unter Zuhilfenahme der Zeichnungen näher erläutert. Ts zeigt

F i g. I eine schematische Darstellung ei^es Kraftfahrzeugantriebes;

F i g. 2a bis 2d eine Darstellung eines ersten Ausführungsbeispieles in Form von zeitlichen Abläufen;

F i g. 2e Darstellung des ersten Ausführungsbeispielcs in einem Flußdiagramm;

F i g. 3a bis 3d Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispieles in Form von zeillichen Ablaufen;

F i g. 3e Darstellung des zweiten AusführunHsbeispicles in einem Flußdiagramm.

Für die nachfolgende Beschreibung einiger Ausführungsbcispiele des Verfahrens zum automalischen Ermitteln des Berührpunktes zwischen einer mittels Motor angetriebenen Kupplungsscheibe und einer abtriebsseitigen Kupplungsscheibe wurden die Verhältnisse bei Kraftfahrzeugkupplungen zugrundcgelegt, da sich derartige Anordnungen besonders gut zur Darstellung der Problematik eignen. Diese Wahl bedeutet selbstverständlich keine Einschränkung, das erfindungsgemäße Verfahren ist vielmehr bei allen Reibkupplungsa Ordnungen verwendbar, sofern eine entsprechende Aufgabenstellung vorliegt.

F i g. 1 zeigt in einer schematischen Darstellung einen Kraftfahrzeugantrieb.

Ein Motor 1 weist an seiner Welle 2 eine antriebsscitige Kupplungsscheibe 3 auf, die über Druckfedern 3a mit einer Andruckplatte 3b in Wirkverbindung steht. Zwischen der Kupplungsscheibe 3 und der Andrückplatte 3b befindet sich eine in axialer Richtung bewegbare abtriebsseitige Kupplungsscheibe 4, die auf beiden Seiten einen Reibbelag 4a aufweist und mit einer Getriebewelle 5 drehfest verbunden ist. Die Getricbewcllc 5 trägt ein Zahnrad 6, das mit einem weiteren Zahnrad 7 durch axiales Verschieben desselben in Eingriff gebracht werden kann, wobei das Zahnrad 7 drehfest auf einer Getriebewelle 8 lagert, über die weitere Getriebestufen (nicht dargestellt) und die Last (nicht dargestellt) angetrieben werden.

Eine Steuereinheit 9 ist über Leitungen 20 mit einem antriebsseitigen Drehzahlaufnehmer 10. über Leitungen 21 mit einem abtriebsseitigcn Drehzahlaufnehmer 11, über Leitungen 22 mit einem Wegaufnehmer 12 sowie über Leitungen 23 mit einem Stellantrieb 13 elektrisch verbunden.

Der Stellantrieb 13 weist eine Schubstange 14 auf, die auf den ersten Hebelarm 15 eines am Punkt 17 drehbar gelagerten zweiarmigen Hebels 16 wirkt, dessen zweiter Hebelarm 18 in ein mit der Andrückplatte 3b verbundenes Ausrücklager 19 eingreift und mit dem Wegaufnehmer 12 mechanisch verbunden ist.

Die in Fig. ί gezeigte Kupplung 3,3a,3b,4,4a. 19 ist im Normaifall geschlossen, d. h„ durch die auf die Andruckplatte 3b wirkenden Druckfedern 3a ist die abtriebsseitige Kupplungsscheibe 4 an die antricbssciiige Kupplungsscheibe 3 angepreßt, so daß eine reibschlüssige Verbindung zwischen der antriebsseitigen Kupplungsscheibe 3 bzw. der Andruckplatte 36 und der abtriebsseitigen Kupplungsscheibe 4 vorliegt, mittels der ein vom Motor 1 er/cuglcs Drehmoment auf das Getriebe 6,7,8 übertragen werden kann.

Das öffnen der Kupplung 3, 3.7, 3b. 4, 4;i. 19 wird dadurch bewerkstelligt, daß der Stellantrieb 13entsprechcnd einem von der Steuereinheit 9 über Leitung 23 zugeführlcn Signal mittels der Schubstange 14 den ersten Hebelarm 15 des zweiarmigen Hebels 16 in Richtung Λ verschwenkt, wodurch dessen /weiter Hebelarm 18 das Ausrücklagcr 19 und die mit diesem verbundene in Andruckplatte 3b gegen die Kraft der Druckfedern 3;; in Richtung B bewegt. Die reibschlüssige Verbindung zwischen der aniriebsseitigcn Kupplungsscheibe 3 bzw. der Andrückplatte 3/) und der abtricbsseitigen Kupplungsscheibe 4 wird dadurch aufgehoben. Der mit dem zweil') ten Hebelarm 18 des zweiarmigen Hebels 16 verbundene Wcgaufnehmer 12 liefert über Leitung 22 ständig eine Information an die Steuereinheit 9, die die Stellung der Andrückplatte 3b bzw. des Ausriicklagers 19 auf dem Kupplungsweg beschreibt.

Die in F i g. 1 dargestellten Drehzahlaufnehmer 10 und 11 fühlen die Drehzahl der antriebsseitigen Kupplungsscheibe 3 bzw. der abtricbsseitigen Kupplungsscheibe 4 in bekannter Weise an den mit diesen Kupplungsscheiben drehfest verbundenen Wellen 2,5 ab und geben über Leitung 20 bzw. 21 mit diesen abgefühlten Drehzahlen über eine beliebige bekannte Funktion verknüpfte Informationen an die Steuereinheit 9.

In Verbindung mit den Ausführungen zur Fig. 1 erscheinen noch einige Erklärungen zum antriebsseitigen jo Drehzahlaufnehmer 10. zum abtriebsseitigen Drehzahlaufnchiner 11 sowie zum Wcgaufnehmer 12 notwendig. Die von den Drehzahlaufnehmern 10,11 und dem Wegaufnehmer 12 der Steuereinheit 9 zur Verfügung gestellten Informationen können je nach Art der Aufnehmer r, sowohl digitale als auch analoge Informationen sein. Es ist lediglich notwendig, daß die Funktionen, über die die abgetasteten Größen (Drehzahl bzw. Weg) mit den der Steuereinheit 9 zur Verfugung gestellten informationen verknüpft sind, durch die Steuereinheit 9 bei der Auswertung dieser Informationen berücksichtigt werden. Als Beispiele für Drehzahlaufnehmer sind Tachogeneratorcn. die an ihren Ausgängen eine mit der Drehzahl verknüpfte Spannung liefern, oder induktive Impulsgeber, deren Ausgangsgröße eine Frequenz ist, zu nennen. Als Wegaufnchmer könnten z. B. Dreh- oder Schiebepotentiometer zur Anwendung kommen, die an ihren Ausgängen eine mit dem Weg verknüpfte Spannung liefern. Für beide Zwecke gleichermaßen anwendbar sind Lichtschranken, in deren Strahlengang sich eine Codescheibe oder ein Codestreifen befinden und die an ihren Ausgängen in Abhängigkeit von der Unterbrechuiig des Strahlcngangs durch den Codestreifen oder die Codescheibe Impulse liefern. Hierzu ist anzumerken, daß bei der Anwendung von Lichtschrankeneinrichtungen als Wegaufnehmer, die durch diese gelieferten Impulse, z. B. mittels eines Zählers, vorzeichenrichtig zu addieren sind, damit zu jedem Zeitpunkt eine information vorliegt, die die augenblickliche Position beschreibt. Sowohl Drchzahlaufnehmer als auch Wegaufbo nehmer können selbstverständlich mit einem lokalen Analog-Digital-Wandler ausgestattet sein, so daß eine Anaiog-Digital-Wandlung in der Steuereinheit 9 nicht mehr notwendig ist.

Die vorstehend aufgeführten Möglichkeiten der b5 Drehzahlerfassung bzw. der Wegerfassung und ihre Anwendung in Stcuerungsanlagcn sind nur eine kleine Auswahl der dem Steuerungsfachmann bekannten Maßnahmen, so daß eine nähere Beschreibung nicht

ίο

notwendig erscheint.

LIm in Kupplungsanordnungen wie der vorstehend zu F i g. I beschriebenen, zu ermitteln, an welchem Punkt des Kupplungsweges sich die Kupplungsscheiben gerade berühren, sind zwei Verfahren naheliegend:

a) Schließen der Kupplung bei belasteter Abtriebsseite und Erfassen des Punktes auf dem Kupplungsweg, an dem die Dre> zahl der antriebsseitigen Kupplungsscheibe absinkt.

b) Schließen der Kupplung bei unbelasteter Abtriebs- ι seite und Erfassen des Punktes, auf dem Kupplungswcg, an dem die Drehzahl der abtriebsseitigen Kupplungsscheibe größer Null wird.

Beide Möglichkeiten sind, wie Versuche gezeigt haben, zum genauen Ermitteln des Berührpunktes unge- ι eignet. Im Fall a) sind eine hochkonsiante Antriebsdrehzahl, ein sehr schnell reagierender Stellantrieb und ein bei jedem Kupplungsvorgang gleiches Zufassen der Reibbeläge notwendig. Bedingungen, die nur in den seitesten Fällen auftreten. Der nach dieser Methode ermittelte Berührpunkt liegt somit in einem großem Streubereich. Im Fall b) muß die abtriebsseitige Kupplungsscheibe gegen die Haftreibung in den Lagern der Welle, auf der sie drehfest angebracht ist und insbesondere gegen die Haftreibung von über diese Welle angetriebenen leerlaufenden Getrieberädern von einer Drehzahl Null auf eine Drehzahl größer Null gebracht werden. Da sich jedoch die Haftreibung aufgrund ihrer Abhängigkeit von Betriebsparametern, wie z. B. Schmierung an den Lagerstellen. Stellung der Getrieberäder, Betriebstemperatur usw.. unterschiedlich stark auswirken, ist der auf diese Weise ermittelte Berührpunkt sehr ungenau.

Bei Verwendung der nach den beiden vorstehend beschriebenen Verfahren ermittelten Beriihrpunkte treten aufgrund des großen Streubereiches, in dem sie liegen, bei öffnungs- und Schließvorgängen der Kupplung unter Last zwei Extremfäüe aul. Zum einen wird die Kupplung nicht ganz geöffnet, el. h.. die Reibbeläge schleifen aneinander, wodurch ein Wechsel der Gelriebeübersetzung des durch die abtriebsseitige Kupplungsscheibe angetriebenen Getriehes erschwert wird und ein hoher Verschleiß entsteht. Zum anderen wird die Kupplung zu weit geöffnet, so daß ein Schließen von diesem Punkt aus zuviel Zeit beansprucht. Das kann dazu führen, daß bei Verwendung eines Antriebsmotor, dessen Drehmoment mit zunehmender Drehzahl steigt, (z. B. bei Verbrennungsmotoren) und bei vorliegen eines Beschleunigungsvorganges mit belasteter Abtriebsscitc (z. B. Anfahrvorgang bei einem Kraftfahrzeug) die Drehzahl des Antriebsmotors und damit das von der Drehzahl abhängige Drehmoment beim Zupacken der Kupplung bereits so stark angestiegen sind, daß neben einer unkomfortablen Geräuschentwicklung des Antriebsmotor ein längeres Durchrutschen der Kupplung unvermeidlich ist

Um die Verfahren nach a) und b) auftretenden Nachteile zu vermeiden, wird deshalb vorgeschlagen, zunächst die abtriebsseitige Kupplungsscheibe 4 in Drehung zu versetzen, so daß die Haftreibungseinflüsse eliminiert werden. Anschließend erfolgt das öffnen der Kupplung 3, 3a. 36. 4, 4a, 19 und die Drehzahl der antriebsseitigen Kupplungsscheibe 3 wird auf einen Wert gebracht oder gehalten, der sich von der Drehzahl der abtriebsseitigen Kupplungsscheibe so unterscheide daß beim nachfolgenden Schließen der Kupplung 3, 3a, 3ö,4,4a, 19 die Drehzahl bzw. die Tendcri/der Drehzahl der abtriebsseitigen Kupplungsscheibe eine meßbare Veränderung erfährt. Die Position, die die Andruckclemenle zum Ik-irnn der Änderung der Drehzahl bzw. der Tendenz der Drehzahl der abtriebssciligcn Kupplungsscheibe 4 einnehmen, wird als Ueiührpunkt gespeichert \ und für die weiteren öffnungs· und Schließvorgänge der Kupplung als Berührpunkt verwendet. Der auf diese Weise in einer idealen Kupplungsanordnung (exakt parallele Reibflächen, kein Mitnehmereffekt durch die im Kupplungsgehäuse befindliche Lull) ermittelter Berühr-ο punkt ist der Punkt, an dem die antriebsseitige Kupplungsscheibe die unbelastete abtriebsseitige Kupplungsscheibe gerade zu beschleunigen beginnt.

Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens soll nachfolgend unter Zuhilfenahme der Fig. 1, r. 2a bis 2d und 2e naher erläutert werden. Zum besseren Verständnis ist es dabei notwendig, die Fig. I. die eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugantrie!· es zeigt, das Diagramm 2a. in dem die Drehzahl n.\- der antriebsseitigen Kupplungsscheibe 3 in Abhängigkeit 'o von der Zeit I dargestellt ist. das i5iug γλιϊινϊ^Ϊλ das &<c Position sdes Ausrücklagers 19 m Abhängigkeit \on der Zeit r zeigt, das Diagramm 2c. in dem die Drehzahl Π|, der abtriebsseitigen Kupplungsscheibe 4 in Abhängigkeil von der Zeit t dargestellt ist sowie die F ι g. 2d. in :> der die einzelnen Zeitpunkte / — fm zur Zeit t in Beziehung gesetzt sind, im Zusammenhang zu betrachten. Aus (irunden der besseren t'bersichi erfolgt die Beschreibung in tabellarischer Form.

F i g. 2a Zu einem Zeitpunkt fi wird der die antriebs-]o seitigc Kupplungsscheibe 3 antreibende Motor 1 gestartet und gleichzeitig in der Steuereinheit 9 durch Zuführen eines Signals ein Steuerungsablauf (F i g. 2e) initialisiert, der das nachfolgend beschriebene Verfahren automatisch durchführt. Der Motor t beschleunigt vom Zeitr, punkt fi an die antriebsseitige Kupplungsseheibe 3. bis er zu einem Zeitpunkt (.· an seiner Welle 2 eine Antriebs-Solldrehzahl ns,,·, erreicht. Das Erreichen der Antricbs-Soiidrehzahi /m„ s kann dabei dadurch sichergestellt werden, daß durch die Steuereinheit 9 eine bestimmte •in Zeit vorgegeben oder daß der antriebsseitige Drehzahlaufnehmcr 10zyklisch abgefragt wird.

F i g. 2b Die Kupplung 3, 3;;. ib. 4, 4a. .S, die bis zum Zeitpunkt fj offen war. schließt nun und ist zum Zeitpunkt h völlig geschlossen. D.is Schließen der Kupplung ■;■> kann dabei schrittweise oder kontinuierlich dadurch erfolgen, daß der Stellantrieb 13 durch die Steuereinheit mit einem entsprechenden Signal beaufschlagt wird.

F i g. 2c Zu einem Zeitpunkt fi. der zwischen den Zeitpunkten f> und ti liegt, beginnen die Kupplungsscheiben το 3,4 zu greifen und die abtriebsseitige Kupplungsscheibe 4 erreicht zu einem Zeitpunkt f-, die Abtriebs-Solldrehzahl n.\/,s- Die Ermittlung des Zeitpunktes fs erfolgt durch zyklisches Abfragen des abtriebsseitigen Drehzahlaufnehmers 11 mittels der Steuereinheit 9 und vergleichen der abgefragten Information mit einer Referenzinformation, die aus einem Speicher der Steuereinheit 9 geholt oder durch Abfragen des antriebsseitigen Drehzahlaufnehmers 10 gevvonnen wird.

F i g. 2b Zum Zeitpunkt f-, wird die Kupplung 3,3a, fco 4, 4a, 19 wieder geöffnet und ist zum Zeitpunkt f; ganz offen. Das Öffnen erfolgt kontinuierlich oder schrittweise, wie bereits beschrieben.

F i g. 2c Zu einem Zeitpunkt f_N der zwischen den Zeitpunkten fi und f; liegt, kommen die Kupplungsscheiben b5 3,4 außer Eingriff und die Drehzahl n.\_h der abtriebsseitigen Kupplungsscheibe 4 beginnt abzusinken. Zu Zeitpunkt f; wird die vom abtriebsseitigen Drehzahlauf nehmer 11 gelieferte information durch die Steuerein

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ich 9 abgefragt und abgespeichert.

F i g. 2b Nachdem die Kupplung 3, 3a, 36. 4, 4;». 19 ■urn Zeitpunk'. ti ganz geöffnet ist, wird sie sofort wic-. jr um einen Teilweg As geschlossen und zwar dadurch, iaß dem Stellantrieb 13 durch die Steuereinheit "* für :ine Zeit At ein Signal zugeführt wird, so daß dieser jber die Schubstange 14 den zweiarmigen Hebel 16 so verschwenkt, daß das Ausrucklager 19 um einen vorgegebenen Teilweg As entgegen der Richtung B verschoben wird. Das möglichst genaue Zurücklegen des Teilweges As durch das Ausriicklager 19 kann dabei auf zwei verschiedene Arten sichergestellt werden. Zum einen ist es möglich, während des Zurücklegens des Teilweges As den Wegaufnehmer 12 durch die Steuereinheit 9 zyklisch abzufragen, um nach Zurücklegen des Teilwe- r> ges Js das dem Stellantrieb 13 durch die Steuereinheit 9 zugeführtc Signal abzuschalten, so daß die Signaldauer At durch den zurückzulegenden Weg As direkt bc-ϋίίΓίΐΓΓίΊ wird. Zum anderen kann der in ciⁿc^r vnrpevehoncn Zeit At. in eier der Stellantrieb 13 mil dem von der Steuereinheit ' gelieferten Signal beaufschlagt ist, zurückgelegte Ist-Teilweg ///„. durch Abfragen des Wegaufnehmers 12, nach Ablauf der Zeit J;, mittels der Steuereinheit 9 ermittelt werden, die dann durch einen Vergleich zwischen dem Ist-Teilweg J.?/„ und dem Soll- 2^ Teilweg As einen Korrekturwert erzeugt. Dieser Korrekturwert ermöglicht es, das dem Stellantrieb 13 für das Zurücklegen des nächsten Teilweges As zuzuführende Signal bezüglich der Signaldauer At und/oder der Amplitude des Signals derart zu modifizieren, daß der jo Teilweg As mit guter Näherung zurückgelegt werden kann. Bei Zurücklegung jedes weiteren Teilweges As ist entsprechend zu verfahren. Schritt

Fig. 2c Nachdem zu einem Zeitpunkt r* (ι* = ti + At) der Teilweg As zurückgelegt ist, erfolgt eine erneute Abfrage des abtriebsseitigen Drehzahlaufnehmers 11, ein Speichern dieser abgefragten lnforma- Schritt tion und ein Vergleich der zum Zeitpunkt i» ermittelten Information mit der zum Zeitpunkt ti ermittelten Information durch die Steuereinheit 9. Ist die Drehzahl der abtriebsseitigen Kupplungsscheibe 4 zum Zeitpunkt tu kleiner als zum Zeilpunkt ti, wird die Kupplung 3,3u, 3b, 4, 4a. 19 um einen weiteren Teilweg As geschlossen. Schritt Nach Zurücklegung dieses Teilweges As erfolgt eine erneute Abfrage des abtriebsseiligen Drehzahlaufnehmers 11, ein Speichern der abgefragten Information und Schritt ein Vergleich mit der vor der Zurücklegung des Teilweges As ermittelten Information durch die Steuereinheit 9. Dieser Vorgang wird so lange wiederholt, bis zu einem Zeitpunkt fo, die nach Zurücklegung eines Teilwe- w Schritt ges As ermittelte Drehzahl n^b der abtriebsseitigen Kupplungsscheibe 4 größer ist als die vor der Zurücklegung des Teilweges As ermittelte Drehzahl.

F i g. 2b Zum Zeitpunkt r<i wird der Wegaufnehmer 12 durch die Steuereinheit 9 abgefragt. Die abgefragte In- 55 Schritt formation beschreibt dabei die Position des Ausrücklagers 19 auf dem Kupplungsweg, bei der sich die Kupplungsscheiben 3, 4 gerade berühren. Da im Kupplungssystem nicht kontrollierbare Toleranzen auftreten, ist es sinnvoll, zu einem Zeitpunkt fio ein erneutes öffnen der bo Kupplung um einen bestimmten Weg As_x durch Beaufschlagen des Stellantriebes 13 mit einem entsprechenden durch die Steuereinheit 9 erzeugten Signal zu ver- Schritt anlassen, wobei der Weg As_x zweckmäßigerweise etwas größer als ein Teüweg Js gewählt ist. Abschließend wird 1,5 entweder die dem zum Zeitpunkt i, durch das Ausrück- Schritt lager 19 erreichte Punkt auf dem Kupplungsweg entsprechende Information als Berührpunkt B_x abgespei12

'.hen oder cine Information, die ilen Punkt #: beschreibt, der nach dem öffnen der Kupplung 3,3a, 3b. 4, 4a. 19 um den Weg Js₁ durch das Ausrücklager 19 erreicht wird. Welcher der beiden Punkte B\ oder Bi als Berührpt'nki definiert und abgespeichert wird, hängt vom Anwendungsfall ab. Nach erfolgter Abspeichcruhg der Information, die den Berührpunkt ß\ oder ßi beschreibt, beendet die Steuereinheit 9 die Berühi'punktsuche. Wird zu irgendeinem Zeilpunkt ein neuer Berührpunkt ermittelt, so erfolgt ein Austauschen der abgespeicherten Information, die den alten Berührpunkt beschreibt, gegen die Information, die den neuen Berührpunkt beschreibt.

Das vorstehend beschriebene Beispiel eines Verfahrens zur Lrmitilung des Berührpunktes zwischen einer antricbsseitigcn Kupplungsscheibe und einer abtriebsseitcn Kupplungsscheibe wird, wie bereits erwähnt, mittels einer Steuereinheit 9 durchgeführt. Diese Steuereinheit 9 weist dabei sinnvollcrwcisc einen heute in Steueranlagen üblichen Mikroprozessor auf, in dessen internen Speichern Steuerschritic abgespeichert sind. Kombinationen einer Vielzahl derartiger auf einem niedrigeren logischen Niveau liegender Steuerschritte, die dem Mikroprozessor-Fachmann geläufig sind, stellen dabei wiederum übergeordnete Steuerschritte dar und sind als Stcuerprogranim in der Steuereinheit 9 enthalten.

Mit einer Auflistung derartiger übergeordneter Steuerschritte in Verbindung mit dem in Fig. 2e dargestellten Flußdiagramm soll nachfolgend der Steuerungsablauf, der dem zu F i g. 2a bis 2d beschriebenen Verfahren zugrundeliegt, näher erläutert werden.

Initialisieren der Berührpunktsuche durch eine der Steuereinheit 9 zugeführte Information. Fortführung mit Schritt 31.

Abfragen, ob eine vorgewählte Drehzahl /).\„.s der antriebsseitigen Kupplungsscheibe 3 erreicht ist. Wenn nein, Fortführung mit Schritt 31, wenn ja, mit Schritt 32.

Schließen der Kupplung 3,3a, 3b, 4,4a, 19. Fortführung mit Schritt 33.

Abfrage der Drehzahl η Ab der abtriebsseitigen Kupplungsscheibe 4. Fortführung mit Schritt 34.

Abfrage der als Referenzdrehzahl dienenden Drehzahl ni„ der antriebsseitigen Kupplungsscheibe 3. Fortführung mit Schritt 35.

Abfrage, ob die im Schritt 33 abgefragte Drehzahl π_Λ/, der abtriebsseitigen Kupplungsscheibe 4 mit der im Schritt 34 abgefragten Drehzahl /?.,„ der antriebsseitigen Kupplungsscheibe 3 übereinstimmt. Wenn nein, Fortführung mit Schritt 33, wenn ja, mit Schritt 36.

Öffnen der Kupplung 3, 3a, 3b, 4, 4a, Fortführung mit Schritt 37.

Abfrage der Drehzahl n_Abm der abtriebsseitigen Kupplungsscheibe 4. Fortführung mit Schritt 38.

Schritt 38 Speichern der im Schritt 3⁷ abgefragten Drehzahl n,\hn.- Fortführung mit Schritt 39.

Schritt 39 Schießen der Kupplung 3, 3a, 3b, 4, 4a, 19 um einen Teilweg Js. Fortführung mit Schritt 40.

Schritt 40 Abfrage der Drehzahl n.,/,„ der abiriebsseitigen Kupplungsscheibe. Fortführung mit Schritt 41.

n.ifrm ist die Drehzahl der abtriebsseitigen Kupplungsscheibe 4 (F i g. 1) vor Zurücklegung eines Teilweges Js in Schließrichtung und π-us,, die Drehzahl der abtriebsseitiger. Kupplungsscheibe 4 (Fig. 1) nach Zurücklegung eines Teilweges Js in Schließrichtung.

Schritt 41 Speichern der im Schritt 40 abgefragten Drehzahl n_Ahn. Fortführung mit Schritt 42.

Schritt 42 Abfrage, ob die im Schritt 40 abgefragte Drehzahl n.\hn größer ist als die im Schritt 37 abgefragte Drehzahl «λλ,,,· Wenn nein, Fortführung mit Schritt 42a, wenn ja. mit Schritt 43.

Schritt 42a Unideklinieren von πλη,, in /Ji/,,,,. Fortführung mit Schritt 39.

Schritt 43 Speichern einer Information, die die erreichte Position des Ausrücklagcrs auf dem Kupplungswcg beschreibt und somit den Berührpunkt darstellt.

Schritt 44 Beenden der Berührpunktsuchc.

Das vorstehend beschriebene Beispiel des crfindungsgemiißcn Verfahrens ist als Basis-Verfahren zu verstehen, mit dessen Hilfe unter Ausschaltung der Haftreibung der Berührpunkt der Kupplungsscheiben in den meisten Rcibkupplungsanordnungen ausreichend genau ermittelt worden kann. Ausgehend von einer Grundvariantc sind eine ganze Reihe von Alternativen denkbar, die durch Änderung bestimmter Verfahrensschritte oder durch Hinzufügen bestimmter Verfahrensschritte aus dem Basis-Verfahren er/cugl werden können. Diese Varianten des Basis-Verfahrens, von denen einige nachfolgend anhand von Beispielen erläutert werden, sind für den Einsatz, bei bestimmten Problemstellungen besonders geeignet.

Bei Antrieben der /u F i g. 1 beschriebenen Art kann, eine entsprechende konstruktive Ausgestaltung vorausgesetzt, der Fall eintreten, daß die Drch/.uhl der einmal auf die Soll-Drehzahl gebrachten abtriebsseitigen Kupplungsscheibe 4 bei geöffneter Kupplung 3, in, 3b. 4, 4a, 19 nur sehr langsam abfallt, so daß ein exaktes F.rfassen des Berührpunktes mit dem vorstehend beschriebenen Verfahren nicht möglich ist. Um bei derartigen Bedingungen dennoch einen genügend genauen Bcnihrpunkt ermitteln zu können, erfolgt di-shalb eine Al· änderung des zu den 1' ι g. 2a bis 2d beschriebenen Vor fi'hrens ab dem Zeitpunkt (,-. Die alternativen Verfahrensschritte werden nachfolgend unter Zuhilfenahme der Fig. I. Ja bis 3d und 3c erläutert. Auch hier ist es zum besseren Verständnis notwendig, d'e Fig. I. die eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugantriebes zeigt, das Diagramm 3a, in dem die Drehzahl /U_n der antriebsseitigen Kupplungsscheibe 3 in Abhängigkeit von der Zeit t dargestellt ist, das Diagramm 3b, das die Position 5 des Ausrücklagers 19 in Abhängigkeit von der Zeit / zeigt, das Diagramm 3c, in dem die Drehzahl /?,»/> der abtriebsscitigen Kupplungsscheibe 4 in Abhängigkeit von der Zeit f dargestellt ist sowie die F i g. 3d, in der die einzelnen Zeiten h bis /n zur Zeit iin Beziehung gesetzt sind, im Zusammenhang zu betrachten, ίο Fig.3c Nachdem zum Zeitpunkt /7 die Kupplung 3, 3a, 3b. 4,4a. 19 ganz geöffnet ist, fragt die Steuereinheit 9 die vom abtriebsseitigen Drehzahlaufnehmer 11 zur Verfügung gestellte Information zyklisch ab und vergleicht die abgefragte Information mit einer Informa-IS tion, die einer Referenz-Drehzahl Πλ&\ entspricht. Dieser Vorgang wird so lange wiederholt, bis zu einem Zeitpunkt ι» durch die Steuereinheit 9 Übereinstimmung mit der Drehzahl n*t,i festgestellt wird.

F i g. 3b Zu diesem Zeitpunkt h beginnt dann die .'u Steuereinheit 9 die Kupplung um einen Teilweg Js zu schiicSen und beendet diesen Vorgang zu einem Zeitpunkt h (h = /» + Jt).

F i g. 3c Nach dem Beenden des Schließschrittes zum Zeilpunkt u fragt die Steuereinheit die vom abtriebsseiligcn Drehzahlaufnehmer 11 zur Verfügung gestellte Information ab und vergleicht diese Information mit der Information, die der Referenz-Drehzahl n^f,, entspricht. Ist die zum Zeitpunkt /9 abgefragte Drehzahl πμ, der abtriebsseitigen Kupplungsscheibe 4 kleiner als die Rejo fcrenz-Drehzahl Πλλ,. wird die Kupplung 3,3a, 3b. 4,4a, 19 um einen weiteren Teilweg Js geschlossen und es erfolgt eine erneute Abfrage des abtriebsseitigen Drehzahlaufnehmcrs 11 mil anschließendem Vergleich der abgefragten Information mit der Information, die der it Referenz-Drehzahl n,u,_x entspricht durch die Steuereinheit 9. Dieser Vorsprung wird so lange wiederholt, bis zu einem Zeilpunkt tin, die Drehzahl Πλι, der abtricbsscitigcn Kupplungsscheibe 4 größer ist als die Referenz-Drehzahl n.\_hx.

•tu F i g. 3b Zum Zeitpunkt hn erfolgt eine Abfrage des Wegaufnehmers 12 durch die Steuereinheit 9. Die mittels dieser Abfrage gewonnene Information beschreibt die Position des Ausrüeklagcrs 19 auf dem Kupplungswcg. bei der sich die Kupplungsscheiben 3, 4 gerade ■r, berühren, stellt also den Bcrührpunkl B₁ dar. Um den im Kupplungssystem auftretenden Toleranzen Rechnung zu tragen, ist es sinnvoll, die Kupplung 3,3a, 3b. 4,4a, zu einem Zeitpunkt (π um einen Teilweg JS> zu öffnen, so daß das Ausrücklagcr 19 eine Position einnimmt, in ήι der sich die Kuppungsschciben beim Addieren aller Toleranzen, die im Kupplungssystem in Schlicßrichtung auftreten, gerade berühren. Uine dieser Position entsprechende Information kann alternativ zum Beriihrpunkt ßj als Berührpunkt B_t definiert und durch die ')■; Steuereinheit 9 gespeichert werden.

In Ergänzung /um vorstehend beschriebenen Verfahren soll ein diesem Verfahren zugrundeliegender Steucrungsablauf unter Zuhilfenahme der Fig. 3e erläutert werden. Zu F i g. Je ist zu bemerken, daß die Schritte mi bis Jb mit den zu F i g. 2c beschriebenen Schrillen JO bis Jb übereinstimmen, so daß es sich erübrigt, diese crnciii /11 beschreiben. Is wird deshulb in Anlehnung .11; !■ ig. 2e mit clem Schritt 43. der auf den Schritt Jb unmittelbar folgt, fortgefahren.

Schritt 4¹) Abfragen der abtriebsseitigen Drehzah n+t durch die Steuereinheit 9. Fortführung mit Schritt 46.

Schritt 46 Abrufen der Referenz-Drehzahl πλι» aus einem Speicher durch die Steuereinheit 9. Fortführung mit Schritt 47.

Schritt 47 Abfrage: ist die im Schritt 45 -abgefragte Drehzahl η_Λ,, der abtriebssciiigcn Kupplungsscheibe kleiner als die im Schritt 46 abgerufene Referenz-Drehzahl n_AbJ Wenn nein, Fortführung mit Schritt 45, wenn ja. mit Schritt 48.

Schritt 48 Schließen der Kupplung 3,3a, 36,4,4a, 19 um einen Teilweg /IS. Fortführung mit Schritt 49.

Schritt 49 Abfragen der Drehzahl n*/, der abtriebsseitigen Kupplungsscheibe 4 durch die Steuereinheit 9. Fortführung mit Schritt 50.

Schritt 50 Abrufen der Referenz-Drehzahl π.μ,χ aus einem Speicher durch die Steuereinheit 9. Fortführung mit Schritt 51.

Schritt 51 Abfrage: ist die im Schritt 43 abgefragte Drehzahl πμ, der abtricbsseitigen Kupplungsscheibe 4 größer als die im Schritt 50 abgerufene Referenz-Drehzahl η_ΛΛι? Wenn nein, Fortführung mit Schritt 48, wenn ja, mit Schritt 52.

Schritt 52 öffnen der Kupplung um einen Teilweg JSy. Fortführung mit Schritt 53.

Schritt 53 Abfragen der vom Wegaufnehmer zur Verfügung gestellten Information durch die Steuereinheit 9. Fortführung mit Schritt 54.

Schritt 54 Abspeichern der im Schritt 53 abgefragten Information als Berührpunkt. Fortführung mit Schritt 55.

Schrill 55 Beenden des Steuerungsablaufes zur Berührpunktsuche.

Zu den vorstehend beschriebenen Beispielen sind noch einige Bemerkungen erforderlich.

1. Die Kupplung kann selbstverständlich zum Zeilpunkt t\ bereits so weit geschlossen sein, daß ein Drehmoment auf die abtriebsseitige Kupplungsscheibe übertragen wira, vorausgesetzt, der Antriebsmotor ist in der Lage, zum Zeitpunkt des Anlassens die abtriebsseitige Kupplungsscheibe und gegebenenfalls mit dieser verbundene leerlaufende Getrieberäder zu beschleunigen.

2. Die Kupplung: muß bis zum Zeitpunkt u nur so weit geschlossen sein, daß das durch sie übertragene Drehmoment ausreicht, um die abtriebsseitige Kupplungsscheibe /u beschleunigen.

3. Die Kupplung muß /um Zeitpunkt f; sinnvoller Weise nur so weit geöffnet sein, daß das auf die abtriebsseitige Kupplungsscheibe übertragene Drehmoment mindestens so klein ist, daß diese damit nicht beschleunigt werden kann.

4. Das Schließen der Kupplung vom Zeitpunkt ti an kann auch kontinuierlich erfolgen, wenn entweder die Abfrage der abtriebsseitigcn Drehzahl und der anschließende Drehzahlvergleich durch die Steuereinheit schnell genug erfolgt bzw. der Stellantrieb schnell genug reagiert, oder wenn die Steuereinheit zum Zeitpunkt der Drehzahlabfrage gleichzeitig die Position des Ausrücklagers auf dem Kupplungsweg durch Abfragen des Wegaufnehmers ermittelt und eine dieser Position entsprechende Information als potentiellen Berührpunkt abspeichert. In einem Fall legt das Ausrücklager auf dem Kupplungsweg nur einen vernachlässigbaren

ίο kleinen Weg zurück, im anderen FaIi ist, in der Zeit, in der die Steuereinheit durch dei> Vergleich festgestellt hat, ob es sich um den Berührpunkt handelt, die Position des Ausrücklagers bei der letzten Drehzahlabfrage bekannt, so daß damit, obwohl das Ausrücklager nach der letzten Drehzahlabfrage möglicherweise bereits einen nicht vernachlässigbaren Weg zurückgelegt hat, die Position, an deHder Berührpunkt festgestellt wur<k, bekannt ist.

5. Die Drehzahl, die die abtriebsseitige Kupplungs- >o scheibe zum Zeitpunkt fe erreicht hat. muß nur so groß sein, daß sie bis zum Ermitteln des Berührpunktes nicht zu Null wird.

6. Zur Ermittlung des Berührpunktes ist es notwendig, daß zum Zeitpunkt, zu dem sich die Kupplungsscheiben wieder berühren, die abtriebsseitige Kupplungsscheibe eine Drehzahl hat. die die Drehzahltendenz der ab- !ricbsseitigcn Kupplungsscheibe beim Berühren so verändert, daß der Drchzahlverlauf mit Berührung deutlich vom Drehzahlverlauf ohne Berührung unterscheidbar

w ist, d. h. die Steigung der Drehzahlkurve der abtriebsseitigcn Kupplungsscheibe muß sich zum Zeitpunkt, an dem sich die beiden Kupplungsscheiben berühren, so verändern, daß diese Änderung sicher auf die Berührung zurückgeführt werden kann.

J5 Die Ausführungen in den Punkten 1 bis 5 zeigen einige Möglichkeiten auf, wie die beschriebenen Verfahren bezüglich der Zeit, die sie bis zur Ermittlung des Berührpunktes benötigen, optimiert werden können. Wie diese Möglichkeiten steuertechnisch realisiert bzw. in die be-

«o schriebencn Verfahren eingebunden werden können, ist für den Steuerungsfachmann offensichtlich und braucht deshalb nicht näher erläutert zu werden. Lediglich zu Punkt 3 sind unter Zuhilfenahme der Fig. I und 2a bis 2c einige ergänzende Ausführungen, die ein spezielles Verfahren zur Ermittlung der Position, die das Ausrücklager 19 zum Zeitpunkt h erreicht haben muß, betreffen, notwendig. Wie bereits angedeutet, kann der Berührpunkt näherungsweise dadurch bestimmt werden, daß beim ersten Schließen der Kupplung 3, 3a, ob, 4, 4a, 19

τυ eine durch den abtriebsseitigen Drehzahlaufnehmer zur Verfügung gestellte Information von der Steuereinheit 9 daraufhin geprüft wird, ob sie einer Drehzahl größer Null entspricht, lsi dies der Fall, wird die der Position des Ausrücklagcrs 19 entsprechende Information durch die Steuereinheit 9 vom Wegaufnehmer 12 abgefragt und gespeichert. Das öffnen der Kupplung 3, 3a, 36, 4, 4a, 19, das zum Zeitpunkt /5 beginnt, erfolgt dann abweichend von F i g. 2b nur um einen vorwählbaren Weg über die ermittelte Position hinaus. Beim nachfolgenden

so Schließen der Kupplung 3, 3a, 3b, 4, 4a. 19 muß selbstverständlich sichergestellt sein, daß, wie zum Punkt 6 ausgeführt, die antriebsseitige Kupplungsscheibe 3, 3a, 3b die Drehzahltendenz der abtriebsseitigen Kupplungsscheibe 4,4;/ meßbar verändert.

Für den Umgang mit dem ermittelten Berührpunkt zum Zwecke der Modifizierung erscheinen folgende Bemerkungen notwendig. Wie bereits erwähnt, wird die Stellung des Ausriicklagers auf dem Kupplungsweg bei

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der sich die Kupplungsscheiben gerade berühren, durch den Wegaufnehmer abgetastet und als Information der Steuereinheit zur Verfügung gestellt, die diese, gegebenenfalls modifiziert, abspeichert und bei Kupplungsvorgängen in der bereits beschriebenen Weise verwendet. Da die gesamte Kopplungsanordnung einem relativ starken Verschleiß unterliegt, muß in gewissen Abständen der Berührpunkt bzw. die diesem entsprechend gespeicherte Information berichtigt werden. Das kann am einfachsten durch erneute Ermittlung des Berührpunktes und speichern der entsprechenden Information anstelle der dem alten Berührpunkt entsprechenden Information geschehen. Eine andere, sicherere und damit bessere Möglichkeit besteht jedoch darin, die Information mehrerer nacheinander ermittelter Berührpunkte mittels der Steuereinheit zu speichern und bei jeder erneuten Ermittlung eines Berührpunktes, unter Einbeziehung der neuen Information, in der Steuereinheit eine Mittelwerts-Berechnung durchzuführen, so daß sich aufgrund äuß&'<r Einflüsse ungenau ermittelte Berührpunkte nicht gravierend auf das K»pp!ungsverha!ten einer Antriebsvorrichtung auswirken.

Das im vorstehenden in verschiedenen Varianten beschriebene Verfahren zur automatischen Ermittlung des Punktes auf dem Kupplungsweg, bei dem sich die Kupp- 2*> lungsscheiben einer Reibkupplungsanordnung, die bedarfsweise eine krafischlüssige Verbindung zwischen einem Antriebsmotor und einem abtriebsseitig angeordneten Getriebe herzustellen vermag, gerade berühren, ohne daß ein nennenswertes Drehmoment übertragen to wird, ist selbstve-siändlich losgelöst und von den Beispielen zu betrachten. Eine entsprechende Kombination der Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens erlaubt es, in nahezu allen Reiljkupolungsanordnungcn den im vorhergehend definierten derührpunkt durch π Ausschalten der Haftreibung exakt zu ermitteln. Das erfindungsgemäße Verfahren schafft somit die Voraussetzung dafür, daß eine kraftschlüssige Verbindung zwischen einem Antrieb und einem Abtrieb mittels einer Reibkupplung auch unter Last automatisch bei minimalern Kupplungsverschlciß, minimaler Dauer des Kupplungsvorganges und ruckfreier Beschleunigung der LaM. hergestellt werden kann.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum automatischen Ermittein des Berührpunktes zwischen wenigstens einer mittels Mo- s tor angetriebenen Kupplungsscheibe und wenigstens einer im wesentlichen unbelasteten abtriebsseitigen Kupplungsscheibe, von denen die antriebsseitige und/oder die abtriebsseitige Kupplungsscheibe durch einen, auf die Andruckelemenle der jeweili- in gen Kupplungsscheibe wirkenden. Stellantrieb axial verschiebbar sind/ist, wobei die Steuerung des Stellantriebes durch eine Steuereinheit automatisch bewerkstelligt wird, dadurch gekennzeichnet, daß

— die Steuereinheit (9) zunächst sicherstellt, daß die antriebsseitige Kupplungsscheibe (3,3a, 3b) die abtriebsseitige Kupplungsscheibe (4, 4a) in Drehusg versetzt;

— anschließend durch den von der Steuereinheit (9) gesteuerten Stellantrieb (13) die antriebsseitige Kupplungsscheibe (3, 3a, 3b) von der abtriebsseitigen Kupplungsscheibe (4, 4a; so weit getrennt wird, daß das auf die abtriebsseitige Kupplungsscheibe (4, A.°) übertragbare Drehmoment mindestens so klein ist, daß diese nicht mehr beschleunigt werden kann:

— in einem nächsten Schritt durch die Steuereinheit (9) sichergestellt wird, daß sich die Dreh- so zahl do· antriebsseitigen Kupplungsscheibe (3, 3a. 3b) von der Drehz?hl der abtriebsseitigen Kupplungsscheibe (4, 4a,/ eindeutig unterscheidet:

— danach die Kupplungsscheiben (3, 3a. 3b, 4,4a; π durch den mittels der Steuereinheit (9) gesteuerten Stellantrieb (13) wenigstens wieder so weil zusammengeführt werden, daß das auf die abtriebsseitige Kupplungsscheibe (4, Aa) übertragbare Drehmoment ausreicht, diese wieder zu beschleunigen:

— beim Zusammenführen der Kupplungsscheiben (3, 3a, 3b. 4, 4a; die Position der /um Verschieben der beweglichen Kupplungsscheibe (4, 4a; dienenden Andruckelemente (13,14,16. 19) auf dem Kupplungsweg erfaßt wird, bei der sich die Drehzahl der abtriebsseitigen Kupplungsscheibe (4, Aa) an die Drehzahl der antricbsscitigen Kupplungsscheibe (3, 3a. 3b) anzupassen beginnt. ^w

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Steuereinheit eine Verbindung zu einem abtriebsseitigen Aufnehmer aufweist, der eine mit der Drehzahl der abtriebsseitigen Kupplungsscheibe verknüpfte In- v> formation liefert, gekennzeichnet durch die Schriite

a) Initialisierung der Berührpunktsuchc durch eine der Steuereinheit (9) zugeführten Information:

b) nachdem der Antriebsmotor eine bestimmte m> Drehzahl mindestens erreicht hat. Schließen der Kupplung (3, 3a. 3/>. 4, Ah. 19) mittels des durch die Steuereinheit (9) angesteuerten Stellantriebes (13):

c) abfragen der durch den abtriebsseitigen Auf- b^r, nchmer (11) gelieferten, mit der Drehzahl der abtriebsseitigen Kupplungsscheibe (4, 4;ι) verknüDftcn Information und vergleichen der abgefragten Information mit einer Referenzinformation durch die Steuereinheit (9);

d) bei wenigstens näherungsweisem Übereinstimmen der beiden Informationen schnelles Öffnen der Kupplung (3, 3a. 3b, A-. Aa, 19) mittels des durch die Steuereinheit (9) angesteuerten Stellantriebes (13);

c) Abfrage der durch den abtriebsseitigen Aufnehmer (11) gelieferten, mit der Drehzahl der abtriebsseitigen Kupplungsscheibe (4, Aa) verknüpften Information und speichern dieser Information mittels der Steuereinheit (9);

f) schließen der Kupplung (3,3a, 3b, A, 4a, 19) um einen Teilweg, wobei ein Teilweg einem bekannten Wegintervall des ebenfalls bekannten maximal möglichen Kupplungsweges entspricht:

g) Abfrage der durch den ablriebsseitigen Aufnehmer (11) gelieferten, mit der Drehzahl der abtriebsscitigen Kupplungsscheibe (4, Aa) verknüpften Information und Speichern dieser Information mittels der Steuereinheit (9);

h) vergleichen der vor dem letzten Teilweg gewonnenen Information mit der nach dem letzten Teilweg gewonnenen Information:

i) für den Fall, daß die Drehzahl, die der vor dem letzten Tei'wcg gewonnenen Information entspricht, größer ist als die Drehzahl, die der nach dem letzten Teilweg gewonnenen Information entspricht, Weiterführung des Verfahrens mit Verfahrensschritt f):

j) für den Fall, daß die Drehzahl, die der vor dem letzten Teilweg gewonnenen Information entspricht, kleiner ist als die Drehzahl, die der nach dem letzten Teilweg gewonnenen Information entspricht, beenden der Berührpunktsuche und speichern einer Information, die die erreichte Stellung der Andruckclcmente (13, 14, 16, 19) auf dem Kupplungsweg beschreibt.

3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Verfahrensschritte a)und b) im Anspruch 2 durch folgenden Verfahrensschritt ersetzt werden:

p) Initialisierung der Berührpunktsuche durch eine der Steuereinheit (9) zugeführten Information, wobei die Kupplung (3, 3a, 36. 4, Au, 19) zum Zeitpunkt der Initialisierung geschlossen ist.

4. Verfahren mich Ansprüchen 1 und 2 oder 1. und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verfahrensschrittc e) bis j) durch folgende Verfahrensschritte ersetzt werden:

k) zyklisches Abfragen der durch den abtriebsseitigen Aufnehmer (U) gelieferten, mit der Drehzahl der abtricbsscitijjcn Kupplungsscheibe (4, 4a; verknüpften Information und vergleichen der jeweils abgefragten Information mit einer in der Steuereinheit (9) gespeicherten Information, die einer Soll-Drehzahl der abtriebsseitigen Kupplungsscheibe (4,4.;;cntsprii.ht:

I) hei wenigstens naherungsweiser Übereinstimmung der im Vcrfahicnsschrill k) verglichenen Informationen, schließen der Kupplung (3, 3a. 3b. 4, An. 19) um einen Teilweg, wobei ein Teilweg einem bekannten Wegintcrvall des eben-

falls bekannten maximal möglichen Kupplung.swegus entspricht;

in) abfragen der durch den abiricbsscitigen Aufnehmer (11) gelieferten mil der Drehzahl der abtriebsseitigen Kupplungsscheibe (4, Au) verknüpften Information und vergleichen dieser Information mit der in der Steuereinheit (9) gespeicherten Information, die einer Soll-Drehzahl der ebtriebsseitigen Kupplungsscheibe (4, Aa) entspricht;

n) für den Fall, daß die Drehzahl, die der im Verfahrensschritt m) abgefragten Information entspricht, kleiner ist als die Soll-Drehzahl, schließen der Kupplung (3,3a, 3b, 4,4a, 19) um einen Teilweg und fortführen des Verfahrens mit Verfahrensschritt m);

o) für den Fall, daß die Drehzahl, die der im Verfahrsnsschritt m) abgefragten Information entspricht, größer ist als die Soll-Drehzahl, beenden der Berührpunktsuche und speichern einer Information, die die erreichte Stellung der Andruckelemente (13, 14, 16, 19) auf der-- Kupplungsweg beschreibt.

5. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2 oder I, 2 und 3 oder 1, 2 und 4 oder 1, 2, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die im Verfahrensschritt j) oder

o) ermittelte Information, die die Stellung der Andruckelemente (13, 14, 16, 19) auf dem Kupplungsweg beschreibt, durch eine in der Steuereinheit (9) gespeicherte Information, die sämtliche im Kupplungssystem in Schließrichtung auftretenden Wegtoleranzen berücksichtigt, ergänzt wird, so daß die gewonnene Gesamtinformation die Stellung der Andruckelemente (13, 14, 16, 19) auf dem Kupplungsweg beschreibt, bei der sich die Kupplungsscheiben (3,3a, 3b, 4,Aa) im ungünstigsten Fall gerade berühren, ohne daß ein nennenswertes Drehmoment übertragen wird.

6. Verfahren nach Ansprüchen 1,2 und 5 oder 1.2, 3 und 5 oder 1,2,4 und 5 oder 1,2,3,4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Andruckelemer.'e (13, 14, 16,19) der Kupplungsscheiben (3,3a, 3b, A, Aa) nach beenden der Berührpunktsuche in die durch die Gesamtinformation beschriebene Stellung auf dem 4^ri Kupplungsweg gebracht werden.

7. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2 oder 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Initieiisierung der Berührpunktsuche im Verfahrensschritt a) oder im Verfahrensschritt p) dadurch erfolgt, daß w mit dem Starten des Antriebsmotor (1) der Steuereinheit ^9) eine entsprechende Information zugeführt wird.

8. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bis zur Durchführung des Ver- w fahrensschrittes b) durch die Steuereinheil (9) eine Zeil vorgegeben wird, in der der Antriebsmotor (1) eine bestimmte Drehzahl mindestens Frreichl.

9. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, wobei die Steuereinheit (9) zusätzlich mit einem antriebsseiti- bo gen Aufnehmer, der eine mit der Drehzahl der antriebsseitigen Kupplungsscheibe verknüpften Information liefert, verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitpunkt des Beginns des Verfahrensschrittes b) durch abfragen der vom antriebsscitigen bS Aufnehmer (10) gelieferten Information und vergleichen mit einer in der Steuereinheit (9) gespeicherten Information, die einer bestimmten Drehzahl des Aniricbsnuilors (1) enispriehl, durch die Steuereinheit (9) uriniitsli wird, die bei niiherung.swciser Übereinstimmung der beiden Informationen den Verfahrensschritt b) auslöst.

10. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß beim Schließen der Kupplung (3,3.7. ib. 4,4.1. 19) im Verfahrensschriit b) die Steuereinheit (9) die vom abtriebsseiiigcn Aufnehmer (11) gelieferte Information dahingehend prüft, ob sie einer Drehzahl der abtriebsseitigen Kupplungsscheibe (4, Aa)entspricht, die größer Null ist, und daß bei Feststellen einer Drehzahl größer Null die Steuereinheit (S) eine Information, die die Position der Andruckelemente (13, 14, 16, 19) auf dem Kupplungsweg zu diesem Zeitpunkt beschreibt, speichert.

11. Verfahren nach Ansprüchen 1, 2 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Öffnen der Kupplung (3,3a, 3b, 4,4a, 19) im Verfahrensschritt d) um einen vorwählbaren Weg über die im Anspruch 9 ermittelte Position hinaus erfolgt

!2. Verfahren nach Ansprüchen < und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die im Verfahrensschritt c) zum Vergleich benötigte Referenzinformation einem in der Steuereinheit (9) enthaltenen Speicher entnommen wird.

13. verfahren nach Ansprüchen 1 und 2 wobei die Steuereinheit (9) mit einem antriebsseitigen Aufnehmer (11). der eine mit der Drehzahl der antriebsseitigen Kupplungsscheibe (3,3a. 3b) verknüpften Information liefert, verbunden ist. dadurch gekennzeichnet, daß die im Verfahrensschritt c) zum Vergleich benötigte Referenzinformation durch Abfragen des antriebsseitigen Aufnehmers (10) gewonnen wird.

14. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schließen und/oder das Öffnen der Kupplung (3, 3a. 3b, 4, 4a, 19) dadurch erfolgt, daß dem Stellantrieb (13) für jeden Teilweg durch die Steuereinheit (9) ein Signal zugeführt wird, das so bemessen ist, daß der Stellantrieb (13) die Andruckelcmente (13, 14, 16, 19) der antriebsseiti- £jn und/oder die abtriebsseitige Kupplunngsscheibe (3,3a. 3b, 4,Aa)um diesen Teiiweg axial verschiebt.

15. Verfahren nach einem oder rrehrerp.n der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (9) alle Bewegungen um einen vorgegebenen Teilweg vorzeichenrichtig addiert, so daß zu jedem Zeitpunkt in der Steuereinheit (9) eine Information, die die Stellung der Andruckelemente (13, 14, 16, 19) der Kupplungsscheiben (3, 3a, 3b, 4, 4a^ auf dem Kupplungsweg beschreibt, zur Verfügungsteht.

16. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die den Berührpunkt repräsentierende Information, die die Sie'i'jng der Andruckelemtnte (13, 14, 16, 19) auf dem Kupplungsweg beschreibt, so lange gcspcicheii bleibt, bis eine erneuie Ermittlung des Berührpunktes durchgeführt ist. und daß dann die den alten Berünrpunkt repräsentierende Information gegen die dem neuen Berührpunkt repräsentierende Information ausgetauscht wird.

17. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß aus mehreren ermittelten Berührpunkten ein Mittelwert gcbilde, wird.