WO2001033093A1 - Betätigungsvorrichtung für eine kupplungsvorrichtung - Google Patents

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WO2001033093A1
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actuating
predetermined
switching position
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Reinhard Berger
Michael Gallion
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Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg
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Definitions

  • the invention relates to an actuating device for actuating a clutch device.
  • a coupling device is in particular a device which can transmit a torque between an input shaft and an output shaft and which can be switched to different switching positions by means of an actuating device, so that this transmissible torque can be changed or can become zero
  • the clutch device is designed with or without a power split and preferably has a starting clutch or a friction clutch or a reversing clutch or a multi-plate clutch or a magnetic powder clutch or a converter lock-up clutch or the like.
  • the coupling device is particularly preferably designed as an electronically controlled coupling device, so that switching operations are carried out electronically controlled.
  • Such an electronically controlled coupling device is described, for example, by the applicant under the name EKM and offered on the market.
  • An actuating device in the sense of the present invention has in particular an electric motor or hydraulic drive.
  • the actuating device has a drive as an electric motor, which loads a slave cylinder piston via a transmission, so that a piston surface of this slave cylinder piston loads a master cylinder piston via hydraulic fluid.
  • This master cylinder is preferably coupled to a pressure plate arranged movably with respect to a clutch plate, so that the force acting between this pressure plate and this clutch plate can be adjusted by means of the electric motor.
  • An actuating device for actuating a clutch device is already known from DE 44 33 825.
  • This actuator has one Incremental displacement sensor, which detects changes in position of the coupling device. This incremental displacement sensor is compared from time to time by checking on the one hand whether the actuating device is supplied with energy, and on the other hand checking whether the incremental displacement sensor indicates changes in position or not. If the incremental travel indicator indicates a position standstill and at the same time it is determined that the actuating device is being supplied with energy, the conclusion is drawn that the actuating device strikes against a stop.
  • the invention has for its object to provide an actuator that is technically different.
  • a motor vehicle clutch device according to the invention is the subject of claim 34.
  • a method according to the invention is the subject of claim 35.
  • an actuating device for actuating a clutch device which has a
  • Switch position determination device determines the switch position of this actuating device independently of a possibly provided displacement measuring device under predetermined conditions.
  • This displacement measuring device which is optionally provided in the context of the solutions and embodiments according to the invention, is in particular a displacement measuring device which softens the switching position or changes in switching position measures at least one component of the actuating device or the coupling device under predetermined conditions, in particular by means of a sensor system.
  • the displacement measuring device is designed as an absolute displacement measuring device or as an incremental displacement measuring device.
  • This position measuring device preferably detects the number of markings which are arranged along the path.
  • the switch position determination device determines at least one switch position, specifically independent of characteristic values generated by the displacement measuring device.
  • an actuating device is provided with
  • Switch position determining device determines a characteristic value and compares this characteristic value with a predetermined characteristic value limit for this characteristic value, this characteristic value, and in particular the characteristic value limit, being independent of any distance measuring device that may be provided.
  • the ascertained or ascertained characteristic value is preferably an electrical characteristic value, such as the electrical current or the electrical voltage or the like, with which a drive device of the actuating device is supplied.
  • the characteristic value is preferably the mechanical resistance which is opposed to a movement of the actuating device when the coupling device is actuated.
  • the switching position determination device indicates that the actuating device is switched in a predetermined switching position or in a predetermined switching position range. In the sense of the present invention, the switch position is displayed in particular absolutely or relative to a second switch position.
  • an actuating device which has a switch position determination device which, if appropriate, determines a characteristic value and compares the time gradient of this characteristic value and this time gradient of the characteristic value with at least one predetermined characteristic value gradient limit.
  • the switch position determination device shows in Dependency of this comparison on at least one predetermined switching position of the actuating device, this characteristic value being independent of a possibly provided displacement measuring device or independent of a measured switching position of the actuating device.
  • a switching position is in particular a predetermined position which can be determined absolutely.
  • such a switching position can also be a switching position range, that is to say a range of individual, absolutely definable positions or switching positions, which are of coherent design or are assigned to one another in accordance with a predetermined characteristic.
  • the characteristic value which is used by the shift position determination device to determine a predetermined shift position of the actuating device is preferably an operating characteristic value, that is to say a characteristic value which relates to the operation of the actuation device or the clutch device and / or the operation of a motor vehicle with an actuation device according to the invention or with a clutch device changed.
  • the switching position determination device particularly preferably uses exactly one characteristic value and / or exactly one operating characteristic value for determining at least one predetermined switching position.
  • the switching position determination device preferably uses a predetermined operating characteristic value of the drive device of the actuating device, which is particularly preferably designed as an electric motor.
  • this electric motor is designed to be voltage-controlled, so that a predetermined voltage is applied to the electric motor for operating the electric motor or for operating the actuating device, the switching position determination device changing a characteristic value at a predetermined voltage, i.e. an operating characteristic value, such as used in particular the electrical current or an electrical resistance or the like for determining a predetermined switching position.
  • a predetermined voltage i.e. an operating characteristic value, such as used in particular the electrical current or an electrical resistance or the like for determining a predetermined switching position.
  • an electric motor designed as a drive device of the actuating device is designed to be voltage-controlled, the electrical current being able to change as a function of the switching positions of the actuating device during operation at a predetermined voltage, and the switching position determining device and this electrical current and / or the latter used over time for determining at least one predetermined switching position of the actuating device.
  • a measuring device of the switching position determination device preferably measures at least one operating characteristic value for determining a predetermined switching position.
  • an actuating device has a switching point determining device which measures exactly one operating characteristic value, which is in particular an operating characteristic value of the actuating device or the coupling device or a motor vehicle with an actuating device according to the invention, the switching position determining device determining at least one predetermined switching position of the actuating device by means of this ,
  • the switching position determining device determining at least one predetermined switching position of the actuating device by means of this .
  • not one, but only one operating characteristic value is measured, which is particularly preferably neither a switching position nor a change in the switching position of the actuating device, at least one predetermined switching position of the actuating device being determined by means of this measured operating characteristic.
  • This determination can be designed as a direct conclusion to a predetermined switching position or by processing this characteristic value or in some other way.
  • this characteristic value can be processed arithmetically, and preferably taking functional dependencies into account.
  • an operating characteristic value is in particular an electrical or hydraulic or mechanical characteristic value.
  • an actuating device in which a switch position determination device generates at least one signal which is dependent on the mechanical resistance which is opposed to the actuating device during an actuation within the adjustment range of the actuating device.
  • the adjustment of the Actuating device opposes a mechanical resistance within its adjustment range in the end areas of this adjustment range and / or in at least one intermediate position and / or essentially in the entire adjustment range, which is different from the mechanical resistance in at least one predetermined position within the adjustment range.
  • the different mechanical resistance can in particular be formed by end stops and / or by a profiling provided on a moving part, in which a spring-loaded element engages, or in some other way.
  • a circumferential profiling is preferably provided on an output shaft of an electric motor serving as a drive device, in which a spring-loaded element engages, so that the movement of this motor shaft in different switching positions is opposed by the spring-loaded element with a different resistance.
  • a profile is preferably provided on an element actuated by an electric motor, in which a spring-loaded element extends, so that this spring-loaded element opposes a different mechanical resistance to the movement of the transmission in different switching positions.
  • the object is further achieved by an actuating device with a switching position determination device according to claim 8.
  • Switch position determination device is designed such that it can determine at least one switch position of the actuating device even in the event of a total failure of an optionally provided displacement measuring device. According to the invention, it is preferably provided that regardless of whether a displacement measuring device is present, if it displays a value at all or if it indicates a constant value, which is constant even when the actuating device moves, the switching position determination device determines at least one predetermined switching position. Particularly preferably, the switch position determination device determines at least two, preferably at least three different switch positions, even in the event of a total failure of an optionally provided measuring device. The switching position determining device particularly preferably determines at least one predetermined switching position redundantly with respect to a displacement measuring device, specifically independently of this displacement measuring device.
  • the object is further achieved by an actuating device with a displacement measuring device and a switching position determination device according to claim 9.
  • the path measuring device detects switching positions of the actuating device under predetermined conditions. These measured switching positions are used in particular to control the actuating device. It is preferably provided that a drive device of the actuating device has an electric motor, this electric motor being designed to be voltage-controlled and the voltage applied to the electric motor depending on the switching position that the displacement measuring device has determined. Under predetermined conditions, an initiation signal is generated which causes the displacement measuring device to be switched off or disconnected or the value generated by the displacement measuring device is no longer used to control an electric motor or the value displayed by the displacement measuring device is set to a constant value which does not change during a movement of the actuating device for at least a predetermined period of time.
  • the switch position determination device After or when the displacement measuring device is switched off, the switch position determination device has the effect that the drive device, in particular an electric motor, is supplied with a predetermined total energy within a certain period of time, which is dimensioned such that the actuating device is moved against a predetermined stop.
  • the drive device in particular an electric motor
  • a voltage is applied to an electric motor for a predetermined period of time, this voltage or this period of time being dimensioned such that the actuating device is moved securely against a stop, regardless of the switching position in which the actuating device was previously within the Switching range, that is, within the range of the extreme switching position.
  • the voltage and the time period or the energy with which the drive is supplied are dimensioned so large that a stop is also achieved when the actuating device was previously maximally away from this stop.
  • total energy is also to be understood in particular to mean the application of a voltage for a predetermined period of time.
  • This sequence which is started by an initiation signal, is in particular an emergency run, which is started when it has been determined that the distance measuring device is not generating correct values or when the distance measuring device has failed or when other conditions, such as, in particular, insufficient confidence in the displayed values of the measuring device, given are.
  • the sequence started by the initiation signal is particularly preferably started according to a predetermined characteristic, such as, for example, at predetermined time intervals or at predetermined switching conditions.
  • the clutch device is opened or closed to a maximum under predetermined conditions, this maximum opening or maximum closing being started by the initiation signal and wherein a control device preferably specifies that a maximum opening or maximum closing of the clutch device in a current driving situation Vehicle with coupling device and actuating device does not affect the current driving situation of this motor vehicle, or influences it only slightly.
  • an initiation signal can be generated, for example, when a motor vehicle is stopped and the brake is applied.
  • the object is further achieved by an actuating device with a displacement measuring device and a switching position determination device according to claim 10.
  • Position measuring device reactivated when the stop position was recognized.
  • the path measuring device is opened in particular when activated or after activation a predetermined value is set or held at the value which the displacement measuring device indicated when switching off or at the value to which the displacement measuring device is set when switching off. Then, ie after activation, the displacement measuring device, based on this set value, again shows changes in displacement of the actuating device.
  • the switching position determination device can preferably determine at least three different switching positions of the actuating device.
  • the shift position determination device determines, under predetermined conditions, at least one shift position which is arranged between the shift positions delimiting the adjustment range of the clutch device or the actuating device.
  • the switching position determination device preferably determines a movement characteristic value which depends on at least one operating characteristic value which is dependent on the
  • Switch position determination device is measured. This measured operating characteristic value is in particular not a switch position. It is further preferred that the gradient of a movement characteristic value is determined. Which gradient position is switched is preferably determined on the basis of this gradient of a movement characteristic value or on the basis of this movement characteristic value.
  • the movement characteristic value particularly preferably depends on an electrical characteristic value of an electric motor.
  • This electric motor has in particular the drive device of the actuating device.
  • the electrical characteristic value of the electric motor is in particular an electrical resistance of the electric motor or an electric current of the electric motor or an electric voltage of the electric motor.
  • the movement characteristic value preferably depends on the effective directions in which the actuating device and / or the drive and / or the electric motor are loaded.
  • the movement characteristic value or the gradient of the movement characteristic value is preferably monitored, it being indicated when a local extremum occurs over the course of time of this movement characteristic value that a predetermined switching position of the actuating device has been reached. When an extreme occurs, it is particularly preferably indicated that the actuating device is switched in a predetermined switching position.
  • the switching position determination device preferably uses at least one second characteristic value and in particular at least one second operating characteristic value or a characteristic value which is a function of the movement characteristic value in order to differentiate and display switching positions more accurately, reliably or in more detail.
  • This second characteristic value is, in particular, a characteristic value which depends on the energy or the maximum energy with which the drive device of the actuating device is supplied under predetermined conditions, and in particular in starting phases.
  • the second characteristic value the maximum value of a predetermined function which is dependent on a time integral of the movement characteristic value and which can occur during a predetermined time interval, is particularly preferred.
  • This predetermined time interval is in particular a time interval of predetermined length, which begins when the drive device, the actuating device, in particular an electric motor, is started.
  • a movement characteristic value is determined, which is compared with a predetermined characteristic value limit for this movement characteristic value.
  • a switching position of the actuating device is determined under predetermined conditions.
  • Such a switch position, which is determined, is in the sense of the present invention in particular also a switch position range.
  • the characteristic value limit preferably depends on the second characteristic value, in particular the characteristic value, which is a function of the movement characteristic value.
  • a movement characteristic value is in particular a characteristic value which depends on at least one of the characteristic values which influence the movement of the actuating device.
  • the Movement characteristic value a characteristic value which depends on the mechanical resistance which is opposed to a movement of the actuating device.
  • the movement characteristic value when the drive device, in particular the electric motor is greater than the characteristic value limit for this movement characteristic value, this characteristic value limit in turn being greater than the second characteristic value.
  • the characteristic movement value and the second characteristic value are each greater than the characteristic value limit for the movement characteristic value when the actuating device is in contact with a stop.
  • the actuating device has a displacement measuring device which detects an actual position which is compared with a predetermined desired position when it has been determined that the actuating device has reached a predetermined switching position or a stop position. This target position is assigned to this stop position or this switching position in accordance with a predetermined characteristic. If necessary, the target position and the actual position are brought into agreement.
  • the object is further achieved by an actuating device with a switching position determination device according to claim 29.
  • the actuating device has a drive device which can act on the actuating devices in different directions of action.
  • the drive device is designed in particular as an electric motor.
  • the energy or a characteristic value determining this energy such as, for example, electrical voltage and the duration of the electrical voltage with which the drive device is acted upon without changing the direction of the actuating device or the drive device, is based on a predetermined total energy input or on a predetermined voltage and a predetermined voltage Time period or the like set or limited.
  • the drive device is switched off at least temporarily when the drive device is connected to it Total energy input was supplied without the drive device or the actuating device being loaded in different directions of action.
  • the determination of the total energy input particular preference is given to taking into account only those current energy inputs which are greater than a predetermined energy input. In particular, those energy inputs which are too low to overcome the system friction of the actuation device and to cause a movement of the actuation device are not taken into account.
  • a (end) stop position is reached when this maximum total energy input has been introduced into the drive device of the actuating device without the direction of action having been changed.
  • the object is further achieved by an actuating device according to claim 31.
  • the actuating device or a device comprised by this determines different switching positions of the coupling device.
  • the actuating device has a drive device, such as in particular an electric motor, and in particular determines a confidence value, by means of which it can be quantitatively or qualitatively evaluated with what probability the shift positions of the clutch device have been correctly determined.
  • the maximum total energy input that is fed to the electric motor is set to a predetermined value.
  • the object is further achieved by a motor vehicle clutch device according to claim 34.
  • the object is further achieved by a method for operating an actuating device according to claim 35.
  • control and terms derived therefrom are to be understood broadly within the meaning of the invention. In particular, it includes rules and / or taxes in the sense of DIN.
  • Figure 1 shows a first exemplary embodiment of the invention in a schematic, partially sectioned view.
  • FIG. 2 shows a second exemplary embodiment of the invention in a schematic, partially sectioned view
  • Fig. 3 shows an exemplary course of the mechanical resistance in
  • FIG. 1 schematically shows a vehicle 1 with a drive unit 2, such as an engine or internal combustion engine. Furthermore, a torque transmission system 3 and a transmission 4 are shown in the drive train of the vehicle.
  • the torque transmission system 3 is arranged in the power flow between the engine and the transmission, a drive torque of the engine being transmitted via the torque transmission system to the transmission and from the transmission 4 on the output side to an output shaft 5 and to a downstream axis 6 and to the wheels 6a.
  • the torque transmission system 3 is designed as a clutch, such as a friction clutch, multi-plate clutch, magnetic powder clutch or converter lock-up clutch, the clutch being a self-adjusting, wear-compensating clutch.
  • the transmission 4 is shown as a manual transmission, such as a multi-speed transmission.
  • the transmission can also be an automated manual transmission, which can be shifted automatically by means of at least one actuator.
  • an automated manual transmission is to be understood as an automated transmission which is shifted with an interruption in the tractive force and the shifting operation of the transmission ratio is carried out by means of at least one actuator.
  • an automatic transmission can also be used, an automatic transmission being a transmission essentially without interruption of tractive power during the switching operations and which is generally constructed by means of planetary gear stages.
  • a continuously variable transmission such as a conical pulley belt transmission
  • the automatic transmission can also be designed with a torque transmission system 3 arranged on the output side, such as a clutch or friction clutch.
  • the torque transmission system can also be designed as a starting clutch and / or reversing set clutch for reversing the direction of rotation and / or a safety clutch with a selectively controllable, transferable torque.
  • the torque transmission system can be a dry friction clutch or a wet friction clutch that runs, for example, in a fluid. It can also be a torque converter.
  • the torque transmission system 3 has an input side 7 and an output side 8, a torque being transferred from the input side 7 to the output side 8 by the clutch disc 3a being force-applied by means of the pressure plate 3b, the plate spring 3c and the release bearing 3e and the flywheel 3d.
  • the release lever 20 is actuated by means of an actuating device, such as an actuator.
  • the torque transmission system 3 is controlled by means of a control unit 13, such as a control unit, which can include the control electronics 13a and the actuator 13b.
  • a control unit 13 such as a control unit
  • the actuator and the control electronics can also be arranged in two different structural units, such as housings.
  • the control unit 13 can contain the control and power electronics for controlling the electric motor 12 of the actuator 13b. In this way it can advantageously be achieved, for example, that the system requires the installation space for the actuator with electronics as the only installation space.
  • the actuator consists of a drive motor 12, such as an electric motor, the electric motor 12 acting on a master cylinder 11 via a gear, such as worm gear or spur gear or crank gear or threaded spindle gear. This effect on the master cylinder can take place directly or via a linkage.
  • the movement of the output part of the actuator, such as the master cylinder piston 11a is detected with a clutch travel sensor 14, which detects the position or position or the speed or the acceleration of a quantity which is proportional to the position or engagement position or the speed or acceleration of the clutch.
  • the master cylinder 11 is connected to the slave cylinder 10 via a pressure medium line 9, such as a hydraulic line.
  • the output element 10a of the slave cylinder is operatively connected to the release lever or release means 20, so that a movement of the output part 10a of the slave cylinder 10 causes the release means 20 to also be moved or tilted in order to control the torque which can be transmitted by the clutch 3.
  • the actuator 13b for controlling the transmissible torque of the torque transmission system 3 can be actuatable by pressure medium, i.e. it can be equipped with a pressure medium transmitter and slave cylinder.
  • the pressure medium can be, for example, a hydraulic fluid or a pneumatic medium.
  • the actuation of the pressure medium transmitter cylinder can be provided by an electric motor, wherein the electric motor 12 can be controlled electronically.
  • the drive element of the actuator 13b can also be another drive element, for example actuated by pressure medium.
  • Magnetic actuators can also be used to adjust a position of an element.
  • the transferable torque is controlled in that the friction linings of the clutch disc are pressed in a targeted manner between the flywheel 3d and the pressure plate 3b.
  • the application of force to the pressure plate or the friction linings can be controlled in a targeted manner via the position of the disengaging means 20, such as a disengagement fork or central release device, the pressure plate being able to be moved between two end positions and can be set and fixed as desired.
  • One end position corresponds to a fully engaged clutch position and the other end position corresponds to a fully disengaged clutch position.
  • a position of the pressure plate 3b can be controlled, for example, which is in an intermediate region between the two end positions.
  • the clutch can be by means of the targeted activation of the disengaging means 20 can be fixed in this position.
  • transmissible clutch torques that are defined above the engine torques currently pending. In such a case, the currently occurring engine torques can be transmitted, the torque irregularities in the drive train being damped and / or isolated in the form of, for example, torque peaks.
  • control such as control or regulation
  • Torque transmission system sensors are still used, which at least temporarily monitor the relevant variables of the entire system and provide the state variables, signals and measured values necessary for control, which are processed by the control unit, with a signal connection to other electronic units, such as motor electronics or electronics an anti-lock braking system (ABS) or an anti-slip control (ASR) can be provided and can exist.
  • ABS anti-lock braking system
  • ASR anti-slip control
  • the sensors detect, for example, speeds such as wheel speeds, engine speeds, the position of the load lever, the throttle valve position, the gear position of the transmission, an intention to shift and other vehicle-specific parameters.
  • the electronic unit such as computer unit, the control unit
  • the transmission is designed as a step change transmission, the gear ratios being changed by means of a shift lever or the transmission being actuated or operated by means of this shift lever.
  • at least one sensor 19b is arranged on the operating lever, such as shift lever 18, of the manual transmission, which detects the intention to shift and / or the gear position and forwards it to the control unit.
  • the sensor 19a is articulated on the transmission and detects the current gear position and / or an intention to shift. Switching intention detection using at least one of the two sensors 19a, 19b can thereby take place that the sensor is a force sensor which detects the force acting on the shift lever.
  • the sensor can also be designed as a displacement or position sensor, the control unit recognizing an intention to switch from the change in the position signal over time.
  • the control unit is at least temporarily in signal connection with all sensors and evaluates the sensor signals and system input variables in such a way that the control unit issues control or regulation commands to the at least one actuator depending on the current operating point.
  • the drive element 12 of the actuator such as an electric motor, receives a manipulated variable from the control unit which controls the clutch actuation as a function of measured values and / or system input variables and / or signals from the connected sensors.
  • a control program is implemented as hardware and / or software in the control unit, which evaluates the incoming signals and calculates or determines the output variables on the basis of comparisons and / or functions and / or characteristic maps.
  • the control unit 13 has advantageously implemented a torque determination unit, a gear position determination unit, a slip determination unit and / or an operating state determination unit or is in signal connection with at least one of these units.
  • These units can be implemented by control programs as hardware and / or as software, so that by means of the incoming sensor signals, the torque of the drive unit 2 of the vehicle 1, the gear position of the transmission 4 and the slip, which prevails in the area of the torque transmission system and the current operating state of the Vehicle can be determined.
  • the gear position determination unit determines the currently engaged gear on the basis of the signals from the sensors 19a and 19b.
  • the sensors are articulated on the shift lever and / or on gearbox-internal adjusting means, such as a central shift shaft or shift rod, and detect them, for example the position and / or the speed of these components.
  • a load lever sensor 31 can be arranged on the load lever 30, such as an accelerator pedal, which detects the load lever position.
  • Another sensor 32 can act as an idle switch, i.e. when the accelerator pedal is actuated, like the load lever, this is
  • Idle switch 32 turned on and when there is no signal actuated, it is turned off so that this digital information can be used to recognize whether the load lever, such as the accelerator pedal, is operated.
  • the load lever sensor 31 detects the degree of actuation of the load lever.
  • a brake actuation element 40 for actuating the service brake or the parking brake, such as the brake pedal, hand brake lever or hand or foot-actuated actuation element of the parking brake.
  • At least one sensor 41 is arranged on the actuating element 40 and monitors its actuation.
  • the sensor 41 is designed, for example, as a digital sensor, such as a switch, which detects that the actuating element is actuated or not actuated.
  • a signal device such as a brake light
  • the sensor can also be designed as an analog sensor, such a sensor, such as a potentiometer, determining the degree of actuation of the actuating element. This sensor can also be in signal connection with a signal device.
  • the torque transmission system 102 is arranged or fastened on or on a flywheel 102a, the flywheel usually carries a starter gear 102b.
  • the torque transmission system has a pressure plate 102d, a clutch cover 102e, a plate spring 102f and a clutch disc 102c with friction linings.
  • the clutch disk 102c is optionally arranged with a damping device between the clutch disk 102c and the flywheel 102a.
  • a force accumulator such as plate spring 102f, acts on the pressure plate in the axial direction towards the clutch disc, a release bearing 109, such as a pressure-actuated central release, being provided for actuating the torque transmission system.
  • a release bearing between the central release and the plate spring tongues of the plate spring 102f 110 arranged.
  • the disc spring is acted on by an axial displacement of the release bearing and disengages the clutch.
  • the clutch can also be designed as a pressed or a pulled clutch.
  • the actuator 108 is an actuator of an automated manual transmission, which also contains the actuation unit for the torque transmission system.
  • the actuator 108 actuates shift elements internal to the transmission, such as, for example, a shift drum or shift rods or a central shift shaft of the transmission, whereby the gears can be inserted or removed in, for example, sequential order or in any order.
  • the clutch actuating element 109 is actuated via the connection 111.
  • the control unit 107 is connected to the actuator via the signal connection 112, the signal connections 113 to 115 being connected to the control unit, the line 114 processing incoming signals, the line 113 processing control signals from the control unit and the connection 115, for example by means of a data bus connects to other electronic units.
  • the driver essentially operates only the accelerator pedal, such as the load lever 30, the controlled or regulated one automated clutch actuation by means of the actuator controls the transmissible torque of the torque transmission system during a starting process.
  • the driver's desire for a more or less strong or fast starting process is detected by means of the load lever sensor 31 and then controlled accordingly by the control unit.
  • the accelerator pedal and the sensor signals of the accelerator pedal are used as input variables for controlling the starting process of the vehicle.
  • the transferable torque such as clutch torque M kS0 ⁇
  • the transferable torque is essentially determined by means of a predefinable function or on the basis of characteristic curves or maps, for example as a function of the engine speed, the dependence on the engine speed or other quantities, such as the engine torque, are advantageously implemented using a characteristic diagram or a characteristic curve.
  • an engine torque 40 is activated by means of an engine controller 40.
  • the control unit of the automated clutch actuation 13 controls the transmissible torque of the torque transmission system in accordance with predefinable functions or maps, so that a steady state of equilibrium is established between the actuated engine torque and the clutch torque.
  • the state of equilibrium is characterized by a defined starting speed, a starting or engine torque as well as a defined transferable torque of the torque transmission system and a torque transmitted to the drive wheels, such as drive torque.
  • the functional relationship of the starting torque as a function of the starting speed is referred to below as the starting characteristic.
  • the load lever position a is proportional to the position of the throttle valve of the engine.
  • FIG. 2 shows, in addition to the accelerator pedal 122, such as a load lever, and a sensor 123 connected to it, a brake actuating element 120 for actuating the service brake or the parking brake, such as the brake pedal, hand brake lever or hand or foot-operated actuating element of the parking brake.
  • a brake actuating element 120 for actuating the service brake or the parking brake, such as the brake pedal, hand brake lever or hand or foot-operated actuating element of the parking brake.
  • At least one sensor 121 is arranged on the actuating element 120 and monitors its actuation.
  • the sensor 121 is designed, for example, as a digital sensor such as a switch, which detects that the actuating element is actuated or not actuated.
  • a signal device such as a brake light, can be in signal connection, which signals that the brake is actuated. This can be done for both the service brake and the parking brake.
  • the senor can also be designed as an analog sensor, such a sensor, such as a potentiometer, determining the degree of actuation of the actuating element.
  • This sensor can also be in signal connection with a signal device.
  • 3 shows a coordinate system in which the force or the force profile or a mechanical resistance 300 is shown over the effective range or the adjustment range 302 of the actuating device.
  • the dashed lines 304, 306 schematically indicate the limits of the adjustment range or end stops of the actuating device.
  • Curve 308 shows an exemplary course of the force profile or the resistance profile between the adjustment range limits 304, 306.
  • FIG. 4 shows an exemplary assignment of the courses of a motion characteristic value 320, the motor voltage 322 of an electric motor and the motor current 324 of this electric motor, which are each plotted against the time 326.
  • the dashed line 330 shows the course of a limit, which can be used for a more precise differentiation of different switching positions or for a more precise evaluation of the time course of the movement characteristic value 320.
  • the motor current 324, the motor voltage 322 and the movement characteristic value 320 show a sudden increase.
  • This sudden increase in the movement characteristic value 320 is such that the characteristic value limit (characteristic value 330) is not reached here, so that it can be concluded that the movement is started or the electric motor is started and a stop has not yet been reached.
  • the motor current 324 and the movement characteristic 320 also indicate a sudden increase, the movement characteristic 320 growing beyond the characteristic limit 330, so that it can be concluded that a stop has been reached.
  • the characteristic limit 330 is in particular a resistance limit.
  • 5 shows an example of how the resistance limit of 330 can be determined.
  • the fifth also shows a movement characteristic 320 and a second characteristic 340, which in particular is a function of the time integral between the time limits T and T + ⁇ t or in the interval [T; T + ⁇ t].
  • the second characteristic value is calculated in particular by means of a filter.
  • the second characteristic value 340 is, in particular, the characteristic value that the second characteristic value 340 can maximally assume.
  • the resistance limit 330 lies at the beginning, ie when the electric motor is started, between the second characteristic value 340 and the movement characteristic value 320. When a stop is reached, which is essentially indicated schematically by the dashed line 342, the second characteristic value 340 and the movement characteristic value exceed 320 the resistance limit or the characteristic value limit 330.
  • FIG. 6 shows an exemplary sequence of a first exemplary method according to the invention in a schematic representation.
  • step 350 a time counter is set to zero, the actuating device being essentially at a standstill, that is to say in particular the voltage applied to an electric motor being zero.
  • step 352 it is checked whether the time counter is less than a predetermined time limit. If this is not the case, the adjustment is ended in step 354. If this is the case, however, the adjustment direction is checked in step 354, in particular whether the clutch is in an opening movement or position. If this is not the case, the motor voltage is set to a predetermined value in step 356. If this is the case, however, the motor voltage is set to a positive value in step 358, which is essentially different in sign and of the same magnitude as the value of the motor voltage that is set in step 356.
  • a second characteristic value is determined, which is preferably a function of the time integral of a motion characteristic value in the interval boundaries [T. + ⁇ t] of the movement characteristic value.
  • a predetermined limit in particular a resistance limit, is then set to a predetermined value, which is in particular a function of the second characteristic value, which was determined in step 360 (step 362).
  • Step 364 checks whether the movement characteristic value is greater than this resistance limit generated in step 362. If this is not the case, the time counter is incremented in step 366. If this is the case, however, the adjustment is ended in step 354.
  • Fig. 7 shows a second exemplary embodiment of a method according to the invention in a schematic representation.
  • step 380 it is determined in accordance with a predetermined characteristic whether the trust in the current, known switching position of the actuating device or its correctness is low. If this is the case, the control energy of the drive device, that is to say in particular of the electric motor, is selected in step 382 to be less than a predetermined limiting energy.
  • step 384 this control energy is chosen to be less than a predetermined maximum energy.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Betätigungsvorrichtung (13) zur Betätigung einer Kupplungseinrichtung, welche in unterschiedlichen Schaltstellungen ein unterschiedliches Drehmoment zwischen einem ersten drehbar gelagerten Teil und einem zweiten drehbar gelagerten Teil überträgt, wobei die Betätigungsvorrichtung (13) eine Schaltstellungsermittlungseinrichtung aufweist, die unabhängig von einer Wegmesseinrichtung (14) ist.

Description

Betätiqunqsvorrichtunq für eine Kupplunqsvorrichtunq
Die Erfindung betrifft eine Betätigungsvorrichtung zur Betätigung einer Kupplungseinrichtung.
Eine Kupplungseinrichtung ist im Sinne der vorliegenden Erfindung insbesondere eine Einrichtung, welche ein Drehmoment zwischen einer Eingangswelle und einer Ausgangswelle übertragen kann, und welche mittels einer Betätigungsvorrichtung in unterschiedliche Schaltstellungen geschaltet werden kann, so daß dieses übertragbare Drehmoment verändert werden kann bzw. gleich null werden kann. Die Kupplungseinrichtung ist mit oder ohne Leistungsverzweigung ausgebildet und weist vorzugsweise eine Anfahrkupplung oder eine Reibungskupplung oder eine Wendesatzkupplung oder eine Lamellenkupplung oder eine Magnetpulverkupplung oder eine Wandlerüberbrückungskupplung oder dergleichen auf.
Besonders bevorzugt ist die Kupplungseinrichtung als elektronisch gesteuerte Kupplungseinrichtung ausgebildet, so daß Schaltvorgänge elektronisch gesteuert ausgeführt werden. Eine derartige elektronisch gesteuerte Kupplungseinrichtung wird beispielsweise von der Anmelderin unter der Bezeichnung EKM beschrieben und am Markt angeboten. Eine Betätigungseinrichtung im Sinne der vorliegenden Erfindung weist insbesondere einen elektromotorischen oder hydraulischen Antrieb auf. Vorzugsweise weist die Betätigungsvorrichtung als Antrieb einen E-Motor auf, welcher über ein Getriebe einen Nehmerzylinderkolben belastet, so daß eine Kolbenfläche dieses Nehmerzylinderkolbens über ein Hydraulikfluid einen Geberzylinderkolben belastet. Dieser Geberzylinder ist vorzugsweise mit einer gegenüber einer Kupplungsscheibe beweglich angeordneten Druckplatte gekoppelt, so daß die zwischen dieser Druckplatte und dieser Kupplungsscheibe wirkende Kraft mittels des E-Motors eingestellt werden kann.
Eine Betätigungseinrichtung zur Betätigung einer Kupplungseinrichtung ist bereits aus der DE 44 33 825 bekannt. Diese Betätigungseinrichtung weist einen Inkrementalweggeber auf, welcher Stellungsänderungen der Kupplungseinrichtung erfaßt. Dieser Inkrementalweggeber wird von Zeit zu Zeit abgeglichen, indem einerseits überprüft wird, ob die Betätigungseinrichtung mit Energie versorgt wird, und andererseits überprüft wird, ob der Inkrementalweggeber Positionsänderungen anzeigt oder nicht. Sofern der Inkrementalweggeber einen Positionsstillstand anzeigt und gleichzeitig festgestellt wird, daß die Betätigungseinrichtung mit Energie versorgt wird, wird der Schluß gezogen, daß die Betätigungseinrichtung gegen einen Anschlag anschlägt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Betätigungsvorrichtung zu schaffen, die technisch andersartig ausgebildet ist.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Betätigungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder gemäß Anspruch 2 oder gemäß Anspruch 3 oder gemäß Anspruch 6 oder gemäß Anspruch 7 oder gemäß Anspruch 8 oder gemäß Anspruch 9 oder gemäß Anspruch 10 oder gemäß Anspruch 29 oder gemäß Anspruch 31.
Eine erfindungsgemäße Kraftfahrzeugkupplungseinrichtung ist Gegenstand des Anspruchs 34.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren ist Gegenstand des Anspruchs 35.
Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Erfindungsgemäß wird eine Betätigungsvorrichtung zur Betätigung einer Kupplungseinrichtung vorgeschlagen, welche eine
Schaltstellungsermittlungseinrichtung aufweist. Diese
Schaltstellungsermittlungseinrichtung ermittelt unter vorbestimmten Gegebenheiten die Schaltstellung dieser Betätigungsvorrichtung unabhängig von einer gegebenenfalls vorgesehenen Wegmeßeinrichtung.
Diese Wegmeßeinrichtung, die im Rahmen der erfindungsgemäßen Lösungen und Ausführungsformen gegebenenfalls vorgesehen ist, ist insbesondere eine Wegmeßeinrichtung, weiche die Schaltstellung oder Schaltstellungsänderungen wenigstens eines Bauteils der Betätigungsvorrichtung oder der Kupplungseinrichtung unter vorbestimmten Gegebenheiten mißt, und zwar insbesondere mittels einer Sensorik. Die Wegmeßeinrichtung ist als Absolutweg-Meßeinrichtung oder als Inkremental-Wegmeßeinrichtung ausgebildet. Diese Wegmeßeinrichtung erfaßt vorzugsweise die Anzahl der Markierungen, die entlang des Weges angeordnet sind.
Die Schaltstellungsermittlungseinrichtung ermittelt unter vorbestimmten Gegebenheiten wenigstens eine Schaltstellung, und zwar unabhängig von Kennwerten, die von der Wegmeßeinrichtung erzeugt werden.
Die Aufgabe wird ferner gelöst durch eine Betätigungsvorrichtung gemäß Anspruch 2.
Erfindungsgemäß ist eine Betätigungsvorrichtung mit
Schaltstellungsermittlungseinrichtung vorgesehen, welche einen Kennwert ermittelt und diesen Kennwert mit einer vorbestimmten Kennwertgrenze für diesen Kennwert vergleicht, wobei dieser Kennwert, und insbesondere die Kennwertgrenze, unabhängig von einer gegebenenfalls vorgesehenen Wegmeßeinrichtung ist. Der ermittelte oder erfaßte Kennwert ist vorzugsweise ein elektrischer Kennwert, wie der elektrische Strom oder die elektrische Spannung oder dergleichen, mit welcher eine Antriebseinrichtung der Betätigungsvorrichtung versorgt wird. Vorzugsweise ist der Kennwert der mechanische Widerstand, der einer Bewegung der Betätigungsvorrichtung beim Betätigen der Kupplungseinrichtung entgegengesetzt wird. Die Schaltstellungsermittlungseinrichtung zeigt in Abhängigkeit des Vergleichs zwischen dem Kennwert und der Kennwertgrenze an, daß die Betätigungsvorrichtung in einer vorbestimmten Schaltstellung oder in einem vorbestimmten Schaltstellungsbereich geschaltet ist. Die Schaltstellung wird im Sinne der vorliegenden Erfindung insbesondere absolut oder relativ zu einer zweiten Schaltstellung angezeigt.
Die Aufgabe wird ferner gelöst durch eine Betätigungsvorrichtung gemäß Anspruch 3, welche eine Schaltstellungsermittlungseinrichtung aufweist, welche gegebenenfalls einen Kennwert ermittelt sowie den zeitlichen Gradienten dieses Kennwerts und diesen zeitlichen Gradienten des Kennwerts mit wenigstens einer vorbestimmten Kennwertgradientengrenze vergleicht. Die Schaltstellungsermittlungseinrichtung zeigt in Abhängigkeit dieses Vergleichs wenigstens eine vorbestimmte Schaltstellung der Betätigungsvorrichtung an, wobei dieser Kennwert unabhängig von einer gegebenenfalls vorgesehenen Wegmeßeinrichtung bzw. unabhängig von einer gemessenen Schaltstellung der Betätigungsvorrichtung ist. Eine Schaltstellung ist im Sinne der vorliegenden Erfindung insbesondere eine vorbestimmte Position, welche absolut bestimmbar ist. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann eine derartige Schaltstellung auch ein Schaltstellungsbereich sein, also ein Bereich einzelner, absolut bestimmbarer Positionen bzw. Schaltstellungen, welche zusammenhängend ausgebildet sind oder gemäß einer vorbestimmten Charakteristik einander zugeordnet sind.
Vorzugsweise ist der Kennwert, welcher von der Schaltstellungsermittlungseinrichtung zur Ermittlung einer vorbestimmten Schaltstellung der Betätigungsvorrichtung verwendet wird, ein Betriebskennwert, also ein Kennwert, welcher sich beim Betrieb der Betätigungsvorrichtung oder der Kupplungseinrichtung und/oder beim Betrieb eines Kraftfahrzeugs mit einer erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung oder mit einer Kupplungseinrichtung verändert. Besonders bevorzugt verwendet die Schaltstellungsermittlungseinrichtung genau einen Kennwert und/oder genau einen Betriebskennwert zur Ermittlung wenigstens einer vorbestimmten Schaltstellung. Bevorzugt verwendet die Schaltstellungsermittlungseinrichtung einen vorbestimmten Betriebskennwert der Antriebseinrichtung der Betätigungsvorrichtung, welche besonders bevorzugt als E-Motor ausgebildet ist. Insbesondere ist dieser E-Motor spannungsgesteuert ausgebildet, so daß zum Betreiben des E-Motors bzw. zum Betreiben der Betätigungsvorrichtung eine vorbestimmte Spannung an den E-Motor angelegt wird, wobei die Schaltstellungsermittlungseinrichtung einen bei vorgegebener Spannung sich ändernden Kennwert, also einen Betriebskennwert, wie insbesondere den elektrischen Strom oder einen elektrischen Widerstand oder dergleichen zur Ermittlung einer vorbestimmten Schaltstellung verwendet. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein als Antriebseinrichtung der Betätigungsvorrichtung ausgebildeter E-Motor spannungsgesteuert ausgebildet, wobei sich im Betrieb bei vorgegebener Spannung der elektrische Strom in Abhängigkeit der Schaltstellungen der Betätigungseinrichtung ändern kann, und wobei die Schaltstellungsermittlungseinrichtung diesen elektrischen Strom und/oder dessen zeitlichen Verlauf zur Ermittlung wenigstens einer vorbestimmten Schaltstellung der Betätigungsvorrichtung verwendet.
Vorzugsweise mißt eine Meßeinrichtung der Schaltstellungsermittlungseinrichtung wenigstens einen Betriebskennwert zur Ermittlung einer vorbestimmten Schaltstellung.
Die Aufgabe wird ferner gelöst durch eine Betätigungsvorrichtung gemäß Anspruch 6.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß eine Betätigungsvorrichtung eine Schaltstellenermittlungseinrichtung aufweist, welche genau einen Betriebskennwert, welcher insbesondere ein Betriebskennwert der Betätigungsvorrichtung oder der Kupplungseinrichtung oder eines Kraftfahrzeugs mit erfindungsgemäßer Betätigungsvorrichtung ist, mißt, wobei die Schaltstellungsermittlungseinrichtung mittels dieses einen gemessenen Betriebskennwerts wenigstens eine vorbestimmte Schaltstellung der Betätigungsvorrichtung ermittelt. Erfindungsgemäß ist also insbesondere vorgesehen, daß nicht mehrere, sondern nur ein Betriebskennwert gemessen wird, welcher besonders bevorzugt weder eine Schaltstellung noch eine Schaltstellungsänderung der Betätigungsvorrichtung ist, wobei mittels dieses gemessenen Betriebskennwerts wenigstens eine vorbestimmte Schaltstellung der Betätigungsvorrichtung ermittelt wird. Dieses Ermitteln kann als direkter Schluß auf eine vorbestimmte Schaltstellung ausgebildet sein oder mittels einer Verarbeitung dieses Kennwerts oder auf sonstige Weise. Insbesondere kann dieser Kennwert rechnerisch verarbeitet werden, und zwar vorzugsweise unter Berücksichtigung funktioneller Abhängigkeiten.
Ein Betriebskennwert ist im Sinne der vorliegenden Erfindung insbesondere ein elektrischer oder hydraulischer oder mechanischer Kennwert.
Die Aufgabe wird ferner gelöst durch eine Betätigungsvorrichtung gemäß Anspruch 7, bei welcher eine Schaltstellungsermittlungseinrichtung wenigstens ein Signal erzeugt, welches vom mechanischen Widerstand abhängig ist, welches der Betätigungsvorrichtung während einer Betätigung innerhalb des Verstellbereichs der Betätigungsvorrichtung entgegengesetzt wird. Bevorzugt wird der Verstellung der Betätigungsvorrichtung innerhalb ihres Verstellbereichs in den Endbereichen dieses Verstellbereichs und/oder in wenigstens einer dazwischen liegenden Stellung und/oder im wesentlichen im gesamten Verstellbereich ein mechanischer Widerstand entgegensetzt, welcher vom mechanischen Widerstand in wenigstens einer vorbestimmten Stellung innerhalb des Verstellbereichs verschieden ist.
Der unterschiedliche mechanische Widerstand kann insbesondere durch Endanschläge und/oder durch eine an einem bewegten Teil vorgesehene Profilierung, in welcher ein federbelastetes Element eingreift, oder auf sonstige Art und Weise ausgebildet sein. Bevorzugt ist an einer Ausgangswelle eines als Antriebseinrichtung dienenden E- Motors eine auf dem Umfang vorgesehene Profilierung vorgesehen, in welche ein federbelastetes Element eingreift, so daß der Bewegung dieser Motorwelle in unterschiedlichen Schaltstellungen durch das federbelastete Element ein unterschiedlicher Widerstand entgegengesetzt wird. Bevorzugt ist eine Profilierung an einem von einem E-Motor betätigten Element vorgesehen, in welcher sich ein federbelastetes Element erstreckt, so daß dieses federbelastete Element in unterschiedlichen Schaltstellungen der Bewegung des Getriebes einen unterschiedlichen mechanischen Widerstand entgegensetzt.
Die Aufgabe wird ferner gelöst durch eine Betätigungsvorrichtung mit Schaltstellungsermittlungseinrichtung gemäß Anspruch 8.
Erfindungsgemäß ist insbesondere vorgesehen, daß die
Schaltstellungsermittlungseinrichtung derart ausgebildet ist, daß sie wenigstens eine Schaltstellung der Betätigungsvorrichtung auch bei Totalausfall einer gegebenenfalls vorgesehenen Wegmeßeinrichtung ermitteln kann. Erfindungsgemäß ist vorzugsweise vorgesehen, daß unabhängig davon, ob eine Wegmeßeinrichtung vorhanden ist, eine solche überhaupt einen Wert anzeigt oder eine solche einen konstanten Wert anzeigt, welcher auch bei einer Bewegung der Betätigungsvorrichtung konstant ist, die Schaltstellungsermittlungseinrichtung wenigstens eine vorbestimmte Schaltstellung ermittelt. Besonders bevorzugt ermittelt die Schaltstellungsermittlungseinrichtung, auch bei Totalausfall einer gegebenenfalls vorgesehenen Meßeinrichtung wenigstens zwei, vorzugsweise wenigstens drei unterschiedliche Schaltstellungen. Besonders bevorzugt ermittelt die Schaltstellungsermittlungseinrichtung wenigstens eine vorbestimmte Schaltposition redundant zu einer Wegmeßeinrichtung, und zwar unabhängig von dieser Wegmeßeinrichtung.
Die Aufgabe wird ferner gelöst durch eine Betätigungsvorrichtung mit einer Wegmeßeinrichtung und einer Schaltstellungsermittlungseinrichtung gemäß Anspruch 9.
Die Wegmeßeinrichtung erfaßt unter vorbestimmten Gegebenheiten Schaltstellungen der Betätigungsvorrichtung. Diese gemessenen Schaltstellungen werden insbesondere zur Steuerung der Betätigungsvorrichtung verwendet. Vorzugsweise ist vorgesehen, daß eine Antriebseinrichtung der Betätigungsvorrichtung einen E-Motor aufweist, wobei dieser E-Motor spannungsgesteuert ausgebildet ist und wobei die jeweils an den E- Motor angelegte Spannung von der Schaltstellung abhängt, die die Wegmeßeinrichtung ermittelt hat. Unter vorbestimmten Gegebenheiten wird ein Initiierungssignal erzeugt, welches bewirkt, daß die Wegmeßeinrichtung abgeschaltet wird oder abgeklemmt wird oder der von der Wegmeßeinrichtung erzeugte Wert nicht mehr zur Steuerung eines E- Motors verwendet wird oder der von der Wegmeßeinrichtung angezeigte Wert auf einen Konstantwert gesetzt wird, welcher sich während einer Bewegung der Betätigungsvorrichtung zumindest für eine vorbestimmte Zeitperiode nicht ändert. Nach bzw. beim Abschalten der Wegmeßeinrichtung bewirkt die Schaltstellungsermittlungseinrichtung, daß die Antriebseinrichtung, also insbesondere ein E-Motor, innerhalb einer bestimmten Zeitperiode mit einer vorbestimmten Gesamtenergie versorgt wird, welche derart bemessen ist, daß die Betätigungsvorrichtung gegen einen vorbestimmten Anschlag bewegt wird. Es wird insbesondere für eine vorbestimmte Zeitperiode an einen E-Motor eine Spannung angelegt, wobei diese Spannung bzw. diese Zeitperiode derart bemessen ist, daß die Betätigungsvorrichtung gesichert gegen einen Anschlag bewegt wird, und zwar unabhängig davon, in welcher Schaltstellung die Betätigungsvorrichtung zuvor innerhalb des Schaltbereiches, also innerhalb des Bereiches der extremen Schaltstellung, geschaltet war. Insbesondere ist also die Spannung sowie die Zeitperiode bzw. die Energie, mit welcher der Antrieb versorgt wird, derart groß bemessen, daß ein Anschlag auch dann erreicht wird, wenn die Betätigungsvorrichtung zuvor maximal von diesem Anschlag entfernt geschaltet war. Unter Gesamtenergie ist im Sinne der vorliegenden Erfindung insbesondere auch das Anlegen einer Spannung für eine vorbestimmte Zeitperiode zu verstehen.
Nach Verstreichen der Zeitperiode bzw. nachdem der Antrieb mit der vorbestimmten Gesamtenergie in einer vorbestimmten Richtung versorgt wurde bzw. die Betätigungsvorrichtung derart belastet wurde, daß diese gesichert gegen einen Anschlag bewegt wurde, wird die Energieversorgung beendet bzw. die Spannung abgeklemmt und festgestellt, daß eine Anschlagsposition erreicht wurde. Dieser durch ein Initiierungssignal gestartete Ablauf ist insbesondere ein Notlauf, welcher gestartet wird, wenn festgestellt wurde, daß die Wegmeßeinrichtung keine korrekten Werte erzeugt oder wenn die Wegmeßeinrichtung ausgefallen ist oder wenn sonstige Gegebenheiten, wie insbesondere ein zu geringes Vertrauen in die angezeigten Werte der Meßeinrichtung, gegeben sind. Besonders bevorzugt wird der durch das Initiierungssignal gestartete Ablauf gemäß einer vorbestimmten Charakteristik, wie beispielsweise in vorbestimmten Zeitintervallen oder bei vorbestimmten Schaltgegebenheiten, gestartet. Besonders bevorzugt wird unter vorbestimmten Gegebenheiten die Kupplungseinrichtung maximal geöffnet oder maximal geschlossen, wobei dieses maximale Öffnen bzw. maximale Schließen durch das Initiierungssignal gestartet wird und wobei vorzugsweise von einer Steuerungseinrichtung vorgegeben wird, daß ein maximales Öffnen oder maximales Schließen der Kupplungseinrichtung in einer aktuellen Fahrsituation eines Fahrzeugs mit Kupplungseinrichtung und Betätigungsvorrichtung die aktuelle Fahrsituation dieses Kraftfahrzeugs nicht oder nur geringfügig beeinflußt. Insbesondere kann beispielsweise beim Anhalten eines Kraftfahrzeugs und bei betätigter Bremse ein Initiierungssignal erzeugt werden.
Die Aufgabe wird ferner gelöst durch eine Betätigungsvorrichtung mit einer Wegmeßeinrichtung und einer Schaltstellungsermittlungseinrichtung gemäß Anspruch 10.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die
Wegmeßeinrichtung wieder aktiviert, wenn die Anschlagposition erkannt wurde. Die Wegmeßeinrichtung wird beim Aktivieren oder nach dem Aktivieren insbesondere auf einen vorbestimmten Wert gesetzt oder auf dem Wert gehalten, den die Wegmeßeinrichtung beim Abschalten angezeigt hat oder auf dem Wert gehalten, auf den die Wegmeßeinrichtung beim Abschalten gesetzt wird. Anschließend, also nach dem Aktivieren, zeigt die Wegmeßeinrichtung, ausgehend von diesem gesetzten Wert, wieder Wegänderungen der Betätigungsvorrichtung an.
Vorzugsweise kann die Schaltstellungsermittlungseinrichtung wenigstens drei unterschiedliche Schaltstellungen der Betätigungsvorrichtung ermitteln. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ermittelt die Schaltstellungsermittlungseinrichtung unter vorbestimmten Gegebenheiten wenigstens eine Schaltstellung, die zwischen den den Verstellbereich der Kupplungseinrichtung bzw. der Betätigungsvorrichtung begrenzenden Schaltstellungen angeordnet ist.
Vorzugsweise ermittelt die Schaltstellungsermittlungseinrichtung zur Ermittlung wenigstens einer vorbestimmten Schaltstellung der Betätigungsvorrichtung unter vorbestimmten Gegebenheiten einen Bewegungskennwert, welcher von wenigstens einem Betriebskennwert abhängt, welcher von der
Schaltstellungsermittlungseinrichtung gemessen wird. Dieser gemessene Betriebskennwert ist insbesondere nicht eine Schaltstellung. Bevorzugt ist ferner, daß der Gradient eines Bewegungskennwerts ermittelt wird. Vorzugsweise wird anhand dieses Gradienten eines Bewegungskennwerts oder anhand dieses Bewegungskennwerts ermittelt, welche Schaltstellung geschaltet ist.
Der Bewegungskennwert hängt besonders bevorzugt von einem elektrischen Kennwert eines E-Motors ab. Diesen E-Motor weist insbesondere die Antriebseinrichtung der Betätigungsvorrichtung auf. Der elektrische Kennwert des E-Motors ist insbesondere ein elektrischer Widerstand des E-Motors oder ein elektrischer Strom des E-Motors oder eine elektrische Spannung des E-Motors.
Vorzugsweise hängt der Bewegungskennwert von den Wirkrichtungen ab, in welcher die Betätigungsvorrichtung und/oder der Antrieb und/oder der E-Motor belastet werden. Vorzugsweise wird der Bewegungskennwert oder der Gradient des Bewegungskennwerts überwacht, wobei bei Auftreten eines lokalen Extremums im zeitlichen Verlauf dieses Bewegungskennwerts angezeigt wird, daß eine vorbestimmte Schaltstellung der Betätigungsvorrichtung erreicht ist. Besonders bevorzugt wird bei Auftreten eines absoluten Extremums angezeigt, daß die Betätigungsvorrichtung in einer vorbestimmten Schaltstellung geschaltet ist. Vorzugsweise wird von der Schaltstellungsermittlungseinrichtung wenigstens ein zweiter Kennwert und insbesondere wenigstens ein zweiter Betriebskennwert oder ein Kennwert, welcher eine Funktion des Bewegungskennwerts ist, verwendet, um Schaltstellungen genauer, verläßlicher oder detaillierter zu unterscheiden und anzuzeigen. Dieser zweite Kennwert ist insbesondere ein Kennwert, welcher von der Energie oder der Maximalenergie abhängt, mit welcher die Antriebseinrichtung der Betätigungsvorrichtung unter vorbestimmten Gegebenheiten, und insbesondere in Startphasen, versorgt wird. Besonders bevorzugt ist der zweite Kennwert, der Maximalwert einer vorbestimmten, von einem zeitlichen Integral des Bewegungskennwerts abhängigen Funktion, welcher während eines vorbestimmten Zeitintervalls auftreten kann. Dieses vorbestimmte Zeitintervall ist insbesondere ein Zeitintervall vorbestimmter Länge, welches mit dem Starten der Antriebseinrichtung, der Betätigungsvorrichtung, also insbesondere eines E-Motors, beginnt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ein Bewegungskennwert ermittelt, welcher mit einer vorbestimmten Kennwertgrenze für diesen Bewegungskennwert verglichen wird. In Abhängigkeit dieses Vergleichs wird unter vorbestimmten Gegebenheiten eine Schaltstellung der Betätigungsvorrichtung ermittelt. Eine derartige Schaltstellung, welche ermittelt wird, ist im Sinne der vorliegenden Erfindung insbesondere auch ein Schaltstellungsbereich. Die
Kennwertgrenze hängt vorzugsweise von dem zweiten Kennwert ab, also insbesondere dem Kennwert, welcher eine Funktion des Bewegungskennwerts ist.
Ein Bewegungskennwert ist im Sinne der voriiegenden Erfindung insbesondere ein Kennwert, welcher von wenigstens einem der Kennwerte abhängt, die Einfluß auf die Bewegung der Betätigungsvorrichtung haben. Insbesondere ist der Bewegungskennwert ein Kennwert, welcher von dem mechanischen Widerstand abhängt, welcher einer Bewegung der Betätigungseinrichtung entgegengesetzt wird.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Bewegungskennwert beim Starten der Antriebseinrichtung, insbesondere des E-Motors, größer als die Kennwertgrenze für diesen Bewegungskennwert, wobei diese Kennwertgrenze wiederum größer als der zweite Kennwert ist.
Vorzugsweise sind der Bewegungskennwert und der zweite Kennwert jeweils größer als die Kennwertgrenze für den Bewegungskennwert, wenn die Betätigungsvorrichtung an einem Anschlag anliegt. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Betätigungsvorrichtung eine Wegmeßeinrichtung auf, welche eine Ist-Position erfaßt, die mit einer vorbestimmten Soll-Position verglichen wird, wenn ermittelt wurde, daß die Betätigungsvorrichtung eine vorbestimmte Schaltstellung bzw. eine Anschlagsposition erreicht hat. Diese Soll-Position ist dieser Anschlagsposition bzw. dieser Schaltstellung gemäß einer vorbestimmten Charakteristik zugeordnet. Gegebenenfalls werden die Soll-Position und die Ist-Position in Übereinstimmung gebracht.
Die Aufgabe wird ferner gelöst durch eine Betätigungsvorrichtung mit einer Schaltstellungsermittlungseinrichtung gemäß Anspruch 29.
Die Betätigungsvorrichtung weist eine Antriebsvorrichtung auf, welche die Betätigungsvorrichtungen in unterschiedlichen Wirkrichtungen beaufschlagen kann.
Die Antriebseinrichtung ist insbesondere als E-Motor ausgebildet. Die Energie bzw. ein diese Energie bestimmender Kennwert, wie beispielsweise elektrische Spannung und die Dauer der elektrischen Spannung, mit welcher die Antriebseinrichtung ohne Richtungsänderung der Betätigungseinrichtung bzw. der Antriebseinrichtung beaufschlagt wird, wird auf einen vorbestimmten Gesamtenergieeintrag bzw. auf eine vorbestimmte Spannung und eine vorbestimmte Zeitperiode oder dergleichen festgesetzt oder begrenzt. Insbesondere wird die Antriebseinrichtung zumindest vorübergehend abgeschaltet, wenn die Antriebseinrichtung mit diesem Gesamtenergieeintrag versorgt wurde, ohne daß die Antriebseinrichtung bzw. die Betätigungsvorrichtung in unterschiedlichen Wirkrichtungen belastet wurde. Besonders bevorzugt werden bei der Ermittlung des Gesamtenergieeintrags nur solche momentane Energieeinträge berücksichtigt, welche größer als ein vorbestimmter Energieeintrag sind. Insbesondere werden solche Energieeinträge nicht berücksichtigt, welche zu gering sind, um die Systemreibung der Betätigungsvorrichtung zu überwinden und eine Bewegung der Betätigungsvorrichtung zu bewirken.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird festgestellt, daß eine (End-) Anschlagsposition erreicht ist, wenn dieser maximale Gesamtenergieeintrag in die Antriebseinrichtung der Betätigungsvorrichtung eingeführt wurde, ohne daß die Wirkrichtung verändert wurde.
Die Aufgabe wird ferner gelöst durch eine Betätigungsvorrichtung gemäß Anspruch 31.
Die Betätigungsvorrichtung bzw. eine von dieser umfaßte Einrichtung ermittelt unterschiedliche Schaltstellungen der Kupplungseinrichtung. Die Betätigungsvorrichtung weist eine Antriebseinrichtung, wie insbesondere einen E-Motor auf, und ermittelt insbesondere einen Vertrauenskennwert, mittels welchem quantitativ oder qualitativ bewertet werden kann, mit welcher Wahrscheinlichkeit die Schaltstellungen der Kupplungseinrichtung korrekt ermittelt wurden.
In Abhängigkeit dieses Vertrauenskennwerts wird insbesondere der maximale Gesamtenergieeintrag, welcher dem E-Motor zugeführt wird, auf einen vorbestimmten Wert gesetzt.
Die Aufgabe wird ferner gelöst durch eine Kraftfahrzeugkupplungseinrichtung gemäß Anspruch 34.
Die Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben einer Betätigungsvorrichtung gemäß Anspruch 35.
Die mit der Anmeldung eingereichten Patentansprüche sind Formulierungsvorschläge ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Patentschutzes. Die Anmelderin behält sich vor, noch weitere, bisher nur in der Beschreibung und/oder den Zeichnungen offenbarte Merkmale zu beanspruchen.
In Unteransprüchen verwendete Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstands des Hauptanspruchs durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruchs hin; sie sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbsttätigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmale der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen.
Die Gegenstände dieser Unteransprüche bilden jedoch auch selbsttätige Erfindungen, die eine von den Gegenständen der vorangehenden Unteransprüche unabhängige Gestaltung aufweisen.
Die Erfindung ist nicht auf (das) die Ausführungsbeispiel(e) der Beschreibung beschränkt. Vielmehr sind im Rahmen der Erfindung zahlreiche Abänderungen und Modifikationen möglich, insbesondere solche Varianten, Elemente und Kombinationen und/oder Materialien, die z. B. durch Kombination oder Abwandlung von einzelnen in Verbindung mit den in der allgemeinen Beschreibung und Ausführungsformen sowie den Ansprüchen beschriebenen und in den Zeichnungen enthaltenen Merkmale bzw. Elemente oder Verfahrensschritte erfinderisch sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Gegenstand oder zu neuen Verfahrensschritten bzw. Verfahrensschrittfolgen führen, auch soweit sie Herstell-, Prüf- und Arbeitsverfahren betreffen.
Es sei darauf hingewiesen, daß das Zusammenwirken der einzelnen erfindungsgemäßen Merkmale in jeder beliebigen Kombination bevorzugt ist. Insbesondere sind auch die durch die unabhängigen Ansprüche offenbarten Merkmalskombinationen unter Weglassung eines oder mehrerer Merkmale jeweils bevorzugt. Die erfindungsgemäßen Verfahren sind auch in Kombination bevorzugt.
Es sei ferner darauf hingewiesen, daß die Ausführungen zu allen bekannten Anordnungen, die sich nicht auf bestimmte Druckschriften beziehen, in erster Linie dem Anmelder bzw. dem Erfinder bekannt sind, so daß sich der Erfinder Schutz für diese vorbehält, sofern sie nicht auch der Öffentlichkeit bekannt sind.
Es sei angemerkt, daß bei Verknüpfungen von Merkmalen durch "oder" dieses "oder" jeweils einerseits als mathematisches "oder" und andererseits als die jeweils andere Möglichkeit ausschließendes "oder" zu verstehen ist.
Es sei ferner darauf hingewiesen, daß der Begriff des Steuems sowie davon abgeleitete Begriffe im Sinne der Erfindung weit gefaßt zu verstehen ist. Er umfaßt insbesondere ein Regeln und/oder Steuern im Sinne der DIN.
Für den Fachmann ist ersichtlich, daß über die hier dargestellten Ausführungsbeispiele der Erfindung hinaus eine Vielzahl weiterer Modifikationen und Ausführungen denkbar sind, die von der Erfindung erfaßt sind. Die Erfindung beschränkt sich insbesondere nicht nur auf die hier dargestellten Ausführungsformen.
Im folgenden wird nun die Erfindung anhand beispielhafter, nicht beschränkender Ausführungsformen näher erläutert.
Dabei zeigt:
Fig. 1 eine erste beispielhafte Ausführungsform der Erfindung in schematischer, teilgeschnittener Ansicht;
Fig. 2 eine zweite beispielhafte Ausführungsform der Erfindung in schematischer, teilgeschnittener Ansicht;
Fig. 3 einen beispielhaften Verlauf des mechanischen Widerstands im
Wirkbereich einer erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung;
Fig. 4 die Verläufe unterschiedlicher Kennwerte, welche beim Betreiben einer erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung auftreten können; Fig. 5 den zeitlichen Verlauf verschiedener Kennwerte, welche beim Betreiben einer erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung auftreten können;
Fig. 6 den beispielhaften Ablauf eines beispielhaften, erfindungsgemäßen
Verfahrens; und
Fig. 7 den beispielhaften Ablauf eines beispielhaften, erfindungsgemäßen
Verfahrens.
Die Fig. 1 zeigt schematisch ein Fahrzeug 1 mit einer Antriebseinheit 2, wie Motor oder Brennkraftmaschine. Weiterhin ist im Antriebsstrang des Fahrzeuges ein Drehmomentübertragungssystem 3 und ein Getriebe 4 dargestellt. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Drehmomentübertragungssystem 3 im Kraftfluß zwischen Motor und Getriebe angeordnet, wobei ein Antriebsmoment des Motors über das Drehmomentübertragungssystem an das Getriebe und von dem Getriebe 4 abtriebsseitig an eine Abtriebswelle 5 und an eine nachgeordnete Achse 6 sowie an die Räder 6a übertragen wird.
Das Drehmomentübertragungssystem 3 ist als Kupplung, wie Reibungskupplung, Lamellenkupplung, Magnetpulverkupplung oder Wandlerüberbrückungskupplung ausgestaltet, wobei die Kupplung eine selbsteinstellende, eine verschleißausgleichende Kupplung sein kann. Das Getriebe 4 ist als Handschaltgetriebe, wie Wechselstufengetriebe, dargestellt. Entsprechend des erfindungsgemäßen Gedankens kann das Getriebe aber auch ein automatisiertes Schaltgetriebe sein, welches mittels zumindest eines Aktors automatisiert geschaltet werden kann. Als automatisiertes Schaltgetriebe ist im weiteren ein automatisiertes Getriebe zu verstehen, welches mit einer Zugkraftunterbrechung geschaltet wird und der Schaltvorgang der Getriebeübersetzung mittels zumindest eines Aktors angesteuert durchgeführt wird.
Weiterhin kann auch ein Automatgetriebe Verwendung finden, wobei ein Automatgetriebe ein Getriebe im wesentlichen ohne Zugkraftunterbrechung bei den Schaltvorgängen ist und das in der Regel durch Planetengetriebestufen aufgebaut ist. Weiterhin kann ein stufenlos einstellbares Getriebe, wie beispielsweise Kegelscheibenumschlingungsgetriebe eingesetzt werden. Das Automatgetriebe kann auch mit einem abtriebsseitig angeordneten Drehmomentübertragungssystem 3, wie Kupplung oder Reibungskupplung, ausgestaltet sein. Das Drehmomentübertragungssystem kann weiterhin als Anfahrkupplung und/oder Wendesatzkupplung zur Drehrichtungsumkehr und/oder Sicherheitskupplung mit einem gezielt ansteuerbaren übertragbaren Drehmoment ausgestaltet sein. Das Drehmomentübertragungssystem kann eine Trockenreibungskupplung oder eine naß laufende Reibungskupplung sein, die beispielsweise in einem Fluid läuft. Ebenso kann sie ein Drehmomentwandler sein.
Das Drehmomentübertragungssystem 3 weist eine Antriebsseite 7 und eine Abtriebsseite 8 auf, wobei ein Drehmoment von der Antriebsseite 7 auf die Abtriebsseite 8 übertragen wird, indem die Kupplungsscheibe 3a mittels der Druckplatte 3b, der Tellerfeder 3c und dem Ausrücklager 3e sowie dem Schwungrad 3d kraftbeaufschlagt wird. Zu dieser Beaufschlagung wird der Ausrückhebel 20 mittels einer Betätigungseinrichtung, wie Aktor, betätigt.
Die Ansteuerung des Drehmomentübertragungssystems 3 erfolgt mittels einer Steuereinheit 13, wie Steuergerät, welches die Steuerelektronik 13a und den Aktor 13b umfassen kann. In einer anderen vorteilhaften Ausführung kann der Aktor und die Steuerelektronik auch in zwei unterschiedlichen Baueinheiten, wie Gehäusen, angeordnet sein.
Die Steuereinheit 13 kann die Steuer- und Leistungselektronik zur Ansteuerung des E- Motors 12 des Aktors 13b enthalten. Dadurch kann beispielsweise vorteilhaft erreicht werden, daß das System als einzigen Bauraum den Bauraum für den Aktor mit Elektronik benötigt. Der Aktor besteht aus einem Antriebsmotor 12, wie E-Motor, wobei der E-Motor 12 über ein Getriebe, wie Schneckengetriebe oder Stirnradgetriebe oder Kurbelgetriebe oder Gewindespindelgetriebe, auf einen Geberzylinder 11 wirkt. Diese Wirkung auf den Geberzylinder kann direkt oder über ein Gestänge erfolgen. Die Bewegung des Ausgangsteiles des Aktors, wie des Geberzylinderkolbens 11a, wird mit einem Kupplungswegsensor 14 detektiert, welcher die Position oder Stellung oder die Geschwindigkeit oder die Beschleunigung einer Größe detektiert, welche proportional zur Position bzw. Einrückposition respektive der Geschwindigkeit oder Beschleunigung der Kupplung ist. Der Geberzylinder 11 ist über eine Druckmittelleitung 9, wie Hydraulikleitung, mit dem Nehmerzylinder 10 verbunden. Das Ausgangselement 10a des Nehmerzylinders ist mit dem Ausrückhebel oder Ausrückmittel 20 wirkverbunden, so daß eine Bewegung des Ausgangsteiles 10a des Nehmerzylinders 10 bewirkt, daß das Ausrückmittel 20 ebenfalls bewegt oder verkippt wird, um das von der Kupplung 3 übertragbare Drehmoment anzusteuern.
Der Aktor 13b zur Ansteuerung des übertragbaren Drehmoments des Drehmomentübertragungssystems 3 kann druckmittelbetätigbar sein, d.h., es kann mittels Druckmittelgeber- und Nehmerzylinder ausgerüstet sein. Das Druckmittel kann beispielsweise ein Hydraulikfluid oder ein Pneumatikmedium sein. Die Betätigung des Druckmittelgeberzylinders kann elektromotorisch vorgesehen sein, wobei der E-Motor 12 elektronisch angesteuert werden kann. Das Antriebselement des Aktors 13b kann neben einem elektromotorischen Antriebselement auch ein anderes, beispielsweise druckmittelbetätigtes Antriebselement sein. Weiterhin können Magnetaktoren verwendet werden, um eine Position eines Elementes einzustellen.
Bei einer Reibungskupplung erfolgt die Ansteuerung des übertragbaren Drehmomentes dadurch, daß die Anpressung der Reibbeläge der Kupplungsscheibe zwischen dem Schwungrad 3d und der Druckplatte 3b gezielt erfolgt. Über die Stellung des Ausrückmittels 20, wie Ausrückgabel oder Zentralausrücker, kann die Kraftbeaufschlagung der Druckplatte respektive der Reibbeläge gezielt angesteuert werden, wobei die Druckplatte dabei zwischen zwei Endpositionen bewegt und beliebig eingestellt und fixiert werden kann. Die eine Endposition entspricht einer völlig eingerückten Kupplungsposition und die andere Endposition einer völlig ausgerückten Kupplungsposition. Zur Ansteuerung eines übertragbaren Drehmomentes, welches beispielsweise geringer ist als das momentan anliegende Motormoment, kann beispielsweise eine Position der Druckplatte 3b angesteuert werden, die in einem Zwischenbereich zwischen den beiden Endpositionen liegt. Die Kupplung kann mittels der gezielten Ansteuerung des Ausrückmittels 20 in dieser Position fixiert werden. Es können aber auch übertragbare Kupplungsmomente angesteuert werden, die definiert über den momentan anstehenden Motormomenten liegen. In einem solchen Fall können die aktuell anstehenden Motormomente übertragen werden, wobei die Drehmoment-Ungleichförmigkeiten im Antriebsstrang in Form von beispielsweise Drehmomentspitzen gedämpft und/oder isoliert werden.
Zur Ansteuerung, wie Steuerung oder Regelung, des
Drehmomentübertragungssystems werden weiterhin Sensoren verwendet, die zumindest zeitweise die relevanten Größen des gesamten Systems überwachen und die zur Steuerung notwendigen Zustandsgrößen, Signale und Meßwerte liefern, die von der Steuereinheit verarbeitet werden, wobei eine Signalverbindung zu anderen Elektronikeinheiten, wie beispielsweise zu einer Motorelektronik oder einer Elektronik eines Antiblockiersystems (ABS) oder einer Antischlupfregelung (ASR) vorgesehen sein kann und bestehen kann. Die Sensoren detektieren beispielsweise Drehzahlen, wie Raddrehzahlen, Motordrehzahlen, die Position des Lasthebels, die Drosselklappenstellung, die Gangposition des Getriebes, eine Schaltabsicht und weitere fahrzeugspezifische Kenngrößen.
Die Fig. 1 zeigt, daß ein Drosselklappensensor 15, ein Motördrehzahlsensor 16, sowie ein Tachosensor 17 Verwendung finden und Meßwerte bzw. Informationen an das Steuergerät weiterleiten. Die Elektronikeinheit, wie Computereinheit, der Steuereinheit
13a verarbeitet die Systemeingangsgrößen und gibt Steuersignale an den Aktor 13b weiter.
Das Getriebe ist als Stufenwechselgetriebe ausgestaltet, wobei die Übersetzungsstufen mittels eines Schalthebels gewechselt werden oder das Getriebe mittels dieses Schalthebels betätigt oder bedient wird. Weiterhin ist an dem Bedienhebel, wie Schalthebel 18, des Handschaltgetriebes zumindest ein Sensor 19b angeordnet, welcher die Schaltabsicht und/oder die Gangposition detektiert und an das Steuergerät weiterleitet. Der Sensor 19a ist am Getriebe angelenkt und detektiert die aktuelle Gangposition und/oder eine Schaltabsicht. Die Schaltabsichtserkennung unter Verwendung von zumindest einem der beiden Sensoren 19a, 19b kann dadurch erfolgen, daß der Sensor ein Kraftsensor ist, welcher die auf den Schalthebel wirkende Kraft detektiert. Weiterhin kann der Sensor aber auch als Weg- oder Positionssensor ausgestaltet sein, wobei die Steuereinheit aus der zeitlichen Veränderung des Positionssignals eine Schaltabsicht erkennt.
Das Steuergerät steht mit allen Sensoren zumindest zeitweise in Signalverbindung und bewertet die Sensorsignale und Systemeingangsgrößen in der Art und Weise, daß in Abhängigkeit des aktuellen Betriebspunktes die Steuereinheit Steuer- oder Regelungsbefehle an den zumindest einen Aktor ausgibt. Das Antriebselement 12 des Aktors, wie E-Motor, erhält von der Steuereinheit, welche die Kupplungsbetätigung ansteuert, eine Stellgröße in Abhängigkeit von Meßwerten und/oder Systemeingangsgrößen und/oder Signalen der angeschlossenen Sensorik. Hierzu ist in dem Steuergerät ein Steuerprogramm als Hard- und/oder als Software implementiert, das die eingehenden Signale bewertet und anhand von Vergleichen und/oder Funktionen und/oder Kennfeldern die Ausgangsgrößen berechnet oder bestimmt.
Das Steuergerät 13 hat in vorteilhafter Weise eine Drehmomentbestimmungseinheit, eine Gangpositionsbestimmungseinheit, eine Schlupfbestimmungseinheit und/oder eine Betriebszustandsbestimmungseinheit implementiert oder sie steht mit zumindest einer dieser Einheiten in Signalverbindung. Diese Einheiten können durch Steuerprogramme als Hardware und/oder als Software implementiert sein, so daß mittels der eingehenden Sensorsignale das Drehmoment der Antriebseinheit 2 des Fahrzeuges 1 , die Gangposition des Getriebes 4 sowie der Schlupf, welcher im Bereich des Drehmomentübertragungssystems herrscht und der aktuelle Betriebszustand des Fahrzeuges bestimmt werden kann. Die Gangpositionsbestimmungseinheit ermittelt anhand der Signale der Sensoren 19a und 19b den aktuell eingelegten Gang. Dabei sind die Sensoren am Schalthebel und/oder an getriebeinternen Stellmitteln, wie beispielsweise einer zentralen Schaltwelle oder Schaltstange, angelenkt und diese detektieren, beispielsweise die Lage und/oder die Geschwindigkeit dieser Bauteile. Weiterhin kann ein Lasthebelsensor 31 am Lasthebel 30, wie Gaspedal, angeordnet sein, welcher die Lasthebelposition detektiert. Ein weiterer Sensor 32 kann als Leerlaufschalter fungieren, d.h. bei betätigtem Gaspedal, wie Lasthebel, ist dieser
Leerlaufschalter 32 eingeschaltet und bei einem nicht betätigten Signal ist er ausgeschaltet, so daß durch diese digitale Information erkannt werden kann, ob der Lasthebel, wie Gaspedal, betätigt wird. Der Lasthebelsensor 31 detektiert den Grad der Betätigung des Lasthebels.
Die Fig. 1 zeigt neben dem Gaspedal 30, wie Lasthebel, und den damit in Verbindung stehenden Sensoren ein Bremsenbetätigungselement 40 zur Betätigung der Betriebsbremse oder der Feststellbremse, wie Bremspedal, Handbremshebel oder hand- oder fußbetätigtes Betätigungselement der Feststellbremse. Zumindest ein Sensor 41 ist an dem Betätigungselement 40 angeordnet und überwacht dessen Betätigung. Der Sensor 41 ist beispielsweise als digitaler Sensor, wie Schalter, ausgestaltet, wobei dieser detektiert, daß das Betätigungselement betätigt ist oder nicht betätigt ist. Mit diesem Sensor kann eine Signaleinrichtung, wie Bremsleuchte, in Signalverbindung stehen, welche signalisiert, daß die Bremse betätigt ist. Dies kann sowohl für die Betriebsbremse als auch für die Feststellbremse erfolgen. Der Sensor kann jedoch auch als analoger Sensor ausgestaltet sein, wobei ein solcher Sensor, wie beispielsweise ein Potentiometer, den Grad der Betätigung des Betätigungselementes ermittelt. Auch dieser Sensor kann mit einer Signaleinrichtung in Signalverbindung stehen.
Die Fig. 2 zeigt schematisch einen Antriebsstrang eines Fahrzeuges mit einer Antriebseinheit 100, einem Drehmomentübertragungssystem 102, einem Getriebe 103, einem Differential 104 sowie Antriebsachsen 109 und Rädern 106. Das Drehmomentübertragungssystem 102 ist auf oder an einem Schwungrad 102a angeordnet oder befestigt, wobei das Schwungrad in der Regel einen Anlasserzahnkranz 102b trägt. Das Drehmomentübertragungssystem weist eine Druckplatte 102d, einen Kupplungsdeckel 102e, eine Tellerfeder 102f und eine Kupplungsscheibe 102c mit Reibbelägen auf. Zwischen der Kupplungsscheibe 102c und dem Schwungrad 102a ist die Kupplungsscheibe 102c gegebenenfalls mit einer Dämpfungseinrichtung angeordnet. Ein Kraftspeicher, wie Tellerfeder 102f, beaufschlagt die Druckplatte in axialer Richtung auf die Kupplungsscheibe hin, wobei ein Ausrücklager 109, wie beispielsweise druckmittelbetätigter Zentralausrücker, zur Betätigung des Drehmomentübertragungssystems vorgesehen ist. Zwischen dem Zentralausrücker und den Tellerfederzungen der Tellerfeder 102f ist ein Ausrücklager 110 angeordnet. Durch eine axiale Verlagerung des Ausrücklagers wird die Tellerfeder beaufschlagt und rückt die Kupplung aus. Die Kupplung kann weiterhin als gedrückte oder als gezogene Kupplung ausgebildet sein.
Der Aktor 108 ist ein Aktor eines automatisierten Schaltgetriebes, welcher ebenfalls die Betätigungseinheit für das Drehmomentübertragungssystem beinhaltet. Der Aktor 108 betätigt getriebeinterne Schaltelemente, wie beispielsweise eine Schaltwalze oder Schaltstangen oder eine zentrale Schaltwelle des Getriebes, wobei durch die Betätigung die Gänge in beispielsweise sequentieller Reihenfolge oder auch in beliebiger Reihenfolge eingelegt oder herausgenommen werden können. Über die Verbindung 111 wird das Kupplungsbetätigungselement 109 betätigt. Die Steuereinheit 107 ist über die Signalverbindung 112 mit dem Aktor verbunden, wobei die Signalverbindungen 113 bis 115 mit der Steuereinheit in Verbindung stehen, wobei die Leitung 114 eingehende Signale verarbeitet, die Leitung 113 Steuersignale von der Steuereinheit verarbeitet und die Verbindung 115 beispielsweise mittels eines Datenbusses eine Verbindung zu anderen Elektronikeinheiten herstellt.
Zum Anfahren oder zum Starten des Fahrzeuges im wesentlichen aus dem Stand oder aus einer langsamen Rollbewegung, wie Kriechbewegung, das heißt zum gezielten fahrerseitig eingeleiteten Beschleunigen des Fahrzeuges, bedient der Fahrer im wesentlichen nur das Gaspedal, wie den Lasthebel 30, wobei die gesteuerte oder geregelte automatisierte Kupplungsbetätigung mittels des Aktors das übertragbare Drehmoment des Drehmomentübertragungssystems bei einem Anfahrvorgang steuert. Durch die Betätigung des Lasthebels wird mittels des Lasthebelsensors 31 der Fahrerwunsch nach einem mehr oder weniger starken oder schnellen Anfahrvorgang detektiert und anschließend von der Steuereinheit entsprechend angesteuert. Das Gaspedal und die Sensorsignale des Gaspedals werden als Eingangsgrößen zur Steuerung des Anfahrvorgangs des Fahrzeuges herangezogen.
Bei einem Anfahrvorgang wird während des Anfahrens das übertragbare Drehmoment, wie Kupplungsmoment MkS0ιι im wesentlichen mittels einer vorgebbaren Funktion oder anhand von Kennlinien oder Kennfeldern beispielsweise in Abhängigkeit von der Motordrehzahl bestimmt, wobei die Abhängigkeit von der Motordrehzahl oder von anderen Größen, wie dem Motormoment, in vorteilhafter Weise über ein Kennfeld oder eine Kennlinie realisiert wird.
Wird bei einem Anfahrvorgang, im wesentlichen aus dem Stand oder aus einen Ankriechzustand, bei geringer Geschwindigkeit der Lasthebel bzw. das Gaspedal auf einen bestimmten Wert a betätigt, so wird mittels einer Motorsteuerung 40 ein Motormoment angesteuert. Die Steuereinheit der automatisierten Kupplungsbetätigung 13 steuert entsprechend vorgebbarer Funktionen oder Kennfelder das übertragbare Drehmoment des Drehmomentübertragungssystems an, so daß sich ein stationärer Gleichgewichtszustand zwischen dem angesteuerten Motormoment und dem Kupplungsmoment einstellt. Der Gleichgewichtszustand charakterisiert sich in Abhängigkeit von der Lasthebelstellung a durch eine definierte Anfahrdrehzahl, ein Anfahr- oder Motormoment sowie ein definiertes übertragbares Drehmoment des Drehmomentübertragungssystem und ein auf die Antriebsräder übertragendes Drehmoment, wie beispielsweise Antriebsmoment. Der funktionale Zusammenhang des Anfahrmoments als Funktion der Anfahrdrehzahl wird im folgenden als Anfahrkennlinie bezeichnet. Die Lasthebelstellung a ist proportional zur Stellung der Drosselklappe des Motors.
Die Fig. 2 zeigt neben dem Gaspedal 122, wie Lasthebel, und einem damit in Verbindung stehenden Sensor 123 ein Bremsenbetätigungselement 120 zur Betätigung der Betriebsbremse oder der Feststellbremse, wie Bremspedal, Handbremshebel oder hand- oder fußbetätigtes Betätigungselement der Feststellbremse. Zumindest ein Sensor 121 ist an dem Betätigungselement 120 angeordnet und überwacht dessen Betätigung. Der Sensor 121 ist beispielsweise als digitaler Sensor wie Schalter ausgestaltet, wobei dieser detektiert, daß das Betätigungselement betätigt ist oder nicht betätigt ist. Mit diesem Sensor kann eine Signaleinrichtung, wie Bremsleuchte, in Signalverbindung stehen, welche signalisiert, daß die Bremse betätigt ist. Dies kann sowohl für die Betriebsbremse als auch für die Feststellbremse erfolgen. Der Sensor kann jedoch auch als analoger Sensor ausgestaltet sein, wobei ein solcher Sensor, wie beispielsweise ein Potentiometer, den Grad der Betätigung des Betätigungselementes ermittelt. Auch dieser Sensor kann mit einer Signaleinrichtung in Signalverbindung stehen. Die Fig. 3 zeigt ein Koordinatensystem, in welchem die Kraft bzw. das Kraftprofil bzw. ein mechanischer Widerstand 300 über dem Wirkbereich bzw. dem Verstellbereich 302 der Betätigungsvorrichtung dargestellt ist. Die gestrichelten Linien 304, 306 deuten schematisch die Grenzen des Verstellbereichs bzw. Endanschläge der Betätigungsvorrichtung an.
Die Kurve 308 zeigt einen beispielhaften Verlauf des Kraftprofils bzw. des Widerstandsprofils zwischen den Versteilbereichsgrenzen 304, 306.
Fig. 4 zeigt eine beispielhafte Zuordnung der Verläufe eines Bewegungskennwerts 320, der Motorspannung 322 eines E-Motors sowie des Motorstroms 324 dieses E-Motors, welche jeweils über der Zeit 326 aufgetragen sind.
Die gestrichelte Linie 330 zeigt den Verlauf einer Grenze, welche zur genaueren Unterscheidung unterschiedlicher Schaltstellungen bzw. zur genaueren Auswertung des zeitlichen Verlaufs des Bewegungskennwerts 320 verwendet werden kann.
Zu einem Zeitpunkt t0 zeigen der Motorstrom 324, die Motorspannung 322 sowie der Bewegungskennwert 320 einen sprunghaften Anstieg. Dieser sprunghafte Anstieg des Bewegungskennwerts 320 ist derart, daß die Kennwertgrenze (Kennwert 330) hier nicht erreicht wird, so daß der Schluß gezogen werden kann, daß die Bewegung gestartet wird bzw. der E-Motor gestartet wird und ein Anschlag noch nicht erreicht ist.
Zum Zeitpunkt ti zeigen ebenfalls der Motorstrom 324 und der Bewegungskennwert 320 einen sprunghaften Anstieg an, wobei der Bewegungskennwert 320 über die Kennwertgrenze 330 hinauswächst, so daß daraus geschlossen werden kann, daß ein Anschlag erreicht ist.
Die Kennwertgrenze 330 ist insbesondere eine Widerstandsgrenze.
Fig. 5 zeigt beispielhaft, wie sich die Widerstandsgrenze von 330 bestimmen läßt.
Hierzu zeigt Fig. 5 ferner einen Bewegungskennwert 320 sowie einen zweiten Kennwert 340, welcher insbesondere eine Funktion des zeitlichen Integrals zwischen den zeitlichen Grenzen T und T+Δt bzw. im Intervall [T; T+Δt] ist. Der zweite Kennwert ist insbesondere mittels eines Filters berechnet. Der zweite Kennwert 340 ist insbesondere der Kennwert, den der zweite Kennwert 340 maximal annehmen kann. Die Widerstandsgrenze 330 liegt zu Beginn, also beim Starten des E-Motors, zwischen dem zweiten Kennwert 340 und dem Bewegungskennwert 320. Bei Erreichen eines Anschlags, welcher im wesentlichen durch die gestrichelte Linie 342 schematisch angedeutet ist, übersteigen der zweite Kennwert 340 und der Bewegungskennwert 320 die Widerstandsgrenze bzw. die Kennwertgrenze 330.
Fig. 6 zeigt einen beispielhaften Ablauf eines ersten beispielhaften erfindungsgemäßen Verfahrens in schematischer Darstellung.
Im Schritt 350 wird ein Zeitzähler auf Null gesetzt, wobei die Betätigungseinrichtung im wesentlichen im Stillstand ist, also insbesondere die an einen E-Motor angelegte Spannung Null ist. Im Schritt 352 wird überprüft, ob der Zeitzähler kleiner als eine vorbestimmte Zeitgrenze ist. Sofern dies nicht der Fall ist, wird der Abgleich im Schritt 354 beendet. Sofern dies jedoch der Fall ist, wird im Schritt 354 die Abgleichrichtung überprüft, und zwar insbesondere, ob die Kupplung in einer öffnenden Bewegung bzw. Position ist. Sofern dies nicht der Fall ist, wird im Schritt 356 die Motorspannung auf einen vorbestimmten Wert gesetzt. Sofern dies jedoch der Fall ist, wird im Schritt 358 die Motorspannung auf einen positiven Wert gesetzt, welcher im wesentlichen vorzeichenverschieden und betragsgleich zu dem Wert der Motorspannung ist, der im Schritt 356 gesetzt wird.
Anschließend wird ein zweiter Kennwert bestimmt, welcher vorzugsweise eine Funktion des zeitlichen Integrals eines Bewegungskennwerts in den Intervallgrenzen [T. +Δt] des Bewegungskennwerts ist.
Anschließend wird eine vorbestimmte Grenze, insbesondere eine Widerstandsgrenze, auf einen vorbestimmten Wert gesetzt, welche insbesondere eine Funktion des zweiten Kennwerts, der im Schritt 360 bestimmt wurde, ist (Schritt 362). lm Schritt 364 wird überprüft, ob der Bewegungskennwert größer als diese im Schritt 362 erzeugte Widerstandsgrenze ist. Sofern dies nicht der Fall ist, wird im Schritt 366 der Zeitzähler hochgesetzt. Sofern dies jedoch der Fall ist, wird im Schritt 354 der Abgleich beendet.
Fig. 7 zeigt eine zweite, beispielhafte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens in schematischer Darstellung.
Im Schritt 380 wird gemäß einer vorbestimmten Charakteristik ermittelt,ob das Vertrauen in die aktuelle, bekannte Schaltstellung der Betätigungsvorrichtung bzw. dessen Richtigkeit gering ist. Sofern dies der Fall ist, wird die Ansteuerenergie der Antriebseinrichtung, also insbesondere des E-Motors, im Schritt 382 kleiner als eine vorbestimmte Begrenzungsenergie gewählt.
Sofern dies jedoch nicht der Fall ist, wird im Schritt 384 diese Ansteuerenergie kleiner als eine vorbestimmte Maximalenergie gewählt.
Die mit der Anmeldung eingereichten Patentansprüche sind Formulierungsvorschläge ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Patentschutzes. Die Anmelderin behält sich vor, noch weitere, bisher nur in der Beschreibung und/oder Zeichnungen offenbarte Merkmalskombination zu beanspruchen.
In Unteransprüchen verwendete Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin; sie sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmalskombinationen der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen.
Da die Gegenstände der Unteransprüche im Hinblick auf den Stand der Technik am Prioritätstag eigene und unabhängige Erfindungen bilden können, behält die Anmelderin sich vor, sie zum Gegenstand unabhängiger Ansprüche oder Teilungserklärungen zu machen. Sie können weiterhin auch selbständige Erfindungen enthalten, die eine von den Gegenständen der vorhergehenden Unteransprüche unabhängige Gestaltung aufweisen. Die Ausführungsbeispiele sind nicht als Einschränkung der Erfindung zu verstehen. Vielmehr sind im Rahmen der vorliegenden Offenbarung zahlreiche Abänderungen und Modifikationen möglich, insbesondere solche Varianten, Elemente und Kom- binationen und/oder Materialien, die zum Beispiel durch Kombination oder Abwandlung von einzelnen in Verbindung mit den in der allgemeinen Beschreibung und Ausführungsformen sowie den Ansprüchen beschriebenen und in den Zeichnungen enthaltenen Merkmalen bzw. Elementen oder Verfahrensschritten für den Fachmann im Hinblick auf die Lösung der Aufgabe entnehmbar sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Gegenstand oder zu neuen Verfahrensschritten bzw. Verfahrensschrittfolgen führen, auch soweit sie Herstell-, Prüf- und Arbeitsverfahren betreffen.

Claims

Patentansprüche
1. Betätigungsvorrichtung zur Betätigung einer Kupplungseinrichtung, welche in unterschiedlichen Schaltstellungen ein unterschiedliches Drehmoment zwischen einem ersten drehbar gelagerten Teil und einem zweiten drehbar gelagerten Teil überträgt, wobei die Betätigungsvorrichtung eine
Schaltstellungsermittlungseinrichtung aufweist, welche wenigstens eine Schaltstellung dieser Betätigungsvorrichtung ermitteln kann, und zwar unabhängig von einer gegebenenfalls vorgesehenen Wegmeßeinrichtung, die eine Schaltstellung dieser Betätigungsvorrichtung messen kann.
2. Betätigungsvorrichtung zur Betätigung einer Kupplungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schaltstellungsermittlungseinrichtung einen Kennwert ermittelt und diesen Kennwert mit wenigstens einer Kennwertgrenze für diesen Kennwert vergleicht, sowie in Abhängigkeit dieses Vergleichs anzeigt, daß die
Betätigungsvorrichtung in einer vorbestimmten Schaltstellung oder in einem vorbestimmten Schaltstellungsbereich geschaltet ist, wobei dieser Kennwert unabhängig von einer gegebenenfalls vorgesehen Wegmeßeinrichtung ist, die Schaltstellungen der Betätigungsvorrichtung messen kann.
3. Betätigungsvorrichtung zur Betätigung einer Kupplungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß diese Betätigungsvorrichtung eine
Schaltstellungsermittlungseinrichtung aufweist, welche den zeitlichen Gradienten eines Kennwerts ermittelt und mit wenigstens einer vorbestimmten Kennwertgradientengrenze vergleicht, sowie in Abhängigkeit dieses Vergleichs die Schaltstellung der Betätigungsvorrichtung anzeigt, wobei dieser Kennwert unabhängig von einer gegebenenfalls gemessenen Schaltstellung der Betätigungsvorrichtung ist.
4. Betätigungsvorrichtung, insbesondere nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kennwert von einem, insbesondere von genau einem, Betriebskennwert des Betätigungsvorrichtung abhängt.
5. Betätigungsvorrichtung, insbesondere nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltstellungsermittlungseinrichtung mittels einer
Meßeinrichtung diesen Betriebskennwert mißt.
6. Betätigungsvorrichtung zur Betätigung einer Kupplungseinrichtung mit einer Schaltstellungsermittlungseinrichtung, welche wenigstens eine Schaltstellung der Betätigungsvorrichtung ermittelt, wobei diese Schaltstellungsermittlungseinrichtung zur Ermittlung der Schaltstellung genau einen Betriebskennwert mißt, welcher weder eine Schaltstellung noch eine Schaltstellungsänderung ist.
7. Betätigungsvorrichtung zur Betätigung einer Kupplungseinrichtung, welche in unterschiedlichen Schaltstellungen ein unterschiedliches Moment zwischen einem ersten drehbar gelagerten Teil und einem zweiten drehbar gelagerten Teil überträgt, wobei die Betätigungsvorrichtung eine
Schaltstellungsermittlungseinrichtung aufweist, welche wenigstens ein Signal erzeugt, das vom mechanischen Widerstand abhängt, der einer Bewegung der Betätigungsvorrichtung innerhalb des Verstellbereichs entgegengesetzt wird.
8. Betätigungsvorrichtung zur Betätigung einer Kupplungseinrichtung mit einer Schaltstellungsermittlungseinrichtung, welche wenigstens eine Schaltstellung der Betätigungsvorrichtung ermitteln kann, und zwar auch bei Totalausfall einer gegebenenfalls vorgesehenen Wegmeßeinrichtung, welche Schaltstellungen oder Schaltstellungsänderungen der Betätigungsvorrichtung messen kann.
9. Betätigungsvorrichtung zur Betätigung einer Kupplungseinrichtung, welche in unterschiedlichen Schaltstellungen ein unterschiedliches Moment zwischen einem ersten drehbar gelagerten Teil und einem zweiten drehbar gelagerten Teil überträgt, mit einer Wegmeßeinrichtung, welche unter vorbestimmten Gegebenheiten die Schaltstellung der Betätigungsvorrichtung mißt, und mit einer Schaltstellungsermittlungseinrichtung, wobei
- diese Schaltstellungsermittlungseinrichtung durch ein Initiierungssignal initiiert bewirkt, daß die Wegmeßeinrichtung derart abschaltet wird, daß sie kein die aktuelle Schaltstellung der Betätigungsvorrichtung anzeigendes Signal erzeugt;
- diese Schaltstellungsermittlungseinrichtung nach dem Abschalten der Wegmeßeinrichtung bewirkt, daß der Antrieb innerhalb einer vorbestimmten Zeitperiode gemäß einer vorbestimmten Charakteristik mit einer vorbestimmten Gesamtenergie versorgt wird, welche derart bemessen ist, daß die Betätigungsvorrichtung aus einer beliebigen Stellung gesichert gegen einen vorbestimmten Anschlag bewegt wird, wobei diese Stellungsänderung nicht von der Wegmeßeinrichtung angezeigt wird; und
- die Schaltstellungsermittlungseinrichtung, nachdem der Antrieb mit dieser Gesamtenergie versorgt wurde, bewirkt, daß die Energieversorgung beendet wird und anschließend feststellt, daß eine Anschlagsposition erreicht wurde, so daß diese Anschlagposition ermittelt wird, ohne daß ein Stillstand der Betätigungsvorrichtung von einer Wegmeßeinrichtung angezeigt wird.
10. Betätigungsvorrichtung zur Betätigung einer Kupplungseinrichtung, werden in unterschiedlichen Schaltstellungen ein unterschiedliches Moment zwischen einem ersten drehbar gelagerten Teil und einem zweiten drehbar gelagerten Teil überträgt, mit einer Wegmeßeinrichtung, welche unter vorbestimmten Gegebenheiten eine Schaltstellung der Betätigungsvorrichtung mißt, und mit einer Schaltstellungsermittlungseinrichtung, wobei
- diese Schaltstellungsermittlungseinrichtung durch ein Initiierungssignal initiiert bewirkt, daß die Wegmeßeinrichtung derart abschaltet wird, daß sie kein die aktuelle Schaltstellung der Betätigungsvorrichtung anzeigendes Signal erzeugt; - diese Schaltstellungsermittlungseinrichtung nach dem Abschalten der Wegmeßeinrichtung bewirkt, daß an einen als Antrieb wirkenden E-Motor für eine vorbestimmte Zeitperiode eine vorbestimmte elektrische Spannung angelegt wird, wobei diese Zeitperiode unter Berücksichtigung der elektrischen Spannung derart bemessen ist, daß die Betätigungsvorrichtung aus einer beliebigen Stellung gesichert gegen einen vorbestimmten Anschlag bewegt wird; und
- die Schaltstellungsermittlungseinrichtung, nachdem die vorbestimmte Zeitperiode verstrichen ist, bewirkt, daß die Spannungsversorgung des E- Motors beendet wird und anschließend feststellt, daß eine Anschlagsposition erreicht wurde, so daß diese Anschlagposition ermittelt wird, ohne daß ein Stillstand der Betätigungsvorrichtung von einer Wegmeßeinrichtung angezeigt wird.
11. Betätigungsvorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der Ansprüche 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Wegmeßeinrichtung beim Abschalten auf einen vorbestimmten Wert gesetzt wird.
12. Betätigungsvorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der Ansprüche 9 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltstellungsermittlungseinrichtung die Wegmeßeinrichtung aktiviert, nachdem die Anschlagposition erkannt wurde.
13. Betätigungsvorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, mit einer Wegmeßeinrichtung, welche die Schaltstellung der Betätigungsvorrichtung mißt.
14. Betätigungsvorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltstellungsermittlungseinrichtung wenigstens eine Schaltstellung der
Betätigungsvorrichtung redundant zur Wegmeßeinrichtung ermittelt.
15. Betätigungsvorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltstellungsermittlungseinrichtung einen Betriebskennwert der
Antriebseinrichtung ermittelt und/oder erfaßt und diesen Betriebskennwert zur Ermittlung einer vorbestimmten Schaltstellung der Betätigungsvorrichtung verwendet.
5 16. Betätigungsvorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der vorbestimmte Kennwert und/oder der vorbestimmte Betriebskennwert wenigstens ein Kennwert aus einer Gruppe von Kennwerten ist, welche einen elektrischer Widerstand, eine elektrische Spannung und einen elektrischen Strom aufweist.
10 17. Betätigungsvorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltstellungsermittlungseinrichtung zur Ermittlung einer vorbestimmten Schaltstellung der Betätigungsvorrichtung einen Bewegungskennwert ermittelt, welcher von wenigstens einem von der Schaltstellungsermittlungseinrichtung
15 gemessenen Betriebskennwert abhängt.
18. Betätigungsvorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ermittlung einer vorbestimmten Schaltstellung der Betätigungsvorrichtung ein
Bewegungskennwert ermittelt wird, welcher von wenigstens einem elektrischen 0 Kennwert eines E-Motors abhängt, welchen die Antriebseinrichtung der
Betätigungsvorrichtung aufweist, wobei dieser elektrische Kennwert wenigstens ein Kennwert aus einer Gruppe von Kennwerten ist, welche einen elektrischen Widerstand des E-Motors und/oder einen elektrischen Strom des E-Motors und/oder eine elektrische Spannung des E-Motors aufweist.
5 19. Betätigungsvorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Bewegungskennwert von der Wirkrichtung abhängt, in welcher der E-Motor belastet wird.
20. Betätigungsvorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Auftreten eines lokalen Extremums im zeitlichen Verlauf des Bewegungskennwerts wenigstens eine Schaltstellung der Betätigungsvorrichtung anzeigt.
5 21. Betätigungsvorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur genaueren Auswertung des Bewegungskennwert, und insbesondere zur genaueren Auswertung des zeitlichen Verlaufs des Bewegungskennwerts, ein zweiter Kennwert verwendet wird.
10 22. Betätigungsvorrichtung, insbesondere nach Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, daß dieser zweite Kennwert eine Funktion des Bewegungskennwerts ist.
23. Betätigungsvorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der Ansprüche 21 und 22, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Kennwert von der Energie oder 5 der maximalen Energie abhängt, mit welcher der Antrieb, in der Startphase des
Antriebs versorgt wird.
24. Betätigungsvorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Kennwert der Maximalwert einer vorbestimmten Funktion des zeitlichen Integrals des Bewegungskennwerts 0 während eines vorbestimmten Zeitintervalls ist, welches mit dem Starten der
Antriebseinrichtung beginnt.
25. Betätigungsvorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der Ansprüche 21 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bewegungskennwert ermittelt wird, welcher mit einer vorbestimmten Kennwertgrenze für diesen Betriebskennwert 5 verglichen wird, wobei in Abhängigkeit dieses Vergleichs ermittelt werden kann, daß die Betätigungsvorrichtung in einer vorbestimmten Schaltstellung oder in einem vorbestimmten Schaltstellungsbereich geschaltet ist und wobei diese Kennwertgrenze von dem zweiten Kennwert abhängt.
26. Betätigungsvorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der Ansprüche 21 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Bewegungskennwert, die Kennwertgrenze und der zweite Kennwert) derart bestimmt sind, daß beim Starten der Antriebseinrichtung, insbesondere des E-Motors, der Bewegungskennwert größer als die Kennwertgrenze und die Kennwertgrenze größer als der zweite Kennwert ist.
27. Betätigungsvorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der Ansprüche 21 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Bewegungskennwert, die Kennwertgrenze und der zweite Kennwert derart bestimmt sind, daß der Bewegungskennwert und der zweite Kennwert jeweils größer als die
Kennwertgrenze sind, wenn die Betätigungsvorrichtung an einem Anschlag anliegt.
28. Betätigungsvorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Wegmeßeinrichtung angezeigte Position (Ist-Position) mit einer vorbestimmten
Soll-Position verglichen wird und/oder diese Ist- und diese Soll-Position in Übereinstimmung gebracht werden, wenn die
Schaltstellungsermittlungseinrichtung ein Signal erzeugt, welches anzeigt, daß die Betätigungsvorrichtung in einer vorbestimmten Schaltstellung, insbesondere in einer vorbestimmten Anschlagstellung, geschaltet ist, wobei diese Soll-
Position insbesondere dieser Schaltstellung gemäß einer vorbestimmten Charakteristik zugeordnet ist.
29. Betätigungsvorrichtung zur Betätigung einer Kupplungseinrichtung, welche in unterschiedlichen Schaltstellungen ein unterschiedliches Moment zwischen einem ersten drehbar gelagerten Teil und einem zweiten drehbar gelagerten Teil überträgt, wobei
- die Betätigungsvorrichtung eine Schaltstellungsermittlungseinrichtung aufweist, welche wenigstens eine Schaltstellung der Betätigungsvorrichtung ermitteln kann, sowie eine Antriebseinrichtung; - die Antriebseinrichtung die Betätigungseinrichtung in unterschiedlichen Wirkrichtungen beaufschlagen kann; und
- die Energie mit welcher die Antriebseinrichtung ohne Wirkrichtungsänderung beaufschlagt wird, auf einen vorbestimmten maximalen Gesamtenergieeintrag begrenzt ist, und zwar insbesondere dann, wenn der momentane
Energieeintrag größer als ein vorbestimmter Energieeintrag ist, und/oder wobei insbesondere nur der momentane Energieeintrag berücksichtigt wird, der größer als ein vorbestimmter Energieeintrag ist, so daß die Energieversorgung der Antriebseinrichtung abgeschaltet wird, wenn dieser maximale Gesamtenergieeintrag erreicht ist.
30. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß festgestellt wird, daß eine Anschlagposition erreicht ist, wenn der maximale Gesamtenergieeintrag der Antriebseinrichtung der Betätigungsvorrichtung ohne Wirkrichtungsänderung zugeführt wurde.
31. Betätigungsvorrichtung zur Betätigung einer Kupplungseinrichtung, welche in unterschiedlichen Schaltstellungen ein unterschiedliches Moment zwischen einem ersten drehbar gelagerten Teil und einem zweiten drehbar gelagerten Teil überträgt, wobei die Betätigungsvorrichtung
- unterschiedliche Schaltstellungen der Kupplungseinrichtung ermittelt;
- eine Antriebseinrichtung, insbesondere einen E-Motor, aufweist; und
- einen Vertrauenskennwert ermittelt, mittels welchem quantitativ oder qualitativ bewertet werden kann, mit welcher Wahrscheinlichkeit die Schaltstellungen der Kupplungseinrichtung korrekt ermittelt wurden.
32. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 31 , dadurch gekennzeichnet, daß die Energie, mit welcher die Antriebseinrichtung versorgt wird, gemäß einer vorbestimmten Charakteristik auf ein vorbestimmtes Energiemaximum begrenzt wird, wenn anhand des Vertrauenskennwerts ermittelt wurde, daß eine Schaltstellung der Kupplungseinrichtung mit einer Wahrscheinlichkeit, welche größer als eine vorbestimmte Wahrscheinlichkeit ist, unkorrekt ermittelt wurde.
33. Betätigungsvorrichtung nach wenigstens zwei der vorangehenden Ansprüche.
34. Kraftfahrzeugkupplungseinrichtung mit einer Betätigungsvorrichtung gemäß wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche.
35. Verfahren zum Betreiben einer Betätigungsvorrichtung gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 33.
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