WO2003016739A1 - Verfahren und vorrichtung zum autarken einstellen des tastpunktes einer in einem antriebsstrang eines fahrzeugs enthaltenen automatisierten kupplung - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum autarken einstellen des tastpunktes einer in einem antriebsstrang eines fahrzeugs enthaltenen automatisierten kupplung Download PDF

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Definitions

  • the invention relates to a method and a device for autonomously setting the touch point of an automated clutch contained in a drive train of a vehicle.
  • FIG. 2 shows an exemplary block diagram of a drive train of a motor vehicle equipped with an automated clutch.
  • the drive train contains an internal combustion engine 2, a clutch 4 and a transmission 6, from which a drive shaft 8 leads to drive wheels, not shown.
  • the transmission 6 is, for example, an automated manual transmission or a conical pulley belt transmission with continuously variable transmission ratio.
  • the clutch 4 is, for example, a friction disk clutch of a type known per se with an actuating device 16 which is designed hydraulically, electrically, electrohydraulically or in any other known manner.
  • Sensors contained in the drive train such as a pressure sensor 18 for detecting the intake pressure of the engine 2, a speed sensor 20 for detecting the speed n M of the crankshaft of the engine, a sensor 22 for detecting the position ⁇ of an accelerator pedal 24, and a sensor 28 for detecting the position of the selector lever 12 and a further speed sensor 28 for detecting the speed of the drive shaft 2 are connected to the inputs of the control unit 14.
  • control unit 14 which contains a microprocessor with associated memories 29 in a manner known per se, maps and programs are stored with which actuators, such as a load actuator 30 for adjusting the load of the motor 2, the actuating device 16 of the clutch 4 and the actuating device 9 of the transmission 6 and further consumers 31, such as a generator, a pump or a heating element, etc., which are driven directly or indirectly by the motor.
  • the individual actuators can be constructed in such a way that their position is known directly in the control unit 14, for example as stepper motors, or additional position transmitters, such as a position transmitter 32 for detecting a parameter relevant to the position s of the clutch, can be provided.
  • a foot brake sensor 30a and a hand brake sensor 30b are also connected to the control unit 14.
  • a further control unit 34 is connected to the control unit 14 via a data bus 33, which controls, for example, the vehicle brakes 35, as is known from anti-lock systems or driving stability systems.
  • the hardware and software division between devices 14 and 34 is adapted to the respective circumstances.
  • the load actuator 30, the actuating device 16 and the actuating device 9 are actuated in a mutually coordinated manner as a function of the signals supplied by the sensors, so that results in comfortable and / or economical driving.
  • a characteristic curve is stored in a memory of the control device 14, which defines a set position of the clutch 4 set by the actuation device 16 as a function of the torque to be transmitted by the clutch 4 in each case.
  • the clutch torque that can be transmitted should only be as large as is absolutely necessary.
  • the required torque to be transmitted results from the driver's request or the position of the accelerator pedal 24 and, for example, the load of the internal combustion engine 2 detected by the sensor 18 and possibly further operating parameters such as the speed of the engine 2 etc.
  • the characteristic curve stored in the control unit 14, which specifies the desired path of an actuator of the clutch moved by the actuating device 16 as a function of the calculated torque to be transmitted, has a decisive influence on comfortable starting and a comfortable handling of the switching process.
  • the characteristic curve changes briefly, for example as a result of temperature changes, and long-term over the course of the service life of the clutch, for example as a result of wear. It is therefore constantly updated or adjusted according to various strategies when predetermined operating conditions exist.
  • FIG. 3 shows in detail an example of an actuating device 16 with a hydraulic path.
  • a piston 38 works, the shaft 40 of which has an external toothing which meshes with an internal toothing of a toothed wheel 41, which in turn meshes with the external toothing of a pinion 42 of an electric motor 43, which is controlled by the control device 14 (FIG 4) is controlled.
  • the electric motor can be of any suitable type and is controlled, for example, by means of a PWM signal.
  • the electric motor is advantageously a stepping motor.
  • the master cylinder 36 has a sniffer bore 44 which is connected via a line 45 to an expansion tank (not shown).
  • a line 48 leads from the pressure chamber 46 of the cylinder, which leads to a slave cylinder 50, in which a piston 52 works, which is connected via its piston rod, for example, to the release lever 54 of the clutch, which forms an actuator.
  • the position A which is generally referred to as the sniffing position, is the position when it is passed over by the piston 38 to the right in accordance with FIG. 4, pressure builds up in the pressure chamber 46 for actuating the clutch.
  • an incremental position transmitter 32 for determining the position, is provided on the gear 41, for example, which position sensor 32 moves past it
  • Teeth of the gear 41 counts and emits corresponding pulses to the control unit 14.
  • the number of these pulses is a direct measure of the displacement of the master piston 38 or if the master piston 38 is located to the right of the sniffing position A according to FIG. 9, the movement of the release lever 54.
  • the master piston 38 advantageously a check valve (not shown) is integrated, so that if the pressure on the left side of the piston 38 opens, it is moved to the left beyond the sniffing position A, which also carries the hydraulic path between the pistons 38 and 52 the line 45 is connected and is depressurized.
  • the release lever 54 assumes its position corresponding to the fully closed or closed position of the clutch. If the master cylinder 38 is subsequently moved to the right by the electric motor 42. starts actuating the release lever 54 at the moment when the master piston 38 passes over the sniffing position A.
  • This position of the master piston 38 can be detected in a wide variety of ways, the respective count of the position sensor 32 being stored as a closed position in the control unit 14.
  • the clutch's gripping point In addition to the closed position of the clutch, it is important to have a precise knowledge of the clutch's gripping point, that is, the position in which the clutch transmits a predetermined, small torque of, for example, 4 Nm.
  • the exact knowledge of the gripping point is important because it plays a decisive role when starting off and when switching. If the clutch is opened beyond the gripping point, it is completely disconnected. If the clutch is not actuated to the gripping point, it is not possible to change gears without massively influencing comfort or even endangering the transmission and the vehicle creeps too strongly.
  • the gripping or touch point is normally set in that in certain operating states of the drive train, for example when the vehicle is stationary and the brake is applied and the gear is engaged, the clutch is fully opened and then slowly closed, the engine torque being measured. If, during the slow closing of the clutch, the engine torque, which is given in a particularly simple manner with an engine idle control, for example by an actuator of the idle control, reaches the predetermined value, the position transmitter 32 is read out and its value is stored as the clutch engagement point.
  • the gripping point can thus can be approached quickly and serve as an orientation value for carrying out an initial operation or a switching operation.
  • a gripping or touch point adaptation takes about 5 seconds and typically takes place at least once per trip.
  • individual points of the path / torque characteristic of the clutch stored in the control unit can be updated or adapted by determining the clutch torque and reading the associated position of the actuating device or position transmitter 32 and storing it as an updated or adapted new position.
  • the clutch is still slipped when the clutch is engaged at a relatively high clutch torque and the clutch torque is determined by determining the torque of the internal combustion engine, taking into account its speed change and moment of inertia.
  • the clutch characteristic curve which changes due to a change in the coefficient of friction of the clutch, can be adapted or adapted in this way.
  • the master cylinder briefly returns to its sniffing position when sniffing.
  • the clutch is closed completely.
  • a sniffing process takes about 400 m / sec. and can be done, for example, at intervals of a few minutes.
  • the invention has for its object to provide a simple way of setting the touch point when starting up the vehicle, for example when starting up for the first time after its manufacture or when starting up again after extensive repairs to the drive train, without the need for an external diagnostic system gets along.
  • a solution to the aforementioned problem is created with the method according to claim 1.
  • the method according to the invention works independently of a diagnostic system and is triggered in that at least one operating parameter of the vehicle, preferably a combination of operating parameters, assumes a predetermined value or values.
  • Claim 8 specifies the basic structure of a device for solving the object of the invention.
  • FIG. 1 shows an example of a flow chart for carrying out the method according to the invention
  • FIG. 2 shows an already explained diagram of a drive train of a vehicle known per se with associated control device
  • FIG. 3 shows an already explained hydraulic actuation path in the transmission path from an actuator to the clutch.
  • the method according to the invention explained below can be carried out by corresponding configuration in the drive train of FIGS. 2 and 3 already explained. It goes without saying that the drive train according to FIG. 2 can be modified in a wide variety of ways in that it contains further sensors, a display is added, which is visible, for example, in the control panel, etc.
  • An example of a routine according to the invention for self-sufficient, that is to say, probe point setting free of a diagnostic system when a vehicle is started up at the end of the line of a production facility is explained below with reference to FIG. 1.
  • the control unit 14 is programmed on the production side in such a way that a touch point actual value stored in the memory 29 is outside a tolerance range likewise stored in the memory. This is an advantageous necessary and at the same time sufficient requirement for a completely new touch point setting and not just an update to take place. Furthermore, a sequence of three touch point setting request bytes is set in the control device, one of which is reset from a request value after a touch value setting. Each byte can only consist of one bit.
  • the only thing that is usually used is driving and the handbrake is not activated in any normal sequence. For this reason, the actuation of the hand brake, which is detected via the output signal of the sensor 30b (FIG. 2), can be used as a trigger signal for a touch point setting.
  • step 100 If it is determined in step 100 according to FIG. 1 that a predetermined operating state exists, which consists in the vehicle being stationary, the handbrake applied, the engine idling and no gear engaged, this becomes a request for a touch point setting understood by the control unit 14.
  • step 104 a sniffing process is first carried out in step 104, within which As explained above, the setting of the transmission path between the electric motor 43 and the release lever 54 is updated or set in a predetermined manner. Even if there is no hydraulic link, such an “adjustment" can be expedient, in which case there is no sniffing process, but a purely mechanical transmission link is adjusted to compensate for play.
  • step 106 After the sniffing process, the completion of which is shown in a display of the vehicle, for example, the clutch is fully opened and in step 106 it is checked whether the driver (or the system) has engaged a gear. If this is the case, a touch point setting is made in step 108, during which the clutch is slowly closed and the engine torque is recorded. The actuation of the clutch in the closing direction continues until the torque transmitted by the clutch assumes a predetermined value, for example of the order of 3 Nm. The associated position of the electric motor 43 or of the position transmitter 32 is stored as the actual value touch point. The clutch is then fully opened again.
  • step 112 the first touch value setting request byte TWEAB is deleted or set to zero. If it is determined in step 110 that the actual value touch point is still outside the tolerance band, the system returns to step 102. An error is displayed at the latest when the cycle is repeated without success.
  • step 100 After clearing the first sample set request byte, the system returns to step 100. If, for example, after the roller has been driven for a certain period of time, the operating state "handbrake applied, engine idling, zero gear engaged" is present again, the system proceeds to step 102, which is however now modified in such a way that it is no longer checked whether the currently stored actual touch point value lies outside the tolerance band, but only consists in checking whether there is a further touch value setting request byte. If this is the case, steps 104 to 112 proceed as described above, step 110 being omitted or, if it is found that the actual actual touch point value is not within the tolerance band, an error is immediately displayed.
  • step 112 the system proceeds to step 114, in which it is checked whether a predetermined range of performance has been achieved on the roll, for example whether the speed of 100 km / h has been exceeded at least once. If this is the case, steps 100, 102, 104, 106, 108, 110 and 112 are carried out again, the third being in step 112
  • the key value setting request byte is deleted and the key point setting at the end of the strip is terminated in step 116, since after passing through a high load point the new key point setting has led to a flawless key point that is optimal for vehicle operation.
  • the step 102 following the step 114 merely consists in checking whether a touch value setting request byte (the third) is still present, upon which a new touch point setting with previous sniffing is carried out.
  • the number of sample set request bytes initially programmed which determines the number of initial sample settings, may be different from three.
  • the conditions under which a new sample value setting is carried out can be of various types.
  • the driver can be guided visually and / or acoustically to perform certain actions, for example engaging a gear, removing the gear, applying the handbrake, releasing the handbrake.
  • step 106 or in step 100 there may be an additional condition that the foot brake must also be actuated.
  • the foot brake can be actuated by the system (control device 34) or by the driver himself.
  • the system can insert or remove a drive if an automatically shifting transmission is provided.
  • the method described cannot only be used at the end of the line when starting up a new vehicle; it can also be used if, after the replacement of components or major repairs, the touch point has to be completely reset by reprogramming the control unit with request value adjustment byte.

Abstract

Ein Verfahren zum autarken Einstellen des Tastpunktes einer in einem Antriebsstrang eines Fahrzeugs enthaltenen automatisierten Kupplung bei dessen Inbetriebnahme, enthält folgende Schritte: a) Setzen des Tastpunktwertes auf einen ausserhalb eines Toleranzbereiches befindlichen Startwert, b) Setzen einer vorbestimmten Anzahl von Tastwerteinstellanforderungsbytes auf einen Anforderungswert, c) Erfassen wenigstens eines Betriebsparameters des Fahrzeugs, d) Auslösen einer Tastpunkteinstellung dadurch, dass der Betriebsparameter einen vorbestimmten Wert hat, e) Verstellen der Kupplung zu einer ersten Tastpunkteinstellung, f) Speichern des ermittelten Tastpunktistwertes, g) Vergleichen des Tastpunktistwertes mit dem Toleranzbereich, h) Löschen des ersten Tastwerteinstellanforderungsbytes, wenn der ermittelte Tastpunktistwert innerhalb des Toleranzbereiches liegt, und i) Wiederholen der Schritte c) bis h) entsprechend der Anzahl von gesetzten Tastwerteinstellanforderungen.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum autarken Einstellen des Tastpunktes einer in einem Antriebsstranq eines Fahrzeugs enthaltenen automatisierten Kupplung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum autarken Einstellen des Tastpunktes einer in einem Antriebsstrang eines Fahrzeugs enthaltenen automatisierten Kupplung.
Automatisierte Kupplungen finden nicht nur wegen des mit ihnen erzielten Komfortge- winns, sondern auch wegen möglicher Verbrauchseinsparungen in Kraftfahrzeugen zunehmend Verwendung.
Figur 2 zeigt ein beispielhaftes Blockschaltbild eines Antriebsstrangs eines mit einer automatisierten Kupplung ausgerüsteten Kraftfahrzeugs. Der Antriebsstrang enthält einen Verbrennungsmotor 2, eine Kupplung 4 und ein Getriebe 6, von dem aus eine Antriebswelle 8 zu nicht dargestellten Antriebsrädern führt. Das Getriebe 6 ist beispielsweise ein automatisiertes Handschaltgetriebe oder ein Kegelscheibenumschlingungsgetriebe mit stufenlos veränderbarer Übersetzung. Zur Betätigung bzw. zum Schalten des Getriebes 6 dient eine Stelleinrichtung 9, die von einer Wähleinrichtung 10 aus mittels eines Wählhe- bels 12 über ein Steuergerät 14 in an sich bekannter Weise steuerbar ist. Es versteht sich, dass die Wähleinrichtung auch anders ausgebildet sein kann, beispielsweise als klassischer Schalthebel (H-Kulisse) oder als Hebel mit Tippstellungen zum Hoch- und Runterschalten. Die Kupplung 4 ist beispielsweise eine Reibscheibenkupplung an sich bekannter Bauart mit einer Betätigungseinrichtung 16, die hydraulisch, elektrisch, elektrohydraulisch oder in sonst wie bekannter Weise ausgebildet ist.
Im Antriebsstrang enthaltene Sensoren, wie ein Drucksensor 18 zur Erfassung des Ansaugdruckes des Motors 2, ein Drehzahlsensor 20 zum Erfassen der Drehzahl nM der Kurbelwelle des Motors, ein Sensor 22 zum Erfassen der Stellung α eines Fahrpedals 24, ein Sensor 28 zum Erfassen der Stellung des Wählhebels 12 und ein weiteres Drehzahlsensor 28 zur Erfassung der Drehzahl der Antriebswelle 2 sind mit den Eingängen des Steuergeräts 14 verbunden. ln dem Steuergerät 14, das in an sich bekannter Weise einen Mikroprozessor mit zugehörigen Speichern 29 enthält, sind Kennfelder und Programme abgelegt, mit denen Aktoren, wie ein Laststellglied 30 zum Einstellen der Last des Motors 2, die Betätigungseinrichtung 16 der Kupplung 4 sowie die Stelleinrichtung 9 des Getriebes 6 und weitere direkt oder indirekt vom Motor angetriebene Verbraucher 31 , wie beispielsweise ein Generator, eine Pumpe oder ein Heizelement usw., gesteuert werden. Die einzelnen Aktoren können derart aufgebaut sein, dass ihre Stellung unmittelbar im Steuergerät 14 bekannt ist, beispielsweise als Schrittmotoren, oder es können zusätzliche Stellungsgeber, wie ein Stellungsgeber 32 zum Erfassen eines für die Stellung s« der Kupplung relevanten Parame- ters, vorgesehen sein.
Weiter sind mit dem Steuergerät 14 ein Fußbremssensor 30a und ein Handbremssensor 30b verbunden. Über einen Datenbus 33 ist mit dem Steuergerät 14 ein weiteres Steuergerät 34 verbunden, das beispielsweise die Fahrzeugbremsen 35 steuert, wie es aus Blo- ckierverhindersystemen oder Fahrstabilitätssystemen bekannt ist. Die Hardware- und Softwareaufteilung zwischen den Geräten 14 und 34 ist den jeweiligen Verhältnissen an- gepasst.
Aufbau und Funktion des beschriebenen Systems sind an sich bekannt und werden daher nicht im Einzelnen erläutert. Je nach über das Fahrpedal 24 mitgeteiltem Fahrwunsch und über den Wählhebel 12 mitgeteilten Wunsch nach einem Fahrprogramm bzw. einer Fahrtrichtung werden das Laststellglied 30, die Betätigungsvorrichtung 16 und die Stellvorrichtung 9 in gegenseitig abgestimmter Weise in Abhängigkeit von den Sensoren gelieferten Signalen betätigt, so dass sich ein komfortables und/oder sparsames Fahren ergibt.
Für die Betätigung der Kupplung 4 beispielsweise ist in einem Speicher des Steuergerätes 14 eine Kennlinie abgelegt, die eine von der Betätigungsvorrichtung 16 eingestellte Sollstellung der Kupplung 4 in Abhängigkeit von dem jeweils von der Kupplung 4 zu übertragenden Moment festlegt. Aus Gründen der Regelungsgüte, des Kupplungsverschleißes und des Energieverbrauches der Betätigungsvorrichtung soll das jeweils übertragbare Kupplungsmoment nur so groß sein, wie unbedingt erforderlich. Das erforderliche, zu ü- bertragende Moment ergibt sich aus dem Fahrerwunsch bzw. der Stellung des Fahrpedals 24 und beispielsweise der von dem Sensor 18 erfassten Last des Verbrennungsmotors 2 sowie ggf. weiteren Betriebsparametern, wie der Drehzahl des Motors 2 usw..
Die im Steuergerät 14 abgelegte Kennlinie, die den Sollweg eines von der Betätigungsvor- richtung 16 bewegten Stellgliedes der Kupplung in Abhängigkeit von dem errechneten, zu übertragenden Drehmoment angibt, hat entscheidenden Einfluss auf ein komfortables Anfahren und eine komfortable Abwicklung des Schaltvorgangs. Die Kennlinie ändert sich kurzzeitig, beispielsweise infolge von Temperaturänderungen, und langfristig im Verlauf der Lebensdauer der Kupplung, beispielsweise infolge von Verschleiß. Sie wird daher bei Vorliegen vorbestimmter Betriebsbedingungen nach unterschiedlichsten Strategien ständig aktualisiert bzw. nachgestellt..
Figur 3 zeigt im Detail ein Beispiel einer Betätigungsvorrichtung 16 mit Hydraulikstrecke.
In einem mit Hydraulikfluid gefüllten Geberzylinder 36 arbeitet ein Kolben 38, dessen Schaft 40 eine Außenverzahnung aufweist, die mit einer Innenverzahnung eines Zahnrades 41 kämmt, das wiederum mit der Außenverzahnung eines Ritzels 42 eines Elektromotors 43 in Eingriff ist, der von dem Steuergerät 14 (Figur 4) angesteuert wird. Der Elektromotor kann jedwelcher geeigneter Bauart sein und wird beispielsweise mittels eines PWM-Signals angesteuert. Vorteilhaft ist der Elektromotor ein Schrittschaltmotor.. Der Geberzylinder 36 weist Schnüffelbohrung 44 auf, die über eine Leitung 45 mit einem Ausgleichsbehälter (nicht dargestellt) verbunden ist. Von dem Druckraum 46 des Zylinders geht eine Leitung 48 ab, die zu einem Nehmerzylinder 50 führt, in dem ein Kolben 52 arbeitet, der über seine Kolbenstange beispielsweise mit dem ein Stellglied bildenden Aus- rückhebel 54 der Kupplung verbunden ist. Die Position A, die allgemein als Schnüffelposition bezeichnet wird, ist die Position, bei deren Überfahren durch den Kolben 38 gemäß Figur 4 nach rechts sich im Druckraum 46 Druck zur Kupplungsbetätigung aufbaut.
Zur Positionsermittlung ist beispielsweise am Zahnrad 41 , ein in seinem Aufbau bekannter inkrementeller Stellungsgeber 32 vorgesehen, der die sich an ihm vorbei bewegenden
Zähne des Zahnrades 41 zählt und entsprechende Impulse an das Steuergerät 14 abgibt.
Die Anzahl dieser Impulse ist ein direktes Maß für die Verschiebung des Geberkolbens 38 bzw. wenn sich der Geberkolben 38 gemäß Figur 9 rechts von der Schnüffelposition A befindet, der Bewegung des Ausrückhebels 54.
Bei einem sogenannten Schnüffelvorgang wird der Geberkolben 38, in den vorteilhafter Weise ein nicht dargestelltes Rückschlagventil integriert ist, so dass bei Überdruck linksseitig des Kolbens 38 öffnet, nach links bis über die Schnüffelposition A bewegt, das die zwischen den Kolben 38 und 52 befindliche Hydraulikstrecke mit der Leitung 45 verbunden ist und drucklos ist. In diesem drucklosen Zustand der Hydraulikstrecke nimmt der Ausrückhebel 54 seine der voll geschlossenen bzw. Schließstellung der Kupplung ent- sprechende Stellung ein. Wenn anschließend der Geberzylinder 38 von dem Elektromotor 42 nach rechts verfahren wird,. setzt eine Betätigung des Ausrückhebels 54 in dem Moment ein, in dem der Geberkolben 38 die Schnüffelposition A überfährt. Diese Stellung des Geberkolbens 38 kann auf unterschiedlichste Weise erfasst werden, wobei der jeweilige Zählstand des Stellungsgebers 32 als Schließstellung im Steuergerät 14 gespeichert wird.
Neben der Schließstellung der Kupplung ist eine genaue Kenntnis des Greif- bzw. Tastpunktes der Kupplung wichtig, das ist diejenige Stellung, bei der die Kupplung ein vorbestimmtes, kleines Drehmoment von beispielsweise 4 Nm überträgt. Die genaue Kenntnis des Greifpunktes ist deshalb wichtig, weil er beim Anfahren und beim Schalten eine entscheidende Rolle spielt. Wenn die Kupplung über den Greifpunkt hinaus geöffnet wird, ist sie vollständig getrennt. Wird die Kupplung nicht bis zum Greifpunkt betätigt, ist ein Gangwechsel ohne massive Komfortbeeinflussung oder sogar Gefährdung des Getriebes nicht möglich und das Fahrzeug kriecht zu stark.
Der Greif- bzw. Tastpunkt wird normalerweise eingestellt, indem in bestimmten Betriebs- zuständen des Antriebsstranges, beispielsweise bei stehendem Fahrzeug und betätigter Bremse und eingelegtem Fahrgang die Kupplung vollständig geöffnet wird und dann langsam geschlossen wird, wobei das Motormoment gemessen wird. Wenn während des langsamen Schließens der Kupplung das Motormoment, das bei einem mit Motorleerlaύf- regelung in besonders einfacher Weise beispielsweise durch ein Stellglied der Leerlaufregelung gegeben ist, den vorbestimmten Wert erreicht, wird der Stellungsgeber 32 ausgelesen und sein Wert als Greifpunkt der Kupplung gespeichert. Der Greifpunkt kann somit schnell angefahren werden und als Orientierungswert für das Durchführen eines Anfangsvorgangs oder eines Schaltvorgangs dienen. Eine Greif- oder Tastpunktadaption dauert etwa 5 Sekunden und erfolgt typischerweise mindestens einmal pro Fahrt.
In ähnlicher Weise können einzelne Punkte der im Steuergerät abgelegten Weg/Momentenkennlinie der Kupplung aktualisiert bzw. adaptiert werden, indem das Kupplungsmoment bestimmt wird und die zugehörige Stellung der Betätigungsvorrichtung bzw. des Stellungsgebers 32 ausgelesen und als aktualisierte bzw. adaptierte neue Stellung gespeichert wird. Dabei wird die Kupplung beim Einkuppeln bei relativ hohem Kupp- lungsmoment noch schlupft und das Kupplungsmoment durch Bestimmung des Moments des Verbrennungsmotors unter Berücksichtigung von dessen Drehzahländerung und Trägheitsmoment bestimmt wird. Die Kupplungskennlinie, die sich durch Veränderung des Reibwertes der Kupplung ändert, kann auf diese Weise angepasst bzw. adaptiert werden.
Beim Schnüffeln fährt der Geberzylinder, wie erläutert, kurzzeitig in seine Schnüffelposition zurück. Dabei wird die Kupplung vollständig geschlossen. Ein Schnüffelvorgang dauert etwa 400 m/sek. und kann beispielsweise im Abstand von einigen Minuten erfolgen.
Ein Problem, das sich in der Praxis bei Fahrzeugen stellt, die mit einer automatisierten Kupplung ausgerüstet sind, ist die Ersteinstellung des Tastpunktes bei der Inbetriebnahme des Fahrzeugs, beispielsweise am Ende eines Produktionsbandes. Diese erfolgt im Allgemeinen mit Hilfe eines externen Diagnosesystems, ab das das Fahrzeug angesteckt werden muss und das den Fahrer über einen Dialog zu vorbestimmten Handlungen auffordert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache Möglichkeit zur Einstellung des Tastpunktes bei einer Inbetriebnahme des Fahrzeugs, beispielsweise bei dessen erster Inbetriebnahme nach seiner Herstellung oder bei einer erneuten Inbetriebnahme nach umfangreichen Reparaturen am Antriebsstrang, zu schaffen, die ohne Notwendigkeit ei- nes externen Diagnosesystems auskommt.
Eine Lösung der vorgenannten Aufgabe wird mit dem Verfahren gemäß dem Patentanspruch 1 geschaffen. Das erfindungsgemäße Verfahren arbeitet unabhängig von einem Diagnosesystem autark und wird dadurch ausgelöst, dass wenigstens ein Betriebsparameter des Fahrzeugs, vorzugsweise eine Kombination von Betriebsparametern, einen vorbestimmten Wert bzw. vorbestimmte Werte annimmt.
Die Unteransprüche 2 bis 7 sind auf vorteilhafte Durchführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens gerichtet.
Der Anspruch 8 gibt den grundsätzlichen Aufbau einer Vorrichtung zur Lösung der Erfindungsaufgabe an.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen beispielsweise und mit weiteren Einzelheiten erläutert.
Es stellen dar:
Figur 1 ein Beispiel eines Ablaufdiagramms zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
Figur 2 ein bereits erläutertes Schema eines an sich bekannten Antriebsstrangs eines Fahrzeugs mit zugehöriger Steuereinrichtung und
Figur 3 eine bereits erläuterte hydraulische Betätigungsstrecke im Übertra- gungsweg von einem Aktor zur Kupplung.
Das im Folgenden erläuterte erfindungsgemäße Verfahren kann durch entsprechende Konfiguration in dem bereits erläuterten Antriebsstrang der Figuren 2 und 3 durchgeführt werden. Es versteht sich, dass der Antriebsstrang gemäß Figur 2 in unterschiedlichster Weise abgeändert werden kann, indem er weitere Sensoren enthält, ein Display zugefügt wird, das beispielsweise in der Schalttafel sichtbar ist, usw.. lm Folgenden wird an Hand der Figur 1 ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Routine zur autarken, das heißt, von einem Diagnosesystem freien Tastpunkteinstellung bei einer Inbetriebnahme eines Fahrzeugs am Bandende einer Produktionseinrichtung erläutert.
Das Steuergerät 14 ist produktionsseitig derart programmiert, dass ein im Speicher 29 abgelegter Tastpunkt Istwert außerhalb eines ebenfalls im Speicher abgelegten Toleranzbereiches ist. Dies ist eine vorteilhafte notwendige und gleichzeitig hinreichende Voraussetzung dafür, dass eine vollständig neue Tastpunkteinstellung und nicht lediglich eine Aktualisierung erfolgt. Weiter ist im Steuergerät eine Folge von drei Tastpunkteinstellan- forderungsbytes gesetzt, von denen jeweils eines nach einer Tastwerteinstellung von einem Anforderungswert rückgesetzt wird. Jedes Byte kann lediglich aus einem Bit bestehen.
Auf einer Rolle am Bandende wird normalerweise nur gefahren und dort wird in keinem üblichen Ablauf die Handbremse betätigt. Aus diesem Grund kann die Betätigung der Handbremse, die über das Ausgangssignal des Sensors 30b (Fig. 2) erfasst wird, als ein Auslösesignal für eine Tastpunkteinstellung genutzt werden.
Wenn im Schritt 100 gemäß Fig. 1 festgestellt wird, dass ein vorbestimmter Betriebszu- stand vorhanden ist, der darin besteht, dass das Fahrzeug steht, die Handbremse angezogen ist, der Motor im Leerlauf läuft und kein Gang eingelegt ist, wird dies als Anforderung für eine Tastpunkteinstellung vom Steuergerät 14 verstanden.
Wenn im Schritt 102 anschließend festgestellt wird, dass der im Steuergerät augenblick- lieh gespeicherte Tastpunkt außerhalb eines Toleranzbandes liegt und dass das Tast- werteinstellanforderungsbyte auf einen Anforderungswert hat, der beispielsweise ungleich Null ist, wird im Schritt 104 zunächst ein Schnüffelvorgang durchgeführt, innerhalb dessen, wie weiter oben ausgeführt, die Einstellung der Übertragungsstrecke zwischen dem Elektromotor 43 und dem Ausrückhebel 54 aktualisiert bzw. in vorbestimmter Weise eingestellt wird. Auch wenn keine Hydraulikstrecke vorhanden ist, kann eine solche "Nachstellung" zweckmäßig sein, wobei dann kein Schnüffelvorgang erfolgt, sondern eine rein mechanische Übertragungsstrecke zum Spielausgleich nachgestellt wird. Nach dem Schnüffelvorgang, dessen Beendigung beispielsweise in einem Display des Fahrzeugs angezeigt wird, wird die Kupplung voll geöffnet und im Schritt 106 überprüft, ob der Fahrer (oder das System) einen Gang eingelegt hat. Ist dies der Fall, so erfolgt im Schritt 108 eine Tastpunkteinstellung, während der die Kupplung langsam geschlossen wird und das Motormoment erfasst wird. Die Betätigung der Kupplung in Schließrichtung hält so lange an, bis das von der Kupplung übertragene Moment einen vorbestimmten Wert von beispielsweise in Größenordnung 3Nm annimmt. Die zugehörige Stellung des Elektromotors 43 bzw. des Stellungsgebers 32 wird als Tastpunkt Istwert gespeichert. Die Kupplung wird anschließend wieder voll geöffnet.
Wie im Schritt 110 festgestellt, dass der Tastpunkt Istwert im Toleranzband liegt, so wird im Schritt 112 das erste Tastwerteinstellanforderungsbyte TWEAB gelöscht bzw. auf Null gesetzt. Wird im Schritt 110 festgestellt, dass der Tastpunkt Istwert weiterhin außerhalb des Toleranzbandes liegt, so kehrt das System zum Schritt 102 zurück. Spätestens, wenn der Zyklus nochmals erfolglos durchlaufen wird, erfolgt eine Fehleranzeige.
Nach Löschen des ersten Tastwerteinstellanforderungsbytes kehrt das System zum Schritt 100 zurück. Ist, beispielsweise, nachdem auf der Rolle während einer gewissen Zeitdauer gefahren wurde, der Betriebszustand "Handbremse angezogen, Motor im Leer- lauf, Nullgang eingelegt" erneut vorhanden, so schreitet das System zum Schritt 102 fort, der nunmehr jedoch dahingehend modifiziert wird, dass nicht mehr überprüft wird, ob der aktuell gespeicherte Tastpunktistwert außerhalb des Toleranzbandes liegt, sondern nur noch darin besteht, dass überprüft wird, ob ein weiteres Tastwerteinstellanforderungsbyte vorhanden ist. Ist dies der Fall, so laufen die Schritte 104 bis 112 wie vorbeschrieben ab, wobei der Schritt 110 entfallen kann oder aber, wenn sich ergibt, dass der aktualisierte Tastpunktistwert nicht innerhalb des Toleranzbandes liegt, unmittelbar eine Fehleranzeige erfolgt.
Wird im Schritt 112 das zweite Tastwerteinstellanforderungsbyte gelöscht, so schreitet das System zum Schritt 114 fort, in dem überprüft wird, ob ein vorbestimmtes Leistungsspektrum auf der Rolle erreicht wurde, beispielsweise, ob zumindest einmal die Geschwindigkeit von 100 km/h überschritten wurde. Ist dies der Fall, so werden wiederum die Schritte 100, 102, 104, 106, 108, 110 und 112 durchlaufen, wobei im Schritt 112 das dritte Tastwerteinstell-Anforderungsbyte gelöscht wird und die Tastpunkteinstellung am Bandende im Schritt 116 beendet wird, da nach Durchfahren eines hohen Lastpunktes die erneute Tastpunkteinstellung zu einem einwandfreien und für den Fahrzeugbetrieb optimalen Tastpunkt geführt hat. Es versteht sich, dass der auf den Schritt 114 folgende Schritt 102 lediglich darin besteht, dass überprüft wird, ob noch ein Tastwerteinstellanfor- derungsbyte (das dritte) vorhanden ist, auf das hin eine erneute Tastpunkteinstellung mit vorhergehendem Schnüffeln durchgeführt wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann in unterschiedlichster Weise abgeändert werden. Beispielsweise kann die Anzahl der anfänglich programmierten Tastwerteinstell- Anforderungsbytes, die die Anzahl der anfänglichen Tastwerteinstellungen festlegt, von drei verschieden sein. Die Bedingungen, unter denen jeweils eine erneute Tastwerteinstellung erfolgen, können unterschiedlichster Art sein. Die Führung des Fahrers zur Vornahme bestimmter Handlungen, beispielsweise Einlegen eines Gangs, Herausnahme des Gangs, Betätigen der Handbremse, Lösen der Handbremse, können visuell und/oder a- kustisch erfolgen. Im Schritt 106 oder im Schritt 100 kann jeweils eine zusätzliche Bedingung darin bestehen, dass auch die Fußbremse betätigt sein muss. Das Betätigen der Fußbremse kann vom System her (Steuergerät 34) erfolgen oder durch den Fahrer selbst. Ebenso kann das Einlegen oder das Herausnehmen eines Fahrgangs vom System her erfolgen, wenn ein automatisch schaltendes Getriebe vorgesehen ist.
Das beschriebene Verfahren kann nicht nur am Bandende bei der Inbetriebnahme eines Neufahrzeugs verwendet werden; es kann auch eingesetzt werden, wenn nach Austausch von Komponenten oder großen Reparaturen der Tastpunkt völlig neu eingestellt werden muss, in dem das Steuergerät mit Tastwerteinstell-Anforderungsbytes entsprechend neu programmiert wird.
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. ln 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 Modi- fikationen möglich, insbesondere solche Varianten, Elemente und Kombinationen 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. Verfahren zum autarken Einstellen des Tastpunktes einer in einem Antriebsstrang eines Fahrzeugs enthaltenen automatisierten Kupplung bei dessen Inbetriebnahme, enthaltend folgende Schritte:
a) Setzen des Tastpunktwertes auf einen außerhalb eines Toleranzbereiches befindlichen Startwert,
b) Setzen einer vorbestimmten Anzahl von Tastwerteinstellanforderungsbyt.es auf einen Anforderungswert,
c) Erfassen wenigstens eines Betriebsparameters des Fahrzeugs,
d) Auslösen einer Tastpunkteinstellung dadurch, dass der Betriebsparameter einen vorbestimmten Wert hat,
e) Verstellen der Kupplung zu einer ersten Tastpunkteinstellung,
f) Speichern des ermittelten Tastpunktistwertes,
g) Vergleichen des Tastpunktistwertes mit dem Toleranzbereich,
h) Löschen des ersten Tastwerteinstellanforderungsbyt.es, wenn der ermittelte Tast- punktistwert innerhalb des Toleranzbereiches liegt, und
i) Wiederholen der Schritte c) bis h) entsprechend der Anzahl von gesetzten Tast- werteinstellanforderungen.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei der Schritt g) nach der Löschung des ersten Tastwerteinstellanforderungsbytes unterbleibt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei zum Auslösen einer Tastpunkteinstellung eine Fahrzeugbremse betätigt sein muss.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei zum Durchführen einer Tast- punkteinstellung eine Fahrzeugbremse betätigt, das Fahrzeug stillstehen, in einem im Antriebsstrang enthaltenen Getriebe eine Fahrstufe eingelegt sein und ein Antriebsmotor des Fahrzeugs im Leerlauf laufen muss.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei eine letzte Tastpunkteinstellung nur erfolgt, nachdem der Antriebsstrang in vorbestimmter Weise belastet wurde.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Anzahl der anfangs gesetzten Tastpunkteinstellanforderungsbytes drei beträgt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei vor der ersten Tastpunkteinstellung die Einstellung einer Übertragungsstrecke zwischen einem Kupplungsaktor und der Kupplung aktualisiert wird.
8. Vorrichtung zum autarken Einstellen des Tastpunktes einer in einem Antriebsstrang eines Fahrzeugs enthaltenen automatisierten Kupplung bei dessen Inbetriebnahme, enthaltend
einen Antriebsmotor für das Fahrzeug, der über eine von einem Aktor betätigte Kupplung mit einem Getriebe verbunden ist,
eine mit einem Mikroprozessor und zugehörigen Speichereinrichtungen ausgerüstete Steuereinrichtung, deren Eingänge mit Sensoren zur Erfassung wenigstens von Betriebsparametern des Antriebsmotors und des Getriebes verbunden sind, aus denen das von der Kupplung übertragene Drehmoment herleitbar ist, wobei in den Speichereinrichtungen ein Programm derart abgelegt ist, dass das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 durchführbar ist.
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