WO2011069490A1 - Verfahren zur inbetriebnahme eines antriebsstrangs - Google Patents

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Werner Schmitt
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Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg
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Definitions

  • the invention relates to a method for starting up a drive train in a motor vehicle with an internal combustion engine, an automatically actuated by a gear actuator in the form of a switching matrix shift transmission, in particular a dual clutch transmission, at least one effectively between the engine and the transmission arranged, actuated by at least one clutch actuator friction clutch and a control unit for controlling the transmission actuator and the at least one friction clutch by means of parameter parameters stored in the latter, wherein the transmission actuator and / or the clutch actuator are parameterized to the transmission or to the at least one friction clutch independently of the control unit by means of a test bench and for the first time with the Control unit to be electrically connected.
  • the functional unit formed in this way is tested for function.
  • parameterization variables for example for the geometry of the switching matrix, such as shift gate widths, arrangement of the position of the gears in the shift matrix, transition end positions, synchronization points of the individual gears and the like, are determined.
  • the manual transmission is shipped to the assembly line, where the drive train in the motor vehicle is completed by installing the gearbox and the engine.
  • a connection between the internal combustion engine and the transmission is produced, wherein two friction clutches are arranged between these one or the execution of the gearbox as a dual-clutch transmission with two transmission input shafts.
  • the friction clutch (s) may be arranged prior to the connection to the internal combustion engine or in particular in a dual-clutch transmission thereto.
  • the final inspection in completed motor vehicle provides for a re-final test of the powertrain with a new parameterization of the gearbox, wherein the of Final assembly test bench parameters are read into the now connected to the clutch and gear actuator control unit.
  • the object is achieved by a method for starting up a drive train in a motor vehicle with an internal combustion engine, an automatically actuated by a gear actuator in the form of a switching matrix shift transmission, in particular a dual clutch transmission, at least one between the internal combustion engine and the gearbox operatively arranged, operated by at least one clutch actuator friction clutch and a control unit for controlling the transmission actuator and the at least one friction clutch solved by means of parameter parameters stored in this, wherein the transmission actuator and / or the Kupplungsaktor be parameterized to the transmission or to the at least one friction clutch independently of the control unit by means of a test stand, in an assembly of Internal combustion engine and manual transmission are first electrically connected to the control unit and at least part of the Parametris mecanicsuccn on an info are stored and read into the controller.
  • the gear actuator may for example be formed from a manipulation unit which simulates the switching matrix of the gearbox by a two-dimensional actuation of an actuating element in the form of, for example, at least one shift finger.
  • the actuating element can be shifted in switching and Wählgassen the gearbox and act on corresponding shift rails with shift forks or shift sleeves, which operate the clutches of the individual gears.
  • the manipulation unit can be at least one electric motor, preferably one of the selection movement and the switching movement causing electric motor to be driven.
  • a designed for a dual-clutch transmission gear actuator can provide independent wiring of each one of two transmission input shafts associated gears or be formed of two sub-actuators, one of which actuates a transmission input shaft associated with a respective gears.
  • a suitable gear following the engaged gear for further operation of the drive train can be preselected.
  • the clutch actuator can also advantageously include an electric motor with an actuator gear, which converts a rotational movement into an axial movement for actuating a non-applied state of this open or closed friction clutch.
  • the electric motor can act on a master cylinder, which controls a friction cylinder acting on the slave cylinder via a pressure line.
  • two separate clutch actuators provided in a housing may be provided.
  • the control unit can have a corresponding interface for transmitting the acquired parameterization variables stored on the information carrier to the control unit.
  • the parameterization variables are read into a final assembly test bench and transmitted by the latter to the control unit.
  • only a diagnostic connector on the control unit is needed over which the Parametris réellesieren can be transferred from the final assembly test bench to the controller.
  • the parameters can be taken over without further checking.
  • a final test of the drive train is performed using the parameterization variables read into the control unit. It has proven to vote the Parametristiciansuccn on the now connected to the transmission internal combustion engine and the friction clutch (s) to be advantageous if the Parametristiciansuccn under these new conditions be checked again and corrected if necessary. In this case, lengthy adaptation and plausibility steps of a control unit that is not yet preset and pre-parameterized can be avoided by the control unit parameters preset by means of the parameterization variables, so that even with this method a significantly shortened and simplified final check results.
  • a double-clutch transmission with two friction clutches arranged on each transmission input shaft is used as a manual transmission, the friction clutches of which are provided in particular in the form of a double-clutch arranged on the transmission side
  • at least part of the parameterization variables of the dual-clutch transmission can be determined as a function of an operating state of the friction clutches.
  • the dual-clutch transmission can be operated by an external drive unit, for example a test engine, by effectively connecting the dual clutch to the test engine, an internal combustion engine or electric motor, for example via a corresponding test adapter.
  • a transmission individualized by means of a serial number with a parameter set of the parameterization variables and optionally additional information such as test conditions and other test data such as environmental conditions and performance data can be stored on an electronic data carrier which can be described by the test bench and read by the final assembly test bench, so that The parameterization variables of individual gearboxes in the final assembly of the gearbox are available via a network optionally via different plants across data lines and / or the Internet.
  • the information carrier can be an electronic mass storage device, for example an electronic memory card, a USB stick or the like, so that - a corresponding interface on the control unit or on the final assembly test bench, which can also be a diagnostic device of a repair workshop in a similar manner, provided direct electronic processing of Parametristiciansuccn can be done.
  • these can be read in directly via a self-starting programming procedure or by appropriate operation of the final assembly test bench as requested.
  • the parameterization variables can be stored on a so-called RFID transponder, so that the parameterization variables can be read into the control unit when the final assembly test bench or possibly also the control unit is equipped with the corresponding software.
  • a label may be attached to the gearbox as an information carrier and / or the information carrier may be integrated into the gearbox.
  • the information can be printed on the information carrier, for example on the label, burned or ground by means of a laser on the housing or a built-in this or connected to this component of the gearbox.
  • the parameterization quantities can be applied or incorporated on the label or directly on the housing in the form of plain text or as a binary code. It has proved to be particularly advantageous if a one-dimensional bar code or a multi-dimensional preferably two-dimensional matrix field such as data matrix code is used for this purpose.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Inbetriebnahme eines Antriebsstrangs in einem Kraftfahrzeug mit einer Brennkraftmaschine, einem mittels eines Getriebeaktors in Form einer Schaltmatrix automatisiert betätigten Schaltgetriebes, insbesondere eines Doppelkupplungsgetriebes, zumindest einer zwischen der Brennkraftmaschine und dem Schaltgetriebe wirksam angeordneten, von zumindest einem Kupplungsaktor betätigten Reibungskupplung sowie einem Steuergerät zur Steuerung des Getriebeaktors und der zumindest einen Reibungskupplung mittels in diesem abgelegten Parametrierungsgrößen, wobei der Getriebeaktor und/oder der Kupplungsaktor an das Schaltgetriebe beziehungsweise an die zumindest eine Reibungskupplung unabhängig von dem Steuergerät mittels eines Prüfstands parametrisiert werden und bei einem Zusammenbau erstmalig mit dem Steuergerät elektrisch verbunden werden. Um die im Prüfstand ermittelten, für jedes Schaltgetriebe individuellen Parametrisierungsgrößen zumindest teilweise dem bei der Endmontage des Antriebsstrangs angeschlossenen Steuergerät zur Verfügung zu stellen, werden die entsprechenden Parametrisierungsgrößen auf einem Informationsträger gespeichert und in das Steuergerät eingelesen.

Description

Verfahren zur Inbetriebnahme eines Antriebsstranqs
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Inbetriebnahme eines Antriebsstrangs in einem Kraftfahrzeug mit einer Brennkraftmaschine, einem mittels eines Getriebeaktors in Form einer Schaltmatrix automatisiert betätigten Schaltgetriebes, insbesondere eines Doppelkupplungsgetriebes, zumindest einer zwischen der Brennkraftmaschine und dem Schaltgetriebe wirksam angeordneten, von zumindest einem Kupplungsaktor betätigten Reibungskupplung sowie einem Steuergerät zur Steuerung des Getriebeaktors und der zumindest einen Reibungskupplung mittels in diesem abgelegten Parametrierungsgrößen, wobei der Getriebeaktor und/oder der Kupplungsaktor an das Schaltgetriebe beziehungsweise an die zumindest eine Reibungskupplung unabhängig von dem Steuergerät mittels eines Prüfstands parametrisiert werden und bei einem Zusammenbau erstmalig mit dem Steuergerät elektrisch verbunden werden.
Gattungsgemäße Antriebsstränge sind aus Serienfahrzeugen bekannt. Hierbei werden zur Schaltung verschiedener Gänge wie Getriebeübersetzungen eines automatisierten Schaltgetriebes vorgegebene Stimradpaarungen mittels eines Getriebeaktors gemäß einer Schaltmatrix zwischen Getriebeeingangswelle und Getriebeausgangswelle verbunden.
Während der Montage des Schaltgetriebes mit einer Anbringung des Getriebeaktors wird die auf diese Weise gebildete Funktionseinheit auf Funktion geprüft. Dabei werden unter anderem Parametrisierungsgrößen beispielsweise für die Geometrie der Schaltmatrix wie Schaltgassenbreiten, Anordnung der Lage der Gänge in der Schaltmatrix, Gangendlagen Synchronisationspunkte der einzelnen Gänge und dergleichen ermittelt. Nach der Prüfung wird das Schaltgetriebe an das Montageband versandt, wo der Antriebsstrang im Kraftfahrzeug durch Einbau des Schaltgetriebes und der Brennkraftmaschine komplettiert wird. Dabei wird eine Verbindung zwischen Brennkraftmaschine und Schaltgetriebe hergestellt, wobei zwischen diesen eine oder bei Ausführung des Schaltgetriebes als Doppelkupplungsgetriebe mit zwei Getriebeeingangswellen zwei Reibungskupplungen angeordnet werden. Die Reibungskupplung(en) können vor der Verbindung an der Brennkraftmaschine oder insbesondere bei einem Doppelkupplungsgetriebe an diesem angeordnet sein.
Die Endkontrolle bei fertig gestelltem Kraftfahrzeug sieht eine erneute Endprüfung des Antriebsstrangs mit einer erneuten Parametrisierung des Schaltgetriebes vor, wobei die vom Endmontageprüfstand ermittelten Parametrisierungsgrößen in das mittlerweile mit dem Kupp- lungs- und Getriebeaktor verbundene Steuergerät eingelesen werden.
Es ergibt sich die Aufgabe, ein Verfahren zur Steuerung einer Inbetriebnahme eines
Antriebsstrangs mit einem automatisierten Schaltgetriebe vorzuschlagen, das eine schnellere und einfachere Inbetriebnahme des Antriebsstrangs am Bandende ermöglicht.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Inbetriebnahme eines Antriebsstrangs in einem Kraftfahrzeug mit einer Brennkraftmaschine, einem mittels eines Getriebeaktors in Form einer Schaltmatrix automatisiert betätigten Schaltgetriebes, insbesondere eines Doppelkupplungsgetriebes, zumindest einer zwischen der Brennkraftmaschine und dem Schaltgetriebe wirksam angeordneten, von zumindest einem Kupplungsaktor betätigten Reibungskupplung sowie einem Steuergerät zur Steuerung des Getriebeaktors und der zumindest einen Reibungskupplung mittels in diesem abgelegten Parametrierungsgrößen gelöst, wobei der Getriebeaktor und/oder der Kupplungsaktor an das Schaltgetriebe beziehungsweise an die zumindest eine Reibungskupplung unabhängig von dem Steuergerät mittels eines Prüfstands parametrisiert werden, bei einem Zusammenbau von Brennkraftmaschine und Schaltgetriebe erstmalig mit dem Steuergerät elektrisch verbunden werden und zumindest ein Teil der Parametrisierungsgrößen auf einem Informationsträger gespeichert und in das Steuergerät eingelesen werden.
Durch die Verwendung der bei der Prüfung des Schaltgetriebes bei dessen Prüfung ermittelten Parametrisierungsgrößen, beispielsweise Gangendlagen zugeordneten Stellgrößen des Getriebeaktors, Synchronpunkten der Schaltkupplungen zur Verbindung eines Losrades mit einer der Wellen des Schaltgetriebes und dergleichen, werden dabei nicht verworfen sondern als individualisierte Daten des Schaltgetriebes auf einem Informationsträger gespeichert und bei der Endprüfung bei der Endmontage des Antriebsstrangs beziehungsweise des kompletten, den Antriebsstrang enthaltenden Kraftfahrzeugs auf das Steuergerät zur Steuerung des Kupplungsaktors und/oder Getriebeaktors übertragen.
Der Getriebeaktor kann beispielsweise aus einer Manipulationseinheit gebildet sein, die die Schaltmatrix des Schaltgetriebes durch eine zweidimensionale Betätigung eines Betätigungselements in Form beispielsweise zumindest eines Schaltfingers nachbildet. Hierbei kann das Betätigungselement in Schalt- und Wählgassen des Schaltgetriebes verlagert werden und entsprechende Schaltschienen mit Schaltgabeln oder Schaltmuffen beaufschlagen, die die Schaltkupplungen der einzelnen Gänge betätigen. Die Manipulationseinheit kann mittels zu- mindest eines Elektromotors, vorzugsweise eines die Wählbewegung und eines die Schaltbewegung bewirkenden Elektromotors angetrieben werden. Ein für ein Doppelkupplungsgetriebe ausgelegter Getriebeaktor kann eine voneinander unabhängige Beschaltung der jeweils einer von zwei Getriebeeingangswellen zugeordneten Gänge vorsehen oder aus zwei Teilaktoren gebildet sein, von denen jeweils einer die einer Getriebeeingangswelle zugeordneten Gänge betätigt. Dabei kann bei in einem Teilantriebsstrang eingelegtem Gang in dem anderen Teilantriebsstrang ein geeigneter, dem eingelegten Gang zum weiteren Betrieb des Antriebsstrang folgender Gang vorgewählt werden.
Der Kupplungsaktor kann in vorteilhafter Weise ebenfalls einen Elektromotor mit einem Aktorgetriebe enthalten, der eine Drehbewegung in eine Axialbewegung zur Betätigung einer im nicht beaufschlagten Zustand dieser offenen oder geschlossenen Reibungskupplung wandelt. Dabei kann der Elektromotor einen Geberzylinder beaufschlagen, der über eine Druckleitung einen die Reibungskupplung beaufschlagenden Nehmerzylinder steuert. Im Falle einer Anordnung zweier Reibungskupplungen, vorzugsweise in Form einer in einem gemeinsamen Gehäuse beide Reibungskupplungen aufnehmenden Doppelkupplung, können zwei separate oder in einem Gehäuse vorgesehene Kupplungsaktoren vorgesehen sein.
Zur Übertragung der gewonnenen und auf dem Informationsträger gespeicherten Parametrie- rungsgrößen auf das Steuergerät kann das Steuergerät über eine entsprechende Schnittstelle verfügen. Es hat sich jedoch vor dem Hintergrund einer stattfindenden Endprüfung des Antriebsstrangs beziehungsweise des Kraftfahrzeugs mit dem Antriebsstrang als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn die Parametrisierungsgrößen in einen Endmontageprüfstand eingelesen und von diesem auf das Steuergerät übertragen werden. Auf diese Weise ist lediglich ein Diagnosestecker an dem Steuergerät nötig, über den die Parametrisierungsgrößen von dem Endmontageprüfstand auf das Steuergerät übertragen werden können. Dabei können die Parametrisierungsgrößen ohne weitere Überprüfung übernommen werden. Durch den Wegfall der Parametrisierung können die Durchlaufzeiten von Kraftfahrzeugen durch die Fertigungslinie wie Montageband deutlich verringert werden.
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel des Verfahrens wird unter Verwendung der in das Steuergerät eingelesenen Parametrisierungsgrößen eine Endprüfung des Antriebsstrangs durchgeführt. Es hat sich zur Abstimmung der Parametrisierungsgrößen auf die mittlerweile an das Schaltgetriebe angeschlossene Brennkraftmaschine und die Reibungskupplung(en) als vorteilhaft erwiesen, wenn die Parametrisierungsgrößen unter diesen neuen Bedingungen noch einmal überprüft und gegebenenfalls korrigiert werden. Dabei können durch die mittels der Parametnsierungsgrößen voreingestellten Parameter des Steuergeräts langwierige An- passungs- und Plausibilisierungsschritte eines noch nicht voreingestellten wie vorparametri- sierten Steuergeräts vermieden werden, so dass sich auch bei dieser Methode eine deutlich verkürzte und vereinfachte Endprüfung ergibt.
Wird als Schaltgetriebe ein Doppelkupplungsgetriebe mit zwei an jeweils einer Getriebeeingangswelle angeordneten Reibungskupplungen verwendet, deren Reibungskupplungen insbesondere in Form einer getriebeseitig angeordneten Doppelkupplung vorgesehen sind, kann zumindest ein Teil der Parametrisierungsgrößen des Doppelkupplungsgetriebes abhängig von einem Betriebszustand der Reibungskupplungen ermittelt werden. Hierbei kann das Doppelkupplungsgetriebe von einer äußeren Antriebseinheit, beispielsweise einem Testmotor betrieben werden, indem beispielsweise über einen entsprechenden Testadapter die Doppelkupplung mit dem Testmotor, einem Verbrennungsmotor oder Elektromotor, wirksam verbunden wird. Neben den Parametrisierungsgrößen der Doppelkupplung, beispielsweise Tastpunkte, Reibwerte, maximal übertragbares Kupplungsmoment und dergleichen der beiden Reibungskupplungen, und den Parametrisierungsgrößen des Doppelkupplungsgetriebes, beispielsweise Gassenbreiten, Gangendlagen, Synchronisationspunkte und dergleichen der Gänge beider Teilantriebsstränge, können dabei zusätzliche Parametrisierungsgrößen des Doppelkupplungsgetriebes abhängig von dem Betriebszustand der Reibungskupplungen ermittelt werden, beispielsweise abhängig von Übertragungsmomenten der Reibungskupplungen bei einer Überschneidungsschaltung ermittelte Synchronmomente beim Ein- und/oder Auslegen eines Ganges, Lastmomente beim Vorwählen eines Ganges und dergleichen.
Dabei kann im einfachsten Fall ein beispielsweise mittels einer Seriennummer individualisiertes Getriebe mit einem Parametersatz der Parametrisierungsgrößen und gegebenenfalls zusätzlichen Informationen wie Testbedingungen und anderen Testdaten wie Umgebungsbedingungen und Durchführungsdaten auf einem elektronischen Datenträger gespeichert werden, der vom Prüfstand beschrieben und vom Endmontageprüfstand gelesen werden kann, so dass über eine Vernetzung gegebenenfalls über verschiedene Werke hinweg über Datenleitungen und/oder Internet die Parametrisierungsgrößen einzelner Schaltgetriebe bei der Endmontage des Schaltgetriebes zur Verfügung stehen.
Es hat sich jedoch zusätzlich oder insbesondere vor dem Hintergrund der Sicherheit der allzeitigen Zugänglichkeit der Parametrisierungsgrößen auch in Reparaturwerkstätten beim Getriebeaustausch im In- und Ausland alternativ als vorteilhaft erwiesen, wenn Informationsträger mit den Parametnsierungsgrößen mit dem Schaltgetriebe mitgeführt werden. Beispielsweise kann dabei der Informationsträger ein elektronischer Massenspeicher, beispielsweise eine elektronische Speicherkarte, ein USB-Stick oder dergleichen sein, so dass - eine entsprechende Schnittstelle am Steuergerät oder an dem Endmontageprüfstand, der in ähnlicher Form auch ein Diagnosegerät einer Reparaturwerkstatt sein kann, vorausgesetzt - eine direkte elektronische Verarbeitung der Parametrisierungsgrößen erfolgen kann. Beispielsweise können diese direkt über eine selbststartende Programmierungsprozedur oder durch entsprechende Bedienung des Endmontageprüfstands nach Aufforderung eingelesen werden. Alternativ zu einem Massenspeicher können die Parametrisierungsgrößen auf einem sogenannten RFID-Transponder gespeichert sein, so dass bei einer Ausstattung des Endmontageprüfstands oder möglicherweise auch des Steuergeräts in Verbindung mit der entsprechenden Software die Parametrisierungsgrößen in das Steuergerät eingelesen werden können.
Alternativ oder zusätzlich kann an dem Schaltgetriebe ein Etikett als Informationsträger befestigt werden und/oder der Informationsträger in das Schaltgetriebe integriert sein. Dabei können die Informationen auf den Informationsträger beispielsweise auf das Etikett aufgedruckt sein, mittels eines Lasers auf das Gehäuse oder ein in dieses integriertes oder mit diesem verbundenes Bauteil des Schaltgetriebes eingebrannt oder eingeschliffen sein.
Die Parametrisierungsgrößen können auf dem Etikett oder direkt auf dem Gehäuse in Form von Klartext oder als Binärcode auf- oder eingebracht sein. Dabei hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn hierzu ein eindimensionaler Strichcode oder ein mehrdimensionales vorzugsweise zweidimensionales Matrixfeld wie Data-Matrix-Code verwendet wird.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Inbetriebnahme eines Antriebsstrangs in einem Kraftfahrzeug mit einer Brennkraftmaschine, einem mittels eines Getriebeaktors in Form einer Schaltmatrix automatisiert betätigten Schaltgetriebes, insbesondere eines Doppelkupplungsgetriebes, zumindest einer zwischen der Brennkraftmaschine und dem Schaltgetriebe wirksam angeordneten, von zumindest einem Kupplungsaktor betätigten Reibungskupplung sowie einem Steuergerät zur Steuerung des Getriebeaktors und der zumindest einen Reibungskupplung mittels in diesem abgelegten Parametrierungsgrößen, wobei der Getriebeaktor und/oder der Kupplungsaktor an das Schaltgetriebe beziehungsweise an die zumindest eine Reibungskupplung unabhängig von dem Steuergerät mittels eines Prüfstands parametrisiert werden und bei einem Zusammenbau erstmalig mit dem Steuergerät elektrisch verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Parametrisierungsgrößen auf einem Informationsträger gespeichert und in das Steuergerät eingelesen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Parametrisierungsgrößen in einen Endmontageprüfstand eingelesen und von diesem auf das Steuergerät übertragen werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass unter Verwendung der in das Steuergerät eingelesenen Parametrisierungsgrößen eine Endprüfung des Antriebsstrangs durchgeführt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Doppelkupplungsgetriebe mit getriebeseitig angeordneten Reibungskupplungen zumindest ein Teil der Parametrisierungsgrößen des Doppelkupplungsgetriebes abhängig von einem Betriebszustand der Reibungskupplungen ermittelt werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Informationsträger mit dem Schaltgetriebe mitgeführt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Informationsträger ein elektronischer Massenspeicher ist.
7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Informationsträger ein an dem Schaltgetriebe befestigtes Etikett ist.
8. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Informationsträger in das Schaltgetriebe integriert ist.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass Informationen des Informationsträgers Klartext sind.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass Informationen des Informationsträgers Binärcode sind.
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