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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung des Verschleißes einer elektromechanisch aktuierten Klauenkupplung.
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Stand der Technik
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Klauenkupplungen, insbesondere in Kraftfahrzeugen verbaut, sind an sich bekannt und werden verwendet, um beispielsweise eine nicht permanent anzutreibende Achse an eine angetriebene Welle zu koppeln oder von dieser abzukoppeln. Es ist auch bekannt, eine Klauenkupplung mittels eines BLDC-Motors zu aktuieren, wobei über ein Ritzel, also ein Zahnrad, direkt eine verzahnte Schaltgabel der Klauenkupplung geschwenkt wird, die dadurch einen erforderlichen Axialweg zurücklegt.
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Dabei kann die Übersetzung zwischen Ritzel und verzahnter Schaltgabel so gestaltet sein, dass der gesamte Axialweg inklusive Verschleißreserve innerhalb einer Umdrehung des Motors bewältigt werden kann. Eine eindeutige Bestimmung der Aktuatorposition ist dann auch ohne Kosten für einen zusätzlichen Positionssensor möglich, wenn der Gesamtverschleiß des Aktuatoriksystems bekannt ist.
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Da ein Aktuatoriksystem im Laufe seiner Lebensdauer zunehmenden Verschleiß erfährt, stimmen initial, bei Herstellung eines Kraftfahrzeugs mit verbauter Klauenkupplung, ermittelte Verschleißwerte mit zunehmender Laufzeit immer weniger mit der mechanischen Realität überein. Hierdurch kommt es im Laufe des Betriebes eines solchen Kraftfahrzeuges zu Problemen wie, dass beim Koppeln der Zahn-Zahn-Bereich (also der Zahn-Überlappungsbereich) nicht mehr erkannt wird und dadurch der Schaltvorgang nicht oder unzureichend beendet werden kann, oder dass beim Entkoppeln nicht früh genug erkannt wird, wann der Überlappungsbereich der Verzahnung verlassen wurde und entsprechend die Muffe zu spät abgebremst wird, mit der Gefahr des schlagartigen Anfahrens gegen den Anschlag.
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Bei nicht bekanntem Gesamtverschleiß des Systems kann es auch dazu kommen, dass der Aktuator mehr als eine Umdrehung für den Gesamtverfahrweg der Aktuatorik benötigt und es dadurch zu einer falschen Interpretation des aktuellen Systemzustandes kommt.
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Aus der
DE 10 2019 220 179 B3 ist eine Schaltwalzenanordnung für eine Schaltvorrichtung einer Getriebeeinheit, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bekannt, mit einem Schaltwalzenkörper, der um eine Schaltwalzenachse drehbar ist, wobei an dem Schaltwalzenkörper eine erste und mindestens eine zweite Schaltkontur ausgebildet ist, die sich über 360 Grad des Umfangsabschnitt des Schaltwalzenkörpers erstrecken, wobei die erste und zweite Schaltkontur in einer axialen und/oder radialen Richtung ausgebildet sind, wobei in die erste Schaltkontur ein erstes Schaltelement eingreift und wobei in die zweite Schaltkontur ein zweites Schaltelement derart eingreifen, dass diese durch Drehen des Schaltwalzenkörpers mittels der korrespondierenden Schaltkontur in axialer Richtung des Schaltwalzenkörpers verschiebbar sind, wobei die erste Schaltkontur einen optionalen Pfad aufweist, und wobei das erste und das zweite Schaltelement über eine schaltbare Koppelvorrichtung derart koppelbar sind, dass eine axiale Verschiebung des zweiten Schaltelements auf das erste Schaltelement zwecks Schalten in eine neutrale Gangposition, die dem optionalen Pfad zugeordnet ist, bewirkbar ist.
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Die
DE 10 2019 216 566 B3 offenbart eine Betätigungsvorrichtung zur Betätigung eines kupplungsgesteuerten Verteilergetriebes mit einem zweistufigen Zwischengetriebe umfassend einen Elektromotor und zumindest eine direkt oder indirekt über den Elektromotor drehbare Komponente, namentlich als Schneckenrad, Kupplungsglocke sowie Schaltkulisse bezeichnet, wobei an dem Schneckenrad zwei Kulissen, nämlich eine erste Kulisse und eine zweite Kulisse, angeordnet sind, die derart ausgebildet und angeordnet sind, dass sie jeweils zumindest einen überdrückbaren Anschlag für ein positionsfestes federbelastetes Element darstellen.
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Dokument
WO 2022/157 143 A1 lehrt ein Verfahren zum Betrieb einer Klauenkupplungsanordnung für ein Kraftfahrzeug mit einem Kupplungskörper, wobei der Kupplungskörper erste Zähne in einer ersten Verzahnung aufweist, und einer axial bewegbaren Schiebemuffenanordnung mit zweiten Zähnen in einer zweiten Verzahnung, wobei die Schiebemuffenanordnung einen Schaltring und eine Muffe mit der zweiten Verzahnung aufweist, wobei der Schaltring und die Muffe durch ein Entkoppelelement über einen vorgegebenen Weg entkoppelt sind, wobei zur Betätigung der Klauenkupplungsanordnung die Schiebemuffenanordnung von einem Startpunkt gestartet wird, die Schiebemuffenanordnung einen Zahn-auf-Zahn-Punkt erreicht, an dem eine Zahn-auf-Zahn-Stellung der ersten Zähne und der zweiten Zähne bestehen kann, die Muffe ab dem Zahn-auf-Zahn-Punkt mit einer Maximalgeschwindigkeit weiterbewegt wird, wobei die Maximalgeschwindigkeit in Abhängigkeit der Differenzdrehzahl des Kupplungskörpers und der Schiebemuffenanordnung und der Länge des vorgegebenen Wegs ermittelt wird.
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DE 10 2017 202 081 A1 offenbart ein Verfahren zur Echtzeit-Überwachung einer elektromagnetisch betätigten Klauenkupplung, umfassend einen Magnetanker, bei dem basierend auf simultanen transienten Echtzeit-Schätzungen der Position des Magnetankers in einem ersten Schritt eine Bestimmung des Zeitpunkts einer Kollision von einem oder mehreren Zähnen der Klauenkupplung erfolgt, in einem zweiten Schritt eine Ermittlung der Position des Magnetankers zum Zeitpunkt der Kollision erfolgt, und in einem dritten Schritt eine Auswertung des Positionssignals an den erkannten Kollisionszeitpunkten erfolgt, sowie eine Ermittlung, ob die Kollision in einer Zahn-auf-Zahn-Stellung oder in einer anderen Position der Klauenkupplung erfolgte.
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Aus
DE 10 2005 012 308 A1 ist eine Kraftfahrzeuggetriebesteuervorrichtung mit einem Mittel zum Herstellen und/oder Lösen eines Eingriffs einer Verzahnung eines Kraftfahrzeuggetriebes sowie mit einer Steuereinheit zum Betätigen einer Kupplung, wobei die Kupplung zum Übertragen eines Drehmoments auf eine erste Komponente der Verzahnung geeignet ist und wobei die Steuereinheit dazu vorgesehen ist, die Kupplung zum Auflösen einer Zahn-auf-Zahn-Stellung der Verzahnung kurzfristig auf eine Kupplungssollstellung zu verstellen, in der die Kupplung einen Drehmomentpuls auf die erste Komponente der Verzahnung überträgt, wobei die Steuereinheit dazu vorgesehen ist, die Kupplungssollstellung abhängig von einem durch ein Steuersignal der Steuereinheit ausgelösten Reaktionssignal des Kraftfahrzeuggetriebes zu adaptieren.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Bestimmung des Verschleißes einer elektromechanisch aktuierten Klauenkupplung anzugeben, dass die oben beschrieben Probleme vermeidet und insbesondere eine genaue und kostengünstige Ermittlung der Aktuatorposition ermöglicht.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch ein Verfahren zur Bestimmung des Verschleißes einer elektromechanisch aktuierten Klauenkupplung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1.
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Dabei umfasst der Aktuator der Klauenkupplung einen Elektromotor, der über ein Ritzel, also ein Zahnrad, direkt eine verzahnte Schaltgabel schwenken kann, wobei die Schaltgabel beim Schwenken durch den Elektromotor einen Axialweg in Richtung der Achse einer Muffe zurücklegt, um die Muffe axial mitzunehmen und von einer Entkoppelt-Stellung bis zu einer Gekoppelt-Stellung der Klauenkupplung und/oder umgekehrt zu verfahren, wobei während des Betriebes der Klauenkupplung aktuelle, für den Verschleiß der Klauenkupplung charakteristische Winkel des Elektromotorrotors ermittelt werden.
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Erfindungsgemäß werden während des Betriebes der Klauenkupplung aktuelle Werte des folgenden für den Verschleiß der Klauenkupplung charakteristischen Winkels ermittelt: Backlash-Winkel (phiBL), also ein relativer Winkel, der das Gesamtspiel des Aktuators bis zur Muffe angibt.
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Erfindungsgemäß wird der Backlash-Winkel (phiBL) dadurch ermittelt, dass, während des gekoppelten Zustandes, ein vorbestimmtes Minimalmoment an die Schaltgabel übertragen wird, indem mit definierter Spannung in CW- und CCW-Richtung (also im Uhrzeigersinn und gegen den Uhrzeigersinn) gedreht wird, bis die Schaltgabel an der Muffe ansteht, also die Muffe die Schwenkbewegung der Schaltgabel blockiert, wobei die Differenz dieser beiden Winkel in CW- und CCW-Richtung, dem Backlash-Winkel (phiBL) entspricht.
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Erfindungsgemäß wird eine Klauenkupplung verwendet, die einen elektromechanischen Aktuator umfasst, mit einem Elektromotor, bevorzugt einem BLDC Elektromotor, der über ein Ritzel direkt eine verzahnte Schaltgabel schwenken kann. Durch das Schwenken der Schaltgabel bewegt sich diese axial in Richtung der Achse einer Muffe und nimmt üblicherweise über eine Feder an der Muffe, die Muffe axial mit, um diese in den Gekoppelt oder Entkoppelt-Zustand zu bringen.
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Um die Kosten eines Positionssensors zu sparen, wird die Übersetzung zwischen Ritzel und verzahnter Gabel so gestaltet, dass der gesamte Axialweg inklusive Verschleissreserve innerhalb einer Umdrehung des Rotors des Motors bewältigt werden kann. Um eine jederzeit eindeutige Bestimmung der Aktuatorposition zu gewährleisten, wird der aktuelle Gesamtverschleiß des Aktuatoriksystems ermittelt.
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Erfindungsgemäß werden während des Betriebes einer solchen Klauenkupplung aktuelle, für den Verschleiß der Klauenkupplung charakteristische Winkel des Elektromotorrotors ermittelt, also nach der Herstellung und dem Einbau der Klauenkupplung vorzugsweise in ein Kraftfahrzeug, während des Normalbetriebs der Kupplung im Kraftfahrzeug.
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Um den Systemzustand funktional beschreiben zu können, werden bevorzugt vier charakteristische Größen - unten näher beschrieben - während des Betriebes, während der Lebensdauer der Kupplung, ermittelt, die bereits an einem EOL (End of Line)-Prüfstand ein erstes Mal gemessen werden können und in das NVM (Non volatile memory) eines Steuergerätes geschrieben werden können.
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Die erwähnten Winkel werden bevorzugt einmal am EOL, also am Ende der Fertigung der Kupplung, ermittelt und danach erfindungsgemäß aktualisiert. Da das Aktuatoriksystem im Laufe seiner Lebensdauer zunehmenden Verschleiß erfährt, stimmen die initial ermittelten Winkel mit zunehmender Laufzeit immer weniger mit der mechanischen Realität überein.
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Weiters kann es durch die unterschiedlichen Einbauzustände im Fahrzeug und am EOL ebenfalls zu weiteren Abweichungen zwischen EOL-Werten und späteren realen Werten kommen, insbesondere durch eine axiale Verschieblichkeit durch aufsummierte Lagerluft.
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Wenn die laufenden, aktuellen Systemgrößen nicht bekannt sind, führt das zu Problemen beim Einregeln, insbesondere im Zahn-Zahn-Bereich.
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Der Verschleiß wird daher, bevorzugt während der gesamten Aggregate-Lebensdauer, kontinuierlich mitgemessen. Dazu werden die, vorzugsweise vier, charakteristischen Größen analog zu einer vorzugsweisen Lernroutine am EOL auch während des Fahrzeug-Betriebes ermittelt. Dadurch wird der maßgebliche Zahn-Zahn-Bereich immer in der korrekten Umgebung (TTC-Suchbereich) gesucht, sowie der aktuelle Gesamtverschleiß der Aktuatorik ermittelt.
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Hierdurch wird die Berücksichtigung des Verschleißes der Aktuatorikomponenten in der Betriebsstrategie der DCU (Decouple Unit) und damit die Aufrechterhaltung des Schaltkomforts und der Schaltperformance über die Lebensdauer ermöglicht.
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Vorteile der Kenntnis des Verschleißzustandes sind insbesondere:
- - Beim Koppeln: ein höherer Schaltkomfort (der Regler wird im TTC-Bereich nicht aufziehen) und höhere Schaltgeschwindigkeit,
- - Beim Entkoppeln: exaktes Triggern der Muffen-Abbremsfunktion, sobald der Zahn-Überlappungsbereich verlassen wird,
- - Außerdem ist dadurch immer der tatsächliche mechanische Verschleiß bekannt und es kann ein Fehler gemeldet werden, bevor ein falscher Systemzustand ausgegeben wird.
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Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung sowie den beigefügten Zeichnungen angegeben.
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Vorzugsweise werden während des Betriebes der Klauenkupplung aktuelle Werte folgender für den Verschleiß der Klauenkupplung charakteristischer Winkel ermittelt:
- - Offset-Winkel (phiOfs), also ein absoluter Winkel, der angibt, wann die Muffe und/oder der Aktuator gegen einen Entkoppelt-Anschlag drückt. Dieser Winkel wird bevorzugt auch als Referenzwinkel für die Bestimmung des TTC-(Zahn-auf-Zahn)-Winkels (siehe unten) und des Full-Range-(Gesamtverdrehwinkel)-Winkels (siehe unten) verwendet.
und/oder
- - TTC-Winkel (phiActTTC), also ein relativer Winkel, der einen Differenzwinkel angibt zwischen dem Offset-Winkel und einem Winkel, an dem die Muffe auf eine Zahn-Zahn-Position trifft,
und/oder
- - Fullrange-Winkel (phiActFullRng), also ein relativer Winkel, der einen Differenzwinkel angibt, zwischen dem Offset-Winkel und einem Winkel, an dem die Muffe und/oder der Aktuator auf einen Gekoppelt-Anschlag trifft.
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Von diesen vier Winkeln können ein oder mehrere, bevorzugt jedoch alle vier, ermittelt werden, da sie zusammen das Systemverhalten definieren.
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Von diesen Größen können dann weitere, für die Schaltung relevante, Größen, insbesondere Positionen, abgeleitet werden.
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Bevorzugt werden Mittelwerte über eine Anzahl von zeitlich hintereinander ermittelten aktuellen Werten der charakteristischen Winkel, als Lernwerte der charakteristischen Winkel, berechnet.
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Vorzugsweise ist die Klauenkupplung in einem Kraftfahrzeug verbaut und die aktuellen Werte, der für den Verschleiß der Klauenkupplung charakteristischen Winkel, werden während des Betriebes des Kraftfahrzeugs ermittelt.
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Bevorzugt wird der Offset-winkel (phiOfs) dadurch ermittelt, dass die Muffe mit einem definierten Spannungsprofil gegen einen Entkoppelt-Anschlag gedrückt wird. Dabei werden alle Spiele in die Entkoppelt-Richtung aufgebraucht. Vorzugsweise wird bei einer ersten Bestimmung am EOL die gleiche Parametrierung verwendet, wie bei weiteren Ermittlungen während des Normalbetriebes. Dieser Winkel wird vorzugsweise in jedem Zyklus der Ermittlung von Winkeln als erstes angelernt, da zu Beginn immer der Entkoppelt-Anschlag verifiziert wird.
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Bevorzugt wird der TTC-Winkel (phiActTTC) dadurch ermittelt, dass die Position, an der der Aktuator, der mit einer vordefinierten Strombegrenzung betrieben wird, innerhalb eines bestimmten Bereiches, nämlich des sog. TTC-Bereiches, nicht weiter verfahren werden kann („stecken bleibt“), gespeichert wird. Die Strombegrenzung in diesem Bereich ist bevorzugt so gewählt, dass sie möglichst dem resultierenden Strom bei der EOL-Routine entspricht. Bei Ermittlung der TTC-Positionen werden alle Spiele in Gekoppelt-Richtung aufgebraucht - der System-Backlash, phiBL, ist also darin enthalten. Die erste Bestimmung des TTC-Winkels, am EOL, kann über eine Routine erfolgen, die mit definierter Spannung gegen die Zahn-Zahn-Stellung drückt. Dabei kann die mechanische Herstellung dieser Stellung durch die EOL-Routine gewährleistet werden.
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Bevorzugt wird der Full-Range-Winkel (phiActFullRng) dadurch ermittelt, dass die Muffe mit einem definierten Spannungsprofil gegen einen Gekoppelt-Anschlag gedrückt wird. Dieser Wert entspricht auch dem maßgeblichen Gesamtverschleiß des Systems.
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Um die Robustheit der gelernten Werte zu gewährleisten, werden vorzugsweise für die Rechenmodelle, über eine bevorzugt variable (abhängig von Sonderereignissen wie ECU-Tausch) Anzahl an Lernevents (anzLernEvents) gemittelte Lernwerte benutzt, also für die n-te Bestimmung eines Winkels phiXY:
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
- 1 ist eine schematische Darstellung der Auswirkungen des Verschleißes auf die vier charakteristischen Winkel, zu den Zeitpunkten a) EOL (End of Line), b) nach Verbau im Fahrzeug (neu) und c) im Fahrzeug nach längerem Betrieb.
- 2 ist eine schematische Darstellung der Ermittlung des Offset-Winkels (phiOfs).
- 3 ist eine schematische Darstellung der Ermittlung des Fullrange-Winkels (phiActFullRng).
- 4 ist eine schematische Darstellung der Ermittlung des Backlash-Winkels (phiBL).
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Detaillierte Beschreibung der Erfindung
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In der 1 sie die Auswirkungen des Verschleißes auf die vier charakteristischen Winkel, zu den Zeitpunkten a) EOL (End of Line), b) nach Verbau im Fahrzeug (neu) und c) im Fahrzeug nach längerem Betrieb, dargestellt.
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Dabei ist jeweils links die gekoppelte Position 4 mit ihrem Gekoppelt-Anschlag 10 dargestellt und rechts die entkoppelte Position 3 mit ihrem Entkoppelt-Anschlag 9. Zwischen den beiden Positionen Gekoppelt 4 und Entkoppelt 3 befindet sich eine Zahn-auf-Zahn Position (TTC-Position) 16, mit einem Zahn-auf-Zahn-„Anschlag“ 5, der den für das Ein- und Auskoppeln wichtigen Beginn des Zahn-Überlappungsbereichs beschreibt.
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Dargestellt sind in den drei verschiedenen Verschleiß-Zuständen a) b) und c) die Winkel Offset-Winkel phiOfs, TTC-Winkel phiActTTC, Fullrange-Winkel phiActFullRng und Backlash-Winkel phiBL. Der Offset-Winkel phiOfs ist ein absoluter Winkel, der angibt, wann die Muffe 2 und/oder der Aktuator gegen den Entkoppelt-Anschlag 9 drückt. Er ist auch der Referenzwinkel für die Bestimmung des TTC (Zahn-auf-Zahn) Winkels und des FullRng (Gesamtverdrehwinkel) Winkels. Der TTC-Winkel phiActTTC ist ein relativer Winkel, der einen Differenzwinkel angibt zwischen dem Offset-Winkel phiOfs und einem Winkel, an dem die Muffe 2 auf einen Zahn-Zahn-Anschlag 5 trifft, also den Beginn des Zahn-Zahn-Überlappungsbereichs. Der Fullrange-Winkel phiActFullRng ist ein relativer Winkel, der einen Differenzwinkel angibt, zwischen dem Offset-Winkel phiOfs und einem Winkel, an dem die Muffe 2 und/oder der Aktuator auf einen Gekoppelt-Anschlag 10 trifft. Der Backlash-Winkel phiBL ist ein relativer Winkel, der das Gesamtspiel des Aktuators, insbesondere auch der Schaltgabel 1, bis hin zur Muffe 2 angibt.
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Im linken unteren Bereich der 1 ist schematisch auch eingezeichnet, wo der TTC-Suchbereich 8 festgelegt werden kann, der den möglichen Bereich der Zahn-Zahn-Stellung am Ende des TTC-Winkels phiActTTC beschreibt, und zwar im nicht-realen unkompensierten Fall 6, mit EOL Winkeln (Zustand a)), und im kompensierten Fall 7, wenn also von den ermittelten realen Winkeln im aktuellen Verschleißzustand der Kupplung ausgegangen wird (Zustand c)). Der TTC-Suchbereich 8 kann je nach weiteren bekannten Eigenschaften der Kupplung verschieden groß ausgebildet werden, zum Beispiel größer nach einem Tausch der ECU (Electronic Control Unit).
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2 ist eine schematische Darstellung der Ermittlung des Offset-Winkels phiOfs.
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Das Diagramm zeigt in der x-Achse die Zeit t und an der y-Achse den aktuellen Winkel phiAct (oben), sowie die vorgegebene Spannung uReq (unten). Für den Winkel phiAct ist auch der Winkel des Entkoppelt-Anschlags 9 eingezeichnet, sowie des Gekoppelt-Anschlags 10 - jeweils strichliert.
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Vor dem Entkoppelt-Anschlag 9 liegt eine Entkoppelt-Position 3 (strich-punktiert) und vor dem Gekoppelt-Anschlag 10 liegt eine Gekoppelt-Position 4 (ebenfalls strich-punktiert).
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Die drei Pfeile unterhalb der x-Achse geben unterschiedliche Phasen der Ermittlung an, nämlich die Suchdauer 11, die Haltedauer 12 und die Lernphase 13. Während der Suchdauer 11 und Haltedauer 12 erfolgt ein „Überdrücken“ der Aktuatorik 14, an deren Ende ein Entlasten der Aktuatorik 15 erfolgt.
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Der Offset-winkel phiOfs wird dadurch ermittelt, dass die Muffe 2 mit einem definierten Spannungsprofil uReq gegen einen Entkoppelt-Anschlag 9 gedrückt wird („Überdrücken“ der Aktuatorik 14). Dabei werden alle Spiele in die Entkoppelt-Richtung aufgebraucht. Nach einer kurzen Gegenbewegung bei der Entlastung der Aktuatorik 15 kann in der Lernphase 13 der aktuelle Wert des Offset-winkel phiOfs als aktueller Winkel phiAct bestimmt werden.
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Vorzugsweise wird bei einer ersten Bestimmung am EOL die gleiche Parametrierung verwendet, wie bei weiteren Ermittlungen während des Normalbetriebes. Dieser Winkel wird vorzugsweise in jedem Zyklus der Ermittlung von Winkeln als erstes angelernt, da zu Beginn immer der Entkoppelt-Anschlag 9 verifiziert wird.
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3 ist eine schematische Darstellung der Ermittlung des Fullrange-Winkels phiActFullRng. Die Figur entspricht weitgehend der 2, wobei jedoch die Muffe 2 gegen den Gekoppelt-Anschlag 10 gedrückt wird, statt gegen den Entkoppelt-Anschlag 9: Die Muffe 2 wird mit einem definierten Spannungsprofil uReq gegen den Gekoppelt-Anschlag 10 gedrückt („Überdrücken“ der Aktuatorik 14. Dabei werden alle Spiele in die Gekoppelt-Richtung aufgebraucht. Nach einer kurzen Gegenbewegung bei der Entlastung der Aktuatorik 15 kann in der Lernphase 13 der aktuelle Wert des Fullrange-Winkels phiActFullRng als Differenzwinkel bestimmt werden, zwischen dem Offset-Winkel phiOfs und dem aktuellen Winkel phiAct.
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Die Bestimmung des TTC-Winkels (phiActTTC) erfolgt dadurch, dass die Position, an der der Aktuator, der mit einer vordefinierten Strombegrenzung betrieben wird, innerhalb eines bestimmten Bereiches, nämlich des sog. TTC-Suchbereiches 8, nicht weiter verfahren werden kann, also „stecken bleibt“, gespeichert wird. Die Strombegrenzung in diesem Bereich ist so gewählt, dass sie möglichst dem resultierenden Strom bei der entsprechenden EOL-Routine entspricht. Bei Ermittlung der TTC-Positionen werden alle Spiele in Gekoppelt-Richtung aufgebraucht, der System-Backlash, phiBL, ist also darin enthalten. Die Bestimmung des TTC-Winkels zum Zeitpunkt EOL erfolgt über eine Routine, die mit definierter Spannung gegen den Zahn-Zahn-Anschlag 5 drückt. Die mechanische Herstellung dieser Stellung bei der EOL Bestimmung wird durch eine EOL-Routine gewährleistet.
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4 zeigt schließlich eine schematische Darstellung der Ermittlung des Backlash-Winkels phiBL. Dargestellt sind in der x- und y-Achse die selben Größen, wie in 2 und 3. Zusätzlich ist aber noch das übertragende Kupplungsmoment M an der y-Achse, unterhalb von uReq, dargestellt. M1 stellt ein Kupplungsmoment >= 20 Nm dar, M2 ein Kupplungsmoment <= -20 Nm und M0 ein Kupplungsmoment von 0 Nm und den Zustand der Blockade der Muffe 2 durch das EOL Motormoment.
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Der Backlash-Winkel phiBL wird dadurch ermittelt, dass, während des gekoppelten Zustandes 4, ein vorbestimmtes Minimalmoment M an die Schaltgabel 1 übertragen wird, indem mit definierter Spannung uReq in CW- und CCW-Richtung gedreht wird, mit positivem Motormoment M1 bzw. negativem Motormoment M2, jeweils bis die Schaltgabel 1 an der Muffe 2 ansteht, also die Muffe 2 die Schwenkbewegung der Schaltgabel 1 blockiert. Die Differenz der beiden Winkel phiAct in CW- und CCW-Richtung, entspricht dem Winkel phiBL.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Schaltgabel
- 2
- Muffe
- 3
- Entkoppelt-Position
- 4
- Gekoppelt-Position
- 5
- Zahn-auf-Zahn Anschlag (TTC-Position)
- 6
- unkompensierter Fall
- 7
- kompensierter Fall
- 8
- TTC-Suchbereich
- 9
- Entkoppelt-Anschlag
- 10
- Gekoppelt-Anschlag
- 11
- Suchdauer
- 12
- Haltedauer
- 13
- Lernphase
- 14
- Überdrücken der Aktuatorik
- 15
- Entlasten der Aktuatorik
- 16
- Zahn-Zahn-Position (TTC-Position)
- M
- Kupplungsmoment
- M1
- Kupplungsmoment >= 20 Nm
- M2
- Kupplungsmoment <= -20 Nm
- M0
- Kupplungsmoment = 0 Nm, Blockade der Muffe 2 durch das EOL Motormoment
- uReq
- vorgegebene Spannung
- phiOfs
- Offset-Winkel
- phiActTTC
- Zahn-auf-Zahn-Winkel = TTC-Winkel
- phiActFullRng
- Fullrange-Winkel
- phiBL
- Backlash-Winkel