DE19810923B4

DE19810923B4 - Verfahren zum Steuern der Stellbewegung eines Bauteils und nach diesem Verfahren steuerbare Kupplung

Info

Publication number: DE19810923B4
Application number: DE19810923A
Authority: DE
Inventors: Hans Fliege
Original assignee: ZF Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1998-03-13
Filing date: 1998-03-13
Publication date: 2008-11-06
Anticipated expiration: 2018-03-14
Also published as: DE19810923A1

Abstract

Verfahren zur Steuerung einer von einem Stellelement erzeugten Stellbewegung eines Bauteiles, insbesondere der Ausrückbewegung einer Kupplung, bei welchem mittels eines Rechners aufgrund von Sollwerten eines Sollwertgebers und Positionsdaten eines Wegsensors für die Position des Bauteils Ansteuerbefehle erzeugt werden, dadurch gekennzeichnet, dass in einem nicht flüchtigen Speicher in Abhängigkeit von den Signalen des Sollwertgebers die vom Rechner aufgrund der Rückmeldungen durch den Wegsensor abgegebenen Ansteuerbefehle für das zu verstellende Bauteil abgespeichert werden, und dass für den Fall des Ausfalls des Wegsensors, das Bauteil aufgrund dieser Speicherdaten gesteuert wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer von einem Stellelement erzeugten Stellbewegung eines Bauteiles, insbesondere der Ausrückbewegung einer Kupplung, bei welchem mittels eines Rechners aufgrund von Sollwerten eines Sollwertgebers und Positionsdaten eines Wegsensors für die Position des Bauteils Ansteuerbefehle erzeugt werden. Weiterhin betrifft die Erfindung eine mittels eines Stellelementes nach dem Verfahren gemäß zumindest einem der vorangehenden Ansprüche motorisch betätigbare Kupplung, welche zur Ansteuerung des Stellelementes einen Rechner aufweist, der eingangsseitig mit einem Wegsensor einer Kupplungsbetätigung und einem Sollwertgeber eines Kupplungspedals Verbindung hat.
In heutigen Kraftfahrzeugen werden häufig motorisch betätigbare Kupplungen eingesetzt, die nach dem vorgenannten Verfahren gesteuert werden. Der Wegsensor ist dabei erforderlich, um zu erreichen, dass die Kupplung trotz systembedingter Toleranzen und trotz eines unterschiedlichen Verschleißzustandes ihres Kupplungsbelages stets den vom Kupplungspedal festgelegten Stellhub ausführt. Der Wegsensor ermöglicht es dem Rechner, so lange Ansteuerbefehle zu erzeugen, bis ein ge forderter Sollwert erreicht wird. Erst wenn die Regelabweichung Null wird, dann wird die Zufuhr von Fremdenergie zu dem Stellelement unterbrochen. Ähnliche Systeme für motorisch zu verstellende Bauteile kommen in der Technik und auch in Kraftfahrzeugen häufig vor, beispielsweise motorische Drosselklappensteller oder motorische Türschließvorrichtungen.
Aus der DE 36 30 750 A1 und der DE 44 33 825 A1 sind bereits Verfahren zur Steuerung einer Kupplung bekannt, bei welchen mittels eines Rechners aufgrund von Sollwerten eines Sollwertgebers und Positionsdaten eines Wegsensors für die Position der Kupplung Ansteuerbefehle erzeugt werden.
Weiterhin ist aus der DE 41 24 515 A1 ein Verfahren zur Drosselklappenverstellung eines Motors bekannt, bei welchem bei Ausfall eines Wegsensors redundante Sensorsignale verwendet werden.
Nachteilig bei den bisher bekannten Verfahren zur Steuerung von Stellbewegungen ist das Verhalten solcher Systeme bei Ausfall des Wegsensors, durch den die Rückmeldung der ausgeführten Stellbewegung erfolgt. Meist geht mit dem Ausfall des Wegsensors die Steuer- und Regelbarkeit des Systems verloren. Dabei kommt es oftmals zu einer vollen Energiebeaufschlagung des Stellelementes, was beispielsweise bei Kupplungen zu einer Beschädigung der Membranfeder und des Ausrücksystems führen kann.
Zur Vermeidung einer Beschädigung von fremdkraftbetätigten Einrichtungen durch Dauerdruckbeaufschlagung infolge Ausfalls ihres Wegesensors ist es bekannt, den maximalen Hub des zu verstellenden Bauteils durch einen festen Anschlag zu begrenzen, der die dann auftretenden Kräfte aufzunehmen vermag. Als Beispiel für einen solchen Stand der Technik sei auf die DE 43 22 677 A1 verwiesen. Solche Anschläge sind relativ aufwendig.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art so auszubilden, dass bei Ausfall des Wegsensors des zu betätigenden Bauteils eine Notbetätigung möglich wird, ohne dass hierzu ein hohen Kräften standhaltender Anschlag erforderlich ist. Wei terhin soll eine nach diesem Verfahren gesteuerte Kupplung geschaffen werden.
Das erstgenannte Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass in einem nicht flüchtigen Speicher in Abhängigkeit von den Signalen des Sollwertgebers die vom Rechner aufgrund der Rückmeldungen durch den Wegsensor abgegebenen Ansteuerbefehle für das zu verstellende Bauteils abgespeichert werden und dass für den Fall des Ausfalls des Wegsensors das Bauteil aufgrund dieser Speicherdaten gesteuert wird.
Dieses verfahren baut auf der Erkenntnis auf, dass sich die für die Steuerung solcher Bauteile zu berücksichtigenden Parameter der Steuerkette im Regelfall nicht plötzlich verändern. Wenn man deshalb bei Ausfall des Wegsensors das Bauteil so steuert wie zuvor, als der Wegsensor noch funktionstüchtig war, dann ergeben sich aufgrund der Stellbefehle Stellbewegungen, welche zunächst nicht wesentlich von denen abweichen, die sich unter Berücksichtigung der Rückmeldungen des Wegsensors ergaben. Deshalb ist mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eine sehr gute Notbetätigung möglich, welche sich erst nach längerer Nutzung gegenüber der exakten Betätigung aufgrund von Rückmeldungen bezüglich der Stellbewegungen verschlechtert.
Auch bei einem Ausfall des Sollwertgebers ist eine Notbetätigung noch möglich, wenn gemäß einer Weiterbildung des Verfahrens mittels eines bei maximalem Hub des Steuerteils betätigten Kontaktschalters das zu verstellende Bauteil aufgrund der zuvor abgespeicherten Daten in seine Endstellung bewegt wird.
Das zweitgenannte Problem, nämlich die Schaffung einer Vorrichtung zur Steuerung einer motorisch betätigbaren Kupplung gemäß dem vorgenannten Verfahren, wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Rechner einen nicht flüchtigen Speicher zum Abspeichern der Ansteuerbefehle für die Kupplungsbetätigung in Abhängigkeit von den Sollwerten des Sollwertgebers aufweist.
Eine solche Kupplung ermöglicht auch bei Ausfall ihres Wegsensors eine Notbetätigung und schließt aus, dass es bei einem solchen Ausfall zu ei ner Dauerdruckbeaufschlagung der Kupplungsbetätigung und dadurch zu einem Überdrücken ihrer Kupplungsfeder kommen kann.
Die erfindungsgemäße Kupplung erlaubt selbst bei einem Ausfall ihres Sollwertgebers eine Notbetätigung, wenn gemäß einer Weiterbildung der Erfindung der Rechner zum Ansteuern der Kupplungsbetätigung nach den in seinem Speicher abgespeicherten Signalen aufgrund eines Signals des Kontaktschalters ausgebildet ist.
Die Erfindung lässt verschiedene Ausführungsmöglichkeiten zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist in der Zeichnung eine Kupplung mit ihrem Ausrücksystem und einer Kupplungsbetätigung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.
Die Zeichnung zeigt eine Kupplung 1, welche zu ihrer Betätigung einen axial verschieblichen Stellring 2 hat. Die Stellbewegungen dieses Stellringes 2 werden von einem Weg-sensor 3 erfasst. Zum axialen Verschieben des Stellringes 2 dient ein hydraulisch beaufschlagbares Stellelement 4. Dieses Stellelement 4 vermag bei Druckbeaufschlagung einen schwenkbar von einem Lager 5 gelagerten Hebel 6 zu verschwenken, der mit seinem dem Stellelement 4 abgewandten Ende am Stellring 2 angreift. zur Druckmittelversorgung des Stellelementes 4 dient eine hydraulische Pumpe 7, welche über ein Ventil 8 dem Stellelement 4 Druckmittel zuzuführen vermag.
Zum Ansteuern des Ventils 8 und damit des Stellelementes 4 dient ein Kupplungspedal 9, welches einen üblichen, als Potentiometer ausgebildeten Sollwertgeber 10 hat. Weiterhin ist im Bereich des Kupplungspedals 9 ein Kontaktschalter 11 angeordnet, welcher bei niedergetretenem Kupplungspedal 9 betätigt wird.
Die Signale des Sollwertgebers 10 werden ebenso wie die Istwert-Signale des Wegsensors 3 und gegebenenfalls das Signal des Kontaktschalters 11 einem Rechner 12 zugeführt, der aufgrund dieser Signale das Ventil 8 und dadurch die Druckbeaufschlagung des Stellelementes 4 steuert. Wichtig für die Erfindung ist, dass der Rechner 12 einen nicht flüchtigen Speicher 13 hat, in welchem fortwährend die Steuerbefehle des Rechners 12 in Abhängigkeit von den Signalen des Sollwertgebers 10 und des Wegsensors 3 abgespeichert werden. Üblicherweise wird man für das Ventil 8 eine Pulsweitenmodulation vorsehen. Bei einem mit dem Kupplungspedal 9 gegebenen Stellbefehl wird das Ventil 8 so lange mit Pulsen beaufschlagt, bis der Wegsensor 3 die gewünschte Stellung der Kupplung 1 meldet. Speichert man das Integral dieser Pulse im Speicher 13 ab, so kann man bei einem von einem Diagnosesystem gemeldeten Ausfall des Wegsensors 3 dem Speicher 13 für jeden erteilten Stellbefehl die zugehörigen Steuerbefehle für das Ventil 8 entnehmen und dadurch eine sehr gute Notbetätigung ermöglichen. Der Ausfall des Wegsensors 3 führt deshalb nur zu einem Ausfall der Regelung der Position der Kupplung 1, erlaubt jedoch noch die Steuerung des Ausrückhubes mittels des Kupplungspedals 9 in Abhängigkeit von der Stellung dieses Kupplungspedals 9.
Fällt auch der Sollwertgeber 10 aus, was ebenfalls von einem üblichen Diagnosesystem feststellbar ist, dann lässt sich die Kupplung 1 nach den Daten des Speichers 13 zuverlässig ausrücken, sobald der Kontaktschalter 11 meldet, dass das Kupplungspedal 9 vollständig durchgetreten wurde.

Claims

Verfahren zur Steuerung einer von einem Stellelement erzeugten Stellbewegung eines Bauteiles, insbesondere der Ausrückbewegung einer Kupplung, bei welchem mittels eines Rechners aufgrund von Sollwerten eines Sollwertgebers und Positionsdaten eines Wegsensors für die Position des Bauteils Ansteuerbefehle erzeugt werden, dadurch gekennzeichnet, dass in einem nicht flüchtigen Speicher in Abhängigkeit von den Signalen des Sollwertgebers die vom Rechner aufgrund der Rückmeldungen durch den Wegsensor abgegebenen Ansteuerbefehle für das zu verstellende Bauteil abgespeichert werden, und dass für den Fall des Ausfalls des Wegsensors, das Bauteil aufgrund dieser Speicherdaten gesteuert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines bei maximalem Hub des Steuerteils betätigten Kontaktschalters das zu verstellende Bauteil aufgrund der zuvor abgespeicherten Daten in seine Endstellung bewegt wird.
Vorrichtung zur Steuerung eines Stellelementes einer motorisch betätigbaren Kupplung nachdem Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, welche zur Ansteuerung des Stellelementes einen Rechner aufweist, der eingangsseitig mit einem Wegsensor einer Kupplungsbetätigung und einem Sollwertgeber eines Kupplungspedals Verbindung hat, dadurch gekennzeichnet, dass der Rechner einen nicht flüchtigen Speicher zum Abspeichern der Ansteuerbefehle für die Kupplungsbetätigung in Abhängigkeit von den Sollwerten des Sollwertgebers aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Rechner eingangsseitig mit einem Kontaktschalter verbunden ist, und dass der Rechner zum Ansteuern der Kupplungsbetätigung nach den in seinem Speicher abgespeicherten Daten aufgrund eines Signals des Kontaktschalters den maximalen Hub der Stellbewegung steuert.