DE19810923B4 - Verfahren zum Steuern der Stellbewegung eines Bauteils und nach diesem Verfahren steuerbare Kupplung - Google Patents
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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 derDE 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 Stellring2 hat. Die Stellbewegungen dieses Stellringes2 werden von einem Weg-sensor3 erfasst. Zum axialen Verschieben des Stellringes2 dient ein hydraulisch beaufschlagbares Stellelement4 . Dieses Stellelement4 vermag bei Druckbeaufschlagung einen schwenkbar von einem Lager5 gelagerten Hebel6 zu verschwenken, der mit seinem dem Stellelement4 abgewandten Ende am Stellring2 angreift. zur Druckmittelversorgung des Stellelementes4 dient eine hydraulische Pumpe7 , welche über ein Ventil8 dem Stellelement4 Druckmittel zuzuführen vermag. - Zum Ansteuern des Ventils
8 und damit des Stellelementes4 dient ein Kupplungspedal9 , welches einen üblichen, als Potentiometer ausgebildeten Sollwertgeber10 hat. Weiterhin ist im Bereich des Kupplungspedals9 ein Kontaktschalter11 angeordnet, welcher bei niedergetretenem Kupplungspedal9 betätigt wird. - Die Signale des Sollwertgebers
10 werden ebenso wie die Istwert-Signale des Wegsensors3 und gegebenenfalls das Signal des Kontaktschalters11 einem Rechner12 zugeführt, der aufgrund dieser Signale das Ventil8 und dadurch die Druckbeaufschlagung des Stellelementes4 steuert. Wichtig für die Erfindung ist, dass der Rechner12 einen nicht flüchtigen Speicher13 hat, in welchem fortwährend die Steuerbefehle des Rechners12 in Abhängigkeit von den Signalen des Sollwertgebers10 und des Wegsensors3 abgespeichert werden. Üblicherweise wird man für das Ventil8 eine Pulsweitenmodulation vorsehen. Bei einem mit dem Kupplungspedal9 gegebenen Stellbefehl wird das Ventil8 so lange mit Pulsen beaufschlagt, bis der Wegsensor3 die gewünschte Stellung der Kupplung1 meldet. Speichert man das Integral dieser Pulse im Speicher13 ab, so kann man bei einem von einem Diagnosesystem gemeldeten Ausfall des Wegsensors3 dem Speicher13 für jeden erteilten Stellbefehl die zugehörigen Steuerbefehle für das Ventil8 entnehmen und dadurch eine sehr gute Notbetätigung ermöglichen. Der Ausfall des Wegsensors3 führt deshalb nur zu einem Ausfall der Regelung der Position der Kupplung1 , erlaubt jedoch noch die Steuerung des Ausrückhubes mittels des Kupplungspedals9 in Abhängigkeit von der Stellung dieses Kupplungspedals9 . - Fällt auch der Sollwertgeber
10 aus, was ebenfalls von einem üblichen Diagnosesystem feststellbar ist, dann lässt sich die Kupplung1 nach den Daten des Speichers13 zuverlässig ausrücken, sobald der Kontaktschalter11 meldet, dass das Kupplungspedal9 vollständig durchgetreten wurde.
Claims (4)
- 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.
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