DE19734038A1 - Motor vehicle drive method - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug und ein Verfahren zu dessen Betrieb, und insbesondere ein Kraftfahrzeug, dessen Antriebseinrichtung wenigstens eine durch ein Fluid betätigte kinetische Einrichtung aufweist, die mittels einer Verbindungseinrichtung mit einer Druckerzeugungseinrichtung, welche den Fluiddruck zum Betrieb dieser kinetischen Einrichtung erzeugt, verbunden ist.The present invention relates to a motor vehicle and a method for the same Operation, and in particular a motor vehicle, its drive device has at least one fluid-actuated kinetic device which by means of a connecting device with a pressure generating device, which generates the fluid pressure to operate this kinetic device, connected is.
Unter dem Begriff Kraftfahrzeuge sind hier alle einspurigen und zweispurigen motorbetriebenen Straßenfahrzeuge zu verstehen, also insbesondere Personenkraftwagen, Kleinlastwagen, Lastwagen, Sonderfahrzeuge und Motorräder. Besonders bevorzugt ist die Erfindung aber bei Personenkraftwagen und Kleinlastwagen mit personenwagenähnlicher Auslegung zu verwenden.The term motor vehicles here includes all single-track and double-track vehicles to understand motor-driven road vehicles, in particular Cars, light trucks, trucks, special vehicles and Motorcycles. However, the invention is particularly preferred in the case of passenger cars and small trucks with a passenger car-like design.
Die Antriebseinrichtung eines Kraftfahrzeuges besteht üblicherweise aus dem eigentlichen Antriebsmotor, vorzugsweise einem Ottomotor oder einem Dieselmotor, einer mit der Ausgangswelle dieses Motors, üblicherweise einer Kurbelwelle verbundenen Kupplungseinrichtung, einem diesem nachgeschalteten Getriebe und, wenn mehr als ein angetriebenes Rad vorgesehen ist, ein Ausgleichsgetriebe, welches das Drehmoment und die Drehbewegung auf die angetriebenen Räder verteilt.The drive device of a motor vehicle usually consists of the actual drive motor, preferably a gasoline engine or Diesel engine, one with the output shaft of this engine, usually one Coupling device connected to the crankshaft, a downstream of this Transmission and, if more than one driven wheel is provided, a Differential gear, which the torque and the rotary motion on the driven wheels distributed.
Bei der Auslegung der Antriebseinrichtungen von Kraftfahrzeugen muß eine Vielzahl von Zielen verfolgt werden, die teilweise im Widerspruch zueinander stehen. So soll ein modernes Fahrzeug einerseits dem Benutzer einen hohen Komfort und gute bis sehr gute Fahrleistungen bieten, auf der anderen Seite sollen der Verbrauch, die Abgasentwicklung, und die Gefahr des Ausfalls eines Bauteils möglichst gering sein. Um diesen Wünschen gerecht zu werden, ist es erforderlich, immer mehr Teile der Antriebseinrichtung automatisch zu steuern, um einerseits den Benutzer zu entlasten und um andererseits einen möglichst optima len Betriebszustand der Antriebseinrichtung zu erreichen.When designing the drive devices of motor vehicles, a Many goals are pursued, some of which contradict each other stand. For example, a modern vehicle should give the user a high level On the other hand, offer comfort and good to very good driving performance should the consumption, the exhaust gas development, and the risk of failure of one Component should be as small as possible. To meet these desires, it is required to control more and more parts of the drive device automatically on the one hand, to relieve the user and, on the other hand, to make it as optimal as possible to achieve len operating state of the drive device.
Die sich daraus ergebenden Probleme werden nachfolgend insbesondere im Hinblick auf den Betrieb einer Kupplungseinrichtung beschrieben. Es ist jedoch darauf hinzuweisen, daß dies die Anwendung der vorliegenden Erfindung in keiner Weise beschränkt.The resulting problems are discussed in particular in the With regard to the operation of a coupling device described. However, it is to point out that this is the application of the present invention in not limited in any way.
Die meisten in Europa ausgelieferten Kraftfahrzeuge werden mit einem klassischen Schaltgetriebe, welches vier oder fünf Vorwärtsgänge, eine Neutralstellung (Leerlauf) und einen Rückwärtsgang aufweist, ausgeliefert. Zwischen Motor und Getriebe ist eine Kupplung, in der Regel eine Einscheiben- Trockenkupplung vorgesehen, welche ein Reibelement aufweist, welches bei geschlossener Kupplung durch Federn mit einer genügend hohen Kraft auf entsprechende Reibflächen gepreßt wird, um über die dadurch entstehende Reibkraft das Drehmoment des Motors sicher auf das Getriebe übertragen zu können. Durch einen Ausrückhebel wird die Kupplung z. B. beim Schalten gegen die Federbelastung außer Eingriff gebracht, so daß Getriebe und Motor mit unter schiedlicher Drehzahl drehen können.Most motor vehicles delivered in Europe are with a classic manual transmission, which has four or five forward gears, one Neutral position (idle) and has a reverse gear, delivered. There is a clutch between the engine and transmission, usually a single-disc Dry clutch provided, which has a friction element, which at closed clutch by springs with a sufficiently high force appropriate friction surfaces is pressed to the resulting Friction force safely transfers the torque of the engine to the transmission can. The clutch is z. B. when switching against the spring load disengaged, so that gear and motor with under can rotate at different speeds.
Die Benutzung der Kupplung ist für den Benutzer relativ lästig. Die korrekte Funktion erfordert es, das Kupplungspedal jeweils bis zum Anschlag durchzutreten, was, selbst bei entsprechender hydraulischer Unterstützung, einen gewissen Kraftaufwand erfordert und insbesondere im Stadtverkehr häufig als störend empfunden wird.The use of the coupling is relatively troublesome for the user. The correct one Function requires that the clutch pedal be pushed to the stop to step through what, even with appropriate hydraulic support, a requires a certain amount of effort and often as, especially in city traffic is perceived as disturbing.
Um den Fahrer von der Kupplungsbetätigung zu entlasten, wäre eine automatische Kupplung wünschenswert. Die früher auf dem Markt angebotenen automatischen Kupplungen haben sich jedoch, wegen zahlreicher technischer Probleme, nicht durchsetzen können.To relieve the driver of the clutch actuation, one would be automatic clutch desirable. Those previously offered on the market automatic clutches have, however, because of numerous technical Problems, can not enforce.
Die Alternative ist die Verwendung eines automatischen Getriebes, welches statt der Trockenkupplung einen hydrodynamischen Wandler aufweist. Bedingt durch die Trägheit des Wandlers und durch im Wandler entstehenden Strömungsverluste, vermindert der Einsatz eines automatischen Getriebes jedoch das Beschleunigungsvermögen des Fahrzeuges und führt weiterhin in den meisten Fällen auch zu einer Erhöhung des Verbrauches.The alternative is to use an automatic transmission, which instead the dry clutch has a hydrodynamic converter. Due the inertia of the transducer and by arising in the transducer Flow losses, however, reduces the use of an automatic transmission the acceleration ability of the vehicle and continues to lead to the in most cases also an increase in consumption.
Von besonderem Vorteil wäre deshalb eine automatische Kupplung, welche schneller und präziser arbeitet als ein hydrodynamischer Wandler und welche mit einem herkömmlichen Getriebe ohne hydrodynamischen Wandler kombiniert werden könnte. Voraussetzung für den Einsatz einer solchen automatischen Kupplung ist jedoch, daß die Kupplung präzise und schnell betätigt werden kann. Die heute für die hydraulischen Kupplungsbetätigungen bekannten Systeme und Verfahren erfüllen jedoch nicht diese Forderung an die Präzision.An automatic clutch, which would be of particular advantage works faster and more precisely than a hydrodynamic converter and which with a conventional transmission combined without a hydrodynamic converter could be. Prerequisite for the use of such an automatic Clutch is, however, that the clutch can be operated precisely and quickly. The systems and systems known today for hydraulic clutch actuation However, processes do not meet this precision requirement.
Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Kraftfahrzeug und ein Verfahren zu dessen Betrieb zu schaffen, bei welchem wenigstens eine durch Fluiddruck betätigte kinetische Einrichtung vorgesehen ist, die mit hoher Präzision gesteuert werden kann.The present invention is therefore based on the object of a motor vehicle and to provide a method of operating the same, in which at least one fluid pressure actuated kinetic device is provided which with high Precision can be controlled.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst.This object is achieved according to the invention by a method according to claim 1 solved.
Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug ist Gegenstand des Anspruches 100.The motor vehicle according to the invention is the subject of claim 100.
Zu bevorzugende Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Preferred developments of the invention are the subject of Subclaims.
Die präzise Steuerung von hydraulisch betätigten kinetischen Einrichtungen, das sind Einrichtungen, in denen der Fluiddruck in eine Bewegung eines Funktionselementes umgewandelt wird, ist in einem Kraftfahrzeug sehr schwierig. Ein hydraulisches System weist eine Vielzahl von Bauteilen auf, die jeweils mit einer vorgegebenen Fertigungstoleranz behaftet sind. Eine Verminderung dieser Toleranzen zur Erhöhung der Präzision der einzelnen Bauteile führt zu einem nicht akzeptablen Mehraufwand und somit zu nicht tragfähigen Mehrkosten bei der Fertigung.The precise control of hydraulically operated kinetic devices, the are devices in which the fluid pressure is in motion of a Functional element is converted is very difficult in a motor vehicle. A hydraulic system has a large number of components, each with have a predetermined manufacturing tolerance. A diminution of this Tolerances to increase the precision of the individual components leads to a unacceptable additional effort and thus to unsustainable additional costs manufacturing.
Dazu kommt, daß ein hydraulisches System im Kraftfahrzeug erheblichen Temperaturänderungen unterworfen ist. So muß das System bei Außentemperaturen im Bereich von -40 bis +50°C präzise funktionieren. Die üblicherweise verwendete Hydraulikflüssigkeit, meistens eine Flüssigkeit mit den chemischen und physikalischen Eigenschaften einer Bremsflüssigkeit, ändert das Volumen mit der Temperatur, so daß bereits die Änderung der Um gebungstemperatur erhebliche Volumenänderungen des Hydraulikfluids bewirkt. Die Problematik der Temperaturänderung verschärft sich beim Betrieb des Fahrzeuges, da dann, je nach Anordnung und Betriebsweise (Stadtfahrt, schnelle Überlandfahrt) die Temperaturen sich weit über 100°C erhöhen können.In addition, a hydraulic system in the motor vehicle is considerable Is subject to temperature changes. So the system must Outside temperatures in the range of -40 to + 50 ° C work precisely. The Usually used hydraulic fluid, mostly a fluid with the chemical and physical properties of a brake fluid, that changes Volume with temperature, so that the change in order ambient temperature causes significant changes in volume of the hydraulic fluid. The problem of temperature change is exacerbated when the Vehicle, because then, depending on the arrangement and mode of operation (city trip, fast Overland travel) the temperatures can rise well above 100 ° C.
Ein weiteres Problem ist die Bildung von Gasblasen, insbesondere Luftblasen im Fluid. Die Fähigkeit der Fluide, Gase zu lösen, hängt ebenfalls wesentlich von der Temperatur und vom Fluiddruck ab. Eine Temperaturänderung verändert deshalb die Menge der im Fluid vorhandenen Gasblasen. Ebenfalls kann z. B. Luft von außen in das System eindringen.Another problem is the formation of gas bubbles, especially air bubbles in the Fluid. The ability of the fluids to dissolve gases also largely depends on that Temperature and fluid pressure. A change in temperature therefore changes the amount of gas bubbles present in the fluid. Also z. B. air from penetrate outside into the system.
Da Gase kompressibel sind, ist das Volumen des Fluides vom Auftreten von Gasblasen nicht nur temperatur- sondern auch druckabhängig, was eine präzise Steuerung weiterhin erheblich erschwert.Since gases are compressible, the volume of the fluid is from the occurrence of Gas bubbles not only dependent on temperature but also on pressure, which is precise Control continues to be considerably more difficult.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich weiterhin auf die Anmeldungen DE 195 04 847, DE 195 48 799 und DE 196 02 006, deren Inhalte ausdrücklich zum Offenbarungsinhalt der vorliegenden Anmeldung gehören. The present invention further relates to the applications DE 195 04 847, DE 195 48 799 and DE 196 02 006, the contents of which are expressly for Disclosure content of the present application include.
Zur Lösung der so entstehenden Probleme schlägt die vorliegende Erfindung vor, die Fluidmenge, und insbesondere das Fluidvolumen in einem Systemabschnitt, der vorzugsweise wenigstens eine Druckerzeugungseinrichtung, wenigstens eine Verbindungseinrichtung und wenigstens eine kinetische Einrichtung enthält, kon stant zu halten. Der Begriff Menge ist dabei von der Eigenschaft des Fluides abhängig. Ist das Fluid eine Flüssigkeit, so ist die konstant zu haltende Menge das Flüssigkeitsvolumen.In order to solve the problems thus arising, the present invention proposes the amount of fluid, and in particular the volume of fluid in a system section, preferably at least one pressure generating device, at least one Contains connecting device and at least one kinetic device, kon keep stant. The term quantity depends on the property of the fluid dependent. If the fluid is a liquid, the quantity to be kept is constant the volume of liquid.
Ist das Fluid gasförmig oder weist wesentliche Gasbestandteile auf, so müssen die entsprechenden Eigenschaften, also insbesondere die Kompressibialität mit berücksichtigt werden, um den Begriff Menge korrekt zu definieren.If the fluid is gaseous or has essential gas components, then must the corresponding properties, in particular the compressibility are taken into account in order to correctly define the term quantity.
Durch die erfindungsgemäße Verfahrensweise werden die vorstehend geschilderten Probleme zuverlässig vermieden. Da erfindungsgemäß das in diesem Systemabschnitt befindliche Flüssigkeitsvolumen konstant gehalten wird, wird der Einfluß der fertigungsbedingten Toleranzen vollständig ausgeschaltet. Durch das Konstanthalten des Flüssigkeitsvolumens wird weiterhin auch der Einfluß der Temperatur auf das System praktisch vollständig beseitigt. Erhöht sich die Temperatur und dehnt sich die Flüssigkeit aus, wird das Volumen entsprechend korrigiert, so daß immer die gleiche Volumenmenge im Systemabschnitt vorhanden ist. Entsprechendes gilt bei einer Volumenverminderung der Flüssigkeit durch eine Erniedrigung der Temperatur. Damit ist es möglich, eine vom Flüssigkeitsvolumen unabhängige präzise Steuerung der kinetischen Einrichtung durchzuführen.Through the procedure according to the invention, the above problems described reliably avoided. Since according to the invention in volume of liquid located in this system section is kept constant, the influence of the manufacturing-related tolerances is completely eliminated. By keeping the liquid volume constant the Influence of temperature on the system almost completely eliminated. Increases the temperature and when the liquid expands, the volume becomes corrected accordingly, so that always the same volume in System section exists. The same applies to one Volume reduction of the liquid by lowering the temperature. This makes it possible to have a precise, independent of the liquid volume Perform control of the kinetic device.
Da die erfindungsgemäße Lösung keinen erhöhten Aufwand für die Verminderung von Fertigungstoleranzen erfordert, ist es durch die Erfindung möglich, Einrichtungen des Kraftfahrzeuges und insbesondere Einrichtungen der Antriebseinrichtung mittels einer kinetischen Einrichtung sehr präzise zu steuern, ohne daß diese höhere Präzision zu wesentlich erhöhten Baukosten führen würde. Since the solution according to the invention does not involve an increased effort for the reduction manufacturing tolerances, the invention makes it possible Facilities of the motor vehicle and in particular facilities of To control the drive device very precisely by means of a kinetic device, without this higher precision leading to significantly increased construction costs would.
Die erfindungsgemäß verwendete Druckerzeugungseinrichtung kann eine hydrodynamisch arbeitende Druckerzeugungseinrichtung sein, besonders bevorzugt ist aber wegen der höheren Präzision eine hydrostatische Druckerzeugung. Zur Erzeugung des hydrostatischen Druckes kommen insbesondere nach dem Verdrängungsprinzip arbeitende Einrichtungen in Frage. Dazu zählen Schraubenspindeln, Rotationskolben, d. h. Kolben die sich innerhalb einer im wesentlichen zylindrischen Kammer im wesentlichen rotierend bewegen, nach dem Flügelpumpenprinzipeinrichtung arbeitende Kolben usw. Bevorzugt ist aber eine hydrostatische Druckerzeugung, bei welcher eine im wesentlichen linear verlaufende Relativbewegung zwischen einem Verdrängungselement und einer Kammer vollzogen wird, und insbesondere die Druckerzeugung mittels eines Kolbens, der sich in einem Zylinder bewegt.The pressure generating device used according to the invention can be a be hydrodynamically operating pressure generating device, especially a hydrostatic is preferred because of the higher precision Pressure generation. To generate the hydrostatic pressure Especially institutions that work according to the displacement principle in question. These include screw spindles, rotary pistons, d. H. Pistons that are inside move an essentially cylindrical chamber in a substantially rotating manner, Pistons operating according to the vane pump principle, etc. is preferred but hydrostatic pressure generation, in which one is essentially linear running relative movement between a displacement element and a Chamber is performed, and in particular the pressure generation by means of a Piston moving in a cylinder.
Die Druckerzeugungseinrichtung kann so beschaffen sein, daß das Verdrängungselement respektive der Kolben zwischen zwei Extrempositionen, d. h. also einem unteren und einem oberen Totpunkt bewegt. Besonders bevorzugt ist jedoch eine Gestaltung, bei der das Verdrängungselement respektive der Kolben eine Vielzahl von ansteuerbaren Positionen im Zylinder einnehmen kann. Dazu ist vorzugsweise eine Druckerzeugungs-Steuereinrichtung vorgesehen, welche vorzugsweise innerhalb eines Regelkreislaufes arbeitet. Dies heißt, daß die Druckerzeugungs-Steuereinrichtung die Ausgangssignale einer Sensoreinrichtung unmittelbar oder nach einem vorhergehenden Verarbeitungsschritt aufnimmt und dieses Sensorsignal bei der Verarbeitung berücksichtigt.The pressure generating device can be such that the Displacement element or the piston between two extreme positions, d. H. So a bottom and an upper dead center moves. Particularly preferred is, however, a design in which the displacement element or the Piston can take a variety of controllable positions in the cylinder. For this purpose, a pressure generation control device is preferably provided, which preferably works within a control loop. This means that the pressure generation control device outputs one Sensor device immediately or after a previous one Processing step picks up and this sensor signal during processing considered.
Die Sensoreinrichtung ist dazu mit einem Element verbunden, welches seinerseits in einer Wirkverbindung mit dem Verdrängungselement respektive dem Kolben steht.For this purpose, the sensor device is connected to an element, which in turn in operative connection with the displacement element or the piston stands.
Um das Verdrängungselement respektive den Kolben zu steuern, wird weiterhin vorzugsweise eine Bewegungseinrichtung verwendet, welche eine Bewegung erzeugt, die das Verdrängungselement bewegt. Die Bewegungseinrichtung kann ihrerseits nach dem hydraulischen Prinzip arbeiten, d. h. einen Fluiddruck in eine Bewegung, vorzugsweise eine translatorische Bewegung umsetzen, was beispielsweise über eine Kolben-Zylinder-Einheit erfolgen kann, bei welcher der Kolben über entsprechend gesteuerte Ventile beidseitig mit Fluiddruck beaufschlagt wird.In order to control the displacement element and the piston, respectively, continues preferably uses a movement device which a movement generated that moves the displacement element. The movement device can in turn work on the hydraulic principle, d. H. a fluid pressure into a Movement, preferably translate what translate for example via a piston-cylinder unit, in which the Pistons with correspondingly controlled valves on both sides with fluid pressure is applied.
Besonders bevorzugt wird in der Bewegungseinrichtung jedoch elektrische Energie in Bewegungsenergie umgesetzt, und zwar vorzugsweise in Gestalt eines Linearmotors, eines Schrittmotors oder, besonders bevorzugt, als üblicher Elektromotor.However, electrical is particularly preferred in the movement device Energy converted into kinetic energy, preferably in the form of a Linear motor, a stepper motor or, particularly preferably, as a more usual Electric motor.
Wird eine translatorische Bewegung zur Druckerzeugung benötigt, wird vorzugsweise die Bewegung des Elektromotors über einen entsprechenden Kurbeltrieb, gegebenenfalls unter Einschaltung eines Getriebes in eine translatorische Bewegung umgewandelt.If a translatory movement is required to generate pressure, preferably the movement of the electric motor via a corresponding one Crank drive, possibly with the involvement of a transmission in a translational movement converted.
Die Sensoreinrichtung weist vorzugsweise wenigstens einen induktiven, kapazitiven oder elektrooptischen Sensor auf, der die Verschiebung entlang eines Weges oder die Änderung eines Drehwinkels erfaßt. Die Sensoreinrichtung kann nach dem Analogprinzip arbeiten, d. h. daß eine Spannungs-, Strom- oder Frequenzänderung, hervorgerufen durch eine Änderung einer Induktivität oder einer Kapazität oder eines Widerstandes, erfaßt wird. Die Sensoreinrichtung kann aber auch unmittelbar digitale Signale ausgeben, indem die Bewegung schrittweise erfaßt wird und vom Sensor immer nach Überschreiten einer Schrittgrenze ein entsprechendes Signal ausgegeben wird, welches dann über eine Zähleinrichtung gezählt wird.The sensor device preferably has at least one inductive, capacitive or electro-optical sensor on which the displacement along a Path or the change in an angle of rotation detected. The sensor device can work according to the analog principle, d. H. that a voltage, current or Frequency change caused by a change in inductance or a capacitance or a resistance is detected. The sensor device can but also immediately output digital signals by moving is recorded step by step and always by the sensor after exceeding one A corresponding signal is output, which is then via a counting device is counted.
In der kinetischen Einrichtung wird der Fluiddruck zur Erzeugung einer Kraft und daraus resultierend einer Bewegung verwendet. Die kinetische Einrichtung weist dazu ein Funktionselement auf. Erfolgt die Umwandlung des Fluiddruckes in kinetische Energie auf hydrodynamischem Wege, kann dieses Funktionselement beispielsweise in der Art eines Schaufelrades oder dergleichen gestaltet sein. Bevorzugt ist aber auch bei dieser Einrichtung eine hydrostatische Energieumsetzung, bei welcher vorzugsweise ebenfalls eine Verdrängungswirkung ausgenutzt wird. Auch hier können Verdrängungselemente vorgesehen sein, wie Rotationskolben und dergleichen, bei denen der Fluiddruck zu einer Drehwinkeländerung führt. Besonders bevorzugt wird aber auch in diesem Fall eine translatorische Relativbewegung zwischen einer Kammer und einem Verdrängungselement für die Energieumsetzung verwendet. Besonders bevorzugt ist als Funktionselement ein Kolben, der sich in einem Zylinder bewegt.In the kinetic device, the fluid pressure is used to generate a force and resulting from a movement used. The kinetic device points a functional element. The fluid pressure is converted into kinetic energy by hydrodynamic means, this functional element for example, be designed in the manner of a paddle wheel or the like. However, a hydrostatic is also preferred in this device Energy conversion, in which preferably also one Displacement effect is exploited. Here too, displacement elements can be used be provided, such as rotary pistons and the like, in which the fluid pressure leads to a change in the angle of rotation. But is also particularly preferred in In this case, a translational relative movement between a chamber and a displacement element used for energy conversion. Especially a piston that moves in a cylinder is preferred as the functional element.
Das Verdrängungselement kann derart gestaltet sein, daß es sich zwischen zwei Extrempositionen bewegt, ohne daß einzelne Zwischenpositionen angesteuert werden können. Besonders bevorzugt ist jedoch eine Gestaltung, bei der das Verdrängungselement eine Vielzahl von Zwischenpositionen in Stufen oder in stufenloser Aufeinanderfolge einnehmen kann.The displacement element can be designed such that it is between two Extreme positions moved without individual intermediate positions controlled can be. However, a design in which the Displacement element a variety of intermediate positions in steps or in can take continuous succession.
Die Verbindungseinrichtung bewirkt eine Strömungsverbindung zwischen der Druckerzeugungseinrichtung und der kinetischen Einrichtung. Bevorzugt wird sie als Schlauchverbindung ausgeführt. Dies hat den Vorteil der leichteren Montage und den weiteren Vorteil, daß Vibrationen nicht in der gleichen Weise übertragen werden, wie bei einer ebenfalls anwendbaren Rohrverbindung. Obwohl durch die erfindungsgemäße Lehre auch Volumenänderungen des Schlauches mit ausgeglichen werden, wird vorzugsweise ein steifer Schlauch verwendet. Dies bedeutet, daß die Volumenänderung bei einer bestimmten Druckänderung bei spielsweise bei einer Druckänderung um 10 bar unterhalb eines vorgegebenen Grenzwertes liegt.The connecting device effects a flow connection between the Pressure generating device and the kinetic device. It is preferred designed as a hose connection. This has the advantage of easier assembly and the further advantage that vibrations do not transmit in the same way as with a pipe connection that can also be used. Although through the teaching according to the invention also changes in volume of the hose to be compensated, a rigid hose is preferably used. This means that the volume change at a certain pressure change at for example, if the pressure changes by 10 bar below a predetermined one Limit.
Die Konstanthaltung der Fluidmenge respektive des Flüssigkeitsvolumens erfolgt vorzugsweise durch eine Fluidausgleichseinrichtung. Dies kann ein unter Druck stehender Vorratsbehälter für das Fluid sein. Weiterhin kann der Ausgleichsbehälter ein unter Umgebungsdruck stehender Flüssigkeitsbehälter sein, der unter bestimmten Voraussetzungen über eine Strömungsverbindung mit diesem Systemabschnitt gebracht wird, wobei der Systemabschnitt die Druckerzeugungseinrichtung, die Verbindungseinrichtung und die kinetische Einrichtung umfaßt. The fluid quantity or the liquid volume is kept constant preferably by a fluid compensation device. This can be a pressurized one standing storage container for the fluid. Furthermore, the Expansion tank is a liquid tank under ambient pressure be the one with a flow connection under certain conditions this system section is brought, the system section the Pressure generating device, the connecting device and the kinetic Facility includes.
Der Volumenausgleich erfolgt vorzugsweise, indem Druckerzeugungseinrichtung und kinetische Einrichtung in eine definierte Position gebracht werden und indem dann ein Überschuß oder ein Defizit an Volumen durch diese Ausgleichseinrichtung ausgeglichen wird. Zu diesem Zweck wird in dieser definierten Position eine Strömungsverbindung zu der Ausgleichseinrichtung geöffnet.The volume compensation is preferably carried out by the pressure generating device and kinetic device are brought into a defined position and by then an excess or a deficit in volume through this Compensating device is compensated. For this purpose, this defined position a flow connection to the compensation device open.
Besonders bevorzugt wird die Position, in der die beweglichen Elemente von Druckerzeugungseinrichtung und kinetischer Einrichtung beim Volumenausgleich sind, derart gewählt, daß ein Systemdruck in vorbestimmter Höhe erreicht wird. Besonders bevorzugt befindet sich das System beim Ausgleich im wesentlichen in einem drucklosen Zustand, d. h. daß der Systemdruck im wesentlichen dem Umgebungsdruck entspricht. Insbesondere in diesem Fall wird ein Flüssigkeitsvorratsbehälter der Ausgleichseinrichtung derart im Fahrzeug angeordnet, daß die potentielle Differenz der Flüssigkeit im Ausgleichsbehälter höher ist als die im Systemabschnitt. Dies wird erreicht, indem der Aus gleichsbehälter in einer bestimmten Höhendifferenz zu den übrigen Bauteilen des Systemabschnittes angeordnet wird.The position in which the movable elements of Pressure generating device and kinetic device for volume compensation are selected such that a system pressure of a predetermined level is reached. The system is particularly preferably located essentially in the balance a depressurized state, d. H. that the system pressure is essentially that Corresponds to ambient pressure. In this case in particular, a Liquid reservoir of the compensating device in such a way in the vehicle arranged that the potential difference of the liquid in the expansion tank is higher than that in the system section. This is achieved by the end expansion tank in a certain height difference to the other components of the System section is arranged.
Die Strömungsverbindung zwischen Ausgleichseinrichtung und Systemabschnitt kann an jeder Stelle des Systemabschnittes hergestellt werden, d. h. in der Druckerzeugungseinrichtung, in der Verbindungseinrichtung und in der kinetischen Einrichtung. Zum Herstellen und Unterbrechen der Strömungsverbindung mit der Ausgleichseinrichtung kann ein Ventil verwendet werden, welches durch eine geeignete Einrichtung geöffnet und geschlossen wird. Bevorzugt ist dies ein elektrisch geschaltetes Ventil, welches durch Signale einer Steuereinrichtung, bevorzugt der Druckerzeugungs-Steuereinrichtung gesteuert wird.The flow connection between the compensation device and the system section can be made at any point in the system section, i.e. H. in the Pressure generating device, in the connecting device and in the kinetic device. To manufacture and interrupt the A valve can be used to connect the flow to the compensation device be opened and closed by a suitable device. This is preferably an electrically switched valve, which is signaled by a Control device, preferably controlled by the pressure generation control device becomes.
Besonders bevorzugt wird die Strömungsverbindung aber derart hergestellt, daß ein zusätzliches Ventil nicht erforderlich ist. Dazu wird z. B. bei der Gestaltung mittels Kolben und Zylinder in der Druckerzeugungseinrichtung oder der kinetischen Einrichtung eine Öffnung vorgesehen, welche durch ein Element, welches gemeinsam mit dem Kolben bewegt wird, verschlossen und geöffnet wird. Besonders bevorzugt erfolgt das Verschließen und Öffnen der Strömungsverbindung durch den Kolben selbst.However, the flow connection is particularly preferably established in such a way that an additional valve is not required. For this, z. B. in the design by means of pistons and cylinders in the pressure generating device or kinetic device provided an opening through an element which is moved together with the piston, closed and opened. The closing and opening of the Flow connection through the piston itself.
Die Öffnung kann beispielsweise als Ringnut in einem der Zylinder angeordnet sein. Da der Volumenausgleich in der Regel jedoch nur einen geringen Strömungsquerschnitt der Strömungsverbindung erfordert, genügt es in der Regel, eine entsprechende Bohrung in der Zylinderwand anzubringen.The opening can be arranged, for example, as an annular groove in one of the cylinders be. Since the volume compensation is usually only a small one Flow cross-section of the flow connection requires, it is usually sufficient make a corresponding hole in the cylinder wall.
Der Kolben, vorzugsweise ist dies der Kolben der Druckerzeugungseinrichtung kann dann in eine Position gefahren werden, in welcher diese Öffnung geöffnet ist und eine Strömungsverbindung zwischen Ausgleichseinrichtung, Zylinderverbindungseinrichtung und kinetischer Einrichtung besteht und in eine Position oder einen Positionsbereich, in dem diese Verbindung nicht besteht.The piston, preferably this is the piston of the pressure generating device can then be moved to a position in which this opening is open and a flow connection between the compensation device, Cylinder connecting device and kinetic device exists and in one Position or a position range in which this connection does not exist.
Der Kolben wird dann in fest vorgegebenen oder veränderlichen Zeitabständen in die Position gebracht, in welcher diese Strömungsverbindung offen ist, wobei dann jeweils der Volumenausgleich erfolgt. Anschließend wird der Kolben in eine Position bewegt, in der die Strömungsverbindung unterbrochen ist, so daß ein entsprechender Druckaufbau im Systemabschnitt stattfinden kann.The piston is then in at predetermined or variable time intervals brought the position in which this flow connection is open, where the volume is then equalized. Then the piston is in a Moved position in which the flow connection is interrupted, so that a appropriate pressure build-up can take place in the system section.
Die Öffnung oder Bohrung, die mit dem Flüssigkeitsausgleichsbehälter in Strömungsverbindung steht, wird als Schnüffelöffnung oder Schnüffelbohrung, und der Vorgang des Bringens der beweglichen Elemente oder Ventile in eine Position, in der die Schnüffelöffnung in Strömungsverbindung mit dem Systemabschnitt steht, als Schnüffelzyklus bezeichnet.The opening or bore that is in the fluid reservoir Is connected as a sniffer opening or sniffer hole, and the process of bringing the movable elements or valves into one Position in which the sniffer opening is in flow communication with the System section stands, referred to as the sniff cycle.
Der Schnüffelzyklus kann in festen Zeitabständen, oder in Zeitabständen wiederholt werden, die von den Betriebsbedingungen des Fahrzeuges abhängig sind, wobei hier insbesondere aktuelle Betriebsgrößen des Motors, wie Drehmoment, Drehzahl und insbesondere auch Temperaturkennwerte wie Motoröltemperatur, Kühlwassertemperatur, Umgebungstemperatur, Getriebeöltemperatur etc. berücksichtigt werden können. The sniffing cycle can take place at fixed time intervals or at time intervals repeated depending on the operating conditions of the vehicle are, in particular current operating parameters of the engine, such as Torque, speed and especially temperature parameters such as Engine oil temperature, cooling water temperature, ambient temperature, Transmission oil temperature etc. can be taken into account.
Bevorzugt wird der Schnüffelzyklus in kurzen Zeitabständen von einigen Minuten oder noch kürzer wiederholt, um die gewünschte Konstanz des Flüssigkeitsvolumens zu erzielen.The sniffing cycle is preferred at short intervals of a few minutes or repeated even shorter to achieve the desired constancy of the To achieve liquid volume.
Durch die erreichte hohe Volumenkonstanz kann die erfindungsgemäße Lehre im Zusammenhang mit einer Vielzahl von Einrichtungen des Kraftfahrzeuges und insbesondere dessen Antriebseinrichtung verwirklicht werden.Due to the high volume constancy achieved, the teaching according to the invention can Connection with a variety of facilities of the motor vehicle and in particular its drive device can be realized.
Wie bereits ausgeführt, ist eine zu bevorzugende Gestaltung die Verwendung einer über eine Steuereinrichtung gesteuerte Kolben-Zylinder-Einrichtung als Geberzylinder und eine ebenfalls als Kolben-Zylinder-Einheit gestaltete kinetische Einrichtung, die dann einen Nehmerzylinder bildet. Wird der Geberzylinder, wie ausgeführt, über eine Bewegungseinrichtung, gesteuert von der Steuereinrichtung unter Berücksichtigung der Signale der Sensoreinrichtung betätigt, läßt sich die Position des Geberzylinders und damit auch die Position des Nehmerzylinders sehr präzise einstellen.As already stated, a preferred design is the use a piston-cylinder device controlled via a control device as Master cylinder and a kinetic also designed as a piston-cylinder unit Device that then forms a slave cylinder. Will the master cylinder like executed, via a movement device, controlled by the control device actuated taking into account the signals of the sensor device, the Position of the master cylinder and thus also the position of the slave cylinder adjust very precisely.
Die Lehre der vorliegenden Erfindung kann in einem Kraftfahrzeug und insbesondere bei der Antriebseinrichtung eines Kraftfahrzeuges überall dort angewendet werden, wo es auf die präzise kinetische Steuerung eines Elementes ankommt.The teaching of the present invention can be in a motor vehicle and especially in the drive device of a motor vehicle everywhere there be applied where there is to the precise kinetic control of an element arrives.
Bei einem stufenlos übersetzenden Getriebe ist in der Regel wenigstens ein Element vorgesehen, bei dessen Positionsveränderung sich auch die Übersetzung des Getriebes ändert. Bei einem Kegelscheibengetriebe ist dies z. B. die Position einer Kegelscheibe. Mit der Lehre der Erfindung kann die Position der Kegelscheibe sehr genau gesteuert werden, so daß Positionsänderungen infolge von Temperaturänderungen des Hydraulikfluids die Position und damit das Übersetzungsverhältnis nicht beeinflussen.In the case of a continuously variable transmission, there is usually at least one Element provided, when changing the position Gear ratio changes. In a bevel gear, this is e.g. B. the position of a cone pulley. With the teaching of the invention, the position of the Cone pulley can be controlled very precisely, so that changes in position as a result of changes in temperature of the hydraulic fluid the position and thus that Do not affect the gear ratio.
Besonders vorteilhaft läßt sich die Erfindung bei den Einrichtungen anwenden, bei denen die Änderung der Position eines Elementes mit der Änderung einer Kraft verbunden ist, die auf ein Bauteil aufgebracht wird. Bei hydraulisch betätigten Einrichtungen in Kraftfahrzeugen, wie beispielsweise bei hydraulisch unterstützten Kupplungen, erfolgt die Steuerung bislang in der Regel in der Weise, daß das Funktionselement, also z. B. der Kolben im Nehmerzylinder, seine Position im wesentlichen zwischen zwei Extrempositionen, z. B. "Kupplung geöffnet" - "Kupplung geschlossen", einnimmt. Zwischenpositionen, d. h. das Schleifen der Kupplung wird vom Fahrer selbst durch ein entsprechend stärkeres oder geringeres Niederdrücken des Kupplungspedals bewirkt.The invention can be used particularly advantageously in the case of which change the position of an element with the change of a force is connected, which is applied to a component. With hydraulically operated Devices in motor vehicles, such as hydraulically assisted Couplings, control has so far usually been carried out in such a way that Functional element, e.g. B. the piston in the slave cylinder, its position in essentially between two extreme positions, e.g. B. "Clutch open" - "Clutch closed", occupies. Intermediate positions, d. H. grinding the Coupling is made by the driver himself through a correspondingly stronger or less depression of the clutch pedal causes.
Durch die Lehre der Erfindung läßt sich nicht nur die Position des Funktionselementes, z. B. im Nehmerzylinder, sondern über eine damit zusammenwirkende elastische Einrichtung mit vorgegebener Charakteristik auch die auf ein Bauteil aufgebrachte Kraft ganz präzise steuern.Through the teaching of the invention, not only the position of the Functional element, e.g. B. in the slave cylinder, but with one cooperating elastic device with predetermined characteristics too precisely control the force applied to a component.
Die Erfindung kann deshalb überall dort eingesetzt werden, wo eine präzise Kraftaufbringung erforderlich ist. Eine präzise Kraftaufbringung ermöglicht es, zwei Bauteile bei im wesentlichen vorgegebener Reibungscharakteristik sich gegeneinander mit definiertem Schlupf zu verdrehen. Dies kann beispielsweise bei automatischen Getrieben angewendet werden, wo heute üblicherweise lediglich das vollständige Bremsen oder Lösen eines Reibelementes vorgesehen wird.The invention can therefore be used wherever a precise Applying force is required. A precise application of force enables two components with a substantially predetermined friction characteristic to twist against each other with defined slip. For example be used in automatic transmissions, where usually today only the complete braking or releasing a friction element is provided becomes.
Weiterhin ist eine Anwendung auch dort von Vorteil, wo eine Differenzgeschwindigkeit zwischen zwei Bauteilen begrenzt werden soll. Dies ist z. B. bei Ausgleichsgetrieben der Fall, wie sie als Achsdifferential und Zentraldifferential bei einachsigem bzw. zweiachsigem Antrieb eingesetzt werden. Durch die Anwendung der Erfindung kann mit einem entsprechenden Reibelement eine stufenlos veränderbare Sperrdifferentialwirkung bei einem solchen Ausgleichsgetriebe erzeugt werden.Furthermore, an application is also advantageous where a Differential speed between two components should be limited. This is e.g. B. in the case of differential gears, as they are as axle differential and Central differential can be used with uniaxial or biaxial drive. By using the invention, a corresponding friction element can be used an infinitely variable limited slip differential effect in such a Differential gears are generated.
Eine besonders bevorzugte Anwendung der Erfindung ist, wie ausgeführt, die Kupplungseinrichtung eines Fahrzeuges und insbesondere die Steuerung einer schaltbaren Kupplung und zwar insbesondere die Steuerung einer im wesentlichen herkömmlichen Kupplung, wie einer Einscheiben-Trockenkupplung.A particularly preferred application of the invention is, as stated, the Coupling device of a vehicle and in particular the control of a switchable clutch and in particular the control of an im essential conventional clutch, such as a single-disc dry clutch.
Der durch eine automatische Kupplung erzielbare Komfort wird vom Fahrer nur dann akzeptiert, wenn die Kupplungsbetätigung vor und nach dem Schaltvorgang mit möglichst hoher Geschwindigkeit erfolgt. Dies erfordert kurze Ausrück- und Wiedereinrückzeiten der Kupplung.The driver can only achieve the comfort that can be achieved by an automatic clutch then accepted if the clutch actuation before and after the shift done at the highest possible speed. This requires short disengagement and Clutch re-engagement times.
Durch Anwendung der Lehre der Erfindung kann die Steuerung der Kupplung in der Weise erfolgen, daß die Kupplung jeweils nur so weit eingerückt wird, wie erforderlich ist, um das jeweils über die Kupplung übertragene Drehmoment zu übertragen. Muß beispielsweise im aktuellen Betriebszustand ein Drehmoment von 70 Nm übertragen werden, wird die Kupplung so weit geschlossen, daß sie 80 Nm übertragen kann. Der Weg zum Einrücken und Ausrücken ist dann erheblich kürzer, als wenn die Kupplung jeweils so weit geschlossen wird, daß das maximal übertragbare Drehmoment übertragen werden kann. Die dadurch erzielbare Verringerung der Betätigungszeit der Kupplung ist ein wesentliches Argument dafür, daß eine automatische Kupplung überhaupt von den Benutzern akzeptiert wird.By applying the teaching of the invention, the clutch control in the way that the clutch is only engaged as far as is required to increase the torque transmitted via the clutch transfer. For example, it must have a torque in the current operating state of 70 Nm are transmitted, the clutch is closed until it reaches 80 Nm can transmit. The path to engaging and disengaging is then considerable shorter than if the clutch is closed so far that the maximum transmissible torque can be transmitted. The achievable Reducing the actuation time of the clutch is an essential argument for an automatic clutch to be accepted by users at all becomes.
Die durch die erfindungsgemäße Lehre mögliche Drehmomentsteuerung der automatischen Kupplung ermöglicht es weiterhin, einen Kriechgang vorzusehen, in welchem die Kupplung nicht vollständig geöffnet, sondern nur so weit geschlossen ist, daß das Fahrzeug kriecht. Damit wird das Anfahren und insbesondere das Rangieren des Fahrzeuges beim Parken und dergleichen erheblich vereinfacht.The torque control possible by the teaching of the invention automatic clutch also allows creeper gear to be provided in which the clutch is not fully open, but only as far it is concluded that the vehicle is crawling. This will start and in particular the maneuvering of the vehicle when parking and the like considerably simplified.
Wird die erfindungsgemäße Lehre bei einer automatischen Kupplung angewendet, so wird vorzugsweise ein System aus Geberzylinder, Verbindungseinrichtung und Nehmerzylinder verwendet, wobei der Kolben des Nehmerzylinders unmittelbar auf die Ausrückeinrichtung der Kupplung wirkt. Der Kolben des Geberzylinders wird über eine Kolbenstange von einer elektrisch betätigten Bewegungseinrichtung präzise mit Hilfe einer Sensoreinrichtung in vorbestimmte Positionen gesteuert.Will the teaching of the invention in an automatic clutch a system consisting of master cylinder is preferably used, Connection device and slave cylinder used, the piston of the Slave cylinder acts directly on the clutch release device. Of the The piston of the master cylinder is electrically driven by a piston rod actuated movement device precisely with the help of a sensor device in controlled predetermined positions.
Bei dieser Ausführung wird man vorzugsweise eine Schnüffelöffnung als Schnüffelbohrung, d. h. eine Bohrung mit relativ geringem Durchmesser von z. B. 1 mm oder geringer in der Zylinderwand vorsehen, welche über eine Schlauchverbindung oder dergleichen mit einem flüssigkeitsgefüllten Ausgleichsbehälter in Verbindung steht. Diese Schnüffelöffnung wird im Bereich des ersten Totpunktes des Kolbens angeordnet, wobei der erste Totpunkt der Punkt ist, der den maximalen Abstand von der Verbindungseinrichtung aufweist. Die Kupplung wird derart ausgelegt, daß sich die Kupplung in vollständig geschlossenem Zustand befindet, wenn der Kolben im ersten Totpunkt ist.In this embodiment, one is preferably a sniffing opening Sniffer drilling, d. H. a hole with a relatively small diameter of z. B. 1 mm or less in the cylinder wall, which over a Hose connection or the like with a liquid-filled Expansion tank communicates. This sniffing opening is in the area arranged the first dead center of the piston, the first dead center of the Point is the maximum distance from the connector. The clutch is designed so that the clutch is in complete closed state when the piston is at the first dead center.
Der Schnüffelzyklus wird dann derart gestaltet, daß der Kolben von der jeweiligen Position zum ersten Totpunkt gefahren wird, wobei die Kupplung vollständig geschlossen wird. Da sich die Kupplung vorher in einem Zustand befand, in dem sie ohnehin mehr Drehmoment übertragen kann, als aktuell erforderlich, wird das vollständige Schließen der Kupplung vom Fahrer nicht wahrgenommen. Auf dem Weg zum ersten Totpunkt überfährt der Kolben die Schnüffelbohrung und verschließt sie dabei. Bei der weiteren Bewegung zum ersten Totpunkt wird die Schnüffelbohrung wieder geöffnet und der Kolben angehalten, sobald er sich im Bereich zwischen Schnüffelbohrung und erstem Totpunkt befindet. In diesem Zustand besteht eine Strömungsverbindung zwischen Ausgleichsbehälter, Schnüffelbohrung, Geberzylinder, Verbindungseinrichtung und Nehmerzylinder. Ist in dem durch Geberzylinder, Verbindungseinrichtung und Nehmerzylinder gebildeten Systemabschnitt ein Volumenüberschuß vorhanden, strömt das Vo lumen durch die Schnüffelbohrung zum Ausgleichsbehälter. Ist ein Volumendefizit vorhanden, wird entsprechend Flüssigkeit von Systemabschnitt angesaugt.The sniffing cycle is then designed so that the piston of the respective Position is driven to the first dead center, the clutch completely is closed. Since the clutch was previously in a state in which it can transmit more torque than is currently required, it will complete closing of the clutch not perceived by the driver. On the On the way to the first dead center, the piston passes over the sniffer bore and closes it. With further movement to the first dead center, the Sniffer bore opened again and the piston stopped as soon as it was in the Area between sniffer bore and first dead center. In this Condition there is a flow connection between the expansion tank, Sniffer bore, master cylinder, connecting device and slave cylinder. Is in the master cylinder, connecting device and slave cylinder formed system section a volume excess exists, the Vo flows lumen through the sniffer hole to the expansion tank. Is a volume deficit available, liquid is sucked in from the system section accordingly.
Im Zustand "Schnüffelbohrung geöffnet" befinden sich alle beweglichen Teile des Systemabschnittes in einer für den aktuellen Betriebszustand vorbestimmten Position. Diese Position wird vorzugsweise durch den ersten Totpunkt des Geberzylinders und durch den ersten Totpunkt des Nehmerzylinders, der dem Zustand "Kupplung vollständig geschlossen" entspricht. Da diese Zustände während des Betriebes des Fahrzeuges immer mit großer Präzision und unabhängig von den Fertigungstoleranzen der einzelnen Bauteile erreichbar sind, ist nach dem Schnüffelzyklus immer exakt das gleiche Flüssigkeitsvolumen im Systemabschnitt eingeschlossen. Die Bewegung des Kolbens im Geberzylinder nach dem Schnüffelzyklus um eine vorbestimmte Weglänge wird darum immer exakt dieselbe Verschiebung des Kolbens im Nehmerzylinder hervorrufen.All the moving parts of the are in the "Sniffer bore open" state System section in a predetermined for the current operating state Position. This position is preferably the first dead center of the Master cylinder and through the first dead center of the slave cylinder, the Condition "clutch fully closed" corresponds. Because these states always with great precision and during the operation of the vehicle can be reached regardless of the manufacturing tolerances of the individual components, is always exactly the same volume of liquid in the after the sniffing cycle System section included. The movement of the piston in the master cylinder after the sniff cycle by a predetermined path length is therefore always cause exactly the same displacement of the piston in the slave cylinder.
Der Schnüffelzyklus wird vorzugsweise in kurzen Zeitabständen, die vorzugsweise im Minutenbereich liegen, wiederholt. Dadurch wird sichergestellt, daß auch bei einem schnellen Temperaturanstieg, d. h. einem hohen Temperaturgradienten, das Volumen mit der ausreichen Genauigkeit konstant gehalten wird. Bevorzugt findet der Schnüffelzyklus in Zeitabständen von 10 bis 300 Sekunden, besonders bevorzugt zwischen 20 und 200 Sekunden und ganz besonders bevorzugt alle 40 bis 80 Sekunden statt.The sniffing cycle is preferably done at short time intervals, which is preferred in the minutes range, repeated. This ensures that even at a rapid rise in temperature, i. H. a high temperature gradient that Volume is kept constant with sufficient accuracy. Preferably finds the sniffing cycle at intervals of 10 to 300 seconds, especially preferably between 20 and 200 seconds and very particularly preferably every 40 up to 80 seconds.
Für den Schnüffelzyklus selbst bieten sich verschiedene Varianten an. Im allgemeinen ist der Kolben mit einem elastischen Dichtelement gegenüber dem Zylinder des Geberzylinders abgedichtet. Man wird deshalb eine bestimmte maximale Verfahrgeschwindigkeit zulassen, um einerseits die Dichtung nicht zu beschädigen und um andererseits auch die Bewegungseinrichtung nicht zu überlasten.Different variants are available for the sniffing cycle itself. in the in general, the piston has an elastic sealing element opposite that Cylinder of the master cylinder sealed. Therefore one becomes a certain one Allow maximum travel speed so that the seal does not close damage and on the other hand not to the movement device overload.
Sowohl der Durchmesser als auch die Position der Schnüffelbohrung innerhalb des Zylinders sind mit Fertigungstoleranzen behaftet. Entsprechendes gilt auch für den Kolben, eine eventuell daran angeordnete Dichtung und die Bewegungseinrichtung sowie die Elemente, die die Bewegung auf den Kolben übertragen. Die Präzision der Steuerung der kinetischen Einrichtung läßt sich deshalb erhöhen, wenn in einem Lernmodus die Position der Schnüffelbohrung mit größerer Genauigkeit festgelegt wird, als dies anhand der konstruktiven Auslegung unter Berücksichtigung der Toleranzwerte möglich ist. Both the diameter and the position of the sniffer bore within of the cylinder are subject to manufacturing tolerances. The same applies for the piston, a possibly arranged seal and the Movement device as well as the elements that the movement on the piston transfer. The precision of the control of the kinetic device can be therefore increase the position of the sniffer bore in a learning mode is determined with greater accuracy than is the case with the constructive Design taking into account the tolerance values is possible.
Die Erfindung schlägt hierfür mehrere Verfahrensweisen vor. Zunächst ist allen Verfahren im wesentlichen gemeinsam, daß, mehr oder weniger willkürlich, ein Ausgangspunkt für die Bestimmung der Schnüffelbohrung festgelegt wird. Dieser Ausgangspunkt kann z. B. der erste Totpunkt des Kolbens oder aber auch eine im Bereich des ersten Totpunktes eingenommene Position sein. Für diese Startposition wird das Ausgangssignal der Sensoreinrichtung gespeichert.The invention proposes several procedures for this. First of all Procedures essentially common that, more or less arbitrarily, a Starting point for the determination of the sniffer bore is determined. This Starting point can e.g. B. the first dead center of the piston or one in Position of the first dead center. For this Starting position, the output signal of the sensor device is saved.
Die Erfassung der Schnüffelbohrung kann in einer ersten Verfahrensweise erfolgen, indem der Kolben mit einem oder mehreren vorgegebenen Geschwindigkeitsprofilen im Zylinder bewegt wird, und dabei physikalische Größen beobachtet werden, die von der Position der Schnüffelbohrung abhängig sind. So kann beispielsweise der Kolben mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten aus der Startposition (Kupplung geschlossen) in die andere Extremposition (Kupplung geöffnet) gefahren und dabei der Druckaufbau beobachtet werden. Da auch bei den Newton′schen Flüssigkeiten der Strömungswiderstand vom Schergefälle abhängt, ergeben die unterschiedlichen Geschwindigkeiten unterschiedliche Druckverläufe, was ggf., je nach Konstruktion, auch zu einer unterschiedlichen Endposition des Kolbens im Geberzylinder bei der Position "Kupplung geöffnet" führt.The detection of the sniffer bore can be done in a first procedure done by the piston with one or more predetermined Speed profiles in the cylinder is moved, and physical Sizes are observed that depend on the position of the sniffer hole are. For example, the piston can run at different speeds from the start position (clutch closed) to the other extreme position (Clutch opened) and the pressure build-up can be observed. There even with Newtonian liquids the flow resistance from Depending on the shear rate, the different speeds result different pressure profiles, which, depending on the design, may also result in one different end position of the piston in the master cylinder at the position "Clutch open" leads.
Durch eine Analyse des während der Bewegung aufgezeichneten Sensorsignals, kann dann die Lage der Schnüffelbohrung ermittelt werden.By analyzing the sensor signal recorded during the movement, the position of the sniffer hole can then be determined.
Alternativ oder zusätzlich kann auch ein weiterer Sensor eingesetzt werden, beispielsweise ein Drucksensor im Geberzylinder, in der Verbindungseinrichtung oder im Nehmerzylinder, eine Kraftmeßeinrichtung zur Messung der zur Verschiebung des Kolbens erforderlichen Kraft oder ein Sensor, der zusätzlich die vom Kolben des Nehmerzylinders oder von der Ausrückeinrichtung bzw. einem Element der Kupplung zurückgelegte Wegstrecke erfaßt.Alternatively or additionally, a further sensor can also be used, for example a pressure sensor in the master cylinder, in the connection device or in the slave cylinder, a force measuring device for measuring the Displacement of the piston required force or a sensor, which in addition the from the piston of the slave cylinder or from the release device or one Element of the clutch covered distance.
Da der Lernvorgang in der Regel nur einmal stattfinden muß, z. B. bei einer ersten Inbetriebnahme des Fahrzeuges, können auch ein oder mehrere Teile der entsprechenden Einrichtungen aus dem Funktionsverbund gelöst werden. So kann beispielweise die Verbindungseinrichtung von der Druckerzeugungseinrichtung respektive dem Geberzylinder und es kann die Verbindung von der Schnüffelbohrung zum Ausgleichsbehälter gelöst werden.Since the learning process usually only has to take place once, e.g. B. at a first Commissioning the vehicle, one or more parts of the appropriate facilities can be solved from the functional network. So can, for example, the connecting device from the Pressure generating device or the master cylinder and it can Connection from the sniffer hole to the expansion tank can be released.
Der Geberzylinder kann dann mit einem Medium, vorzugsweise mit Druckluft, gefüllt werden und es kann mit einem Sensor, z. B. einem Drucksensor der durch das Medium erzeugte Druck in der Schnüffelbohrung während der Bewegung des Kolbens gemessen werden.The master cylinder can then with a medium, preferably with compressed air, can be filled and it can be equipped with a sensor, e.g. B. a pressure sensor through the medium generated pressure in the sniffer bore during the movement of the Pistons can be measured.
Insbesondere bei der Durchströmung des Geberzylinders, aber nicht ausschließlich, ist es zweckmäßig, die Strategie zu Ermittlung der aktuellen Schnüffelbohrungs-Position zu optimieren.Especially when flowing through the master cylinder, but not exclusively, it is appropriate to determine the current strategy Optimize sniffer hole position.
Dies kann dadurch geschehen, daß der Kolben ausgehend von einer bestimmten Position in vorgegebenen Schritten bewegt wird, bis das Öffnen der Schnüffelbohrung detektiert wird. Als Startposition wird hier vorzugsweise eine Position gewählt, bei welcher sich der Kolben sicher in einer Position befindet, bei welcher keine Strömungsverbindung zwischen Schnüffelbohrung und dem Druckauslaß des Geberzylinders besteht. Sobald die Schnüffelbohrungs-Position erkannt worden ist, kann der Vorgang von einer geänderten Startposition mit kleinerer Schrittweite wiederholt werden, damit der Beginn des Öffnens der Schnüffelbohrung, welcher für die Gestaltung des Schnüffelzyklus wesentlich ist, präzise erkannt werden kann.This can be done by starting from a certain piston Position is moved in predetermined steps until the opening of the Sniffing hole is detected. The starting position here is preferably one Position selected at which the piston is securely in a position at which has no flow connection between the sniffer bore and the Pressure outlet of the master cylinder exists. Once the sniffer hole position the process can be recognized from a changed starting position with smaller increments are repeated so that the opening of the Sniffing hole, which is essential for the design of the sniffing cycle, can be precisely recognized.
Statt dieses Verfahrens sind auch andere Suchstrategien möglich. So kann insbesondere eine Intervallschachtelung verwendet werden, bei der der Kolben zunächst in eine erste Startposition gebracht wird, in der keine Strömungsverbindung zwischen Schnüffelbohrung und Druckauslaß des Geberzylinders besteht, dann in eine zweite Position, in der diese Verbindung besteht, worauf dann jeweils der Kolben in die Mitte der zwischen den beiden vorangegangenen Positionen liegende Wegstrecke gefahren wird und ermittelt wird, ob diese Position auf der einen oder anderen Seite der Schnüffelbohrung liegt. Instead of this method, other search strategies are also possible. So can in particular, an interval nesting can be used in which the piston is first brought into a first starting position in which none Flow connection between sniffer bore and pressure outlet of the Master cylinder exists, then in a second position in which this connection , whereupon the piston in the middle of the between the two previous positions is traveled and determined is whether this position on one side or the other of the sniffer hole lies.
Ein derartiges Verfahren hat den Vorteil, daß die Schrittanzahl, die erforderlich ist, um die Schnüffelbohrung mit einer vorgegebenen Genauigkeit zu detektieren von vornherein feststeht. Insbesondere bei einem Vermessen der Schnüffelbohrung am Band während der Fertigung oder während der Inbetriebnahme kann somit die Erfassung der Schnüffelbohrungs-Position mit einer genau bekannten Anzahl von Verfahrensschritten erfolgen.Such a method has the advantage that the number of steps required in order to detect the sniffer bore with a predetermined accuracy of is certain in advance. Especially when measuring the sniffer bore on the line during production or during commissioning Detection of the sniffer bore position with a precisely known number of Procedural steps take place.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiel s in Zusammenhang mit der Zeichnung. Darin zeigen:Further advantages, features and possible uses of the present Invention result from the following description of a Embodiment s in connection with the drawing. In it show:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Teils der Antriebseinrichtung eines Kraftfahrzeuges, in welchem die vorliegende Erfindung verwirklicht ist; Fig. 1 is a schematic representation of part of the drive device of a motor vehicle, in which the present invention is implemented;
Fig. 2 eine schematische Erläuterungsskizze zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens; Figure 2 is a schematic explanatory drawing for explaining the method of the invention.
Fig. 3 eine stark vergrößerte, teilweise geschnittene schematische Darstellung der Druckerzeugungseinrichtung und eines sich darin bewegenden Kolbens zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Fig. 3 is a greatly enlarged, partially sectioned schematic representation of the pressure generating device and a piston moving therein to explain the method according to the invention.
Ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun in bezug auf die Fig. 1 beschrieben.A first embodiment of the invention will now be described with reference to FIG. 1.
Ein Kraftfahrzeug weist eine Antriebsmaschine auf, und zwar einen Otto-Motor oder einen Diesel-Motor, der über eine elektronische Motorsteuerung gesteuert wird. Die elektronische Motorsteuerung ist u. a. mit Sensoren zur Erfassung der angesaugten Luftmenge und der aktuellen Kurbelwellendrehzahl verbunden und gestattet die Ermittlung des vom Motor jeweils erzeugten Drehmomentes. Die Drehbewegung des Motors wird über ein Schwungrad und eine automatisch geschaltete Kupplung auf ein Schaltgetriebe übertragen, welches fünf Vorwärtsgänge, einen neutralen Gang (Leerlauf) und einen Rückwärtsgang aufweist. Das Schaltgetriebe wir über einen im Fahrzeug angeordneten Schalt hebel vom Fahrer geschaltet.A motor vehicle has a drive machine, specifically an Otto engine or a diesel engine controlled by an electronic engine control becomes. The electronic engine control is u. a. with sensors for detecting the intake air volume and the current crankshaft speed connected and allows the torque generated by the engine to be determined. The Rotational motion of the engine is automatic and via a flywheel shifted clutch to a manual transmission, which five Forward gears, a neutral gear (idle) and a reverse gear having. The manual transmission is via a shift arranged in the vehicle lever switched by the driver.
Die Ausgangsdrehzahl des Schaltgetriebes wird über ein Ausgleichsgetriebe auf die angetriebenen Räder des Fahrzeuges übertragen. Der Motor, die Motorsteuerung, der konstruktive Aufbau der Kupplung, das Schaltgetriebe und das Ausgleichsgetriebe sind von herkömmlicher, im Stand der Technik bekannter Bauart und sind deshalb in den Figuren nicht dargestellt und brauchen auch nicht im einzelnen erläutert zu werden.The output speed of the manual transmission is based on a differential transmit the driven wheels of the vehicle. The engine that Engine control, the design of the clutch, the gearbox and the differential gears are of conventional ones known in the art Type and are therefore not shown in the figures and do not need to be explained in detail.
Die automatische Kupplung wird über eine Kupplungssteuereinrichtung gesteuert. Diese Kupplungssteuereinrichtung erhält Signale der Motorsteuerung und ist mit einem am Schaltgestänge vorgesehenen Sensor verbunden. Sobald die Drehzahl des Motors unter einen vorgegebenen Wert sinkt bzw. wenn über eine Verän derung des Sensorsignals am Schaltgestänge ein Schaltwunsch erkannt wird, gibt die Kupplungssteuereinrichtung ein Signal aus, um die Kupplung zu öffnen.The automatic clutch is controlled by a clutch control device. This clutch control device receives signals from the engine control and is included connected to a sensor provided on the shift linkage. Once the speed of the engine drops below a predetermined value or if over a change change of the sensor signal on the shift linkage a shift request is detected the clutch controller outputs a signal to open the clutch.
Die Kupplung selbst ist ebenfalls von herkömmlicher Bauart und ist als Einscheiben-Trockenkupplung ausgeführt, die über einen Ausrückhebel in eine Ausrückstellung gebracht wird. Um die Kupplung ohne Betätigung eines Kupplungspedals durch den Benutzer öffnen zu können, muß der Ausrückhebel aus der geschlossenen Position in eine entsprechende geöffnete Position bewegt werden. Diese Bewegung erfolgt gegen die Kraft von Druckfedern, die die Kupplung im geschlossenen Zustand halten.The clutch itself is also of conventional design and is as Single-disc dry clutch that runs into a via a release lever Disengagement is brought. To the clutch without operating a The clutch lever must be able to open the clutch pedal by the user moved from the closed position to a corresponding open position will. This movement takes place against the force of compression springs that the Keep clutch closed.
In Fig. 1 ist mit 1 die Kupplungssteuereinrichtung bezeichnet, die, wie schematisch dargestellt, mit der Motorsteuereinrichtung 2 und einer Schaltwunsch-Erkennungseinrichtung 3 verbunden ist.In Fig. 1, 1 denotes the clutch control device which, as shown schematically, is connected to the engine control device 2 and a shift request detection device 3 .
Wenn die Kupplungssteuereinrichtung feststellt, daß die Kupplung zu betätigen ist, wird ein entsprechender Befehl an einen Elektromotor 10 gegeben. Der Elektromotor 10 weist eine Motorausgangswelle 12 auf, deren Drehung ein insgesamt mit 14 bezeichnetes Getriebe antreibt. Die Drehbewegung des Motors wird ggf. untersetzt und über einen Kurbeltrieb in eine translatorische Bewegung umgewandet. Der Kurbeltrieb weist eine rotierende Scheibe 16 auf, die in Richtung des Pfeiles 17 um eine Welle 18 rotiert und eine gelenkig an dieser Scheibe angeordnete Kurbel 20 antreibt, die über ein Gelenk 22 mit einer Kolbenstange 24 verbunden ist. Die Kolbenstange 24 erstreckt sich in einen Zylinder 30, an dessen (in der Zeichnung linken) Seite ein Deckel 32 vorgesehen ist, welcher über eine Dichtung 34 in bezug auf die Kolbenstange 24 abgedichtet ist. Die Kolbenstange ist über ein Gelenk 36 mit einem Kolben 38 verbunden. Der Kolben 38 weist ein Ventil, im Ausführungsbeispiel ein Plattenventil 40 auf, dessen Funktion später noch erläutert wird. An seinem Umfang trägt der Kolben eine umlaufende Dichtung 42.If the clutch control device determines that the clutch is to be actuated, a corresponding command is given to an electric motor 10 . The electric motor 10 has a motor output shaft 12 , the rotation of which drives a gearbox designated overall by 14 . The rotary motion of the engine is reduced if necessary and converted into a translatory motion via a crank mechanism. The crank mechanism has a rotating disk 16 which rotates in the direction of arrow 17 about a shaft 18 and drives a crank 20 which is articulated on this disk and which is connected to a piston rod 24 via a joint 22 . The piston rod 24 extends into a cylinder 30 , on whose (in the drawing on the left) side a cover 32 is provided which is sealed with respect to the piston rod 24 via a seal 34 . The piston rod is connected to a piston 38 via a joint 36 . The piston 38 has a valve, in the exemplary embodiment a plate valve 40 , the function of which will be explained later. The piston has a circumferential seal 42 on its circumference.
Der Zylinder ist an seinem vorderen Endabschnitt 43 mit einer Platte 44 verschlossen, welche einen Auslaß 45 mit einem Gewindestutzen 46 aufweist.The cylinder is closed at its front end section 43 with a plate 44 which has an outlet 45 with a threaded connector 46 .
Der Kolben und der Zylinder bilden zusammen eine Druckerzeugungseinrichtung, wobei die Öffnung 45 den Druckauslaß bildet. Aufgrund seiner Funktion wird der Zylinder mit dem Kolben 38 auch als Geberzylinder bezeichnet. Ein zweiter Zylinder 60, der Nehmerzylinder, weist ebenfalls einen Kolben 62 auf, an dem eine Kolbenstange 64 angeordnet ist. Im vorderen Endbereich 63 des Zylinders 60 ist eine Platte 66 vorgesehen, in der eine durchgehende Öffnung mit einem Anschraubstutzen 68 angeordnet ist. An diesem Anschraubstutzen 68 ist ein Schlauch 50 festgeschraubt. Der Schlauch bildet somit eine Verbindungseinrichtung zu Verbindung von Geberzylinder und Nehmerzylinder.The piston and the cylinder together form a pressure generating device, the opening 45 forming the pressure outlet. Because of its function, the cylinder with the piston 38 is also referred to as the master cylinder. A second cylinder 60 , the slave cylinder, also has a piston 62 on which a piston rod 64 is arranged. In the front end region 63 of the cylinder 60 , a plate 66 is provided, in which a through opening with a screw connection 68 is arranged. A hose 50 is screwed tight to this screw-on connector 68 . The hose thus forms a connection device for connecting the master cylinder and slave cylinder.
Der Zylinder 30, der Schlauch 50 und der Zylinder 60 sind vollständig mit einem Hydraulikfluid, und zwar mit einer Bremsflüssigkeit bekannter physikalischer und chemischer Charakteristik gefüllt.The cylinder 30 , the hose 50 and the cylinder 60 are completely filled with a hydraulic fluid, namely with a brake fluid of known physical and chemical characteristics.
Wenn der Kolben 38 durch den Motor 10 bewegt wird, und zwar in Richtung auf das Ende 44 des Zylinders 30 hin, wird der Druck in der (in der Figur rechten) Zylinderkammer B, im Schlauch und im Nehmerzylinder erhöht. Dadurch verschiebt sich der Kolben 62 in Richtung des Pfeiles 66 und betätigt (die nicht dargestellte) Ausrückeinrichtung einer ansonsten herkömmlichen Einscheiben- Trockenkupplung.When the piston 38 is moved by the motor 10 , towards the end 44 of the cylinder 30 , the pressure in the cylinder chamber B (right in the figure), in the hose and in the slave cylinder is increased. As a result, the piston 62 moves in the direction of the arrow 66 and actuates (the not shown) disengaging device of an otherwise conventional single-plate dry clutch.
Bewegt sich der Kolben 38 im Geberzylinder vom Druckauslaß Auslaß 45 weg (nach links in der Figur), kann der Druck in der Kammer A erhöht werden. Dadurch kann sich das Plattenventil 40 öffnen, so daß Hydraulikfluid von der Kammer A in die Kammer B strömen kann.If the piston 38 in the master cylinder moves away from the pressure outlet outlet 45 (to the left in the figure), the pressure in the chamber A can be increased. This allows the plate valve 40 to open so that hydraulic fluid can flow from chamber A into chamber B.
Zur Erfassung der Position des Kolbens 38 ist an der Kolbenstange 24 ein schematisch angedeuteter Sensor 70 vorgesehen, der mit einer Druckerzeugungs-Steuereinrichtung 72 verbunden ist. Die Druckerzeugungs- Steuereinrichtung ist ihrerseits mit der Kupplungssteuereinrichtung 1 verbunden. Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, daß die Druckerzeugungs-Steuerein richtung auch in die Kupplungssteuereinrichtung integriert werden kann. Weiterhin ist es möglich, sowohl die Kupplungssteuereinrichtung als auch die Druckerzeugungseinrichtung in eine übergeordnete Steuereinrichtung, welche weitere oder praktisch alle Fahrzeugfunktionen steuert, zu integrieren.To detect the position of the piston 38 , a schematically indicated sensor 70 is provided on the piston rod 24 and is connected to a pressure generation control device 72 . The pressure generation control device is in turn connected to the clutch control device 1 . It should be noted at this point that the pressure control device can also be integrated into the clutch control device. Furthermore, it is possible to integrate both the clutch control device and the pressure generating device in a higher-level control device which controls further or practically all vehicle functions.
Die Kammer B des Zylinders 30, der Schlauch 50 und die Druckkammer des Zylinder 60 bilden einen Systemabschnitt. Um das Volumen des Druckfluids in diesem Systemabschnitt konstant zu halten, ist eine Schnüffelbohrung 80 vorgesehen, die einen Durchmesser von ca. 0,7 mm aufweist und kreiszylindrisch ausgebildet ist. Die in der Wand 37 des Zylinders 30 angeordnete Schnüffelbohrung steht in Strömungsverbindung mit einem Schlauchanschlußstutzen 82, über den die Schnüffelbohrung mittels eines Schlauches 84 mit einem Ausgleichsbehälter 86 verbunden ist. Der Deckel 88, der den Ausgleichsbehälter 86 verschließt, weist eine Druckausgleichsbohrung 87 auf, so daß der Druck der Flüssigkeit im Ausgleichsbehälter an der Flüssig keitsoberfläche immer gleich dem Umgebungsdruck des Fahrzeuges ist. The chamber B of the cylinder 30 , the hose 50 and the pressure chamber of the cylinder 60 form a system section. In order to keep the volume of the pressure fluid constant in this system section, a sniffer bore 80 is provided, which has a diameter of approximately 0.7 mm and is circular cylindrical. The sniffer bore arranged in the wall 37 of the cylinder 30 is in flow connection with a hose connection piece 82 , via which the sniffer bore is connected to an expansion tank 86 by means of a hose 84 . The cover 88 , which closes the expansion tank 86 , has a pressure compensation hole 87 so that the pressure of the liquid in the expansion tank on the liquid surface is always equal to the ambient pressure of the vehicle.
Unter der Voraussetzung, daß das im Systemabschnitt eingeschlossene Flüssigkeitsvolumen konstant ist, entspricht eine bestimmte Position des Kolben 30, die über die Sensoreinrichtung 70 erfaßt werden kann, einer bestimmten Position des Kolbens 62 und damit auch einer bestimmten Position der Ausrück einrichtung. Wenn sich das Volumen der Hydraulikflüssigkeit, beispielsweise durch die Änderung der Temperatur ändert, ändert sich die Zuordnung der beiden Kolbenpositionen und damit auch die Zuordnung zwischen der Position des Geberzylinders und dem Einrückzustand der Kupplung.Provided that the liquid volume enclosed in the system section is constant, a certain position of the piston 30 , which can be detected by the sensor device 70 , corresponds to a certain position of the piston 62 and thus also to a certain position of the disengaging device. If the volume of the hydraulic fluid changes, for example due to the change in temperature, the assignment of the two piston positions changes and thus also the assignment between the position of the master cylinder and the engagement state of the clutch.
Um das Volumen erfindungsgemäß konstant zu halten, wird in regelmäßigen Abständen ein Schnüffelzyklus durchgeführt, der wie folgt abläuft:In order to keep the volume constant according to the invention, regular Intervals a sniffing cycle, which proceeds as follows:
Beim gezeigten Ausführungsbeispiel entspricht die Stellung, bei der sich der Kolben 62 des Nehmerzylinders 60 in seiner linken Extremposition befindet, dem Zustand des vollständigen Schließens der Kupplung. In diesem Zustand kann die Kupplung das maximale Drehmoment übertragen. Für den Geberzylinder gibt es im wesentlichen drei Betriebszustände, die in Fig. 2 graphisch dargestellt sind. Befindet sich der Kolben in der dortigen Darstellung links von der Schnüffelbohrung, d. h. im Bereich I, besteht eine Strömungsverbindung zwischen Auslaßbehälter 101, Schnüffelbohrung 100 und dem Systemabschnitt. Befindet sich der Kolben innerhalb des Bereiches II, ist die Schnüffelbohrung vollständig verschlossen. Die Breite des Bereiches II hängt vom Verhältnis des Durchmessers bzw. der Längserstreckung der Schnüffelbohrung in Zylinderlängsrichtung zur Länge des Dichtungselementes in Zylinderlängsrichtung ab. Ist das Dichtungse lement beispielsweise 5 Mal breiter als der Durchschnitt der Schnüffelbohrung, so entspricht die Länge des Bereiches II, in dem die Schnüffelbohrung vollständig verschlossen ist, dem dreifachen Durchmesser der Schnüffelbohrung.In the exemplary embodiment shown, the position in which the piston 62 of the slave cylinder 60 is in its left extreme position corresponds to the state in which the clutch is fully closed. In this state, the clutch can transmit the maximum torque. There are essentially three operating states for the master cylinder, which are shown graphically in FIG. 2. If the piston in the illustration there is to the left of the sniffer bore, ie in area I, there is a flow connection between outlet container 101 , sniffer bore 100 and the system section. If the piston is within area II, the sniffer bore is completely closed. The width of area II depends on the ratio of the diameter or the longitudinal extent of the sniffer bore in the longitudinal direction of the cylinder to the length of the sealing element in the longitudinal direction of the cylinder. If the sealing element is, for example, 5 times wider than the average of the sniffer bore, the length of area II in which the sniffer bore is completely closed corresponds to three times the diameter of the sniffer bore.
Bewegt sich der Kolben vom ersten Totpunkt, das ist der Totpunkt am linken Ende des Bereiches I in Richtung auf die Schnüffelbohrung zu, findet bei langsamer Bewegung kein Druckaufbau in der Zylinderkammer B statt, da das gesamte Flüssigkeitsvolumen über die Schnüffelbohrung in den Ausgleichsbehälter gedrückt wird. Sobald der Kolben die Schnüffelbohrung im Bereich II verschließt, findet bei weiterer Bewegung nach rechts ein Druckaufbau statt. Die Höhe des Druckaufbaus setzt sich zusammen aus den (geringen) Strömungsverlusten der Flüssigkeit in dem Systemabschnitt, dem Druck, der erforderlich ist, um die der Verschiebung des Kolbens 62 entgegenwirkende Reibkraft zu überwinden und dem aus der Ausrückkraft der Kupplung resultierenden Druck. Falls die Druckfedern der Kupplung beispielsweise im wesentlichen dem Hook′schen Gesetz folgen, steigt der Druck im wesentlichen proportional entlang des Verschiebeweges an. Bei einer anderen Charakteristik der Kupplungskennlinie folgt ein anderer Druckanstieg als Funktion des Verschiebeweges.If the piston moves from the first dead center, that is the dead center at the left end of area I in the direction of the sniffer bore, there is no pressure build-up in the cylinder chamber B with slow movement, since the entire liquid volume is pressed into the expansion tank via the sniffer bore. As soon as the piston closes the sniffer bore in area II, pressure builds up when moving to the right. The amount of pressure build-up is composed of the (small) flow losses of the fluid in the system section, the pressure required to overcome the frictional force counteracting the displacement of the piston 62 and the pressure resulting from the disengagement force of the clutch. If the compression springs of the clutch, for example, essentially follow Hook's law, the pressure increases essentially proportionally along the displacement path. With a different characteristic of the clutch characteristic, a different pressure rise follows as a function of the displacement path.
Im drucklosen Zustand ist die Kupplung vollständig geschlossen. Mit der Erhöhung des Druckes wirkt die Ausrückeinrichtung der Kraft der Druckfedern entgegen, so daß die Anpreßkraft der Kupplung vermindert wird. Damit sinkt auch das von der Kupplung übertragbare Drehmoment. Da die Übertragung des vollen Motordrehmomentes über die Kupplung jedoch nur in relativ seltenen Fällen erforderlich ist, genügt in den meisten Fällen eine verminderte Anpreßkraft, um eine schlupflose Drehmomentübertragung sicherzustellen. Über die Position des Kolbens wird somit die Anpreßkraft der Kupplung und damit das Drehmoment eingestellt. Der Bereich III wird deshalb auch als Modulationsbereich bezeichnet.The coupling is fully closed when depressurized. With the Increasing the pressure acts the release device of the force of the compression springs counter, so that the contact pressure of the clutch is reduced. This also decreases the torque that can be transmitted by the clutch. Since the transfer of the full Engine torque via the clutch, however, only in relatively rare cases a reduced contact pressure is sufficient in most cases ensure a smooth torque transmission. About the position of the Piston thus becomes the contact pressure of the clutch and thus the torque set. Area III is therefore also referred to as the modulation area.
Bei jedem Schnüffelzyklus wird der Kolben vollständig in den Bereich I zurückgefahren. Dadurch wird die Schnüffelbohrung und der Ausgleichsbehälter mit dem Inneren des Zylinders verbunden, so daß das ganze System drucklos wird bzw. den Umgebungsdruck annimmt. In diesem Zustand ist die Kupplung vollständig geschlossen und der Kolben des Nehmerzylinders befindet sich in der Position, die der der vollständig geschlossenen Kupplung entspricht.With each sniffing cycle, the piston is completely in range I pulled back. This will make the sniffer hole and the expansion tank connected to the inside of the cylinder so that the whole system is depressurized becomes or assumes the ambient pressure. The clutch is in this state completely closed and the piston of the slave cylinder is in the Position that corresponds to that of the fully closed clutch.
Sobald der Kolben beim Zurückfahren den Bereich II erreicht hat, beginnt der Volumenausgleich und ein zuviel oder zuwenig an Flüssigkeitsvolumen wird ausgeglichen. Wenn die beiden Kolben ihre Endposition erreicht haben, befindet sich, nach einer entsprechenden Ausgleichszeit, ein ganz exakt definierten Flüs sigkeitsvolumen innerhalb des Systemabschnittes, wobei darauf hinzuweisen ist, daß die Schnüffelbohrung, der Schlauch 84 und der Ausgleichsbehälter 86 selbst nicht zum Systemabschnitt gehören.As soon as the piston has reached area II when moving back, the volume equalization begins and too much or too little liquid volume is equalized. When the two pistons have reached their end position, after a corresponding compensation time, there is a very precisely defined liquid volume within the system section, it being pointed out that the sniffer bore, the hose 84 and the expansion tank 86 itself do not belong to the system section.
Anschließend wird der Kolben wieder zurückbewegt und es beginnt, abhängig von der Verfahrgeschwindigkeit, der Viskosität des Hydraulikfluids und dem Strömungswiderstand der Schnüffelbohrung bereits im Bereich I ein Druckanstieg, der bei kleinerer Verfahrgeschwindigkeit aber vernachlässigbar ist. Sobald die Position II erreicht ist, beginnt der eigentliche Druckaufbau und der Kolben wird in die durch die Druckerzeugungseinrichtung vorgegebene Position gefahren.Then the piston is moved back and it starts, depending on the travel speed, the viscosity of the hydraulic fluid and the Flow resistance of the sniffer bore already in area I an increase in pressure, which is negligible at lower travel speeds. As soon as the Position II is reached, the actual pressure build-up begins and the piston is in the position specified by the pressure generating device.
Zu welchen Zeitabständen ein Schnüffelzyklus durchzuführen ist, hängt vom Wärmeausdehnungs-Koeffizienten der Flüssigkeit und von der insgesamt im Systemabschnitt befindlichen Flüssigkeitsmenge ab. Bei höherem Volumen und höherem Wärmeausdehnungs-Koeffizienten ist ein geringerer Zeitabstand zwischen zwei Schnüffelzyklen erforderlich, als bei geringerem Volumen und kleinerem Wärmeausdehnungs-Koeffizienten. Als besonders günstig hat sich eine Wiederholung des Schnüffelzyklus in einem Zeitbereich zwischen 20 sec. und 180 sec. herausgestellt. Als besonders günstig hat sich ein Wert zwischen 120 sec. und 30 sec. erwiesen, insbesondere wurde ein besonders günstiger Bereich zwischen 40 sec. und 90 sec. gefunden.The intervals at which a sniff cycle is to be carried out depend on Coefficient of thermal expansion of the liquid and of the total in System section located liquid amount. At higher volume and higher coefficient of thermal expansion is a shorter time interval required between two sniffing cycles than with a smaller volume and smaller coefficient of thermal expansion. One has proven to be particularly cheap Repetition of the sniffing cycle in a time range between 20 sec. And 180 sec. A value between 120 seconds has proven to be particularly favorable. and 30 sec., in particular a particularly favorable area found between 40 sec. and 90 sec.
Ein wesentlicher Vorteil in dem beschriebenen Schnüffelzyklus ist die Tatsache, daß der Schnüffelzyklus den Betriebszustand des Fahrzeuges in keiner Weise verändert oder ihn beibehält. Der Fahrer bemerkt den Schnüffelzyklus nicht und auch die Steuerung der automatischen Kupplung kann in einer Weise erfolgen, die vom Schnüffelzyklus unbeeinflußt bleibt. Dies wird dadurch erreicht, daß der Schnüffelzyklus sofort abgebrochen wird, wenn die Kupplungssteuereinrichtung einen Schaltwunsch erkennt und einen Schaltbefehl ausgibt, der das Ausrücken der Kupplung erforderlich macht.A major advantage in the sniffing cycle described is the fact that the sniffing cycle in no way affects the operating state of the vehicle changed or maintained. The driver does not notice the sniff cycle and the automatic clutch can also be controlled in a way which remains unaffected by the sniffing cycle. This is achieved in that the Sniffer cycle is immediately canceled when the clutch control device recognizes a shift request and issues a shift command that disengages of the clutch.
Der Schnüffelzyklus kann in der Weise durchgeführt werden, daß der Kolben 36 mit maximaler Geschwindigkeit in dem Bereich I gefahren wird, wobei die maximale Geschwindigkeit von der Gestaltung der Bewegungseinrichtung und von der für die Dichtung zulässige maximale Verschiebegeschwindigkeit abhängig ist. Anschließend wird der Kolben dann wieder mit maximaler Geschwindigkeit in den Bereich II in die vorherige Position oder die nun neu vorgegebene Position zurückgefahren. Diese Gestaltung des Schnüffelzyklus hat den Vorteil, daß die Zeitdauer zur Erreichung der Schnüffelposition minimiert wird.The sniffing cycle can be carried out in such a way that the piston 36 is moved at maximum speed in the region I, the maximum speed being dependent on the design of the movement device and on the maximum displacement speed permissible for the seal. The piston is then moved back to the previous position or the newly specified position at maximum speed in area II. This design of the sniffing cycle has the advantage that the time required to reach the sniffing position is minimized.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform wird der Geschwindigkeitsverlauf beim
Schnüffeln jedoch anders gewählt. Die Kupplung wird auch hier mit maximaler
Geschwindigkeit geschlossen, d. h. der Kolben wird mit maximaler
Geschwindigkeit vom Bereich III in den Bereich I gefahren. Anschließend wird der
Kolben in der Position gehalten, in der die Schnüffelbohrung geöffnet ist, wobei
diese Haltezeit
vorzugsweise im Bereich zwischen 0,01 und 0,5 sec., besonders bevorzugt im
Bereich zwischen 0,06 und 0,2 sec. ist.According to an alternative embodiment, however, the speed curve during sniffing is chosen differently. The clutch is also closed at maximum speed, ie the piston is moved from area III to area I at maximum speed. The piston is then held in the position in which the sniffer bore is open, this holding time
is preferably in the range between 0.01 and 0.5 sec., particularly preferably in the range between 0.06 and 0.2 sec.
Anschließend wird der Kolben zurückbewegt, aber mit abgestufter Geschwindigkeit. Innerhalb des Bereiches I und II und soweit im Bereich III, bis der Kolben mit dem Dichtelement die Schnüffelbohrung wieder vollständig freigegeben hat, wird eine geringe Geschwindigkeit gewählt. Dabei beträgt die Geschwindigkeit vorzugsweise zwischen 1% und 20%, besonders bevorzugt zwischen 5% und 15% der maximal zulässigen Geschwindigkeit. Sobald der Punkt erreicht ist, in dem die Schnüffelbohrung vollständig offen ist, wird die Kupplung dann mit maximaler Geschwindigkeit in die vorherige Position bzw. die jetzt gültige neue Position zurückgefahren.Then the piston is moved back, but with stepped Speed. Within area I and II and as far as area III, to the piston with the sealing element completes the sniffer bore released, a low speed is selected. The is Speed preferably between 1% and 20%, particularly preferred between 5% and 15% of the maximum permissible speed. Once the point is reached, in which the sniffer bore is completely open, the clutch then at maximum speed to the previous position or now valid new position moved back.
Diese Verfahrensweise hat den wesentlichen Vorteil, daß die Zykluszeit zwar weiterhin sehr gering ist, was durch die maximale Verfahrgeschwindigkeit beim Schließen der Kupplung und in der letzten Phase erreicht wird. Andererseits wird durch das langsame Überfahren in Öffnungsrichtung der Kupplung das Dichtele ment geschont, da sich vor dem Überfahren der Schnüffelbohrung kein nennenswerter Druck aufbauen kann, der die Dichtung in bezug auf die Schnüffelbohrung verformen und damit zu einem vorzeitigen Verschleiß führen könnte. This procedure has the main advantage that the cycle time is still very low, which is due to the maximum travel speed when Closing the clutch and is reached in the last phase. On the other hand by driving slowly over the seal in the opening direction of the clutch spared since there is no risk of damage before the sniffer hole is passed over can build up significant pressure that the seal with respect to the Deform the sniffer bore and thus lead to premature wear could.
Einen besonderen Vorteil hat diese Verfahrensweise jedoch für den Transport von Gasblasen, insbesondere Luftblasen im System.However, this procedure has a particular advantage for the transport of Gas bubbles, especially air bubbles in the system.
Durch den schnellen Druckabfall beim Schließen der Kupplung, werden die Luftblasen in Richtung auf die Schnüffelbohrung mitgerissen. Da die Schnüffelbohrung vorzugsweise so angeordnet ist, daß sie, im Querschnitt gesehen, an der in Vertikalrichtung höchsten Stelle des Zylinders angeordnet ist, haben die Luftblasen in dieser Phase Zeit, durch die Schnüffelbohrung zu entweichen. Wird, wie bevorzugt, das System so ausgeführt, daß der Geberzylinder in vertikaler Richtung höher angeordnet ist, als Verbindungseinrichtung und Nehmerzylinder, findet, durch den Schnüffelvorgang, ein ständiger Transport von eventuell gebildeten Gasblasen hin zur Schnüffelbohrung und durch die Schnüffelbohrung aus dem Systemabschnitt heraus, statt.Due to the rapid pressure drop when the clutch is closed, the Air bubbles entrained towards the sniffer hole. Since the Sniffer bore is preferably arranged so that it, in cross section seen at the highest point of the cylinder in the vertical direction, During this phase, the air bubbles have time through the sniffer hole escape. If preferred, the system is designed so that the Master cylinder is arranged higher than in the vertical direction Connection device and slave cylinder, through the sniffing process, a constant transport of any gas bubbles formed to the Sniffer hole and through the sniffer hole from the system section out instead.
Die Lage der Schnüffelbohrung ist konstruktiv vorgegeben, aber den Fertigungstoleranzen unterworfen. Der Modulationsbereich III muß so gewählt werden, daß die Dichtung 42 des Kolbens 36 die Schnüffelbohrung nicht berührt. Andernfalls bestünde die Gefahr des vorzeitigen Verschleißes der Dichtung. Diese Gefahr ist insbesondere dann groß, wenn als Dichtung, wie bevorzugt, eine Lippendichtung gewählt wird, die durch den dann noch herrschenden Druck in die Schnüffelbohrung gedrückt wird. Von dem Modulationsbereich III ist deshalb nur ein Bereich IV praktisch nutzbar, der in Fig. 2 ebenfalls eingezeichnet ist. Da die Länge des erforderlichen Modulationsbereiches konstruktiv vorgegeben ist, muß der Zylinder entsprechend lang gestalte 12128 00070 552 001000280000000200012000285911201700040 0002019734038 00004 12009t werden, damit der Abstand vom Bereich IV zum Bereich II ausreichend groß ist. Damit wird einerseits der Geberzylinder vergrößert und andererseits die Schnüffelzeit verlängert, da die zurückzulegende Wegstrecke größer wird. Die Toleranz muß im übrigen nicht nur im Modulationsbereich, sondern auch im Bereich I berücksichtigt werden, da auch hier sichergestellt sein muß, daß die Schnüffelbohrung beim Schnüffeln vollständig geöffnet ist. The location of the sniffer bore is predetermined by design, but subject to the manufacturing tolerances. The modulation range III must be selected so that the seal 42 of the piston 36 does not touch the sniffer bore. Otherwise there would be a risk of premature wear of the seal. This risk is particularly great if, as preferred, a lip seal is chosen as the seal, which is then pressed into the sniffer bore by the pressure which then still prevails. Therefore, only one area IV of the modulation area III can be practically used, which is also shown in FIG. 2. Since the length of the required modulation range is structurally specified, the cylinder must be made accordingly long 12128 00070 552 001000280000000200012000285911201700040 0002019734038 00004 12009t so that the distance from area IV to area II is sufficiently large. On the one hand, this increases the master cylinder and, on the other hand, increases the sniffing time, since the distance to be covered increases. The tolerance must also be taken into account not only in the modulation area, but also in area I, since here too it must be ensured that the sniffer bore is fully open when sniffing.
Die vorbeschriebenen Nachteile werden zumindest teilweise vermieden, indem die Schnüffelbohrung beim individuellen Geberzylinder exakt lokalisiert wird.The disadvantages described above are at least partially avoided by the sniffer bore on the individual master cylinder is precisely localized.
Dazu wird die Druckerzeugungs-Steuereinrichtung vom normalen Betriebsmodus, in dem die Druckerzeugung gesteuert wird, in einen Lernmodus umgeschaltet, der bei der Erstinbetriebnahme des Fahrzeuges oder nach einer entsprechenden Reparatur ausgeführt wird. Zum Lernmodus wird beim Ausführungsbeispiel der Schlauch 50 und der Schlauch 84 vom Geberzylinder abgenommen. Auf den Anschlußstutzen 82 der Schnüffelbohrung 80 wird eine Druckmeßeinrichtung aufgesetzt.For this purpose, the pressure generation control device is switched from the normal operating mode, in which the pressure generation is controlled, to a learning mode, which is carried out when the vehicle is started up for the first time or after a corresponding repair. For the learning mode, the hose 50 and the hose 84 are removed from the master cylinder in the exemplary embodiment. A pressure measuring device is placed on the connecting piece 82 of the sniffer bore 80 .
Fig. 3 zeigt in starker Vergößerung die Zylinderinnenwand 37 mit der Schnüffelbohrung 80. Darunter ist die Dichtung 42 des Kolbens 36 gezeigt. In der Darstellung gemäß Fig. 3 befindet sich die vordere Kante der Dichtung 42 genau unterhalb der vordersten Stelle der Schnüffelbohrung, d. h. genau in dem Punkt, in dem die Öffnung der Schnüffelbohrung beginnt. Auf der darunter und parallel dazu angeordneten x-Achse ist dieser Punkt mit X bezeichnet. Fig. 3 shows in strong magnification the cylinder inner wall 37 with the bore 80 sniffer. Below this, the seal 42 of the piston 36 is shown. In the representation of FIG. 3 is the leading edge of seal 42 just below the foremost point of the snifting bore, that is exactly at the point where the opening of the snifting bore begins. This point is labeled X on the x-axis below and parallel to it.
Zur Detektion der Schnüffelbohrung wird in den Zylinder durch den Druckauslaß Druckluft eingeblasen. Dann wird der Kolben durch die Bewegungseinrichtung von einer festen Ausgangsposition, z. B. einer Ausgangsposition A in die Position der Stützstelle S₁ gefahren. In dieser Stellung gibt es keine Strömungsverbindung zur Schnüffelbohrung und es wird kein Druck in der Schnüffelbohrung angezeigt.To detect the sniffer bore, the pressure outlet is inserted into the cylinder Blown in compressed air. Then the piston is moved by the moving device from a fixed starting position, e.g. B. a starting position A in the position the base S₁ driven. There is no flow connection in this position to the sniffer hole and no pressure is displayed in the sniffer hole.
Anschließend wird der Kolben zur Stützstelle S₂ verfahren. In dieser Stellung besteht eine Strömungsverbindung und es wird ein Druck in der Schnüffelbohrung angezeigt. Das Intervall I₁, mit der Intervallänge L₁ wird nun exakt halbiert, woraus sich die Stützstelle S₃ ergibt. Die Messung wird nun für die Stützstelle S₃ durchgeführt, woraus sich im vorliegenden Fall ergibt, daß die gesuchte Position X in der rechten Hälfte dieses Intervalls liegen muß. Das Intervall wird erneut halbiert, woraus sich die Stützstelle S₄ ergibt und für diese Stützstelle S₄ wiederum festgestellt, daß keine Strömungsverbindung besteht. Then the piston is moved to the support point S₂. In this position there is a flow connection and there is pressure in the sniffer bore displayed. The interval I₁, with the interval length L₁ is now exactly halved, from which the support point S₃ results. The measurement is now for the support point S₃ carried out, which results in the present case that the position sought X must be in the right half of this interval. The interval is repeated halved, which results in the base S₄ and for this base S₄ again found that there is no flow connection.
Diese Intervallschachtelung wird für eine vorbestimmte Anzahl von Intervallen durchgeführt. Da die Ausgangsschrittlänge L₁ vorgegeben ist, führt dies mit einer festen Anzahl von Schritten zu einem vorgegebenen Toleranzbereich für die Erkennung der Schnüffelbohrungs-Position, die z. B. in einem Bereich von 20 µm oder weniger sein kann. Um mögliche Hysterese-Einflüsse des Gebers auszuschließen, kann die Intervallschachtelung in der Weise durchgeführt werden, daß jeder Punkt von der Ausgangsposition A aus angefahren wird.This interval nesting is for a predetermined number of intervals carried out. Since the initial step length L 1 is specified, this leads to a fixed number of steps to a specified tolerance range for the Detection of the sniffer hole position, e.g. B. in a range of 20 microns or less. The possible hysteresis influences of the encoder the interval nesting can be carried out in such a way that every point is approached from the starting position A.
Der Vorteil dieser Intervallschachtelung ist, daß bei jedem individuellen Geberzylinder eine genau gleiche Anzahl von Schritten erforderlich ist, um die gewünschte Genauigkeit zu erzielen.The advantage of this interval nesting is that with each individual Master cylinder an exactly equal number of steps is required to complete the to achieve the desired accuracy.
Als Alternative dazu kann die Schnüffelbohrung auch in der Weise erkannt werden, daß der Bereich zwischen S₁ und S₂ mit konstanter Schrittweite abgesucht wird. So kann z. B. der Kolben bei jedem Schritt um 50 µm bewegt werden. Daraus ergibt sich das Auffinden der Schnüffelbohrung mit einer rechnerischen Genauigkeit von 25 µm. Der Nachteil ist hier jedoch, daß die Anzahl der Schritte bis zum Auffinden der Schnüffelbohrungs-Position von Zylinder zu Zylinder variiert.As an alternative to this, the sniffer bore can also be recognized in this way be that the area between S₁ and S₂ with constant step size is searched. So z. B. the piston moves 50 µm in each step will. This results in the sniffing hole being found using a arithmetical accuracy of 25 µm. The disadvantage here, however, is that the Number of steps to find the sniffer hole position from Cylinder to cylinder varies.
Das Verfahren kann insoweit verbessert werden, indem zunächst mit einer groberen Schrittweite detektiert und dann, sobald die Bohrung detektiert ist, der in Frage kommende Bereich mit einer kleinere Schrittweite detektiert wird.The method can be improved by first using a coarser increment detected and then, as soon as the hole is detected, the in Question coming area is detected with a smaller step size.
Die beiden zuvor erläuterten Mechanismen erfordern eine Veränderung im konstruktiven Aufbau, um das Medium, z. B. Druckluft in den Zylinder einzublasen.The two mechanisms discussed above require a change in constructive structure to the medium, e.g. B. Compressed air in the cylinder blow in.
Bei einer Alternative dieses Ausführungsbeispiels ist das Einblasen von Luft nicht erforderlich. Bei dieser Alternative wird der Druck im Hydrauliksystem, in der Verbindungsrichtung oder dergleichen erfaßt. Der Kolben wird, ausgehend vom linken Totpunkt in Fig. 1 mit unterschiedlichen Verfahrgeschwindigkeiten nach rechts bewegt. Dabei wird sowohl das Weg-Signal der Sensoreinrichtung als auch das Drucksignal erfaßt. Wie bereits ausgeführt, bewirkt die unterschiedliche Verfahrgeschwindigkeit einen unterschiedlichen Druckaufbau innerhalb des Bereiches I. Durch eine Analyse der Druckverläufe läßt sich die Lage der Schnüffelbohrung anhand von, aus Experimenten gewonnenen Erfahrungswerten sehr zuverlässig bestimmten.In an alternative of this embodiment, air blowing is not required. In this alternative, the pressure in the hydraulic system, in the connection direction or the like is detected. Starting from the left dead center in FIG. 1, the piston is moved to the right at different travel speeds. Both the path signal of the sensor device and the pressure signal are recorded. As already explained, the different traversing speed causes a different pressure build-up within area I. By analyzing the pressure profiles, the position of the sniffer bore can be determined very reliably on the basis of empirical values obtained from experiments.
Statt der Druckmessung kann auch der Ausrückweg der Kupplung ermittelt werden. Ist, bei hoher Verfahrgeschwindigkeit im Bereich I, der Druck zu Beginn des Bereiches II bereits relativ hoch, so wird an einer bestimmten Position des Zylinders III der Druck höher sein, als bei einer langsamen Verfahrgeschwin digkeit. Bei höherer Verfahrgeschwindigkeit ist an der gleichen Position ein höherer Druck vorhanden, und damit wird die Kupplung auch weiter geöffnet als bei niedrigerer Verfahrgeschwindigkeit. Da der Druckaufbau nur innerhalb des Bereiches I von der Verfahrgeschwindigkeit abhängt, läßt sich aus dem Ausrück weg die Position der Schnüffelbohrung im individuellen Zylinder feststellen. Es genügt also hier festzustellen, bei welchem Verschiebeweg die Kupplung vollständig geöffnet ist.Instead of measuring the pressure, the clutch release path can also be determined will. At high travel speed in area I, the pressure is at the beginning of area II is already relatively high, so at a certain position Cylinder III the pressure may be higher than at a slow speed efficiency. At a higher travel speed, is in the same position higher pressure is present, and thus the clutch is opened further than at lower travel speeds. Since the pressure build-up only within the Range I depends on the travel speed, can be seen from the disengagement determine the position of the sniffer bore in the individual cylinder. It It is sufficient to determine the displacement path of the clutch is fully open.
Ist das System derart gestaltet, daß nach Erreichen der geöffneten Position eine weitere Bewegung des Kolbens des Nehmerzylinders nicht mehr möglich ist, wird die Bewegung des Kolbens des Nehmerzylinders in dieser Position gestoppt, da dann zum Verschieben des Kolbens eine (theoretisch) sehr große Kraft benötigt werden würde, die von der Bewegungseinrichtung nicht aufgebracht werden kann. Aus dem Endpunkt der Bewegung des Kolbens des Geberzylinders läßt sich somit der Druckaufbau im Bereich I und damit die Lage der Schnüffelbohrung ermitteln.Is the system designed so that after reaching the open position further movement of the piston of the slave cylinder is no longer possible the movement of the piston of the slave cylinder stopped in this position because then a (theoretically) very large force is required to move the piston would be, which can not be applied by the movement device. From the end point of the movement of the piston of the master cylinder can thus be determine the pressure build-up in area I and thus the position of the sniffer bore.
Gemäß einer weiteren Alternative wird zur Erkennung der Schnüffelbohrungs- Position ein vorbestimmter Greifpunkt der Kupplung überprüft. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der automatischen Kupplung wird die Kupplung im neutralen Gang derart gesteuert, daß ein Kriechbetrieb des Fahrzeuges, ähnlich wie bei einem automatischen Getriebe mit hydrodynamischem Wandler, möglich ist. Der Greifpunkt der Kupplung, bei einem Mittelklassefahrzeug ist dieser z. B. im Bereich zwischen 8 und 10 Nm, wird im Fahrzeug überprüft und im Rahmen einer Greifpunktadaption auf den vorbestimmten Wert eingestellt. Wird der Kolben schnell innerhalb des Bereiches I verfahren, ist der Druck höher und der Kupplungsgreifpunkt wird an einer früheren Position erreicht, als bei langsamer Verfahrgeschwindigkeit im Bereich I. Durch eine Analyse der Position des Kolbens 36 bei Erreichen des Greifpunktes bei unterschiedlichen Verfahrgeschwindigkeiten im Bereich I kann somit ebenfalls die Lage der Schnüffelbohrung beim individuellen Zylinder detektiert werden.According to a further alternative, a predetermined gripping point of the coupling is checked to identify the sniffer bore position. In a preferred embodiment of the automatic clutch, the clutch is controlled in the neutral gear in such a way that a creeping operation of the vehicle is possible, similar to an automatic transmission with a hydrodynamic converter. The gripping point of the clutch, in a medium-sized vehicle this is e.g. B. in the range between 8 and 10 Nm, is checked in the vehicle and set as part of a gripping point adaptation to the predetermined value. If the piston is moved quickly within area I, the pressure is higher and the clutch grip point is reached at an earlier position than when the travel speed is slow in area I. By analyzing the position of the piston 36 when the grip point is reached at different travel speeds in area I. the position of the sniffer bore in the individual cylinder can also be detected.
Die Lage der Schnüffelbohrung wird nach dem Erkennungsvorgang in einer Speichereinrichtung der druckerzeugenden Steuereinrichtung, welche eine langfristige Speicherung ermöglicht, eingespeichert und bei der Steuerung der Kupplung sowie bei der Steuerung des Schnüffelzyklus berücksichtigt.The location of the sniffer bore is shown in a Storage device of the pressure-generating control device, which a enables long-term storage, stored and in controlling the Coupling and also taken into account when controlling the sniffing cycle.
Vorteilhaft ist es, wenn bei einem Schnüffelvorgang in einem ersten Teilbereich des Kupplungsbetätigungsweges die Kupplung langsamer geschlossen wird als in einem weiteren Teilbereich des Kupplungsbetätigungsweges. Der erste Teilbereich kann auf übertragbare Drehmomente im Bereich von 3 Nm bis 50 Nm beschränkt sein.It is advantageous if during a sniffing process in a first partial area of the clutch actuation path, the clutch is closed more slowly than in a further section of the clutch actuation path. The first Partial range can be applied to transferable torques in the range from 3 Nm to 50 Nm be limited.
Ein Schnüffelvorgang kann auch bei einem automatisierten Getriebe durchgeführt werden, wenn bei diesem Getriebe neben der automatisierten Betätigung des Getriebeschaltvorganges auch die Kupplungsbetätigung automatisiert durchgeführt wird. Ein Schnüffelvorgang ist beispielsweise dann möglich, wenn das Getriebe in die Neutralposition geschaltet wird. In dieser Getriebeeinstellung kann ein Schnüffelvorgang gesteuert werden. Ebenso kann bei einem Schaltvorgang die Neutralposition zumindest kurzfristig eingestellt werden, damit ein Schnüffelvorgang durchgeführt werden kann.A sniffing process can also be performed on an automated transmission if, in addition to the automated actuation of the Transmission shift process also automated clutch actuation is carried out. A sniffing process is possible, for example, if the transmission is switched to the neutral position. In this gearbox setting a sniffing process can be controlled. Likewise, with one Shifting the neutral position can be set at least for a short time so a sniffing process can be carried out.
Ebenso ist ein Schnüffelvorgang bei zumindest im wesentlichen stehendem Fahrzeug mit betätigter Bremse möglich.Likewise, a sniffing process is at least essentially stationary Vehicle possible with brake applied.
Bei Fahrzeugen kann bei einer Erkennung einer hohen Dringlichkeit eines Schnüffelvorganges auch in einer Stellung eines Getriebewahlelementes in einer Stellung, welche einen vollautomatischen Getriebeschaltmodus kennzeichnet, oder in einer Stellung, welche einen manuellen Getriebeschaltmodus kennzeichnet oder in einer Stellung mit im Getrieb eingelegtem Gang, durchgeführt werden. Dabei kann die das Getriebe betätigende Aktorik das Getriebe zumindest kurzfristig in einen neutralen Bereich schalten, einen Schnüffelvorgang durchführen und anschließend in eine andere oder die vorherige Getriebestellung schalten.In vehicles, when a high level of urgency is detected, a Sniffing also in one position of a gear selector in one Position that characterizes a fully automatic transmission shift mode or in a position that has a manual transmission shift mode indicates or in a position with the gear engaged in the transmission, be performed. The actuator actuating the gearbox can do this Shift the gearbox into a neutral range, at least for a short time Carry out a sniffing process and then into another or the shift previous gear position.
In einer solchen Situation kann ein Schaltvorgang zur Durchführung eines Schnüffelvorganges auch verlangsamt werden oder verzögert werden, um den Schnüffelvorgang beispielsweise in der Neutralposition oder in einer anderen Getriebeposition durchzuführen.In such a situation, a switching operation to perform a Sniffing can also be slowed down or delayed by the Sniffing process, for example, in the neutral position or in another Perform gear position.
Der Schaltvorgang kann beispielsweise in den folgenden Betriebssituationen verlangsamt durchgeführt werden, um einen Schnüffelvorgang durchzuführen:The switching process can, for example, in the following operating situations slowed down to do a sniffing:
- - wenn der letzte Schnüffelvorgang länger als eine vorgebbare Zeitpanne zurückliegt,- if the last sniffing process is longer than one predeterminable time period,
- - und/oder wenn bei einer Berechnung der Temperatur einer hydraulischen Strecke, dies für notwendig erkannt wird, weil beispielsweise ein Temperaturgrenzwert überschritten ist.- and / or when calculating the temperature of a hydraulic route, this is recognized as necessary because, for example, a temperature limit is exceeded.
Somit kann durch den Eingriff der Steuerung auf die Getriebeschaltbetätigung ein Schnüffelvorgang durchgeführt werden.Thus, through the intervention of the controller, the gear shift actuation can be activated Sniffing can be done.
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 Merkmale zu beanspruchen. The patent claims submitted with the application are proposed without prejudice for obtaining further patent protection. The applicant reserves the right to do more, so far only in the description and / or drawings claimed features to claim.
In Unteransprüchen verwendete Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unter anspruches hin; sie sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmale der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen.Relationships used in sub-claims indicate further training the subject of the main claim by the features of the respective sub claim; they are not considered a waiver of achieving an independent, substantive protection for the characteristics of the related subclaims understand.
Die Gegenstände dieser Unteransprüche bilden jedoch auch selbständige Erfindungen, die eine von den Gegenständen der vorhergehenden Unteransprüche unabhängige Gestaltung aufweisen.However, the subjects of these subclaims also form independent ones Inventions that are one of the objects of the preceding subclaims have independent design.
Die Erfindung ist auch nicht auf das (die) Ausführungsbeispiel(e) der Beschrei bung beschränkt. Vielmehr sind im Rahmen der Erfindung zahlreiche Abände rungen und Modifikationen 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 Verfah rensschritten erfinderisch sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Gegenstand oder zu neuen Verfahrensschritten bzw. Verfahrensschritt folgen führen, auch soweit sie Herstell-, Prüf- und Arbeitsverfahren betreffen.The invention is also not based on the embodiment (s) of the description exercise limited. Rather, there are numerous variations within the scope of the invention Rations and modifications possible, especially such variants, elements and combinations and / or materials, for example by combination or modification of individual in connection with that in general Description and embodiments as well as the claims described and features or elements or method contained in the drawings steps are inventive and can be combined into one new object or new process steps or process step follow consequences, also insofar as they relate to manufacturing, testing and working processes.
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R081 | Change of applicant/patentee |
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