DE19820577A1 - Controller for automated actuation of motor vehicle transmission - Google Patents
Controller for automated actuation of motor vehicle transmissionInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Stelleinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentan spruchs 1.The invention relates to an actuating device according to the preamble of the patent saying 1.
Es ist bereits ein Stellzylinder zur Betätigung einer Schaltwelle aus der DE 43 09 027 A1 bekannt. Dieser Stellzylinder umfaßt einen ersten Hydraulikzylinder und einen zweiten Hydraulikzylinder. Der erste Hydraulikzylinder ist ein doppelwirken der Zylinder, der auf einen Stellkolben wirkt, mit dem die Schaltwelle fest ver bunden ist. Durch diesen Hydraulikzylinder ist die Schaltwelle translatorisch an treibbar. Der zweite Hydraulikzylinder ist über ein Mitnahmeelement, das wieder um mit dem Stellkolben drehfest, aber axial verschiebbar verbunden ist, verbun den. Mittels des Mitnahmeelementes wird eine translatorische Bewegung des Kolbens des zweiten Hydraulikzylinders, der über eine Schrägverzahnung mit dem Mitnahmeelement verbunden ist, in eine Rotationsbewegung umgewandelt. So mit ist die Schaltwelle mittels des zweiten Hydraulikzylinders rotatorisch antreib bar. Mittels dieses Stellzylinders ist die Schaltwelle bei entsprechender Ansteue rung automatisiert betätigbar. Es sind Sensoren zur Wegerfassung der durch die Hydraulikzylinder einleitbaren Stellbewegungen vorgesehen. Es sind z. B. Linear potentiometer als Sensoren vorsehbar. Vorzugsweise werden berührungslos ar beitende Sensoren eingesetzt, die aus einem am Stellkolben angebrachten per manenten Ringmagneten und einem an der Zylinderaußenwand des Gehäuses befestigten Spulenelementes mit Primär- und Sekundärwicklung bestehen. Mittels dieser Sensoren wird die Absolutposition der Schaltwelle erfaßt. Nachteilig ist, daß die Linearpotentiometer aufgrund des Schleifkontaktes eine geringe Lebens dauer haben und daß die berührungslosen Magnetsensoren recht teuer sind.It is already an actuating cylinder for actuating a selector shaft from DE 43 09 027 A1 known. This actuating cylinder comprises a first hydraulic cylinder and a second hydraulic cylinder. The first hydraulic cylinder is double-acting the cylinder, which acts on an actuating piston with which the selector shaft is fixed is bound. Due to this hydraulic cylinder, the selector shaft is translationally on drivable. The second hydraulic cylinder is a driving element that again to be connected to the actuating piston in a rotationally fixed but axially displaceable manner the. A translatory movement of the Piston of the second hydraulic cylinder, which has a helical toothing with the Driving element is connected, converted into a rotational movement. Like this with the shift shaft is driven in rotation by means of the second hydraulic cylinder bar. By means of this actuating cylinder, the selector shaft is actuated accordingly tion can be operated automatically. There are sensors for measuring the path through the Hydraulic cylinder initiable adjusting movements are provided. There are e.g. B. Linear potentiometer can be provided as sensors. Preferably ar are non-contact processing sensors used, which consist of a per permanent ring magnets and one on the cylinder outer wall of the housing attached coil element with primary and secondary winding. Means the absolute position of the selector shaft is detected by these sensors. The disadvantage is that the linear potentiometers have a short life due to the sliding contact have duration and that the contactless magnetic sensors are quite expensive.
Aus der EP 599 511 A1 ist eine weiter Einrichtung für eine automatisierte Betä tigung eines Getriebes bekannt. Diese Einrichtung umfaßt einen Schaltfinger, der durch zugeordnete Antriebe in eine X-Richtung und eine dazu senkrecht angeord nete Y-Richtung auslenkbar ist. Durch zugeordnete Potentiometer wird jeweils die Absolutposition des Schaltfingers in der jeweiligen Bewegungsrichtung bzw. Ko ordinate erfaßt. Durch diese Potentiometer wird die Getriebestellung detektiert.EP 599 511 A1 describes a further device for automated actuation known a transmission. This device comprises a shift finger, the by assigned drives in an X direction and one arranged perpendicular to it nete Y direction is deflectable. The assigned potentiometers each Absolute position of the shift finger in the respective direction of movement or Ko ordinate recorded. The gear position is detected by these potentiometers.
Weiterhin wird der Strom, mit dem die Antriebe bei Ansteuerung beaufschlagt werden, sensiert. Weichen die sensierten Werte von vorbestimmten Werten über ein vorbestimmtes Maß ab, so wird diese Abweichung von Soll- und Ist-Werten mittels Durchlaufen einer Korrekturschleife vermindert bzw. korregiert.Furthermore, the current that is applied to the drives when activated be sensed. Do the sensed values deviate from predetermined values a predetermined measure, then this deviation from target and actual values reduced or corrected by going through a correction loop.
Auch bei dieser Einrichtung sind wiederum Potentiometer, die aufgrund des er forderlichen Schleifkontaktes eine geringe Lebensdauer aufweisen, für die Positi onserfassung vorgesehen.Also with this device are potentiometers, which are due to the required sliding contact have a short lifespan for which positi provided for.
Aus der DE 36 13 800 C2 ist eine Notbetätigung bekannt, die einen mechani schen, durch den Fahrer zu betätigenden Schalter aufweist. Dieser Schalter weist mehrere Betätigungsstellungen auf, wobei durch Betätigung des Schalters in ei ner vorbestimmen Weise ein Einlegen eines vorbestimmten Fahrganges ermög licht wird. From DE 36 13 800 C2 an emergency actuation is known, the mechani has switch to be operated by the driver. This switch points several operating positions, whereby by operating the switch in egg ner predetermined way allows a predetermined gear light becomes.
Nachteilig ist, daß der Fahrer zum einen bei Ausfall der Stelleinrichtung wissen muß, in welcher Weise der Notschalter betätigt werden muß. Der Fahrer muß somit in der Streßsituation eines Defektes die erforderliche Betätigungsroutine, in der der Schalter für die Notbetätigung zu betätigen ist, präsent haben, was für den Fahrer unkomfortabel ist. Weiterhin ist nur ein sehr eingeschränkter Fahrbe trieb möglich, da mittels des Notschalters nur ein vorbestimmter Fahrgang einge legt werden kann.It is disadvantageous that the driver knows, on the one hand, if the actuating device fails in which way the emergency switch must be operated. The driver has to thus in the stressful situation of a defect the required operating routine, in who is to actuate the switch for the emergency operation, have what the driver is uncomfortable. Furthermore, there is only a very limited driving experience drive possible because only a predetermined gear is turned on by means of the emergency switch can be placed.
Aus der DE 44 33 825 C2 ist ein berührungslos arbeitender Sensor zur Erfassung einer Relativbewegung bekannt.DE 44 33 825 C2 describes a contactless sensor for detection a relative movement known.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Stelleinrichtung derart weiterzubilden, daß die Herstellungskosten reduziert werden und die Störanfälligkeit reduziert wird.The object of the invention is to develop an actuating device such that the Manufacturing costs are reduced and the susceptibility to faults is reduced.
Weiterhin lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei einer auftretenden Störung eine für den Fahrer komfortable Notbetätigung bereitzustellen.Furthermore, the invention was based on the problem in the event of a fault to provide emergency operation that is comfortable for the driver.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch die im Patentanspruch 1 gegebenen Merkmale gelöst. Durch die Maßnahme einen bel. Referenzpunkt vorzugeben wird der Einsatz von Relativbewegung aufnehmenden Sensoren zur Erfassung der Ist-Position des Ausgangselementes unter Bezugnahme auf den Referenz-Punkt er möglicht. Es sind z. B. aus der DE 44 33 825 C2 berührungslos arbeitende Sen soren zur Erfassung einer Relativbewegung bekannt. Solche Sensoren sind als Standartbauteile kostengünstig erhältlich. Insbesondere haben berührungslos ar beitende Sensoren den Vorteil, daß sie im Gegensatz zu Potentiometerelemente verschleißfrei und somit zuverlässig arbeiten. Diese Signale der Sensoren, die ei ne Relativbewegung des Ausgangselementes anzeigen, werden einer Steuerein richtung zugeleitet. Zur Steuerung bestimmt die Steuereinrichtung aus diesen, die Relativbewegung repräsentierenden Signalen unter Bezugnahme auf den Refe renzpunkt die IST-Position des Ausgangselementes. Zur Steuerung des Ausgang selementes wird diese IST-Position mit einer SOLL-Position in Bezug gesetzt. Ist die Stellbewegung abgeschlossen und ein Nichterreichen der SOLL-Position oder das Fehlen von einer Stellbewegung anzeigender Signale, z. B. durch den Ausfall eines Sensors, detektiert, so wird die Steuereinrichtung zur Aktivierung einer Notfunktion veranlaßt. Ein Nichterreichen einer anzufahrenden SOLL-Position ist z. B. bei einem vorgegebenen einzulegendem Fahrgang durch die durch den an gesteuerten Antrieb geleistete Synchronisierungsarbeit erkennbar. Nach geleiste ter Synchronisierungsarbeit ist für die Positionierung der Schaltwelle auf die dem vollständig, eingelegten Fahrgang entsprechenden Position eine geringere Lei stung erforderlich. Der Synchronisationspunkt ist durch die Stellgeschwindigkeit oder die Leistungsaufnahme des das Ausgangselement in Gangwahlrichtung an treibenden Antriebs erkennbar. Es kann auch vorgesehen sein, die IST-Postion aufgrund einer ermittelten Abweichung des detektierten Synchronisationspunkt vom erwarteten Synchronisationspunkt unter Einbeziehen des Maßes der Abwei chung zu korrigieren. Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, daß das Ausgang selement den Referenzpunkt in einer Justierroutine, die in vorbestimmten Be triebszuständen durchgeführt wird, zumindestens kurzzeitig einnimmt. Ausge hend von dem Referenzpunkt wird die SOLL-Position angesteuert. Durch die Ein nahme des Referenzpunktes wird das Ausgangselement neu justiert, so daß Un genauigkeiten im Rahmen der Toleranzbreite, die sich im Laufe des Stellbetriebes aufsummieren, ein vorgegebenes Maximum nicht überschreiten.The object of the invention is given by that in claim 1 Features resolved. By taking a bel. Is to specify the reference point the use of sensors recording relative movement to record the Actual position of the output element with reference to the reference point possible. There are e.g. B. from DE 44 33 825 C2 non-contact Sen sensors known for detecting a relative movement. Such sensors are as Standard components available inexpensively. In particular, non-contact ar Processing sensors have the advantage that they are in contrast to potentiometer elements work wear-free and therefore reliably. These signals from the sensors, the egg ne relative movement of the output element will be a control direction. For control purposes, the control device uses these to determine the Signals representing relative movement with reference to the Refe the actual position of the output element. To control the output This ACTUAL position is related to a TARGET position. Is the actuating movement is completed and the TARGET position is not reached or the absence of signals indicating an actuating movement, e.g. B. by the failure of a sensor, the control device for activating a Emergency function initiated. Failure to reach a TARGET position e.g. B. at a given gear to be selected by the controlled drive performed synchronization work recognizable. After accomplished The synchronization work is for the positioning of the selector shaft on the completely, in-gear corresponding position a lower lei required. The synchronization point is due to the positioning speed or the power consumption of the output element in the gear selection direction driving drive recognizable. The actual position can also be provided based on a determined deviation of the detected synchronization point from the expected synchronization point, taking into account the extent of the deviation correction. It has proven advantageous that the output selement the reference point in an adjustment routine, which in predetermined loading drive states is carried out, at least for a short time. Except The TARGET position is controlled from the reference point. By the one Taking the reference point, the output element is readjusted so that Un Accuracies within the tolerance range that changes in the course of the actuating operation add up, do not exceed a predetermined maximum.
Vorzugsweise wird die Justierroutine bei jeder Inbetriebnahme des Fahrzeugs durchlaufen, so daß eine bereits vorhandene geringfügige Dejustierung gleich bei Inbetriebnahme bzw. Fahrtbeginn korrigiert wird.The adjustment routine is preferably carried out each time the vehicle is started up go through, so that an existing slight misalignment at the same time Commissioning or start of the journey is corrected.
Weiterhin hat sich als vorteilhaft herausgestellt, daß die Justierroutine bei einer Sensierung einer Betätigung des Zündschlosses und eines weiteren Betätigungs signals, wie beispielsweise eine Betätigung der Fahrzeugbremse anzeigenden Si gnals, aktiviert wird. Das Erfordernis einer Bremsenbetätigung, für die Inbetrieb nahme des Fahrzeugs, ist bereits bei herkömmlichen Automatikfahrzeugen üblich.It has also been found to be advantageous that the adjustment routine at a Sensing an actuation of the ignition lock and another actuation signals, such as Si indicating an actuation of the vehicle brake gnals, is activated. The requirement for brake actuation for commissioning vehicle is already common in conventional automatic vehicles.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, daß eine einge schränkte Justierroutine durch Öffnen der Fahrertür aktivierbar ist. Bei dieser ein geschränkten Justierroutine wird die aktuelle Gangposition des Getriebes nicht verändert. Durch Anfahren eines Endanschlages ist ein Vergleich mit einem be reits im Speicher abgelegten Referenzwert durchführbar und die Schaltwelle auf die dem eingelegten Fahrgang entsprechende Soll-Position positionierbar.In a further advantageous embodiment it is provided that a restricted adjustment routine can be activated by opening the driver's door. With this one restricted adjustment routine, the current gear position of the transmission is not changed. By approaching an end stop, a comparison with a be Reference value already stored in the memory can be carried out and the selector shaft on the target position corresponding to the selected gear can be positioned.
Es hat sich weiterhin als vorteilhaft herausgestellt, das Durchlaufen der Justier routine vorzusehen, wenn während des normalen Fahrbetriebs das Erreichen ei nes Anschlages in Gangwahlrichtung detektiert wird. Die den Fahrgängen zuge ordneten SOLL-Positionen sind jeweils zur Entlastung des Getriebes mit einem Offset vor dem jeweiligen Anschlag in Gangwahlrichtung angeordnet. Das Errei chen eines Anschlages wird als Dejustierung gewertet, die ein vorbestimmtes maximales Maß überschreitet. Somit ist auch während des Fahrbetriebs gewähr leistet, daß eine Dejustierung ein vorbestimmtes Maximum nicht überschreitet. Diese maximal mögliche Dejustierung muß derart bemessen sein, daß eine stö rungsfreie Betätigung des zu betätigenden Getriebes mittels der Stelleinrichtung immer gewährleistet ist.It has also proven advantageous to go through the adjustment routine should be provided if the egg is reached during normal driving nes stop in the gear selection direction is detected. The assigned to the gears TARGET positions assigned to each relieve the load on the gearbox Offset in front of the respective stop in the gear selection direction. The Errei Chen an attack is considered a misalignment that a predetermined exceeds the maximum dimension. It is therefore guaranteed even while driving ensures that a misalignment does not exceed a predetermined maximum. This maximum possible misalignment must be such that an interference smooth operation of the gear to be operated by means of the actuating device is always guaranteed.
Als besonders vorteilhafte Ausführungsform einer Justierroutine ist vorgesehen, daß das Ausgangselement ausgehend von einer Wechselstellung den Referenz punkt bezüglich der zweiten Bewegungsrichtung einnimmt. Dabei ist die Wech selstellung die Position, in der das Ausgangselement zwei Freiheitsgrade hat. Bei einer H-Schaltung ist die Wechselstellung die Leerlaufposition. Sollte der Refe renzpunkt bezüglich der ersten Bewegungsrichtung noch nicht eingenommen sein, so nimmt das Ausgangselement diese durch erneute Auslenkung in der er sten Bewegungsrichtung ein.As a particularly advantageous embodiment of an adjustment routine, that the output element, based on a change position, is the reference point with respect to the second direction of movement. The change is the position in which the output element has two degrees of freedom. At the shift position of an H circuit is the idle position. Should the Refe limit point with respect to the first direction of movement has not yet been taken be so, the output element takes this by renewed deflection in the direction of movement.
Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, daß mit Erreichen mindestens eines An schlages der Referenzpunkt bezüglich einer Bewegungsrichtung eingenommen ist. Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, daß in Gassenwahlrichtung mit Er reichen eines Anschlages in vorgegebener Richtung der Referenzpunkt bezüglich dieser Bewegungsrichtung eingenommen ist. Solch eine Anschlagposition ist be sonders leicht ansteuerbar, indem der der Bewegungsrichtung zugeordnete An trieb über ein maximal erforderlichen Zeitintervall zur Einnahme der Anschlagpo sition angesteuert wird. Ist in Gangwahlrichtung die Mittelstellung bzw. Leerlauf stellung die vorbestimmte Stellung des Referenzpunktes bezüglich dieser Bewe gungsrichtung, so ist der Referenzpunkt durch einmaliges Auslenken in jeder Be wegungsrichtung einnehmbar. Es kann ein weiterer Sensor zur Erkennung der Wechselstellung vorgesehen sein, so daß die eingenommene Wechselstellung durch die Steuereinrichtung erkannt wird. Ist dieser Sensor nicht vorgesehen, so kann das Ausgangselement durch Vorgabe eines Ansteuerintervalls, ausgehend von einer Anschlagposition in Gangwahlrichtung, eingenommen werden.It has proven to be advantageous that when at least one type is reached the reference point with respect to a direction of movement is. It has proven to be advantageous that with Er range of a stop in the given direction with respect to the reference point in this direction of movement. Such a stop position is be particularly easy to control by the assigned to the direction of movement drove over a maximum time interval required to take the po sition is controlled. Is the middle position or idle in the gear selection direction position the predetermined position of the reference point with respect to this movement direction, this is the reference point by a single deflection in each loading Movable in the direction of movement. There can be another sensor to detect the Change position may be provided so that the change position taken is recognized by the control device. If this sensor is not provided, then the output element can be started by specifying a control interval from a stop position in the gear selection direction.
Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, eine ein Zeitmeßmittel umfassende Steuereinrichtung vorzusehen. In einem vorgegebenen ersten Intervall wird das Ausgangselement in der vorherrschenden Bewegungsrichtung durch Erreichen eines Anschlages an einer weiteren Auslenkung gehindert. Dieses erste Intervall ist derart bemessen, daß ein Erreichen des Anschlages in der angesteuerten Be wegungsrichtung immer gewährleistet ist. Mit Erreichen des Anschlages ist die Position des Ausgangselementes in dieser Bewegungsrichtung exakt festgelegt. War diese Bewegungsrichtung die Gangwahlrichtung, so wird das Ausgangsele ment, ausgehend von dieser Position, in entgegengesetzter Richtung der ersten Bewegungsrichtung zur Einnahme der Wechselstellung angetrieben.It has proven to be advantageous to include a time measuring device To provide control device. In a predetermined first interval, this will be Output element in the predominant direction of movement by reaching a stop prevented from further deflection. That first interval is dimensioned such that reaching the stop in the controlled loading direction of movement is always guaranteed. When the stop is reached the Position of the output element in this direction of movement is precisely defined. If this direction of movement was the gear selection direction, the starting element becomes ment, starting from this position, in the opposite direction of the first Direction of movement driven to take the change position.
Weiterhin ist es auch vorteilhaft, zumindestens einen Antrieb mit einem Lei stungsaufnahmedetektor zu versehen. Durch die Leistungsaufnahme des jeweili gen Antriebes ist ein in Anschlaggehen des Ausgangselementes durch ein An steigen der von dem Antrieb aufgenommenen Leistung erkennbar.Furthermore, it is also advantageous to have at least one drive with a Lei device recording detector. Due to the power consumption of the respective gene drive is a starting of the output element by an on the power consumed by the drive increases noticeably.
Der Steuereinrichtung ist ein nicht flüchtiger Speicher zugeordnet, in dem Signale abgelegt sind, die Stellwege repräsentieren. Diese Signale sind mittels der den Antrieben zugeordneten Sensoren aufnehmbar. So sind die den verschiedenen. Fahrgängen entsprechenden Stellwege mittels dieser ermittelten Signale in dem Speicher ablegbar. Wird ein Fahrgang als SOLL-Position vorgegeben, so werden die Antriebe durch die Steuereinrichtung in entsprechender Weise unter Verwen dung der abgelegten Signale angesteuert. Diese Signale sind individuell für jede Antriebsstrangkonfiguration, insbesondere zur Anpassung an das jeweilige Ge triebe, einzulesen. Dadurch werden die aus den Fertigungstoleranzen resultieren den Abweichungen der, den jeweiligen Fahrgängen zugeordneten, Stellwege kompensiert. Vorzugsweise wird das Einlesen der Signale nach Montage des An triebsstranges durchgeführt, indem die einzelnen Fahrgänge in einer vorbestimm ten Reihenfolge eingelegt werden. Durch dieses individuelle Einlesen werden Pro duktionsschwankungen ausgeglichen. Wird eine Antriebsstrangkonfiguration ver ändert, z. B. durch Austausch des Getriebes, so ist eine Modifizierung der in dem nicht flüchtigen Speicher abgelegten Signale zur Gewährleistung der dem ge wünschten Gang entsprechend optimalen SOLL-Postion-Vorgabe erforderlich.The control device is assigned a non-volatile memory in which signals are stored, which represent travel ranges. These signals are by means of the Sensors assigned to drives can be accommodated. So are the different. Corresponding travel paths using the signals determined in the Storage storable. If a gear is specified as the TARGET position, then use the drives by the control device in a corresponding manner of the stored signals. These signals are individual for each Powertrain configuration, especially to adapt to the respective Ge urge to read. This will result from the manufacturing tolerances the deviations of the adjustment paths assigned to the respective gears compensated. Preferably, the reading of the signals after mounting the An drive train carried out by the individual gears in a predetermined order must be inserted. Through this individual reading, Pro fluctuations in production balanced. If a powertrain configuration is ver changes, e.g. B. by replacing the gearbox, so is a modification of the signals stored in non-volatile memory to ensure that the ge desired gear required according to the optimal target position.
Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, daß die Sensoren die Stellbewegung der Antriebe direkt detektieren. Die Sensoren detektieren die Relativbewegung des Ausgangsteils des jeweiligen Antriebs. Um möglichst kleine Antriebe einsetzen zu können, sind die Antriebe über ein Untersetzungsgetriebe mit dem Ausgangsele ment verbunden. Somit ist die Größe der Bewegung des Ausgangsteils des An triebs ein Vielfaches der Bewegung des Ausgangselementes. Dadurch ist die Größe der resultierenden Bewegung des Ausgangselementes durch Detektion der Bewegung des Ausgangsteils des Antriebes sehr genau bestimmbar. Bei dieser Anordnung können die Sensoren gleich in die Antriebe integriert sein. Als beson ders geeignete Sensoren haben sich die aus der DE 44 33 825 C2 bekannten Inkrementalgeber herausgestellt. Ist der Antrieb mit einer Rutschkupplung verse hen, so ist der Sensor auf der Abtriebsseite der Rutschkupplung zur Detektion der eingeleiteten Bewegung vorzusehen.It has proven to be advantageous that the sensors control the actuating movement of the Detect drives directly. The sensors detect the relative movement of the Output part of the respective drive. To use the smallest possible drives can, the drives are via a reduction gear with the output sele ment connected. Thus, the amount of movement of the output part is the An drives a multiple of the movement of the output element. This is the Size of the resulting movement of the output element by detection of the Movement of the output part of the drive can be determined very precisely. At this Arrangement, the sensors can be integrated directly into the drives. As a special suitable sensors have become known from DE 44 33 825 C2 Incremental encoder highlighted. Is the drive with a slip clutch verse hen, the sensor is on the output side of the slip clutch for detection of the movement initiated.
Es kann auch vorgesehen sein, daß der entsprechende Antrieb eine Rutschkupp lung aufweist, so daß bei Inanschlaggehen eine Überlastung des Antriebs verhin dert ist. Ist der Anschlag erreicht, so setzt eine Relativbewegung zwischen an triebsseitigem Eingangsteil und ausgangsseitigem Abtriebsteil der Rutschkupp lung ein. Solch ein mit einer Rutschkupplung versehener Antrieb ist z. B. aus der DE 43 36 445 A1 bekannt. It can also be provided that the corresponding drive is a slip clutch tion, so that the drive is overloaded when starting is. If the stop is reached, a relative movement between begins drive-side input part and output-side output part of the slip clutch on. Such a drive provided with a slip clutch is e.g. B. from the DE 43 36 445 A1 known.
Bei aktivierter Notfunktion ist vorgesehen, daß das Ausgangselement, ausgehend von einem Notreferenzpunkt, die SOLL-Stellung einnimmt. Zur Einnahme der SOLL-Stellung wird das Ausgangselement mittels Ansteuerung durch den ersten Antrieb über einen ersten Notsteuerzeitintervall angetrieben. Der erste Notsteuer zeitintervall ist derart bemessen, daß ein Anliegen des Ausgangselementes an dem in Ansteuerrichtung befindlichen Anschlag gewährleistet ist. Damit ist die Position des Ausgangselementes bezüglich dieser ersten Bewegungsrichtung be kannt. Unter Ausnutzung dieser Information wird das Ausgangselement auf die Wechselstellung positioniert. Vorteilhafterweise wird das Ausgangselement zur Einnahme der Wechselstellung durch den ersten Antrieb in entgegengesetzter Richtung über ein fest vorgegebenes Zeitintervall angesteuert. Die Zeit, die erfor derlich ist um das Ausgangselement von der Anschlagposition in die Wechselstel lung zu bewegen, ist vorzugsweise in der Steuereinrichtung abgelegt. Es kann auch vorgesehen sein, das Ausgangselement durch Vorgabe der Leistung des antreibenden Antriebs z. B. durch Vorgabe eines vorbestimmten Ansteuerlei stungsprofils, auf die Wechselstellung zu positionieren.When the emergency function is activated, it is provided that the output element goes out from an emergency reference point that is in the TARGET position. To take the TARGET position is the output element by means of control by the first Drive driven over a first emergency control time interval. The first emergency tax The time interval is dimensioned such that the output element is present the stop in the control direction is guaranteed. So that's it Be the position of the output element with respect to this first direction of movement knows. Using this information, the output element is placed on the Change position positioned. The output element is advantageously used for Taking the change position by the first drive in the opposite Direction controlled over a predetermined time interval. The time it takes this is about the starting element from the stop position into the change position to move, is preferably stored in the control device. It can also be provided, the output element by specifying the power of the driving drive z. B. by specifying a predetermined Ansteuerlei position profile on the change position.
Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, das Ausgangselement kurz vor dem po tentiellen Erreichen der Wechselstellung abwechselnd durch beide Antriebe anzu steuern. Ist das Ausgangselement in der zweiten Bewegungsrichtung auslenkbar, so ist die Wechselstellung erreicht bzw. schon durchfahren. Mittels dieser An steuerung wird gewährleistet, daß auch bei Ansteuerschwankungen, z. B. durch eine aufgetretene Schwergängigkeit mit resultierender, erforderlicher höherer Lei stung oder Zeit, ein Erreichen der Wechselstellung mit der Möglichkeit eines Be wegungsrichtungswechsels gewährleistet wird, und das Ausgangselement diese zumindestens kurzzeitig einnimmt. Mittels einer reinen Zeitvorgabe oder der Vor gabe eines Ansteuerleistungsprofils ist die gezielte Ansteuerung einer vorgegebe nen Position nicht so exakt ansteuerbar, als wenn die Größe der Stellbewegung durch Sensoren detektiert und überwacht wird. Diese größere Fehlertoleranz kann durch eine alternierende Ansteuerung der beiden Antriebe im Bereich der Wechselstellung bei der Ansteuerung derselben ausgeglichen werden. Es kann auch hier die Erkennung der Wechselstellung bei Detektion der von den Antrieben aufgenommenen Leistung detektiert werden. Ist das Ausgangselement in An steuerrichtung nicht auslenkbar, so steigt die aufgenommene Leistung des jewei ligen Antriebes an. Läßt die Leistungsaufnahme der beiden Antriebe in zwei auf einanderfolgenden Ansteuerzeitintervallen aufgrund einer geringen Leistungsauf nahme auf eine Auslenkung in der jeweilig angesteuerten Bewegungsrichtung schließen, so ist die Wechselstellung eingenommen bzw. bereits durchfahren. Ob die Wechselstellung schon durchfahren oder nur eingenommen ist, hängt von der Größer der Ansteuerungszeitintervalle ab.It has proven to be advantageous to have the output element shortly before the po potential to reach the change position alternately by both drives Taxes. If the output element can be deflected in the second direction of movement, the change position is reached or already passed. By means of this type Control ensures that even with control fluctuations, for. B. by a stiffness that has occurred and the resulting higher lei required Service or time, reaching the change position with the possibility of loading direction change is guaranteed, and the output element this at least temporarily. By means of a pure time specification or the pre Giving a control performance profile is the targeted control of a given one position cannot be controlled as precisely as if the size of the actuating movement is detected and monitored by sensors. This greater fault tolerance can be achieved by alternately controlling the two drives in the area of Change position when controlling the same can be compensated. It can here, too, the detection of the change position upon detection of the drives power consumed can be detected. Is the output element in On control direction cannot be deflected, the power consumed by the respective increases drive. Leaves the power consumption of the two drives in two successive drive time intervals due to a low power take a deflection in the respective direction of movement close, the change position is assumed or already passed. If the change position has already been passed through or has just been taken depends on the Larger control time intervals.
Ist die Wechselstellung eingenommen, so wird das Ausgangselement durch An steuerung des zweiten Antriebes über einen zweiten Notzeitintervall in Anlage an den in Ansteuerrichtung befindlichen Anschlag gebracht. Mit Erreichen dieses Anschlages ist nun auch die Position des Ausgangselementes bezüglich der zwei ten Bewegungsrichtung bekannt, so daß die momentane Stellung des Ausgangse lementes bezüglich beider Bewegungsrichtungen bekannt ist. Ausgehend von dieser definierten Stellung wird das Ausgangselement auf den Notreferenzpunkt positioniert, sofern die eingenommene Anschlagstellung; die als Notreferenzpunkt prädestiniert ist, nicht der vorbestimmte Notreferenzpunkt ist.If the change position has been taken, the output element is switched on control of the second drive over a second emergency time interval in the system brought the stop located in the control direction. With reaching this Stop is now also the position of the output element with respect to the two th direction of movement known, so that the current position of the output elements with respect to both directions of movement is known. Starting from In this defined position, the output element becomes the emergency reference point positioned, provided the stop position taken; the as an emergency reference point is predestined, is not the predetermined emergency reference point.
Ist nur einer der den Antrieben zugeordneten Sensoren ausgefallen, so können die Signale der noch funktionstüchtigen Sensoren von der Steuereinrichtung zur gezielten Steuerung der Antriebe herangezogen werden. Weiterhin hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, der Notfunktion einen nicht flüchtigen Speicher zuzu ordnen, indem die den verschiedenen Fahrgängen zugeordnete Ansteuerungszeit intervall bzw. Ansteuerungsleistungsprofile zum Einlegen des gewünschten Fahr ganges mittels der Antriebe abgelegt sind. Dadurch wird auch bei Ausfall eines oder mehrerer Sensoren eine weitere Funktionstüchtigkeit der Stelleinrichtung gewährleistet, wobei die vorgegebene SOLL-Stellung nicht mehr ganz so exakt angefahren werden kann. Es ist somit mit Komforteinbußen, wie z. B. häufigeres Durchlaufen der Justierroutine und Vergrößerung der für einen Fahrgangwechsel benötigten Zeit zu rechnen. Es ist somit vorteilhaft, die Aktivierung der Notfunk tion dem Fahrer anzuzeigen, damit er möglichst umgehend eine Werkstatt zur Behebung des Defektes aufsucht.If only one of the sensors assigned to the drives has failed, you can the signals of the still functional sensors from the control device to targeted control of the drives can be used. Furthermore, it has proven to be it is advantageous to add a non-volatile memory to the emergency function arrange by the activation time assigned to the different gears interval or control performance profiles for inserting the desired drive ganges are stored by means of the drives. This means that even if one or several sensors a further functionality of the actuating device guaranteed, the predetermined target position is no longer quite as accurate can be approached. It is therefore with a loss of comfort, such as. B. more common Running through the adjustment routine and enlarging for a change of gear time to calculate. It is therefore advantageous to activate the emergency radio tion to the driver so that he can immediately return to a workshop Eliminate the defect.
Die Erfindung ist in den beiliegenden Zeichnungen schematisch dargestellt und wird ausschließend näher beschrieben. Es zeigt:The invention is shown schematically in the accompanying drawings and is exclusively described in more detail. It shows:
Fig. 1 Stelleinrichtung für die automatisierte Betätigung eines Schaltgetriebes; Fig. 1 actuator for the automated actuation of a manual transmission;
Fig. 2 Stelleinrichtung mit einer Einrichtung zur Vorgabe eines Fahrganges; Fig. 2 control device with a device for specifying a driving gear;
Fig. 3 Schaltkulisse; Fig. 3 shift gate;
Fig. 4 Stelleinrichtung mit zusätzlichem Sensor für die Erkennung der Neutral stellung; Fig. 4 actuator with additional sensor for the detection of the neutral position;
Fig. 5 Signalprofil des Sensors zur Erkennung der Neutralstellung; Fig. 5 signal profile of the sensor for detecting the neutral position;
Fig. 6 Stelleinrichtung mit einem Übertragungselement; Fig. 6 actuator with a transmission element;
Fig. 7 Seitenansicht von Fig. 6. FIG. 7 side view of FIG. 6.
Anhand von Fig. 1 wird zunächst der prinzipielle Aufbau der Stelleinrichtung 1 beschrieben. Diese Stelleinrichtung 1 für die Betätigung eines Schaltgetriebes 6 mittels einer Hilfskraft umfaßt einen ersten Antrieb 3 und einen zweiten An trieb 5. In diesem Ausführungsbeispiel sind zwei Elektroinotoren 21, 23 vorgese hen. Der erste Elektromotor 21 umfaßt ein segmentradförmiges Abtriebsteil mit einer Verzahnung 71, die mit einer Verzahnung mit axialer Erstreckung, im fol genden Axialverzahnung 63 genannt, einer Schaltwelle 12 in Eingriff steht. Die Schaltwelle 12 weist auf einem weiteren Teilabschnitt eine Verzahnung mit radia ler Erstreckung auf, im folgenden mit Radialverzahnung 61 bezeichnet, mit der ein segmentradförmiges Abtriebsteil mit einer Verzahnung 73 des zweiten Elek tromotors 23 in Eingriff steht. Die Elektromotoren 21, 23 sind jeweils mit einem Sensor 13, 15 versehen, deren Signale an eine Steuereinrichtung 2 weitergeleitet werden. Die Elektromotoren 21, 23 sind durch die Steuereinrichtung 2 ansteuer bar. Die Steuereinrichtung 2 umfaßt ihrerseits eine Notsteuerfunktion 55 und ei nen nicht flüchtigen Speicher 45, in dem den verschiedenen Fahrgängen entspre chende Signale abgelegt sind.Referring to Fig. 1, the basic structure of the actuator 1 is described first. This actuating device 1 for actuating a manual transmission 6 by means of an auxiliary power comprises a first drive 3 and a second drive 5 . In this embodiment, two electric motors 21 , 23 are hen vorgese. The first electric motor 21 comprises a segment wheel-shaped output part with a toothing 71 , which with a toothing with axial extension, hereinafter referred to as axial toothing 63 , a control shaft 12 is engaged. The control shaft 12 has on a further section a toothing with radial extension, hereinafter referred to as radial toothing 61 , with which a segment wheel-shaped output part with a toothing 73 of the second electric motor 23 is engaged. The electric motors 21 , 23 are each provided with a sensor 13 , 15 , the signals of which are forwarded to a control device 2 . The electric motors 21 , 23 are controllable by the control device 2 . The control device 2 in turn comprises an emergency control function 55 and egg NEN non-volatile memory 45 , in which the various gears corresponding signals are stored.
Im folgenden wird auf die Funktionsweise dieser Stelleinrichtung 1 eingegangen.The mode of operation of this actuating device 1 is discussed below.
Es kann vorgesehen sein, daß bei jeder Inbetriebnahme zunächst eine Justierrou tine durchlaufen wird. Dabei kann der Fahrerwunsch einer Inbetriebnahme bei spielsweise bei vorliegendem Signal einer Zündschloßbetätigung in Verbindung mit einem eine weitere Betätigung charakterisierenden Signal, beispielsweise ein von den Bremslichtern abgeleitetes bzw. einen Bremsenbetätigung chrakterisie renden Signal, durch die Steuereinrichtung erkannt werden. Durch die betätigte Bremse wird gleichzeitig ein Wegrollen des Kfz beim Durchfahren der Justierrou tine verhindert.It can be provided that each time an initial start-up, an adjustment route tine will go through. The driver's request can be used for commissioning for example in the presence of the signal of an ignition lock actuation in connection with a signal characterizing a further actuation, for example a derived from the brake lights or a brake actuation chrakterisie renden signal, are recognized by the control device. By the actuated At the same time, the brake becomes a rolling away of the motor vehicle as it passes through the adjustment route tine prevented.
Ist die Justierroutine durchlaufen bzw. nahezu durchlaufen, so wird der Anlasser durch die Steuereinrichtung freigegeben.If the adjustment routine is completed or almost completed, the starter becomes released by the control device.
Weiterhin kann auch vorgesehen sein, eine Justierroutine durch Öffnen der Fah rertür bei angezogener Handbremse in zumindest einer eingeschränkten Version, bei der ein Herausnehmen eines eingelegten Fahrganges nicht erforderlich ist, aktiviert wird.Furthermore, an adjustment routine can also be provided by opening the handle rer door with the handbrake applied in at least one restricted version, in which it is not necessary to remove an inserted gear, is activated.
Bei der eingeschränkten Version der Justierroutine ist eine Sicherung gegen Wegrollen durch eine betätigte Bremse nicht zwingend erforderlich.The limited version of the adjustment routine is protected against Rolling away by an applied brake is not absolutely necessary.
Im folgenden wird auf die Ansteuerung der Antriebe durch die Steuereinrichtung näher eingegangen. The following is the control of the drives by the control device discussed in more detail.
Beim Start des Fahrzeugs wird die Schaltwelle durch entsprechende Ansteuerung der Antriebe 3, 5 durch die Steuereinrichtung 2 auf einen in der Steuereinrich tung 2 abgelegten Referenzpunkt 49 positioniert. War beim Start des Fahrzeugs ein Fahrgang eingelegt, so wird zunächst der erste Antrieb 3 durch die Steuer einrichtung 2 zum Herausnehmen des Fahrganges angesteuert. Während der An steuerung des ersten Antriebs 3 wird die relative Bewegung des Aus gangsteils 11 mittels des dem ersten Antrieb 3 zugeordneten Sensors 15 aufge nommen und an die Steuereinrichtung 2 weitergeleitet. Die Steuereinrichtung 2 ermittelt mit Hilfe dieses Signals die momentane Stellung und positioniert das Ausgangsteil 11 exakt auf die Wechselstellung 53, die hier die Leerlaufstel lung 54 ist. Bei eingenommener Leerlaufstellung 54 wird das Ausgangsele ment 11, hier die Schaltwelle 12, durch Ansteuerung des zweiten Antriebs 5 auf die dem Referenzpunkt 49 entsprechenden Gassenposition, positioniert. Eine De tektion dieser Stellbewegung ist nicht erforderlich, sofern die erste oder letzte Gasse die ausgewählte Referenzposition 49 in Gassenwahlrichtung 31 ist. Ist beispielsweise die erste Gasse als Referenzposition 49 in Gassenwahlrichtung ausgewählt, so wird die Schaltwelle 12 durch den zweiten Antrieb 5 in An schlagposition 27 gebracht. Der Antrieb 5 wird durch die Steuereinrichtung 2 derart angesteuert, daß das Erreichen dieser Anschlagposition 27 gewährleistet ist. Z.B. kann durch Vorgabe eines vorbestimmten Zeitintervalls eines vorgege benen Ansteuerungsprofils oder über die Ansteuerleistung das Erreichen der An schlagposition 27 durch Ansteuerung des Antriebes 5 gewährleistet werden.At the start of the vehicle, the control shaft is positioned by a corresponding control of the drives 3 , 5 by the control device 2 on a reference point 49 stored in the control device 2 . Was a gear engaged at the start of the vehicle, so the first drive 3 is controlled by the control device 2 to remove the gear. During the control of the first drive 3 , the relative movement of the output part 11 is taken up by means of the sensor 15 assigned to the first drive 3 and passed on to the control device 2 . The control device 2 uses this signal to determine the current position and positions the output part 11 exactly on the change position 53 , which here is the idle position 54 . When the idle position 54 is assumed, the output element 11 , here the selector shaft 12 , is positioned by actuating the second drive 5 to the alley position corresponding to the reference point 49 . Detection of this actuating movement is not necessary if the first or last aisle is the selected reference position 49 in the aisle selection direction 31 . For example, if the first lane is selected as the reference position 49 in the lane selection direction, the selector shaft 12 is brought into the striking position 27 by the second drive 5 . The drive 5 is controlled by the control device 2 such that reaching this stop position 27 is ensured. For example, by specifying a predetermined time interval of a given control profile or via the control power, reaching the striking position 27 by controlling the drive 5 can be ensured.
Der von der Steuereinrichtung 2 ermittelte Fahrgang wird als SOLL-Position vor gegeben. Die Steuereinrichtung 2 greift nun auf die in dem Speicher 45 abgeleg ten dem Fahrgang zugeordneten Signale zurück. Die Antriebe 3 und 5 werden entsprechend dieser Signale vorbestimmt angesteuert. Die durch den jeweiligen Antrieb 3, 5 eingeleitete Stellbewegung wird durch den Sensor 13, 15, sensiert und der Steuereinrichtung 2 zugeleitet so daß die Antriebe 3, 5 in Abhängigkeit von den der Steuereinrichtung 2 zugeleiteten Sensorsignalen angesteuert wer den. Die Schaltwelle 12 wird somit weggeregelt auf die SOLL-Position justiert. Ist der zur Einnahme vorgegebene Weg zurückgelegt, so ist damit die Stellbewe gung abgeschlossen. Zusätzlich kann vorgesehen sein, die die benötigte Kraft repräsentierenden Signale mit einzubeziehen, sofern diese Informationen der Steuereinrichtung zur Verfügung stehen.The driving gear determined by the control device 2 is given as the TARGET position. The control device 2 now uses the signals stored in the memory 45 stored in the driving gear. The drives 3 and 5 are controlled in accordance with these signals. The introduced through the respective drive 3, 5 adjusting movement is determined by the sensor 13, 15, is sensed and the control device 2 fed so that the drives 3, driven in dependence upon which the control device 2 supplied to sensor signals 5 who the. The control shaft 12 is thus adjusted away to the TARGET position. If the path specified for ingestion has been covered, the actuating movement is thus completed. In addition, it can be provided that the signals representing the required force are included, provided that this information is available to the control device.
Wird durch die Steuereinrichtung 2 die Notwendigkeit eines Gangwechsels de tektiert, so ist die dem Fahrgang zugeordnete Position die neue SOLL-Position. Mittels der in dem Speicher 45 abgelegten Signale wird der zur Einnahme der dem Fahrgang zugeordneten SOLL-Position 47 zurückzulegende Weg vorbe stimmt. Er kann zur Einnahme die direkte Ansteuerung ohne kurzzeitige Einnahme des Referenzpunktes 49 vorgesehen sein. Dann wird die neue SOLL-Position durch Differenzbildung der zurückzulegenden Wege angesteuert. Die Antriebe 3, 5 werden entsprechend den zurückzulegenden Wegen angesteuert. Wird während der Ansteuerung ein mechanisches Anschlagen an einen Anschlag 25, 27 detek tiert, der im Getriebe oder im Gehäuse des Stellantriebs 1 angeordnet sein kann, so wird das Anschlagen als Dejustierung gewertet. Ein in Anschlaggehen kann z. B. durch ein ausbleibendes Signal des dem angesteuerten Antrieb 3, 5 zuge ordneten Sensors 13, 15 bei Ansteuerung des Antriebs erkannt werden. Ausge hend von dieser Position werden die Antriebe 3, 5 zur Einnahme des Referenz punktes 49 angesteuert. Wurde ein einem Fahrgang zugeordneter Anschlag 25, eingenommen, so wird zunächst die Leerlaufstellung 54 angesteuert. Dafür wird die Richtung des die Schaltwelle 12 antreibenden Antriebs 3 umgekehrt. Die Schaltwelle wird in die entgegengesetzte Richtung angetrieben. Bleibt weiterhin das erwartete Signal des dem Antrieb 3 zugeordneten Sensors 13 aus, so wird die Notfunktion 55 der Steuereinrichtung 2 aktiviert. Ist der Antrieb 3 defekt, so ist der gewünschte Fahrgang nicht mehr automatisiert einlegbar. Ein Liegenblei ben des Fahrzeugs ist die Folge. Ist der die Stellbewegung anzeigende Sensor 13 defekt, so wird die SOLL-Position durch die Notfunktion 55 gesteuert, einge nommen. Auf die Funktionsweise der Notfunktion 55 soll später detailliert einge gangen werden.Is tektiert by the control unit 2, the need for a gear shift de so associated with the driving gear position is the new desired position. By means of the signals stored in the memory 45 , the path to be taken to take the TARGET position 47 assigned to the driving gear is predetermined. It can be provided for direct control without taking reference point 49 briefly. Then the new TARGET position is controlled by forming the difference between the distances to be covered. The drives 3 , 5 are controlled according to the routes to be covered. If a mechanical striking against a stop 25 , 27 is detected during control, which can be arranged in the gearbox or in the housing of the actuator 1 , the striking is evaluated as a misalignment. An attack can z. B. by a missing signal of the driven drive 3 , 5 assigned sensors 13 , 15 can be detected when the drive is activated. Starting from this position, the drives 3 , 5 are controlled to take the reference point 49 . If a stop 25 assigned to a driving gear has been adopted, the idle position 54 is first activated. For this purpose, the direction of the drive 3 driving the selector shaft 12 is reversed. The selector shaft is driven in the opposite direction. If the expected signal from the sensor 13 assigned to the drive 3 is still absent, the emergency function 55 of the control device 2 is activated. If the drive 3 is defective, the desired gear can no longer be engaged automatically. The result is that the vehicle remains lying down. If the sensor 13 indicating the actuating movement is defective, the TARGET position is controlled by the emergency function 55 , is assumed. The functionality of the emergency function 55 will be discussed in detail later.
Erhält die Steuereinrichtung 2 mit Umlenkung der angesteuerten Richtung des die Schaltwelle 12 antreibenden Antriebs 3 wieder von dem Sensor 13 ein eine Stellbewegung anzeigendes Signal, so liegt eine Dejustierung vor. Ist ein An schlag beim Einlegen eines Ganges eingenommen worden, so wird der Antrieb 3 zum Herausnehmen des Ganges angesteuert. Bei eingenommener Leerlaufstellung 54 wird der Referenzpunkt 49 in Gassenwahlrichtung 31 angesteuert. Ausge hend vom Referenzpunkt 49 wird die SOLL-Position, wie zuvor beschrieben, an gesteuert.If the control device 2 again receives a signal indicating an actuating movement from the sensor 13 with deflection of the controlled direction of the drive 3 driving the selector shaft 12 , then there is a misalignment. If a stroke has been taken when inserting a gear, the drive 3 is activated to remove the gear. When the idle position 54 is assumed, the reference point 49 is activated in the aisle selection direction 31 . Starting from the reference point 49 , the TARGET position is controlled as described above.
Mit dem Durchlaufen der Justierroutine ist eine Dejustierung in Gangwahlrich tung 33 und Gassenwahlrichtung 31 korrigiert. Ist beim Ansteuern der SOLL-Positon in Gassenwahlrichtung 31 ein in Anschlaggehen bei einem von diesem Anschlag 27 abweichenden Referenzpunkt 49 erfolgt, so wird eine Dejustierung erkannt. Ist in der Steuereinrichtung der Stellweg zwischen den beiden in Gas senwahlrichtung 31 vorhandenen Anschlägen 27 abgelegt, so ist eine Korrektur ohne Ansteuerung des Referenzpunktes 49, durch Kenntnis der momentan ein genommenen Anschlagposition 27 durchführbar.With the passage of the adjustment routine, a misalignment in the gear selection direction 33 and alley selection direction 31 is corrected. If, when the TARGET position in the aisle selection direction 31 is actuated, a stop at a reference point 49 deviating from this stop 27 has occurred, then a misalignment is recognized. If the control path between the two stops 27 present in the gas selection direction 31 is stored in the control device, a correction can be carried out without actuation of the reference point 49 , by knowing the stop position 27 that has currently been taken.
Ist der Anschlag 25 in Gangwahlrichtung 33 eingenommen, so ist eine Korrektur durch Ansteuerung der mit einem vorgegebenen Offset 24 vor diesem Anschlag angeordneten, den Gang zugeordneten Position 26 durchführbar. Dafür muß der dem Offest 24 entsprechende Stellweg in der Steuereinrichtung 2 abgelegt sein. Diese Korrekturen sind relative Korrekturen, durch die ein aufgetretener Fehler aufgrund der Aufsummation der durch die Fehlertoleranz bedingten Ungenauig keiten ausgeglichen werden kann. Ist jedoch durch eine kurzzeitige Störung die momentane Stellposition der Schaltwelle 12 völlig unbekannt, so ist zur Neuju stierung ein Durchfahren der Justierroutine erforderlich.If the stop 25 is in the gear selection direction 33 , a correction can be carried out by activating the position 26 which is arranged in front of this stop and is assigned to the gear with a predetermined offset 24 . For this purpose, the travel corresponding to Offest 24 must be stored in control device 2 . These corrections are relative corrections by means of which an error that has occurred can be compensated for due to the accumulation of the inaccuracies caused by the error tolerance. However, if the momentary position of the control shaft 12 is completely unknown due to a short-term fault, it is necessary to go through the adjustment routine to rejuvenate.
Im folgenden wird die Notfunktion der Steuereinrichtung näher beschrieben. Mit Aktivieren der Notfunktion 55 ist das Einnehmen einer vorgegebenen SOLL-Position ohne die, die Stellbewegung anzeigenden Signale möglich. Die An schlagpositionen 25, 27 sind durch die in dem der Notfunktion 55 zugeordneten Speicher 57 bzw. dem Speicher 45 der Steuereinrichtung abgelegten Signale bekannt. Wird der Anschlag 25 in der Gangwahlrichtung 33 eingenommen, so wird unter Vorgabe einer Ansteuerzeit oder eines Ansteuerprofils die Schaltwel le 12 auf die Leerlaufstellung 54 positioniert. Ausgehend von der Leerlaufstel lung 54 wird in Gassenwahlrichtung 31 der Notreferenzpunkt 51 angenommen. Mittels der in dem nicht flüchtigen Speicher 57 der Notfunktion 55 abgelegten Signale wird die vorgegebene SOLL-Position angesteuert. Jeder SOLL-Position, wie einem Fahrgang oder der Leerlaufstellung, ist ein in dem Speicher mittels Si gnalen zugeordnetes Ansteuerprofil bzw. Ansteuerzeitprofil zugeordnet. Diese Ansteuerung der vorgegebenen SOLL-Position ist nicht so exakt wie die Ansteue rung im Normalbetrieb. Es kann vorgesehen sein, für jeden Gangwechsel den Notreferenzpunkt zumindestens kurzzeitig einzunehmen. Die aktive Notfunkti on 55 wird dem Fahrer angezeigt.The emergency function of the control device is described in more detail below. By activating the emergency function 55, it is possible to assume a predetermined target position without the signals indicating the actuating movement. The striking positions 25 , 27 are known from the signals stored in the memory 57 assigned to the emergency function 55 or the memory 45 of the control device. If the stop 25 is taken in the gear selection direction 33 , then the shift shaft 12 is positioned on the idle position 54 by specifying a control time or a control profile. Starting from the idle position 54 , the emergency reference point 51 is assumed in the lane selection direction 31 . The predetermined TARGET position is controlled by means of the signals stored in the non-volatile memory 57 of the emergency function 55 . Each TARGET position, such as a driving gear or the idle position, is assigned a control profile or control time profile assigned in the memory by means of signals. This control of the specified TARGET position is not as precise as the control in normal operation. It can be provided that the emergency reference point is at least briefly occupied for each gear change. The active emergency function 55 is displayed to the driver.
Anhand von Fig. 2 wird ein weiteres Ausführungsbeispiel beschrieben. Bei dieser Stelleinrichtung 2 sind die Antriebe 3, 5 mit Rutschkupplungen 75 versehen, so daß eine Überlastung des jeweiligen Antriebs 3, 5 bei fortwährender Ansteuerung bei bereits eingenommenem Anschlag 25, 27 verhindert ist. Die Sensoren 13, 15, hier Inkrementalgeber 17, 19, zur Sensierung der Stellbewegung sind jeweils auf der Abtriebsseite der Rutschkupplung 75 angeordnet. Die Rutschkupplung 75 ist derart ausgelegt, daß sie während des normalen Stellbetriebs eine feste Verbin dung zwischen Abtriebteil des Antriebs und der Schaltwelle 12 bereitstellt. Geht die Schaltwelle 12 bei fortwährendem Antrieb in Anschlag, so kommt es zum Durchrutschen der Rutschkupplung 75. Durch den jeweiligen Sensor 13, 15 wird keine oder eine stark verminderte Stellbewegung detektiert. Die Steuereinrichtung wertet dies als Dejustierung. Die Antriebe 3, 5 werden, wie schon anhand von Fig. 1 beschrieben, zur Neujustierung angesteuert.Another embodiment is described with reference to FIG. 2. In this actuating device 2 , the drives 3 , 5 are provided with slip clutches 75 , so that an overload of the respective drive 3 , 5 is prevented with continuous actuation with the stop 25 , 27 already in use. The sensors 13 , 15 , here incremental encoders 17 , 19 , for sensing the actuating movement are each arranged on the driven side of the slip clutch 75 . The slip clutch 75 is designed such that it provides a fixed connec tion between the output part of the drive and the control shaft 12 during normal actuation. If the selector shaft 12 stops while the drive is continuously running, the slip clutch 75 slips. No or a greatly reduced actuating movement is detected by the respective sensor 13 , 15 . The control device evaluates this as a misalignment. The drives 3 , 5 are, as already described with reference to FIG. 1, controlled for readjustment.
In diesem Ausführungsbeispiel umfaßt die Steuereinrichtung ein Zeitmeßmit tel 35. Die Leerlaufstellung 54 kann ausgehend von einem eingelegten Gang durch Vorgabe eines Ansteuerzeitintervalls des Antriebs 3 angesteuert werden. In dem Speicher 45 der Steuereinrichtung 2 oder der Notfunktion 55 sind Signale abgelegt, mittels derer eine vorgegebene SOLL-Position durch Vorgabe von An steuerzeiten der Antriebe 3, 5, ansteuerbar sind. Abweichend von dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die manuelle Vorgabe einer SOLL-Position durch Positionierung eines mit einem Sensor 41 versehenen Gangschalthebels 39, wie z. B. aus der DE 38 36 145 A1 bekannt, durch den Fahrer manuell vor gebbar.In this embodiment, the control device comprises a Zeitmeßmit tel 35th Starting from an engaged gear, the idle position 54 can be controlled by specifying a control time interval of the drive 3 . Signals are stored in the memory 45 of the control device 2 or the emergency function 55 , by means of which a predetermined target position can be controlled by specifying the control times of the drives 3 , 5 . In a departure from the exemplary embodiment shown in FIG. 1, the manual specification of a TARGET position is achieved by positioning a gear shift lever 39 provided with a sensor 41 , such as, for. B. known from DE 38 36 145 A1, manually given by the driver before.
Fig. 3 zeigt eine Schaltkulisse einer H-Schaltung. Diese Schaltkulisse 43 ist dem Gangschalthebel 39 zugeordnet und ist bei der Stelleinrichtung 2 ohne Schalthe bel 39 virtuell in die Steuereinrichtung 2 integriert. Die den Fahrgängen 1-5 und R entsprechenden SOLL-Positionen 47 sind mit einem Offset 24 vor dem diesem Gang zugeordneten Anschlag 25 festgelegt worden. Fig. 3 shows a shift gate of an H circuit. This shift gate 43 is associated with the gear shift lever 39 and is virtually integrated in the control device 2 without Schalthe bel 39 in the controller. 2 The TARGET positions 47 corresponding to the gears 1-5 and R have been defined with an offset 24 in front of the stop 25 assigned to this gear.
In dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein weiterer, die Leerlauf stellung 65 anzeigender Sensor vorgesehen. In diesem Ausführungsbeispiel sind die, die Stellbewegung sensierenden Inkrementalgeber 17, 19 mit der Schaltwel le 12 verbunden. Die Funktionsweise dieser Stelleinrichtung unterscheidet sich nicht von der Funktionsweise der anhand von Fig. 1 beschriebenen Stelleinrich tung, nur daß ein Erreichen der Leerlaufstellung 54 durch den Sensor 65 sensiert wird und an die Steuereinrichtung 2 weitergeleitet wird. Durch den im Ausfüh rungsbeispiel dargestellten Sensor 65 ist durch das von dem Sensor 65 an die Steuereinrichtung 2 geleitete Signal zusätzlich die Halbseite bekannt, auf der sich die Schaltwelle befindet. Dadurch ist die erforderliche Ansteuerrichtung des An triebs 3 zur direkten Einnahme der Leerlaufstellung bekannt. Dieser dargestellte Sensor 65 ist nur ein Ausführungsbeispiel einer Vielzahl für die Erkennung einer ausgezeichneten Position einsetzbaren Sensoren.In the embodiment shown in Fig. 4, a further, the idle position 65 indicating sensor is provided. In this embodiment, the incremental encoder 17 , 19 sensing the actuating movement are connected to the switching shaft 12 . The operation of this actuating device does not differ from the functioning of the actuating device described with reference to FIG. 1, only that an reaching of the idle position 54 is sensed by the sensor 65 and is forwarded to the control device 2 . By the sensor 65 shown in the embodiment, the signal from the sensor 65 to the control device 2 also indicates the half side on which the selector shaft is located. As a result, the required control direction of the drive 3 is known for taking the idle position directly. The sensor 65 shown is only one exemplary embodiment of a large number of sensors which can be used for the detection of an excellent position.
In der in Fig. 6 und 7 dargestellten Stelleinrichtung 1 sind die Antriebe 3, 5 über ein mit der Schaltwelle 12 fest verbundenes Übertragungselement 37 verbunden. Dieses Übertragungselement 37 umfaßt ein Segmentradteil 38 mit einer ersten Verzahnung 71, die mit dem Abtriebsteil 67 des Antriebs 3 in Eingriff steht. Mit Ansteuerung des Antriebs 3 wird das Segmentzahnradteil 38 und damit die Schaltwelle 12 rotatorisch angetrieben. Das Übertragungselement 37 weist eine weitere zu der ersten Verzahnung 71 senkrecht und zur Schaltwelle parallel und koaxial angeordnete Verzahnung 73 auf, die mit dem Abtriebsteil 69 des Antriebs 5 in Eingriff steht. Durch den radialen Abstand der Verzahnungen 71, 73 zur Schaltwelle 12 wird das eingeleitete Moment des jeweiligen Antriebs 3, 5, über setzt. Die Verzahnungen 71, 73 sind derart ausgebildet, daß die Schaltwelle 12 durch die Antriebe 3, 5 entkoppelt in den verschiedenen Bewegungsrichtun gen 7, 9 antreibbar ist. Die zweite Verzahnung 73 erstreckt sich über einen Be reich in Umfangsrichtung koaxial zur Schaltwelle, so daß bei rotatorischer Aus lenkung des Übertragungselementes 37 durch den ersten Antrieb 3 das in Eingriff stehen der zweiten Verzahnung 73 mit dem Abtriebsteil 69 gewährleistet ist. Das Übertragungselement 37 ist mit den Sensoren 13, 15 versehen, die die je weiligen Stellbewegung der Schaltwelle 12 detektierten.In the actuating device 1 shown in FIGS. 6 and 7, the drives 3 , 5 are connected via a transmission element 37 which is firmly connected to the control shaft 12 . This transmission element 37 comprises a segment wheel part 38 with a first toothing 71 which is in engagement with the driven part 67 of the drive 3 . When the drive 3 is actuated, the segment gear part 38 and thus the selector shaft 12 are driven in rotation. The transmission element 37 has a further toothing 73 which is arranged perpendicular to the first toothing 71 and parallel and coaxial to the selector shaft and which engages with the driven part 69 of the drive 5 . Due to the radial spacing of the teeth 71 , 73 to the selector shaft 12 , the initiated torque of the respective drive 3 , 5 is set. The toothing 71 , 73 are designed such that the control shaft 12 is decoupled by the drives 3 , 5 in the various directions of movement 7 , 9 can be driven. The second toothing 73 extends over a loading area in the circumferential direction coaxially to the selector shaft, so that when the transmission element 37 is rotatably steered by the first drive 3, the engagement of the second toothing 73 with the driven part 69 is ensured. The transmission element 37 is provided with the sensors 13 , 15 , which detected the respective actuating movement of the control shaft 12 .
Der übrige Aufbau, sowie die Funktionsweise dieser Stelleinrichtung 1 unter scheidet sich nicht von der anhand von Fig. 1 beschriebenen Stelleinrichtung 1. The rest of the structure and the mode of operation of this actuating device 1 do not differ from the actuating device 1 described with reference to FIG. 1 .
11
Stelleinrichtung
Actuator
22nd
Steuereinrichtung
Control device
33rd
erster Antrieb
first drive
55
zweiter Antrieb
second drive
66
Getriebe
transmission
77
erste Bewegungsrichtung
first direction of movement
99
zweite Bewegungsrichtung
second direction of movement
1111
Ausgangselement
Output element
1212th
Schaltwelle
Selector shaft
1313
Sensor
sensor
1515
Sensor
sensor
1717th
Inkrementalgeber
Incremental encoder
1919th
Inkrementalgeber
Incremental encoder
2121
Elektromotor
Electric motor
2323
Elektromotor
Electric motor
2424th
Offset
Offset
2525th
Anschlag
attack
2626
Gang zugeordn. Position
Assigned gear. position
2727
Anschlag
attack
2929
Sensor
sensor
3131
Gassenwahlrichtung
Lane selection direction
3333
Gangwahlrichtung
Gear selection direction
3535
Zeitmeßmittel
Time measuring device
3737
Übertragungselement
Transmission element
3838
Segmentradteil
Segment wheel part
3939
Gangschalthebel
Gear shift lever
4040
Schaltstellung
Switch position
4141
Sensor
sensor
4343
Schaltkulisse
Shifting gate
4545
nicht flüchtiger Speicher
non-volatile memory
4747
Fahrgänge zugeordnete SOLL-Position
TARGET position assigned to gears
4949
Referenzpunkt
Reference point
5151
Notreferenzpunkt
Emergency reference point
5353
Wechselstellung
Change position
5454
Leerlaufstellung
Idle position
5555
Notfunktion
Emergency function
5757
Speicher
Storage
5959
Leistungsaufnahmedetektor
Power consumption detector
6161
Radialverzahnung
Radial teeth
6363
Axialverzahnung
Axial toothing
6565
Sensor
sensor
6767
Abtriebsteil
Stripping section
6969
Antriebsteil
Drive part
7171
Verzahnung
Gearing
7373
Verzahnung
Gearing
7575
Rutschkupplung
Slip clutch
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: ZF SACHS AG, 97424 SCHWEINFURT, DE |
|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |