Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
METHOD FOR DETERMINING A CHARACTERISTIC CURVE OF A DEVICE FOR ACTIVATING AN ACTIVATION ELEMENT OF THE VEHICLE, PREFERABLY OF A PEDAL FORCE SIMULATOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/098874
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for determining a characteristic curve of a device for activating an activation element of a vehicle, preferably of a pedal force simulator, by means of which characteristic curve haptic feedback about a predefined force/travel behaviour is conveyed to the activation element. In a method in which the characteristic curve can be reliably determined, a lower and upper stop of the activation element are determined by means of a learning routine, wherein the lower and/or the upper stop of the activation element are/is activated repeatedly, and it is independently checked by means of the learning routine whether the measured lower and/or upper stop are/is within a predefined tolerance range.

Inventors:
SCHMITT WERNER (DE)
Application Number:
PCT/DE2019/100953
Publication Date:
May 22, 2020
Filing Date:
November 05, 2019
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG (DE)
International Classes:
F16D48/06
Foreign References:
DE102010044402A12012-03-08
US20080215221A12008-09-04
DE202013003648U12013-05-27
DE102016218612A12017-04-27
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche

1. Verfahren zur Bestimmung einer Kennlinie einer Vorrichtung zur Betätigung eines Be tätigungselements eines Fahrzeuges, vorzugsweise eines Pedalkraftsimulators, durch welche an dem Betätigungselement (3) eine haptische Rückmeldung über ein vorgegebenes Kraft- Weg-Verhalten vermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein unterer und ein oberer An schlag des Betätigungselementes (3) durch eine Lernroutine bestimmt wird, wobei der untere und/oder der obere Anschlag des Betätigungselementes (3) mehrfach betätigt wird und die Lernroutine eigenständig prüft, ob der gemessene untere und/oder obere Anschlag innerhalb einem vorgegebenen Toleranzbereich liegt.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Lernroutine bei jeder Betätigung des Betätigungselementes (3) den jeweiligen von dem Betätigungselement (3) zu rückgelegten Maximalweg ermittelt und diesen mit dem Toleranzbereich abgleicht.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zurückgelegte Maximalweg durch einen Maximalwert für den oberen Anschlag und einen Minimalwert für den unteren Anschlag gebildet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 , 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Toleranzbe reich eine Hysterese aufweist.

5. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass die Anzahl der Betätigungen des Betätigungselementes (3) in der Lernroutine festgelegt wird.

6. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass der in der Lernroutine abgespeicherte Toleranzbereich kalibrierbar ist.

7. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass bei eingehaltenem Toleranzbereich aus den gemessenen Maximalwerten des oberen Anschlages bzw. den gemessenen Minimalwerten des unteren Anschlages jeweils ein Mittelwert gebildet wird, der abgespeichert wird.

8. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass die Ermittlung der Kennlinie während einer Inbetriebnahme eines Kupplungs betätigungssystems (1) erfolgt, wobei bei durch den Maximalweg eingehaltenem Toleranzbe reich eine Markierung in der Lernroutine gesetzt wird.

9. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass bei einer Überschreitung des Toleranzbereiches durch die Maximalwerte des oberen und/oder die Minimalwerte des unteren Anschlages oder bei Nichteinhaltung der An zahl der vorgegebenen Betätigung des Betätigungselementes (3) eine Fehlermeldung ausge geben wird.

10. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass als Betätigungselement ein Kupplungspedal (3) verwendet wird, welches zur Erfassung des zurückgelegten Maximalweges mit einer Sensoreinheit (6) in einer Wirkverbin dung steht.

Description:
Verfahren zur Bestimmung einer Kennlinie einer Vorrichtung zur Betätigung eines Betä- tiqunqselements eines Fahrzeuqes, vorzuqsweise eines Pedalkraftsimulators

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung einer Kennlinie einer Vorrichtung zur Be tätigung eines Betätigungselements eines Fahrzeuges, vorzugsweise eines Pedalkraftsimula tors, durch welches an dem Betätigungselement eine haptische Rückmeldung über ein vorge gebenes Kraft-Weg-Verhalten vermittelt wird.

Aus der DE 10 2016 218 612 A1 sind eine Reibungskupplungseinrichtung und ein Verfahren zum Betätigen einer Reibungskupplungseinrichtung bekannt. Die Reibungskupplungseinrich tung, die insbesondere für einen Antriebsstrang eines Brennkraftmaschine-getriebenen Kraft fahrzeuges vorgesehen ist, weist eine elektrische Steuereinrichtung, eine Reibungskupplung, eine der Reibungskupplung zugeordnete und mit der Steuereinrichtung signalleitend verbun dene erste Aktoreinrichtung, ein Kupplungspedal sowie eine dem Kupplungspedal zugeordne te und mit der Steuereinrichtung signalleitend verbundene Sensoreinrichtung auf, wobei die Reibungskupplungseinrichtung eine dem Kupplungspedal zugeordnete und mit der Steuerein richtung signalleitend verbundene zweite Aktoreinrichtung aufweist und ein Verfahren zum Be tätigen einer derartigen Reibungskupplungseinrichtung, wobei mithilfe der zweiten Aktua toreinrichtung über das Kupplungspedal ein Signal ausgegeben wird. Insbesondere ist die Reibungskupplungseinrichtung als Clutch-by-wire-System ausgebildet und die zweite Aktua toreinrichtung stellt einen aktiven Kupplungspedalsimulator dar. Mittels dieses Kupplungspe dalsimulators wird der Fahrer auf den Zustand der Kupplung hingewiesen, was durch hapti sche Veränderungen am Kupplungspedal ermöglicht wird. Um dies zu ermöglichen, muss vorab eine Kennlinie des Kupplungspedalsimulators ermittelt werden, um eine korrekte Funk tion während des Betriebes der Kupplung zu gewährleisten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Bestimmung einer Kennlinie ei ner Vorrichtung zur Betätigung des Kupplungspedals anzugeben, bei welchem eine zuverläs sige Betätigung des Kupplungspedals bei Aufnahme der Kennlinie gewährleistet wird.

Erfindungsgemäß ist die Aufgabe dadurch gelöst, dass ein unterer und ein oberer Anschlag des Betätigungselementes durch eine Lernroutine bestimmt wird, wobei der untere und/oder der obere Anschlag des Betätigungselementes mehrfach betätigt wird und die Lernroutine ei genständig prüft, ob der gemessene untere und/oder obere Anschlag innerhalb eines vorge gebenen Toleranzbereiches liegt. Durch die mehrfache Betätigung des Kupplungspedals zur Einstellung des unteren bzw. des oberen Anschlages wird sichergestellt, dass insbesondere auch der untere Anschlag korrekt erreicht wird und deshalb dieser auch gelernt werden kann. Dies wird insbesondere dadurch gewährleistet, dass bei mehrfacher Betätigung des Kupp lungspedals die Wahrscheinlichkeit steigt, das der jeweilige Anschlag korrekt betätigt wurde.

Vorteilhafterweise ermittelt die Lernroutine bei jeder Betätigung des Betätigungselementes den jeweiligen von dem Betätigungselement zurückgelegten Maximalweg und gleicht diesen mit dem Toleranzbereich ab. Nur wenn der Maximalweg, der nun mehrfach gemessen wird, innerhalb des Toleranzbereiches liegt, wird die Bestimmung der Kennlinie als abgeschlossen betrachtet. Wird der Toleranzbereich überschritten, erkennt die Lernroutine den Vorgang als fehlerhaft.

In einer Ausgestaltung wird der zurückgelegte Maximalweg durch einen Maximalwert für den oberen Anschlag und einen Minimalwert für den unteren Anschlag gebildet. Durch den Ver gleich dieser Maximal- bzw. Minimalwerte lässt sich einfach elektronisch erkennen, ob der obere und/oder auch der untere Anschlag tatsächlich durch die Betätigung des Kupplungspe dals erreicht wurden.

In einer Variante weist der Toleranzbereich eine Hysterese auf. Infolge der Hysterese werden geringfügige Abweichungen innerhalb des Maximalwertes für den oberen Anschlag und des Minimalwertes für den unteren Anschlag zugelassen und trotzdem auf die Erreichung des je weiligen Anschlages geschlossen.

In einer Ausführungsform wird die Anzahl der Betätigungen des Betätigungselementes in der Lernroutine festgelegt. Somit kann die Anzahl der Betätigungen für jeden Typ des Pedalkraft simulators auf diesen abgestimmt werden.

In einer Weiterbildung ist der in der Lernroutine abgespeicherte Toleranzbereich kalibrierbar, so dass entsprechende Streuungen des Toleranzbereiches entsprechend dem zu testenden Pedalkraftsimulator berücksichtigt werden können.

Vorteilhafterweise wird bei eingehaltenem Toleranzbereich aus den gemessenen Maximalwer ten des oberen Anschlages bzw. den gemessenen Minimalwerten des unteren Anschlages jeweils ein Mittelwert gebildet, der abgespeichert wird. Aus den abgespeicherten Mittelwerten wird dann die entsprechende Kennlinie der Vorrichtung zur Betätigung des Betätigungsele mentes ermittelt. In einer Ausgestaltung erfolgt die Ermittlung der Kennlinie während einer Inbetriebnahme ei nes Kupplungsbetätigungssystems, wobei bei durch die Maximal- bzw. Minimalwerte einge haltenem Toleranzbereich eine Markierung in der Lernroutine gesetzt wird. Mithilfe dieser Markierung wird der Lernvorgang abgeschlossen.

In einer weiteren Ausführungsform wird bei einer Überschreitung des Toleranzbereiches durch die Maximalwerte des oberen Anschlages und/oder die Minimalwerte des unteren Anschlages oder bei Nichteinhaltung der Anzahl der vorgegebenen Betätigungen des Betätigungselemen tes eine Fehlermeldung ausgegeben. In diesen Fällen muss das Verfahren noch einmal neu gestartet werden.

In einer weiteren Variante wird als Betätigungselement ein Kupplungspedal verwendet, wel ches zur Erfassung des zurückgelegten Maximalweges mit einer Sensoreinheit in einer Wirk verbindung steht.

Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Eine davon soll anhand der in der Zeichnung dargestellten Figur näher erläutert werden.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Prinzipdarstellung eines elektro-hydraulischen Kupplungsbetätigungssystems.

In Fig. 1 ist eine Prinzipdarstellung eines elektro-hydraulischen Kupplungsbetätigungssystems dargestellt, welches auch als Clutch-by-wire-System bezeichnet wird. Das elektro

hydraulische Kupplungsbetätigungssystem 1 umfasst einen Pedalkraftsimulator 2, der me chanisch mit einem Kupplungspedal 3 verbunden ist. Das Kupplungspedal 3 betätigt über eine Kolbenstange 4 einen, in dem Pedalkraftsimulator 2 axial beweglich gelagerten Kolben 5. Die Bewegung des Kolbens 5 wird von einer Wegsensor-Einheit 6 detektiert, die mit dem Pedal kraftsimulator 2 verbunden und vorzugsweise in diesen integriert ist. Über eine elektrische Lei tung 7 ist die Wegsensor-Einheit 6 mit einer Steuereinheit 8 verbunden. Die Steuereinheit 8 ist über eine Leitung 10 mit einen Aktor 9 verbunden, der die Kupplung 1 1 ansteuert.

Die Wegsensor-Einheit 6 kann aber alternativ auch am Kupplungspedal 3 angeordnet sein.

Die Pedalposition wird von der Steuereinheit 8 zusammen mit weiteren Daten, wie Fahrzeug signale 12, interpretiert. Hieraus wird ein Kupplungsmoment ermittelt, welches durch einen Elektromotor 13 mit Spindeltrieb 14 eingestellt wird und durch dessen Bewegung über Geber- 15 und Nehmerzylinder 16 auf die Kupplung 1 1 übertragen wird. Bei einem solchen Kupplungsbetätigungssystem 1 muss vorab im Rahmen der Inbetriebnah me die Kennlinie des Pedalkraftsimulators 2 oder des Kupplungspedals 3 ermittelt werden. Dazu wird die Steuereinheit 8 mit einem nicht weiter dargestellten externen Tester verbunden, welcher eine Lernroutine umfasst. In der Lernroutine ist die Anzahl der benötigten Betätigun gen des Kupplungspedals 3 zur Erfassung eines Maximalwertes bzw. eines Minimalwertes des durch das Kupplungspedal 3 bzw. des Pedalkraftsimulators 2 zurückgelegten Maximal weges abgespeichert. Gleichzeitig ist ein Toleranzbereich in Form einer geringen Hysterese abgelegt, um zugelassene Streuungen bei der Bestimmung von Maximal- bzw. Minimalwerte des Maximalweges des Kupplungspedals 3 zu erlauben. Die Anzahl der benötigten Betäti gungen bzw. die zugelassene Streuung wird dabei je nach zu prüfendem Pedalkraftsimulator 2 in der Lernroutine festgelegt.

Nach dem Starten der Lernroutine durch den externen Tester betätigt ein Bediener das Kupp lungspedal 3 entsprechend der in der Lernroutine vorgesehenen Vorgabe, beispielsweise zweimal. Das bedeutet, dass das Kupplungspedal 3 gedrückt, losgelassen, nochmals ge drückt und wieder losgelassen wird. Dabei werden zwei Minimalwerte für den unteren An schlag und zwei Maximalwerte für den oberen Anschlag des Kupplungspedals 3 durch die Wegsensor-Einheit 6 ermittelt und der Steuereinheit 8 zugeführt. Anschließend wird geprüft, ob durch diese Minimal- bzw. Maximalwerte ein Toleranzbereich verletzt wird. Bei eingehalte nem Toleranzbereich werden aus den jeweils zwei Minimalwerten und den jeweils zwei Maxi malwerten Mittelwerte der Position für den oberen und den unteren Anschlag berechnet und in der Steuereinheit 8 abgespeichert. Anschließend wird durch die Steuereinheit 8 in der Lern routine ein End-off-Line-Flag gesetzt, was verdeutlicht, dass die Lernroutine erfolgreich abge schlossen ist. Wird durch die Steuereinheit 8 detektiert, dass die Toleranzbereiche überschrit ten sind, wird eine Fehlermeldung ausgegeben. Die Fehlermeldung wird ebenfalls ausgege ben, wenn nicht die vorgegebene Anzahl der Betätigungen des Kupplungspedals 3 durch den Bediener erfolgt ist, da somit keine zuverlässige Aussage über die Erfassung des oberen und des unteren Anschlages möglich ist.

Aus den bei positiver Bewertung der Maximal- bzw. Minimalwerte gebildeten Mittelwerten wird dann in der Steuereinheit 8 die Kennlinie des Pedalkraftsimulators 2 eingestellt und für den weiteren Betrieb des Kupplungsbetätigungssystems 1 zur Verfügung gestellt. Bezuqszeichenliste 1 Kupplungsbetätigungssystem

2 Pedalkraftsimulator

3 Kupplungspedal

4 Kolbenstange

5 Kolben

6 Wegsensor-Einheit

7 Elektrische Leitung

8 Steuereinheit

9 Aktor

10 Leitung

11 Kupplung

12 Fahrzeugsignale

13 Elektromotor

14 Spindeltrieb

15 Geberzylinder

16 Nehmerzylinder