DE112009000860T5 - Flash Memory Signature Calibration - Google Patents
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Abstract
Kupplungsvorrichtungssystem zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug (30), wobei das Kupplungsvorrichtungssystem Folgendes aufweist:
eine Kupplungsvorrichtung (10), die Folgendes aufweist:
ein Antriebselement (12) und mindestens ein Abtriebselement (14);
mindestens eine regulierende Kupplungsbaugruppe (50), die das Antriebselement (12) selektiv mit dem mindestens einen Abtriebselement (14) koppelt, wobei die regulierende Kupplungsbaugruppe (50) ein elektrisches Kupplungsbetätigungselement (54) und eine Mehrzahl von Kupplungsplatten (80) aufweist, wobei von der Mehrzahl von Kupplungsplatten (80) mindestens eine erste Kupplungsplatte (82) mit dem Antriebselement (12), und mindestens eine zweite Kupplungsplatte (84) mit dem mindestens einen Abtriebselement (14) gekoppelt und an die mindestens eine erste Kupplungsplatte (82) angrenzend angeordnet ist, und
einen in die Kupplungsvorrichtung (10) integrierten Speicherchip (88), der zur Speicherung von Daten konfiguriert ist, die sich auf mindestens ein gemessenes Merkmal der Kupplungsvorrichtung (10) beziehen, wobei der Speicherchip (88) so konfiguriert ist, dass er mit einem Fahrzeugregler (42) kommuniziert.A coupling device system for use in a motor vehicle (30), the coupling device system comprising:
a coupling device (10) comprising
a drive element (12) and at least one output element (14);
at least one regulating clutch assembly (50) selectively coupling the drive member (12) to the at least one output member (14), the regulating clutch assembly (50) including an electric clutch operating member (54) and a plurality of clutch plates (80), wherein at least one first clutch plate (82) is coupled to the drive element (12) of the plurality of clutch plates (80) and at least one second clutch plate (84) is coupled to the at least one output element (14) and disposed adjacent to the at least one first clutch plate (82) is and
a memory chip (88) integrated into the coupling device (10) configured to store data relating to at least one measured characteristic of the coupling device (10), wherein the memory chip (88) is configured to interface with a vehicle controller (42) communicates.
Description
HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION
1. Anwendungsbereich der Erfindung1. Scope of the invention
Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen Kupplungsbaugruppen. Genauer ausgedrückt betrifft die Erfindung elektrisch betätigte Kupplungsbaugruppen.The present invention generally relates to coupling assemblies. More particularly, the invention relates to electrically actuated clutch assemblies.
2. Beschreibung des Standes der Technik2. Description of the Related Art
Durch elektromagnetische Spulen aktivierte oder energiebeaufschlagte Kupplungen sind gängige Komponenten bei sich drehenden Kraftübertragungssystemen, sowohl bei ortsfesten Anwendungen als auch bei Kraftfahrzeugen. Solche elektromagnetischen Kupplungen können dahingehend grob charakterisiert werden, ob sie eine Zweipunkt-Energieübertragung oder eine regulierende Energieübertragung bereitstellen. Im ersten Fall werden Klauenkupplungen verwendet, die Hilfssynchronisationsvorrichtungen umfassen können, während im letzteren Fall Reibkupplungspackungen mit einer Mehrzahl von verschachtelten Reibplatten oder -scheiben verwendet werden. In beiden Fällen aktiviert ein elektromagnetisches Betätigungselement, das Komponenten der Kupplung nach der Energiebeaufschlagung mit einer Translationsbewegung verlagert oder zusammendrückt, die Kupplung und deaktiviert die Kupplung nach der Abschaltung wieder oder löst diese.Electromagnetic coil activated or energized clutches are common components in rotating power transmission systems, both in fixed applications and in motor vehicles. Such electromagnetic clutches may be broadly characterized as providing two-point energy transfer or regulatory energy transfer. In the first case, jaw clutches are used, which may include auxiliary synchronization devices, while in the latter case friction clutch packs are used with a plurality of nested friction plates or discs. In either case, an electromagnetic actuator that displaces or compresses components of the clutch after energizing with a translational movement activates the clutch and disables or disengages the clutch after shutdown.
Eine Art von Drehmomentübertragungsvorrichtungen in Form einer elektrisch betätigten Kupplung überträgt proportional Drehmoment von einer Antriebswelle zu einer Abtriebswelle auf der Grundlage des einem elektrischen Stellglied zugeführten Stromes (zugeführt als Konstantstrompegel auf der Grundlage der zugeführten Spannung, oder mit einem mittleren Pegel durch Impulsbreitenmodulation von zugeführter Spannung oder in einer anderen Modulationsart). Jede Konstruktion erfordert die Zufuhr einer bestimmten Strommenge auf das elektrische Stellglied, um die Kupplung zu veranlassen, einen gegebenen Drehmomentwert zu übertragen.One type of torque transmitting device in the form of an electrically actuated clutch proportionally transmits torque from a drive shaft to an output shaft based on the current supplied to an electric actuator (supplied as a constant current level based on the supplied voltage or at a mid level by pulse width modulation of supplied voltage or in another modulation type). Each design requires the supply of a certain amount of current to the electric actuator to cause the clutch to transmit a given torque value.
Es besteht ein dauerhafter Druck in Richtung einer Verringerung des Verbrauchs von elektrischem Strom Stromverbrauchs von Kraftfahrzeugkomponenten, um den Kraftstoffverbrauch zu senken und noch weitere Vorteile durch diese Verringerung zu erzielen. Durch interaktive Drehmoment-Management-Systeme wurden Regeldrehmoment-Rückkopplungssysteme bereitgestellt, die den zugeführten Drehmomentbetrag messen, um den Mindestbetrag an erforderlichem Drehmoment zu bestimmen. Die Zufuhr des Mindestbetrages an erforderlichem Drehmoment ist hilfreich bei der Verringerung des Verbrauchs von elektrischem Strom und kann auch Verschleiß bei Komponenten verringern. Auf ähnliche Weise besteht auch Bedarf an der Bereitstellung einer genauen Drehmomentübertragung, um die Fahrzeugdynamik auf vorgeschriebene Weise zu beeinflussen, die eine erhöhte Fahrzeugstabilität fördert. Um diese Funktionalität zu bieten, muss der während dieses Vorgangs auf die Räder übertragene Drehmomentbetrag und somit der Bedarf an Drehmomentrückkopplung bekannt sein.There is a continuing pressure to reduce the consumption of electric power consumption of automotive components in order to reduce fuel consumption and to gain even more benefits from this reduction. Control torque feedback systems have been provided by interactive torque management systems that measure the amount of torque applied to determine the minimum amount of torque required. The supply of the minimum amount of torque required is helpful in reducing the consumption of electric current and may also reduce component wear. Similarly, there is also a need to provide accurate torque transfer to dictate vehicle dynamics in a prescribed manner that promotes increased vehicle stability. To provide this functionality, the amount of torque transferred to the wheels during this process, and thus the need for torque feedback, must be known.
Einige Drehmomentübertragungsvorrichtungen weisen ein elektrisches Kupplungsbetätigungselement mit einer Magnetspule auf. Eine Magnetspule ist eine Drahtspule, die eine Magnetkraft bereitstellt, wenn ein Strom durch sie hindurchgeschickt wird. Ein Magnet kann geregelte Magnetfelder erzeugen, und deshalb werden Magnete oftmals als Elektromagnete verwendet, um Linienkräfte zu erzeugen. Dementsprechend weist eine Magnetspule einen feststehenden Stator und einen beweglichen Anker auf. Magnetspulen können in vielen Anwendungen verwendet werden, wie zum Beispiel in aktiv geregelten Kupplungen und Differenzialen. Bei diesen Arten von Anwendungen ist es üblich, der Magnetspule einen bekannten Eingangsbetrag zuzuführen, um eine vorhersagbare Abgabeleistung zu erhalten. Ein Faktor, der die Kraftabgabe einer Magnetspule jedoch beeinflusst, ist der zwischen dem Stator und dem Anker vorhandene Luftspalt. Bei einer in einer Allradantriebs-(AWD)-Kupplung verwendeten Magnetspule war es bisher schwierig, den Luftspalt direkt zu messen oder zu überwachen. Deshalb ist es schwierig, den Eingangsbetrag vorherzusagen, der erforderlich ist, um gewünschte Abgabebeträge zu erhalten.Some torque transmitting devices include an electric clutch operating member having a solenoid. A solenoid is a wire coil that provides a magnetic force when a current is passed through it. A magnet can generate regulated magnetic fields, and therefore magnets are often used as electromagnets to generate line forces. Accordingly, a solenoid has a fixed stator and a movable armature. Solenoids can be used in many applications, such as actively controlled clutches and differentials. In these types of applications, it is common practice to apply a known amount of input to the solenoid to obtain a predictable output. However, one factor that affects the power output of a solenoid is the air gap between the stator and the armature. In a solenoid used in an AWD clutch, it has been difficult to directly measure or monitor the air gap. Therefore, it is difficult to predict the input amount required to obtain desired delivery amounts.
Auf Grund von Herstellungs- und Komponentenvariationen zwischen Einheiten mit einer gegebenen Konstruktion variiert der tatsächliche Strom, der zur Erzeugung einer bestimmten Drehmomentübertragung erforderlich ist. Mit anderen Worten ist bei einem gegebenen Strom der Drehmomentbetrag, den jede Einheit überträgt, oftmals unterschiedlich. Somit ist typischerweise die genaue Kalibrierungskurve der Kupplungsvorrichtung unbekannt, mit anderen Worten, der genaue Betrag des Eingangsstroms, der erforderlich ist, um eine gewünschte Drehmomentabgabe zu erreichen, ist nicht genau bekannt. Deshalb muss dieser geschätzt werden, und dafür wurden unterschiedliche Mittel verwendet. Es besteht immer noch ein Bedarf dahingehend, dass ein Fahrzeugregler in der Lage ist, den Strombetrag genauer zu bestimmen, der für das Erreichen einer gegebenen Drehmomentabgabe erforderlich ist.Due to manufacturing and component variations between units of a given design, the actual current required to produce a particular torque transfer varies. In other words, for a given stream, the amount of torque that each unit transmits is often different. Thus, typically, the exact calibration curve of the coupling device is unknown, in other words, the exact amount of input current required to achieve a desired torque output is not accurately known. Therefore, it has to be estimated and different means have been used. There is still a need for a vehicle controller to be able to more accurately determine the amount of current required to achieve a given torque output.
Eine Antriebsstrangregelung (PCU/Powertrain control unit) kann so ausgestaltet sein, dass sie Strom zuführt, um das elektrische Stellglied wenn gewünscht in Eingriff zu nehmen. Bei einem Beispiel wird Drehmoment von einem Frontantriebsdifferenzialgetriebe auf eine Hinterachse eines Kraftfahrzeuges übertragen. Da die Menge an Strom schwankt, die für die Übertragung jedes einer Reihe von gewünschten Drehmomenten erforderlich ist, werden vorhandene Antriebsstrangregelungen so programmiert, dass sie Mittelwerte verwenden. Dies hat Uneinheitlichkeiten zwischen Fahrzeugen zum Ergebnis, wenn die Drehmomentübertragungsvorrichtung in Eingriff genommen wird. Als Ergebnis wird möglicherweise zu viel oder zu wenig Drehmoment übertragen, was zu einem harten oder weichen Eingriff zum Beispiel der Hinterachse führen kann.A powertrain control unit (PCU) may be configured to supply power to engage the electric actuator if desired. For an example Torque is transmitted from a front-wheel differential to a rear axle of a motor vehicle. As the amount of power required to transmit each of a number of desired torques varies, existing powertrain controls are programmed to use averages. This results in inconsistencies between vehicles when the torque transmitting device is engaged. As a result, too much or too little torque may be transmitted, which may result in hard or soft engagement with, for example, the rear axle.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNGBRIEF SUMMARY OF THE INVENTION
Durch die Erfüllung des oben genannten Bedarfs sowie die Beseitigung der aufgezählten Nachteile und anderer Begrenzungen des Standes der Technik stellt die vorliegende Erfindung ein Kupplungsvorrichtungssystem bereit, das derart konfiguriert ist, dass es einem Fahrzeugregler eine Kalibrierungskurve bereitstellt, die genau der Kalibrierungskurve der bestimmten Kupplungsvorrichtung des Fahrzeuges entspricht.By satisfying the above needs, as well as overcoming the enumerated disadvantages and other limitations of the prior art, the present invention provides a coupling device system configured to provide a calibration curve to a vehicle controller that closely matches the calibration curve of the particular vehicle coupling device equivalent.
Bei einem Aspekt ist ein Kupplungsvorrichtungssystem zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug mit einer Kupplungsvorrichtung und einem Speicherchip vorgesehen. Die Kupplungsvorrichtung weist ein Antriebselement, mindestens ein Abtriebselement und mindestens eine regulierende Kupplungsbaugruppe auf, die das Antriebselement selektiv mit dem Abtriebselement koppelt. Die regulierende Kupplungsbaugruppe weist ein elektrisches Kupplungsbetätigungselement und eine Gruppe von Kupplungsplatten auf. Die Gruppe von Kupplungsplatten umfasst eine oder mehrere erste Kupplungsplatten, die mit dem Antriebselement gekoppelt sind, und eine oder mehrere mit dem Abtriebselement gekoppelte zweite Kupplungsplatten, die an die erste(n) Kupplungsplatte(n) angrenzend angeordnet ist/sind. Der Speicherchip ist in die Kupplungsvorrichtung integriert und ist zur Speicherung von Daten konfiguriert, die sich auf mindestens ein gemessenes Merkmal der Kupplungsvorrichtung beziehen. Der Speicherchip ist auch so konfiguriert, dass er mit einem Fahrzeugregler kommuniziert.In one aspect, a coupling device system for use in a motor vehicle having a coupling device and a memory chip is provided. The clutch device includes a drive element, at least one output element and at least one regulating clutch assembly that selectively couples the input member to the output member. The regulating clutch assembly includes an electric clutch operating member and a group of clutch plates. The group of clutch plates includes one or more first clutch plates coupled to the drive element and one or more second clutch plates coupled to the output element disposed adjacent the first clutch plate (s). The memory chip is integrated with the coupling device and is configured to store data related to at least one measured feature of the coupling device. The memory chip is also configured to communicate with a vehicle controller.
Bei einem anderen Aspekt wird ein Verfahren zur Bereitstellung einer Kalibrierungskurve einer Kupplungsvorrichtung, die ein elektrisches Kupplungsbetätigungselement mit einer Magnetspulenbaugruppe für einen Fahrzeugregler aufweist, bereitgestellt. Das Verfahren umfasst Schritte des Messens von mindestens einem Merkmal der Kupplungsvorrichtung, was charakteristische Daten zum Ergebnis hat, Schreiben der charakteristischen Daten auf einen Speicherchip, wobei der Speicherchip mit einem Fahrzeugregler in Kommunikationsverbindung steht und in die Kupplungsvorrichtung integriert ist, und Übermittlung der charakteristischen Daten von dem Speicherchip zu dem Fahrzeugregler.In another aspect, there is provided a method of providing a calibration curve of a clutch device having an electric clutch operator with a solenoid assembly for a vehicle controller. The method includes steps of measuring at least one feature of the coupling device resulting in characteristic data, writing the characteristic data to a memory chip, wherein the memory chip is in communication with a vehicle controller and integrated with the coupling device, and transmitting the characteristic data of the memory chip to the vehicle controller.
Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung sind für Fachleute nach Durchsicht der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen und die Ansprüche, die an diese Patentschrift angehängt und Teil davon sind, offensichtlich.Other objects, features and advantages of the invention will become apparent to those skilled in the art upon review of the following specification with reference to the drawings and claims appended to and part of this specification.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNGDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Unter nun erfolgender Bezugnahme auf
Eine digitale Antriebsstrangregelung (PCU/Powertrain control unit)
Unter nun erfolgender Bezugnahme auf
Die regulierende Kupplungsbaugruppe
Das elektrische Kupplungsbetätigungselement
Nachdem sie zusammengedrückt ist, nimmt die Steuerkupplungspackung
Nach dem Zusammendrücken überträgt die Hauptkupplungspackung
Die Kupplung
Weiterhin könnten die Magnetspule
Wenn sie mit einem elektrischen Strom beaufschlagt wird, erzeugt die Magnetspule
Wenn ein Magnetfluss Φ erzeugt wird, wirkt eine Magnetkraft f auf den Anker
Bei modernen Kupplungsvorrichtungssystemen ist es wünschenswert, den Eingangsstrom zu bestimmen, der zur Erzeugung einer bestimmten Drehmomentabgabe erforderlich ist. Daher wird eine Kalibrierungskurve gewöhnlich auf einem Prüfstand am Ende einer Fertigungsstraße für Kupplungsvorrichtungen erhalten. Typischerweise umfasst die Kalibrierungskurve die Messung des von der Kupplungsvorrichtung
Die Kupplungsvorrichtung
Alle wünschenswerten Daten der Kupplungsvorrichtung
Der Speicherchip
Während oder nach der Montage des Fahrzeuges wird das einzigartige Drehmomentprofil oder die Kalibrierungskurve für die bestimmte Einheit der Kupplungsvorrichtung
Der Speicherchip
Bei einigen Formen der vorliegenden Erfindung kann der Speicherchip
Der Speicherchip
Es wird daher bevorzugt, dass der Speicherchip
Die Alternative bestünde darin, dass unter Bezugnahme auf
Bei einigen Formen könnte der Speicherchip
In anderen Fällen kann das elektrische Kupplungsbetätigungselement
Unter nun erfolgender Bezugnahme auf
Das Verfahren
Das Verfahren
Wie Fachleute leicht erkennen werden, ist die obige Beschreibung als eine Veranschaulichung der Umsetzung der Grundzüge dieser Erfindung gedacht. Die Beschreibung soll den Umfang oder die Anwendung dieser Erfindung insofern nicht einschränken, als die Erfindung Änderungen, Abwandlungen und Veränderungen erfahren kann, ohne von dem Gedanken dieser Erfindung, wie er in den nachfolgenden Ansprüchen definiert ist, abzuweichen.As those skilled in the art will readily appreciate, the above description is intended as an illustration of the implementation of the principles of this invention. The description is not intended to limit the scope or application of this invention in that the invention is susceptible to changes, modifications, and alterations without departing from the spirit of this invention as defined in the following claims.
ZUSAMMENFASSUNGSUMMARY
Ein Kupplungsvorrichtungssystem zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug ist mit einer Kupplungsvorrichtung und einem Speicherchip versehen. Die Kupplungsvorrichtung weist ein Antriebselement, ein Abtriebselement und mindestens eine regulierende Kupplungsbaugruppe auf, die das Antriebselement selektiv mit dem Abtriebselement koppelt. Die regulierende Kupplungsbaugruppe umfasst ein elektrisches Kupplungsbetätigungselement und Kupplungsplatten. Die Kupplungsplatten umfassen mindestens eine erste Kupplungsplatte, die mit dem Antriebselement gekoppelt ist, und mindestens eine mit dem Abtriebselement gekoppelte zweite Kupplungsplatte. Die zweite Kupplungsplatte ist an die erste Kupplungsplatte angrenzend angeordnet. Der Speicherchip ist in die Kupplungsvorrichtung integriert und ist zur Speicherung von Daten konfiguriert, die sich auf ein gemessenes Merkmal der Kupplungsvorrichtung beziehen. Der Speicherchip ist auch so konfiguriert, dass er mit einem Fahrzeugregler kommuniziert. Ein Verfahren zur Bereitstellung einer Kalibrierungskurve der Kupplungsvorrichtung für den Fahrzeugregler ist ebenfalls offenbart.A clutch device system for use in a motor vehicle is provided with a clutch device and a memory chip. The clutch device includes a drive member, an output member and at least one regulating clutch assembly that selectively couples the input member to the output member. The regulating clutch assembly includes an electric clutch actuator and clutch plates. The clutch plates include at least a first clutch plate coupled to the drive element and at least one second clutch plate coupled to the output element. The second clutch plate is disposed adjacent to the first clutch plate. The memory chip is integrated with the coupling device and is configured to store data relating to a measured feature of the coupling device. The memory chip is also configured to communicate with a vehicle controller. A method of providing a calibration curve of the clutch controller for the vehicle controller is also disclosed.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- US 6905008 [0018, 0024] US 6905008 [0018, 0024]
- US 5839328 [0018] US 5839328 [0018]
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Family Applications (1)
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