DE102016201049A1 - Method for the exact setting of an operating point of a hydraulic actuator arrangement - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur genauen Einstellung eines Betriebspunktes einer hydraulischen Aktoranordnung, bei welcher eine Volumenstromquelle (7) über eine, mit einer Hydraulikflüssigkeit gefüllten Druckleitung (6) mit mindestens einem Hydraulikzylinder (13, 24, 25) verbunden ist, wobei ein Volumen der Hydraulikflüssigkeit über die Volumenstromquelle (7) geregelt wird und der Betriebspunkt einer Position der hydraulischen Aktoranordnung bei einem vorgegebenen Parameter einer durch die Aktoranordnung zu betätigenden Einrichtung (1, 2, 3, 4; 26) entspricht. Bei einem Verfahren, bei welchem Rechnerkapazität reduziert wird und trotzdem eine hochgenaue Einstellung des Betriebspunktes möglich ist, werden zur Ermittlung des Betriebspunktes ab Betätigungsbeginn der hydraulischen Aktoranordnung von der Volumenstromquelle (7) zurückgelegte Winkelinkremente (φIst) gezählt.The invention relates to a method for the precise adjustment of an operating point of a hydraulic actuator arrangement, wherein a volume flow source (7) via a, filled with a hydraulic fluid pressure line (6) with at least one hydraulic cylinder (13, 24, 25) is connected, wherein a volume of Hydraulic fluid is controlled by the volume flow source (7) and the operating point corresponds to a position of the hydraulic actuator assembly at a predetermined parameter to be actuated by the actuator assembly means (1, 2, 3, 4, 26). In a method in which computer capacity is reduced and nevertheless a highly accurate adjustment of the operating point is possible, the angle of incidence (φIst) covered by the volumetric flow source (7) is counted to determine the operating point from the beginning of actuation of the hydraulic actuator arrangement.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur genauen Einstellung eines Betriebspunktes einer hydraulischen Aktoranordnung, bei welcher eine Volumenstromquelle über eine, mit einer Hydraulikflüssigkeit gefüllten Druckleitung mit mindestens einem Hydraulikzylinder verbunden ist, wobei ein Volumen der Hydraulikflüssigkeit über die Volumenstromquelle geregelt wird und der Betriebspunkt einer Position der hydraulischen Aktoranordnung bei einem vorgegebenen Parameter einer durch die Aktoranordnung zu betätigenden Einrichtung entspricht. Des Weiteren ist ein Verfahren zur genauen Einstellung eines Betriebspunktes einer hydraulischen Getriebeaktorik nach Anspruch 8 und eine hydraulische Getriebeaktoranordnung nach Anspruch 9 vorgesehen.The invention relates to a method for the precise adjustment of an operating point of a hydraulic actuator arrangement in which a volume flow source is connected via a, filled with a hydraulic fluid pressure line with at least one hydraulic cylinder, wherein a volume of the hydraulic fluid is controlled by the volume flow source and the operating point of a position of the hydraulic Actuator arrangement corresponds to a predetermined parameter of a device to be actuated by the actuator arrangement. Furthermore, a method for accurately setting an operating point of a hydraulic transmission actuator according to
Hydraulische Aktoranordnungen werden insbesondere in Kraftfahrzeugen vielfältig eingesetzt. So können sie zum Betätigen einer Reibungskupplung oder zum automatischen Einlegen von Gängen in automatisierten Getrieben eingesetzt werden. Solche Hydraulikaktoranordnungen weisen dabei bestimmte Betriebspunkte in Form einer Position auf, an denen ein Gang eingelegt wird oder eine Kupplung beginnt, ein erstes Drehmoment zu übertragen. Hydraulic actuator arrangements are used in various ways, especially in motor vehicles. They can be used to operate a friction clutch or to automatically engage gears in automated transmissions. Such hydraulic actuator assemblies have certain operating points in the form of a position at which a gear is engaged or a clutch begins to transmit a first torque.
Aus der 10 2012 021 211 A1 ist ein Verfahren zur Ermittlung eines Einstellparameters für eine hydraulische Aktoranordnung in einem Kraftfahrzeugantriebsstrang bekannt. Diese hydraulische Aktoranordnung umfasst eine Pumpe und einen Hydraulikzylinder, wobei ein Druckanschluss der Pumpe mit einem Anschluss des Hydraulikzylinders verbunden ist. Der Einstellparameter stellt eine Funktion des Volumens des Fluids dar, das von der Pumpe zur Einstellung eines bestimmten Betriebspunktes der Anordnung zu fördern ist. Der Betriebspunkt wird dabei durch ein Wertepaar eines Betriebspunktdrehzahlwertes der Pumpe und eines Betriebspunktansteuerwertes der Pumpe definiert. Dies erfolgt durch Einregeln der Pumpe auf den Betriebspunktdrehzahlwert, so dass die Pumpe einen, dem Betriebspunktdrehzahlwert entsprechenden Volumenstrom fördert. Anschließend wird das Fluidvolumen über der Zeit bis zu einem Abschlussbetriebszustand der Aktoranordnung integriert, bei dem der Ansteuerwert der Pumpe kleiner/gleich dem Betriebspunktansteuerwert ist. Nachteilig bei dieser Anordnung ist die große Rechenkapazität, die zur genauen Einstellung des Betriebspunktes notwendig ist. From 10 2012 021 211 A1 a method for determining a setting parameter for a hydraulic actuator arrangement in a motor vehicle drive train is known. This hydraulic actuator assembly comprises a pump and a hydraulic cylinder, wherein a pressure port of the pump is connected to a port of the hydraulic cylinder. The adjustment parameter represents a function of the volume of fluid to be delivered by the pump for adjustment of a particular operating point of the assembly. The operating point is defined by a pair of values of an operating point speed value of the pump and an operating point driving value of the pump. This is done by adjusting the pump to the operating point speed value so that the pump delivers a volume flow corresponding to the operating point speed value. Subsequently, the fluid volume over time is integrated to a final operating state of the actuator assembly, wherein the drive value of the pump is less than / equal to the operating point driving value. A disadvantage of this arrangement is the large computing capacity, which is necessary for the exact adjustment of the operating point.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur genauen Bestimmung des Betriebspunktes anzugeben, bei welchem der Betriebspunkt schnell und trotzdem zuverlässig eingestellt werden kann.The invention has for its object to provide a method for accurate determination of the operating point, in which the operating point can be adjusted quickly and still reliable.
Erfindungsgemäß ist die Aufgabe dadurch gelöst, dass zur Ermittlung des Betriebspunktes ab Betätigungsbeginn der hydraulischen Aktoranordnung von der Volumenstromquelle zurückgelegte Winkelinkremente und/oder Umdrehungen gezählt werden. Dies hat den Vorteil, dass die Proportionalität zwischen dem Volumen, was von der Volumenstromquelle gefördert wird und den zurückgelegten Winkelinkrementen der Volumenstromquelle ausgenutzt wird, da ein vorgegebener Volumenhub pro Winkelinkrement der Volumenstromquelle erfolgt. Diese Proportionalität ist insbesondere immer dann gegeben, wenn pumpenbedingte Leckageverluste möglichst klein gehalten werden. Dadurch wird eine genauere Ansteuerung des Betriebspunktes unter Verzicht auf zusätzliche Sensoren der hydraulischen Aktoranordnung erreicht. According to the invention the object is achieved in that counted for the determination of the operating point from the beginning of actuation of the hydraulic actuator assembly of the volume flow source angle increments and / or revolutions are counted. This has the advantage that the proportionality between the volume, which is conveyed by the volumetric flow source and the traveled angle increments of the volumetric flow source, is utilized, since a predetermined volume stroke takes place per angular increment of the volumetric flow source. This proportionality is always given in particular when pump-related leakage losses are kept as small as possible. Thereby, a more accurate control of the operating point is achieved waiving additional sensors of the hydraulic actuator assembly.
In einer Weiterbildung werden eine Anzahl von Winkelinkrementen pro Umdrehung und vollständige Umdrehungen der Volumenstromquelle gezählt. Das Zählen der Winkelelemente stellt eine besonders einfache Methode zur Einstellung des Betriebspunktes dar.In a further development, a number of angular increments per revolution and complete revolutions of the volume flow source are counted. The counting of the angle elements represents a particularly simple method for setting the operating point.
Vorteilhafterweise erfolgt die Betätigung der hydraulischen Aktoranordnung aus einem annähernd druckfreien Zustand heraus. Eine Betätigung der hydraulischen Aktoranordnung, beispielsweise ein Schaltzeitpunkt der Ventile, stellt dabei das Zeichen des Zählbeginnes der Umdrehungen und/oder der Winkelinkremente, die von der Volumenstromquelle zurückgelegt werden, dar. Der relativ druckfreie Zustand ist dadurch gekennzeichnet, dass sich die Aktoranordnung in einer Neutralstellung befindet. Advantageously, the actuation of the hydraulic actuator arrangement takes place from an approximately pressure-free state. Actuation of the hydraulic actuator arrangement, for example a switching instant of the valves, thereby represents the sign of the counting start of the revolutions and / or the angular increments covered by the volumetric flow source. The relatively pressure-free state is characterized in that the actuator arrangement is in a neutral position located.
In einer Ausgestaltung wird zur Einstellung des annähernd druckfreien Zustands ein Arbeitsdruck der hydraulischen Aktoranordnung gegenüber einem Nenndruck reduziert. Das bedeutet, dass die hydraulische Aktoranordnung ihren Betrieb erst aufnimmt und eine ausreichende Proportionalität zwischen gefördertem Volumen und zurückgelegten Winkelinkrementen gegeben ist.In one embodiment, to adjust the approximately pressure-free state, a working pressure of the hydraulic actuator arrangement is reduced with respect to a nominal pressure. This means that the hydraulic actuator arrangement only starts its operation and there is sufficient proportionality between the volume delivered and the angular increments covered.
In einer Variante erfolgt ein Zählen der von der Volumenstromquelle zurückgelegten Winkelinkremente ab einem Umschalten einer Druckrichtung oder eines Druckausganges in der hydraulischen Aktoranordnung. Das Umschalten einer Druckrichtung oder des Druckausganges symbolisiert dabei den unterschiedlichen Betrieb oder den nacheinander folgenden Betrieb von mehreren Hydraulikzylindern, die unabhängig voneinander durch die Volumenstromquelle betrieben werden. Bei dieser Ansteuerung können alle von der Volumenstromquelle gelieferten Informationen zur Ansteuerung der hydraulischen Aktoranordnung genutzt werden.In one variant, the angular increments covered by the volumetric flow source are counted from a switching of a pressure direction or a pressure output in the hydraulic actuator arrangement. The switching of a pressure direction or the pressure output symbolizes the different operation or the successive operation of a plurality of hydraulic cylinders, which are operated independently of each other by the volume flow source. In this control, all information supplied by the volume flow source can be used to control the hydraulic actuator assembly.
In einer Ausführungsform wird durch das Zählen der von der Volumenstromquelle zurückgelegten Winkelinkremente ein Beginn oder ein Ende einer Synchronisierung der hydraulischen Aktoranordnung ermittelt. Dies ist insbesondere bei einem hydraulischen Getriebeaktorsystem von Bedeutung, da dadurch während eines Einlegens des Ganges des Getriebes der Betriebspunkt für unterschiedliche Betätigungen der Hydraulikzylinder bestimmt werden kann. In one embodiment, by counting the angle increments traveled by the volumetric flow source, a beginning or an end of a synchronization of the hydraulic actuator arrangement is determined. This is particularly important in a hydraulic transmission actuator system, as this can be determined during engagement of the gear of the transmission of the operating point for different operations of the hydraulic cylinder.
In einer Ausgestaltung wird die Bestimmung des Betriebspunktes in vorgegebenen Abständen zur Diagnose der hydraulischen Aktoranordnung verwendet. In one embodiment, the determination of the operating point is used at predetermined intervals for the diagnosis of the hydraulic actuator arrangement.
Vorteilhafterweise wird bei der Bestimmung des Betriebspunktes eine Leckage eines Volumens der Hydraulikflüssigkeit adaptiert. Dabei ist es sinnvoll, die Leckage nur oberhalb eines gewissen Druckes zu adaptieren. Die Leckageparameter werden aus einem Volumenstromquellenwinkel und dem Istdruck ermittelt. Die Leckagerate wird unter Verwendung dieser Parameter aus einem Druck bestimmt. Durch Integration der Leckagerate über der Zeit wird das Leckagevolumen berechnet. Advantageously, in the determination of the operating point, a leakage of a volume of the hydraulic fluid is adapted. It makes sense to adapt the leakage only above a certain pressure. The leakage parameters are determined from a volumetric flow source angle and the actual pressure. The leakage rate is determined from a pressure using these parameters. By integrating the leakage rate over time, the leakage volume is calculated.
Eine Weiterbildung der Erfindung betrifft ein Verfahren zur genauen Einstellung eines Betriebspunktes einer hydraulischen Getriebeaktorik, vorzugsweise für ein Fahrzeug, bei welchem die hydraulische Getriebeaktorik eine Volumenstromquelle umfasst, die über eine, mit einer Hydraulikflüssigkeit gefüllten Druckleitung mit mindestens einem Hydraulikzylinder verbunden ist, wobei ein Volumen der Hydraulikflüssigkeit über die Volumenstromquelle geregelt wird. Bei einem Verfahren, bei welchem eine hochgenaue und trotzdem nur eine geringe Rechnerleistung benötigende genaue Bestimmung des Betriebspunktes erfolgt, wird ein Betriebspunkt der hydraulischen Getriebeaktorik nach mindestens einem in dieser Schutzrechtsanmeldung beschriebenen Merkmal bestimmt. A development of the invention relates to a method for setting an operating point of a hydraulic transmission actuator, preferably for a vehicle, in which the hydraulic transmission actuator comprises a volume flow source, which is connected via a, filled with a hydraulic fluid pressure line with at least one hydraulic cylinder, wherein a volume of Hydraulic fluid is controlled by the volume flow source. In a method in which a highly accurate, yet low computing power required accurate determination of the operating point takes place, an operating point of the hydraulic transmission actuator is determined according to at least one feature described in this patent application.
Eine weitere Weiterbildung der Erfindung betrifft eine hydraulische Getriebeaktoranordnung, vorzugsweise für einen Fahrzeugantriebsstrang, umfassend eine von einem Elektromotor angetriebene Volumenstromquelle, welche über eine Druckleitung mit mindestens einem Hydraulikzylinder verbunden ist. Bei einer sensorlosen hydraulischen Getriebeaktoranordnung ist an dem Elektromotor und/oder der Volumenstromquelle eine Zähleinheit zur Ermittlung der zurückgelegten Winkelinkremente des Elektromotors oder der Volumenstromquelle zur Ermittlung des Betriebspunktes angeordnet. A further development of the invention relates to a hydraulic gear actuator arrangement, preferably for a vehicle drive train, comprising a volume flow source driven by an electric motor, which is connected via a pressure line with at least one hydraulic cylinder. In a sensorless hydraulic gear actuator arrangement, a counting unit for determining the distance angle increments of the electric motor or the volume flow source for determining the operating point is arranged on the electric motor and / or the volumetric flow source.
Vorteilhafterweise ist in der Druckleitung ein Mehrwegedruckventil angeordnet, welches mit einem Wählhydraulikzylinder und einem Schalthydraulikzylinder zur genauen Einstellung eines Ganges eines Getriebes verbunden ist. Advantageously, a Mehrwegedruckventil is arranged in the pressure line, which is connected to a Wählhydraulikzylinder and a shift hydraulic cylinder for accurately setting a gear of a transmission.
Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Eine davon soll anhand der in der Zeichnung dargestellten Figuren näher erläutert werden. The invention allows numerous embodiments. One of them will be explained in more detail with reference to the figures shown in the drawing.
Es zeigen:Show it:
Der Pumpenaktor
Alternativ zu den Schaltschienen
In
Die in
Mithilfe von dem an der Pumpe
Die Drehwinkelregelung kann dabei optional eine kalkulierte Leckage VLeck berücksichtigen, um die Ergebnisse der Drehwinkelregelung zu verbessern. Zur Adaption der Leckage VLeck werden ebenfalls der Istdrehwinkel φIST und der Istdruck pIST verwendet. Dabei wird der Istdruck pIST zur Adaption der Leckage (Block
Das erfindungsgemäße Verfahren soll am Beispiel des Einlegens eines Ganges mit einem hydraulischen Getriebeaktor, wie er in
Alternativ kann zum Messen des Winkelinkrementes φIst auch eine Drehzahl auf integriert werden. Neben dem Ende des Wählvorganges und dem Beginn der Synchronisierung und dem Ende der Synchronisierung kann auch eine Neutralstellung mittels dieser Zählung erfasst werden. Alternatively, to measure the angular increment φ Ist , a speed can also be integrated. In addition to the end of the dialing process and the beginning of the synchronization and the end of synchronization and a neutral position can be detected by means of this count.
Mittels des beschriebenen Verfahrens lässt sich auch einfach die Leckage des Systems bestimmen unter der beschriebenen Verwendung eines Drucksignales bestimmen. Dazu wird ein konstanter Druck gegen eine Endlage eingeregelt. Ausgehend davon werden auch hier die Winkelinkremente φIst gezählt. Die Leckageadaption kann dabei durch einen Temperatursensor im Fluidraum unterstützt werden. Besonders vorteilhaft ist es dabei, die Temperaturinformation eines Drucksensors zu nutzen, die in dem Getriebeaktor oft mitgemessen wird. By means of the described method, it is also easy to determine the leakage of the system under the described use of a pressure signal. For this purpose, a constant pressure is adjusted against an end position. Proceeding from this, the angular increments φ Ist are also counted here. The leakage adaptation can be assisted by a temperature sensor in the fluid space. It is particularly advantageous to use the temperature information of a pressure sensor, which is often measured in the transmission actuator.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Schaltschiene shift rail
- 22
- Schaltschiene shift rail
- 33
- Schaltschiene shift rail
- 44
- Schaltschiene shift rail
- 55
- Zweiwegeventil Two-way valve
- 66
- Hochdruckleitung High-pressure line
- 77
- Pumpenaktor Pumpenaktor
- 88th
- Elektromotor electric motor
- 99
- Steuergerät control unit
- 1010
- Sensor sensor
- 1111
- Zähler counter
- 1212
- Pumpe pump
- 1313
- Hydraulikzylinder hydraulic cylinders
- 1414
- Hydraulikreservoir hydraulic reservoir
- 1515
- Niederdruckleitung Low-pressure line
- 1616
- Schaltaktorik Schaltaktorik
- 1717
- Getriebeteilstrang Transmission part strand
- 1818
- Getriebeteilstrang Transmission part strand
- 1919
- Hydraulikzylinder hydraulic cylinders
- 2020
- Teilkupplung part clutch
- 2121
- Teilkupplung part clutch
- 2222
- Zweidruckventil Two pressure valve
- 2323
- Ventil Valve
- 2424
- Hydraulikteilzylinder Hydraulic cylinder part
- 2525
- Hydraulikteilzylinder Hydraulic cylinder part
- 2626
- Getriebe transmission
- 2727
- Kolben piston
- 2828
- Kolben piston
- 2929
- Regelkreis loop
- 3030
- Regelung regulation
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2016
- 2016-01-26 DE DE102016201049.2A patent/DE102016201049A1/en active Pending
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