DE102017111748A1

DE102017111748A1 - Verfahren zum Kontrollieren eines Aktuators

Info

Publication number: DE102017111748A1
Application number: DE102017111748.2A
Authority: DE
Inventors: Michael Reuschel
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2017-05-30
Filing date: 2017-05-30
Publication date: 2018-12-06
Also published as: CN110691929A; WO2018219387A1; DE112018002757A5

Abstract

Verfahren zum Kontrollieren eines in eine Schmierstellung verstellbaren Aktuators, wobei eine Belastung des Aktuators bestimmt und der Aktuator belastungsabhängig in die Schmierstellung verstellt wird, um das Verfahren zu verbessern.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kontrollieren eines in eine Schmierstellung verstellbaren Aktuators.
Aus der DE 10 2013 219 994 A1 ist eine Gewindestange bekannt, insbesondere zur Ausbildung einer Spindel eines Spindeltriebs eines Aktuators zum Betätigen einer Scheibenbremse, mit einem Wellenkörper, einem von dem Wellenkörper nach radial außen abstehenden Außengewinde, wobei das Außengewinde eine von dem Wellenkörper weg weisende Kopfseite und zwei die Kopfseite mit dem Wellenkörper verbindende Flankenseiten aufweist, wobei der Wellenkörper zwischen zwei nachfolgenden Flankenseiten einen Gewindegrund ausbildet, wobei in dem Gewindegrund eine Schmiermittelrinne zur Förderung von Schmiermittel entlang der Gewindestange ausgebildet ist und/oder das Außengewinde im in einer Normmutter eingeschraubten Zustand zwischen der Flankenseite und einem Innengewinde der Normmutter einen Schmiermittelkanal zur Förderung von Schmiermittel entlang der Gewindestange ausbildet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein eingangs genanntes Verfahren zu verbessern.
Die Aufgabe wird gelöst mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Der Aktuator kann dazu dienen, elektrische Signale in mechanische Bewegung umzuwandeln. Der Aktuator kann einen Elektromotor aufweisen. Der Aktuator kann ein Aktuatorgetriebe aufweisen. Das Aktuatorgetriebe kann dazu dienen, eine rotatorische Bewegung in eine lineare Bewegung zu wandeln. Der Aktuator kann ein Aktuatorgehäuse aufweisen. Der Aktuator kann einen Planetenrollengewindetrieb aufweisen. Der Planetenrollengewindetrieb kann eine Spindelstange, Planetenrollen und eine Spindelmutter aufweisen. Der Aktuator kann wenigstens eine Schmierstelle aufweisen. Die wenigstens eine Schmierstelle kann zwischen zwei Reibpartnern angeordnet sein. Die wenigstens eine Schmierstelle kann zwischen dem Aktuatorgehäuse und der Spindelstange, der Spindelstange und den Planetenrollen, den Planetenrollen und der Spindelmutter und/oder der Spindelmutter und dem Aktuatorgehäuse angeordnet sein. Der Aktuator kann zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung verstellbar sein. Ein Verstellweg zwischen der ersten Stellung und der zweiten Stellung kann ein Betriebsverstellweg sein. Der Betriebsverstellweg kann für einen regulären Aktuatorbetrieb dienen. Der Aktuator kann über die erste Stellung und/oder über die zweite Stellung hinaus in die Schmierstellung verstellbar sein. In der Schmierstellung kann die wenigstens eine Schmierstelle mit einem Schmiermittel beaufschlagbar sein. Der Aktuator kann zur Verwendung in einem Fahrzeug dienen. Der Aktuator kann zum Betätigen einer Reibungskupplung dienen. Der Aktuator kann zum Betätigen eines Getriebes dienen.
Das Verfahren kann mithilfe einer elektrischen Kontrolleinrichtung durchgeführt werden. Die elektrische Kontrolleinrichtung kann eine Recheneinrichtung aufweisen, Die elektrische Kontrolleinrichtung kann eine Speichereinrichtung aufweisen. Die elektrische Kontrolleinrichtung kann mit den Aktuator signalleitend verbunden sein. Das Kontrollieren kann ein steuerungstechnisches Kontrollieren sein. Das Kontrollieren kann ein regelungstechnisches Kontrollieren sein.
Die Belastung des Aktuators kann bestimmt werden, um einen Schmierbedarf zu bestimmen. Die Belastung des Aktuators kann unter Berücksichtigung eines mit einem Verstellweg des Aktuators zumindest korrelierenden Parameters bestimmt werden. Die Belastung des Aktuators kann unter Berücksichtigung eines Verstellwegs des Aktuators bestimmt werden. Der Verstellweg kann mithilfe eines Sensors erfasst werden. Der Verstellweg kann abgeschätzt werden. Der Verstellweg kann berechnet werden.
Die Belastung des Aktuators kann unter Berücksichtigung wenigstens eines weiteren Parameters bestimmt werden. Der wenigstens eine weitere Parameter kann ein temperaturabhängiger Parameter sein. Der wenigstens eine weitere Parameter kann ein verstellgeschwindigkeitsabhängiger Parameter sein. Der wenigstens eine weitere Parameter kann ein Faktor sein. Der Faktor kann temperaturabhängig und/oder verstellgeschwindigkeitsabhängig einen Wert zwischen ca. 0,3 und ca. 3, insbesondere zwischen ca. 0,5 und ca. 2, aufweisen. Der mit dem Verstellweg des Aktuators zumindest korrelierende Parameter und der wenigstens eine weitere Parameter können miteinander multipliziert werden.
Ein belastungsspezifischer Verstellweg des Aktuators kann ermittelt werden. Ein belastungsspezifischer Verstellweg des Aktuators kann aufintegriert werden. Ein belastungsspezifischer Verstellweg des Aktuators kann kumulierend erfasst werden. Der belastungsspezifische Verstellweg des Aktuators kann mit einem vorgegebenen Grenzwert verglichen werden. Der Aktuator kann in die Schmierstellung verstellt werden, wenn der belastungsspezifische Verstellweg des Aktuators den vorgegebenen Grenzwert überschreitet. Der vorgegebene Grenzwert kann ein belastungsspezifischer Verstellweggrenzwert sein. Der vorgegebene Grenzwert kann einstellbar sein. Mit dem Verstellen des Aktuators in die Schmierstellung kann der belastungsspezifische Verstellweg des Aktuators zurückgesetzt werden.
Zusammenfassend und mit anderen Worten dargestellt ergibt sich somit durch die Erfindung unter anderem ein Verfahren zum Durchführen eines belastungsspezifischen Schmierungszyklus bei Aktuatoren. Der Schmierzyklus kann auch als Fettholhub bezeichnet werden. Der Schmierzyklus kann belastungsabhängig aktiviert werden. Der Schmierzyklus kann durch eine spezielle Verfahr-Aktion des Aktuators, wie das Anfahren eines Überwegs, definiert sein, wodurch sichergestellt ist, dass sich ein Schmierstoff wieder homogen verteilt und so seine Funktion hinsichtlich des Aktuators erfüllt. Dies kann abhängig von einer Belastung erfolgen. Die Belastung des Aktuator kann dabei nach folgendem Verfahren bewertet bzw. bestimmt werden: Eine mit einem Verfahrweg korrelierende Größe kann als Basis für eine Berechnung dienen. Dies kann beispielsweise der Verfahrweg des Aktuators sein, welcher in einem Steuergerät verfügbar sein kann. Insbesondere wenn die Belastung auch von einer Temperatur abhängig ist, beispielsweise wenn eine Aktuatorbelastung bei erhöhter Temperaturen erhöht ist, kann dieser Weg mit einem temperaturabhängigen Faktor multipliziert werden, der diese Belastung wiederspiegelt. Der Hintergrund ist, dass beispielsweise in Situationen mit hoher Temperatur eine höhere Belastung des Aktuators auftritt, sodass dort zurückgelegte Wege stärker berücksichtigt werden müssen. Eine weitere Abhängigkeit kann eine Verfahrgeschwindigkeit sein, insbesondere wenn die Aktuatorbelastung mit erhöhter Geschwindigkeit zunimmt. Dieser belastungsspezifische Aktuatorweg kann nachfolgend berechnet bzw. aufintegriert werden. Erreicht dieser Wert nun eine festgelegt Wegstrecke, kann ein Schmierzyklus eingeleitet und ein kumulierter Weg s_ges kann wieder auf null gesetzt werden und so kann eine Berechnung von neuem beginnen. Alternativ kann statt eines absoluten Wegs auch eine auf eine maximale Laufleistung normierte Größe berechnet werden. Ebenso kann statt dem Weg eine Anzahl von Wälzkörperüberrollungen als Indikator berechnet werden. Sollten weitere belastungsspezifische Kenngrößen für die Funktion s_ges bekannt sein, wie Standzeiten, Feuchtigkeit, so können diese sinngemäß in die Funktion s_ges zu integriert werden.
Mit der Erfindung erfolgt eine Schmierung rechtzeitig, bevor eine Funktionsfähigkeit eines Aktuator mangels Schmierung nicht mehr gewährleistet ist. Irreversible Schäden werden vermieden. Eine Betriebssicherheit wird erhöht. Eine Schmierung erfolgt angepasst eine Aktuatorbelastung.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf eine Figur näher beschrieben. Aus dieser Beschreibung ergeben sich weitere Merkmale und Vorteile. Konkrete Merkmale dieser Ausführungsbeispiele können allgemeine Merkmale der Erfindung darstellen. Mit anderen Merkmalen verbundene Merkmale dieser Ausführungsbeispiele können auch einzelne Merkmale der Erfindung darstellen.
1 zeigt schematisch und beispielhaft einen Antriebsstrang 100 eines Hybridelektrokraftfahrzeugs. Der Antriebsstrang 100 weist eine erste Antriebsmaschine 102, eine Reibungskupplung 104, eine zweite Antriebsmaschine 106, ein Getriebe 108 und wenigstens ein antreibbares Fahrzeugrad 110 auf. Die erste Antriebsmaschine 102 ist vorliegend eine Brennkraftmaschine. Die Reibungskupplung 104 dient zum Trennen/Verbinden der ersten Antriebsmaschine 102 von/mit dem Antriebsstrang 100. Die Reibungskupplung 104 dient zum Anfahren mithilfe der ersten Antriebsmaschine 102 und/oder zum Wechseln von Übersetzungsstufen in dem Getriebe 108. Die Reibungskupplung 104 ist vorliegend automatisiert betreibbar. Die zweite Antriebsmaschine 106 ist vorliegend eine als Elektromotor betreibbare elektrische Maschine. Das Getriebe 108 ist vorliegend automatisiert betreibbar. Das wenigstens eine Fahrzeugrad 110 ist wahlweise oder kombiniert mithilfe der ersten Antriebsmaschine 102 und/oder der zweiten Antriebsmaschine 106 antreibbar. Eine mechanische Leistung der ersten Antriebsmaschine 102 und eine mechanische Leistung der zweiten Antriebsmaschine 106 wirken addiert auf das wenigstens eine Fahrzeugrad 110. Der Antriebsstrang 100 wird auch als Paralleler Hybrid bezeichnet.
Zum Betätigen der Reibungskupplung 104 ist ein hier nicht näher dargestellter Aktuator vorgesehen. Der Aktuator dient dazu, elektrische Signale in mechanische Bewegung umzuwandeln und weist ein Aktuatorgehäuse, einen Elektromotor und ein Aktuatorgetriebe auf. Das Aktuatorgetriebe dient dazu, eine rotatorische Bewegung des Elektromotors in eine lineare Stellbewegung für die Reibungskupplung 104 zu wandeln. Der Aktuator ist beispielsweise als elektrischer Zentralausrücker mit einem Planetenrollengewindetrieb, der eine Spindelstange, Planetenrollen und eine Spindelmutter aufweist, ausgeführt. Der Aktuator weist zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung einen Betriebsverstellweg auf und ist über die zweite Stellung hinaus in eine Schmierstellung, in der Schmierstellen des Aktuators mit einem Schmiermittel beaufschlagbar sind, verstellbar.
Der Aktuator wird mithilfe einer elektrischen Steuereinrichtung gesteuert und/oder geregelt kontrolliert. Dabei wird eine Belastung des Aktuators bestimmt und der Aktuator wird belastungsabhängig in die Schmierstellung verstellt. Die Belastung des Aktuators wird zum Ermitteln eines Schmierbedarfs unter Berücksichtigung eines kumulierten Verstellwegs des Aktuators bestimmt. Der Verstellweg des Aktuators wird mit einem temperaturabhängigen Faktor und einem verstellgeschwindigkeitsabhängigen Faktor gewichtet.
Beispielsweise erfolgt eine temperaturabhängige Gewichtung gemäß folgender Tabelle:

Temperatur °C Faktor A

-40 0.5

-10 0.5

0 0.8

20 1

80 1

140 2
Beispielsweise erfolgt eine verstellgeschwindigkeitsabhängige Gewichtung gemäß folgender Tabelle:

Verfahrgeschwindigkeit mm/s Faktor B

0 1

2 1

5 1

10 1.5

20 1.75

50 2
Damit ergibt sich ein gewichteter Verstellweg des Aktuators, der wie folgt aufintegriert zu einem belastungsspezifischen Verstellweg s_ges des Aktuators aufintegriert wird: $s_{g e s} = \int (s \cdot F A \cdot F B)$
mit FA: Faktor A, FB: Faktor B.
Der belastungsspezifische Verstellweg s_ges des Aktuators wird mit einem vorgegebenen Grenzwert verglichen. Wenn der belastungsspezifische Verstellweg s_ges des Aktuators den vorgegebenen Grenzwert überschreitet, wird der Aktuator in die Schmierstellung verstellt und der belastungsspezifische Verstellweg s_ges des Aktuators zurückgesetzt. Es folgt ein erneuter Zyklus.
Bezugszeichenliste

100: Antriebsstrang
102: erste Antriebsmaschine
104: Reibungskupplung
106: zweite Antriebsmaschine
108: Getriebe
110: Fahrzeugrad

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102013219994 A1 [0002]

Claims

Verfahren zum Kontrollieren eines in eine Schmierstellung verstellbaren Aktuators, dadurch gekennzeichnet, dass eine Belastung des Aktuators bestimmt und der Aktuator belastungsabhängig in die Schmierstellung verstellt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Belastung des Aktuators unter Berücksichtigung eines mit einem Verstellweg des Aktuators zumindest korrelierenden Parameters bestimmt wird.
Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Belastung des Aktuators unter Berücksichtigung eines Verstellwegs des Aktuators bestimmt wird.
Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Belastung des Aktuators unter Berücksichtigung wenigstens eines weiteren Parameters bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine weitere Parameter ein temperaturabhängiger Parameter ist.
Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 4 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine weitere Parameter ein verstellgeschwindigkeitsabhängiger Parameter ist.
Verfahren nach den Ansprüchen 2 oder 3 und wenigstens einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der mit dem Verstellweg des Aktuators zumindest korrelierende Parameter und der wenigstens eine weitere Parameter miteinander multipliziert werden.
Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein belastungsspezifischer Verstellweg des Aktuators ermittelt und/oder aufintegriert wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der belastungsspezifische Verstellweg des Aktuators mit einem vorgegebenen Grenzwert verglichen und der Aktuator in die Schmierstellung verstellt wird, wenn der belastungsspezifische Verstellweg des Aktuators den vorgegebenen Grenzwert überschreitet.
Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 8 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Verstellen des Aktuators in die Schmierstellung der belastungsspezifische Verstellweg des Aktuators zurückgesetzt wird.