DE102018130764A1 - Method for reducing the power consumption of a parking lock actuator - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reduzierung einer Leistungsaufnahme eines Parksperrenaktors, welcher von einer Leistungselektronik, die von einem Mikrocontroller angesteuert wird, mit einem Strom versorgt wird, wobei die Leistungselektronik und der Mikrocontroller eine Leistungseinheit bilden. Bei einem Verfahren, bei welchem die Leistungsaufnahme des Parksperrenaktors reduziert wird, wird der Parksperrenaktor in einen Niedrigleistungsmodus versetzt, aus welchem er in Abhängigkeit von einer Fahrzeuggeschwindigkeit zurückgeholt wird.The invention relates to a method for reducing the power consumption of a parking lock actuator, which is supplied with current by power electronics which are controlled by a microcontroller, the power electronics and the microcontroller forming a power unit. In a method in which the power consumption of the parking lock actuator is reduced, the parking lock actuator is put into a low-power mode, from which it is retrieved depending on a vehicle speed.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reduzierung einer Leistungsaufnahme eines Parksperrenaktors, welcher von einer Leistungselektronik, die von einem Mikrocontroller angesteuert wird, mit einem Strom versorgt wird, wobei die Leistungselektronik und der Mikrocontroller eine Leistungseinheit bilden.The invention relates to a method for reducing the power consumption of a parking lock actuator, which is supplied with current by power electronics which are controlled by a microcontroller, the power electronics and the microcontroller forming a power unit.
Fahrzeuge weisen normalerweise eine Parksperre auf, die über eine Parkklinke und ein Parksperrenrad verfügt. Durch Einrasten der Parksperre in eine Zahnlücke des Parksperrenrades wird ein Formschluss zwischen dem Antriebsstrang des Fahrzeuges und dem Getriebegehäuse hergestellt. Somit ist das Fahrzeug abgesichert. Durch Auslegen der Parkklinke aus der Zahnlücke ist der Antriebsstrang des Fahrzeuges und somit das Fahrzeug entsperrt. Eine solche Parksperre ist beispielhaft aus der
Darüber hinaus ist es bekannt, dass der Parksperrenaktor eine Powermanagement-integrierte Einheit aufweist, in welcher eine Leistungseinheit und ein Mikrocontroller integriert sind. Allein aufgrund der Verlustleistung der Leistungseinheit ohne Motorbewegung überschreitet die Siliziumtemperatur des Mikrocontrollers und der Leistungseinheit, bei maximalen Umgebungstemperaturen eine zulässige Obergrenze. Diese Erwärmung wird über eine thermische Anbindung der Elektronik an ein Metallgehäuse abgeleitet.In addition, it is known that the parking lock actuator has a power management integrated unit in which a power unit and a microcontroller are integrated. The silicon temperature of the microcontroller and the power unit exceeds a permissible upper limit at maximum ambient temperatures solely due to the power unit's power loss without motor movement. This heating is derived via a thermal connection of the electronics to a metal housing.
In bestimmten Fällen kann die Selbsterwärmung der Leistungseinheit und des Mikrocontrollers aufgrund einer hohen Stromaufnahme im Betriebsmodus des Parksperrenaktors die jeweilige Junction-Temperatur der Bauteile überschreiten.In certain cases, the self-heating of the power unit and the microcontroller can exceed the respective junction temperature of the components due to a high current consumption in the operating mode of the parking lock actuator.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Reduzierung einer Leistungsaufnahme eines Parksperrenaktors anzugeben, bei welchem die Stromaufnahme reduziert wird und so die Eigenerwärmung der Leistungseinheit und des Mikrocontrollers verringert wird.The invention has for its object to provide a method for reducing the power consumption of a parking lock actuator, in which the current consumption is reduced and thus the self-heating of the power unit and the microcontroller is reduced.
Erfindungsgemäß ist die Aufgabe dadurch gelöst, dass der Parksperrenaktor in einen Niedrigleistungsmodus versetzt wird, aus welchem er in Abhängigkeit von einer Fahrzeuggeschwindigkeit zurückgeholt wird. Dies hat den Vorteil, dass der Parksperrenaktor nur zu Beginn und am Ende der Fahrt des Fahrzeuges betätigt wird. Während sich das Fahrzeug bewegt, darf die Parkklinke nicht einraste, weshalb der Parksperrenaktor nicht aktiviert wird. Dadurch, dass der Parksperrenaktor in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit in einen Niedrigleistungsmodus versetzt wird, wird die Verlustleistung der kritischen Bauteile, wie Mikrocontroller und Leistungseinheit, deutlich reduziert, weshalb die Bauteiltemperaturgrenzen eingehalten werden können.According to the invention, the object is achieved in that the parking lock actuator is put into a low-power mode, from which it is retrieved as a function of a vehicle speed. This has the advantage that the parking lock actuator is only actuated at the beginning and at the end of the journey of the vehicle. The parking pawl must not engage while the vehicle is moving, which is why the parking lock actuator is not activated. The fact that the parking lock actuator is put into a low-power mode as a function of the vehicle speed significantly reduces the power loss of the critical components, such as the microcontroller and power unit, which is why the component temperature limits can be maintained.
Vorteilhafterweise wird ein Wake-up-Timer in Abhängigkeit der Fahrzeuggeschwindigkeit eingestellt. Dies erfolgt durch den Mikrocontroller, welcher die Fahrzeuggeschwindigkeit misst und somit den Zeitraum für den Niedrigleistungsmodus vorgibt.A wake-up timer is advantageously set as a function of the vehicle speed. This is done by the microcontroller, which measures the vehicle speed and thus specifies the period for the low-power mode.
In einer Ausgestaltung wird der Mikrocontroller in einen Sleep-Mode versetzt, aus welchem dieser nach Ablauf des Wake-up-Timers zurückgeholt wird. Während des Sleep-Modes wird davon ausgegangen, dass das Fahrzeug sich in Fahrt befindet und somit keine Aktivierung des Parksperrenaktors notwendig ist. Erst wenn aus der Fahrzeuggeschwindigkeit darauf geschlossen wird, dass ein Stillstand des Fahrzeuges bevorsteht, wird der Mikrocontroller automatisch durch den Wake-up-Timer geweckt.In one embodiment, the microcontroller is put into a sleep mode, from which it is retrieved after the wake-up timer has expired. During sleep mode, it is assumed that the vehicle is in motion and therefore no activation of the parking lock actuator is necessary. The microcontroller is only automatically woken up by the wake-up timer if the vehicle speed indicates that the vehicle is about to come to a standstill.
In einer Variante bleibt der Mikrocontroller unterhalb einer vorgegebenen Fahrzeuggeschwindigkeit aktiv. Damit wird sichergestellt, dass der Mikroprozessor den Parksperrenaktor immer betätigen kann, wenn ein Stillstand des Fahrzeuges bevorsteht.In one variant, the microcontroller remains active below a predetermined vehicle speed. This ensures that the microprocessor can always operate the parking lock actuator when the vehicle is about to come to a standstill.
Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Eine davon soll anhand der in der Zeichnung dargestellten Figur näher erläutert werden.The invention permits numerous embodiments. One of these will be explained in more detail with reference to the figure shown in the drawing.
Es zeigt:
-
1 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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1 an embodiment of the method according to the invention.
In
Unterhalb einer Mindestgeschwindigkeit des Fahrzeuges bleibt der Mikrocontroller aktiv. Zusätzlich ist es möglich, den Mikrocontroller auch über den CAN-Bus mittels eines Receive-Interrupts zu wecken, was in Abhängigkeit von der Systemarchitektur erfolgen kann.The microcontroller remains active below a minimum speed of the vehicle. It is also possible to wake up the microcontroller via the CAN bus using a receive interrupt, which can be done depending on the system architecture.
Mit dem vorgeschlagenen Verfahren wird der Time-out
In einer beispielhaften Berechnung der Anhaltezeit s des Fahrzeuges werden bei der mittleren Geschwindigkeit von 30 km/h etwa 8,3 m/s zurückgelegt. Daraus ergibt sich ein Anhalteweg s bei einer Vollbremsung von 9 m. Die Anhaltezeit beträgt dabei 2,16 s. Ein sich daraus ergebendes Aktiv-/Pause-Verhältnis beträgt 1:20, was bedeutet, dass der Mikrocontroller nur etwa 5% der kompletten Zeit aktiv sein muss, wodurch die Leistungsaufnahme stark des Parksperrenaktors reduziert wird.In an exemplary calculation of the stopping time s of the vehicle, approximately 8.3 m / s are covered at the average speed of 30 km / h. This results in a stopping distance s at full braking of 9 m. The stopping time is 2.16 s. The resulting active / pause ratio is 1:20, which means that the microcontroller only has to be active for about 5% of the total time, which greatly reduces the power consumption of the parking lock actuator.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10259893A1 (en) | 2001-12-27 | 2003-07-17 | Luk Lamellen & Kupplungsbau | Actuating parking lock of automated gearbox, involves activating parking lock by means of gear selector for automatic gearbox with vehicle stationary or moving at low speed |
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2018
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DE10259893A1 (en) | 2001-12-27 | 2003-07-17 | Luk Lamellen & Kupplungsbau | Actuating parking lock of automated gearbox, involves activating parking lock by means of gear selector for automatic gearbox with vehicle stationary or moving at low speed |
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