DE102020100713A1 - Method for controlling a hydrostatic actuator - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines hydrostatischen Aktors eines Kraftfahrzeugs insbesondere zur Betätigung einer Reibungskupplung mit einem einen Geberzylinder einer hydrostatischen Strecke betätigenden Elektromotor, wobei ein Betätigungsweg eines Nehmerzylinderkolbens eines von dem Geberzylinder über die hydrostatische Strecke beaufschlagten Nehmerzylinders anhand einer in einem Steuergerät abgelegten Kupplungskennlinie des Betätigungswegs abhängig von einem in der hydrostatischen Strecke eingestellten Druck eingestellt wird und ein Druckausgleich der hydrostatischen Strecke mit einem drucklosen Reservoir an einer von einem Geberzylinderkolben des Geberzylinders freigegebenen Schnüffelposition bei nicht betätigtem Nehmerzylinderkolben vorgenommen wird und wobei eine Referenzierung des Aktors durch Anfahren eines an einem minimalen Wegpunkt des Betätigungswegs angeordneten Anschlags mittels einer Kalibrierung eines Nullpunkts der Kupplungskennlinie abhängig von dem Anschlag durchgeführt wird. Um die Robustheit des Verfahrens zu erhöhen, wird eine Plausibilisierung (13, 14, 15, 16, 21, 22, 23, 24) des Betätigungswegs durch Überprüfung eines Druckanstiegs bei einer Verlagerung des Geberzylinderkolbens von einer geöffneten in eine geschlossene Position der Schnüffelöffnung vorgenommen.The invention relates to a method for controlling a hydrostatic actuator of a motor vehicle, in particular for actuating a friction clutch with an electric motor actuating a master cylinder of a hydrostatic path, with an actuation path of a slave cylinder piston of a slave cylinder acted upon by the master cylinder via the hydrostatic path on the basis of a clutch characteristic curve stored in a control unit Actuating travel is set as a function of a pressure set in the hydrostatic path and pressure compensation of the hydrostatic path with a pressureless reservoir at a sniffing position released by a master cylinder piston of the master cylinder when the slave cylinder piston is not actuated and the actuator is referenced by approaching one at a minimum waypoint of the actuating travel arranged stop by means of a calibration of a zero point of the clutch characteristic curve as a function of de m stop is carried out. To increase the robustness of the method, a plausibility check (13, 14, 15, 16, 21, 22, 23, 24) of the actuation path is carried out by checking a pressure increase when the master cylinder piston is moved from an open to a closed position of the sniffer opening.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines hydrostatischen Aktors eines Kraftfahrzeugs insbesondere zur Betätigung einer Reibungskupplung mit einem einen Geberzylinder einer hydrostatischen Strecke betätigenden Elektromotor, wobei ein Betätigungsweg eines Nehmerzylinderkolbens eines von dem Geberzylinder über die hydrostatische Strecke beaufschlagten Nehmerzylinders anhand einer in einem Steuergerät abgelegten Kupplungskennlinie des Betätigungswegs abhängig von einem in der hydrostatischen Strecke eingestellten Druck eingestellt wird und ein Druckausgleich der hydrostatischen Strecke mit einem drucklosen Reservoir an einer von einem Geberzylinderkolben des Geberzylinders freigegebenen Schnüffelpunkt bei nicht betätigtem Nehmerzylinderkolben vorgenommen wird und wobei eine Referenzierung des Aktors durch Anfahren eines an einem minimalen Wegpunkt des Betätigungswegs angeordneten Anschlags mittels einer Kalibrierung eines Nullpunkts der Kupplungskennlinie abhängig von dem Anschlag durchgeführt wird.The invention relates to a method for controlling a hydrostatic actuator of a motor vehicle, in particular for actuating a friction clutch with an electric motor actuating a master cylinder of a hydrostatic path, with an actuation path of a slave cylinder piston of a slave cylinder acted upon by the master cylinder via the hydrostatic path on the basis of a clutch characteristic curve stored in a control unit Actuating travel is set as a function of a pressure set in the hydrostatic path and pressure compensation of the hydrostatic path with a pressureless reservoir at a sniffing point released by a master cylinder piston of the master cylinder when the slave cylinder piston is not actuated and the actuator is referenced by approaching one at a minimum waypoint of the actuation path arranged stop by means of a calibration of a zero point of the clutch characteristic curve as a function of the A. is carried out.
Ein gattungsgemäßer Aktor wie Hydrostataktor zur Durchführung des Verfahrens ist beispielsweise aus der Druckschrift
Die Steuerung des Elektromotors und damit die Auslenkung des Nehmerzylinderkolbens entlang eines Betätigungswegs erfolgt anhand des in der hydrostatischen Strecke eingestellten Drucks. Hierzu ist aus der Druckschrift
Aus der Druckschrift
Aufgabe der Erfindung ist die Weiterbildung eines Verfahrens zur Steuerung eines gattungsgemäßen Aktors. Insbesondere ist Aufgabe der Erfindung, die Robustheit einer Software zur Steuerung eines gattungsgemäßen Aktors zu verbessern.The object of the invention is to develop a method for controlling a generic actuator. In particular, the object of the invention is to improve the robustness of software for controlling a generic actuator.
Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Die von dem Anspruch 1 abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Ausführungsformen des Gegenstands des Anspruchs 1 wieder.The object is achieved by the subject matter of claim 1. The claims dependent on claim 1 reproduce advantageous embodiments of the subject matter of claim 1.
Das vorgeschlagene Verfahren dient der Steuerung eines hydrostatischen Aktors eines Kraftfahrzeugs insbesondere zur Betätigung einer Reibungskupplung. Mittels eines Betätigungselements der Reibungskupplung kann diese ausgehend von einer Nullposition entlang eines vorgegebenen translatorischen Betätigungswegs je nach Ausbildung dieser von einem geschlossenen in einen geöffneten Zustand oder von einem geöffneten Zustand in einen geschlossenen Zustand betätigt werden. Auf das Betätigungselement wirkt dabei ein beispielsweise koaxial um eine Drehachse der Reibungskupplung angeordneter Nehmerzylinderkolben eines hydrostatischen Nehmerzylinders ein und verlagert dieses entlang des Betätigungswegs.The proposed method is used to control a hydrostatic actuator of a motor vehicle, in particular for actuating a friction clutch. By means of an actuating element of the friction clutch, the friction clutch can be actuated from a zero position along a predetermined translational actuating path, depending on the design, from a closed to an open state or from an open state to a closed state. A slave cylinder piston of a hydrostatic slave cylinder, arranged for example coaxially about an axis of rotation of the friction clutch, acts on the actuating element and displaces it along the actuating path.
Der Nehmerzylinder ist mittels einer hydrostatischen Strecke, beispielsweise einer mit Druckmittel befüllten Druckleitung mit einem Geberzylinder verbunden, dessen Geberzylinderkolben von einem Rotor eines Elektromotors verlagert wird. Zwischen Rotor und Geberzylinderkolben ist ein entsprechendes Getriebe, beispielsweise ein Planetenwälzgetriebe oder dergleichen vorgesehen, welches die Drehbewegung des Rotors in eine translatorische Bewegung des Geberzylinderkolbens mittels einer entsprechend eingestellten Übersetzung wandelt.The slave cylinder is connected by means of a hydrostatic path, for example a pressure line filled with pressure medium, to a master cylinder, the master cylinder piston of which is displaced by a rotor of an electric motor. A corresponding gear, for example a planetary roller gear or the like, is provided between the rotor and the master cylinder piston, which converts the rotary movement of the rotor into a translational movement of the master cylinder piston by means of a correspondingly set translation.
Die hydrostatische Strecke kann mit einem drucklosen Reservoir wie beispielsweise einem Druckmittelbehälter verbunden werden, um beispielsweise Druckmittel in die hydrostatische Strecke nachzusaugen, Luftblasen aus dieser zu entfernen, einen beispielsweise temperaturbedingten Überdruck auszugleichen und/oder ähnliche Maßnahmen durchzuführen. Hierzu wird der Geberzylinderkolben an eine Schnüffelposition bei nicht betätigtem Nehmerzylinder verfahren und damit eine Schnüffelöffnung zwischen hydrostatischer Strecke und Reservoir freigegeben.The hydrostatic path can be connected to a pressureless reservoir such as a pressure medium tank, for example, to suck pressure medium into the hydrostatic path, to remove air bubbles from it, to compensate for a temperature-related overpressure and / or to carry out similar measures. For this purpose, the master cylinder piston is moved to a sniffing position when the slave cylinder is not actuated and a sniffing opening between the hydrostatic section and the reservoir is thus released.
Der Elektromotor wird von einem Steuergerät mittels einer in diesem implementierten Softwareprogramm gesteuert. Hierzu ist in dem Steuergerät eine Kennlinie abgelegt, die zumindest eine Abhängigkeit des Betätigungswegs von einem in der hydrostatischen Strecke eingestellten Druck beinhaltet. Weitere Parameter der Kennlinie können eine aktuell anliegende Betriebstemperatur des Aktors und/oder der hydrostatischen Strecke, mechanische Eigenschaften des Aktors samt hydrostatischer Strecke wie beispielsweise Verschleiß und/oder Alterungseffekte und/oder dergleichen sein. The electric motor is controlled by a control unit by means of a software program implemented in it. For this purpose, a characteristic curve is stored in the control device which contains at least a dependence of the actuation travel on a pressure set in the hydrostatic path. Further parameters of the characteristic can be a current operating temperature of the actuator and / or the hydrostatic path, mechanical properties of the actuator including hydrostatic path such as wear and / or aging effects and / or the like.
Die Kennlinie kann mittels entsprechender Parameter laufend an aktuelle Betriebsbedingungen des Aktors adaptierbar ausgebildet sein.The characteristic curve can be designed to be continuously adaptable to current operating conditions of the actuator by means of corresponding parameters.
Die Kennlinie, insbesondere ein Betriebspunkt wie beispielsweise eine Nullposition bei nicht beaufschlagtem Nehmerzylinderkolben kann laufend, beispielsweise bei Inbetriebnahme des Aktors und/oder bei dessen Bestromung nach einer Stromstilllegung referenziert werden. Dies bedeutet, dass ein translatorisch vom Elektromotor verlagertes Bauteil des Aktors, beispielsweise ein Bauteil des Geberzylinderkolbens, des Getriebes, des Nehmerzylinderkolbens oder dergleichen gegen einen Anschlag bei einem geringen wie beispielsweise minimalen Wegpunkt des Betätigungswegs gefahren wird und anhand einer Reaktion des Elektromotors, beispielsweise sich nicht ändernder Bewegungsinformation, beispielsweise eines sich nicht mehr ändernden Drehkennwerts wie Drehwinkel, Drehwinkelbeschleunigung, Drehzahl oder dergleichen des Rotors das Erreichen des Anschlags erkannt wird. Die am Anschlag vorgegebene Referenzposition wird anschließend mit der Nullposition der Kennlinie in Einklang gebracht und damit der Aktor referenziert.The characteristic curve, in particular an operating point such as a zero position when the slave cylinder piston is not acted upon, can be referenced continuously, for example when the actuator is started up and / or when it is energized after a power cut. This means that a component of the actuator displaced in translation by the electric motor, for example a component of the master cylinder piston, the gearbox, the slave cylinder piston or the like, is driven against a stop at a low, such as minimal, travel point of the actuation path and, based on a reaction of the electric motor, for example not changing movement information, for example a rotational parameter that no longer changes, such as angle of rotation, angular acceleration, rotational speed or the like of the rotor, when the stop is detected. The reference position specified at the stop is then brought into line with the zero position of the characteristic curve and the actuator is referenced with it.
Um sicher zu gehen, dass tatsächlich der Anschlag erreicht ist und nicht beispielsweise ein größerer Betätigungsweg aufgrund eines Verklemmens oder Blockierens des Aktors als Referenzposition referenziert wird, kann die Referenzposition anschließend plausibilisiert werden. Hierzu kann das Druckverhalten der hydrostatischen Strecke unmittelbar nach der Referenzierung bei einer Verlagerung des Geberzylinderkolbens zu größeren Betätigungswegen ausgehend von der Referenzposition ausgewertet werden. Beispielsweise kann ein vorgegebener Druckpunkt, eine Steigung eines Druckanstiegs, ein Druckgradient und/oder dergleichen in der hydrostatischen Strecke ausgewertet und mit einem abgespeicherten Wert verglichen werden.In order to ensure that the stop has actually been reached and that, for example, a larger actuation path is not referenced as a reference position due to a jamming or blocking of the actuator, the reference position can then be checked for plausibility. For this purpose, the pressure behavior of the hydrostatic path can be evaluated immediately after referencing when the master cylinder piston is displaced to larger actuation paths, starting from the reference position. For example, a predetermined pressure point, a slope of a pressure increase, a pressure gradient and / or the like in the hydrostatic path can be evaluated and compared with a stored value.
Um die Robustheit der Software zur Steuerung des Aktors zu erhöhen und den Betätigungsweg unabhängig von einer Referenzierung während einer Inbetriebnahme des Aktors beispielsweise während länger dauernder Betriebszeiten des Aktors zu plausibilisieren, wird eine Plausibilisierung des Betätigungswegs durch Überprüfung eines Druckanstiegs bei einer Verlagerung des Geberzylinderkolbens von einer geöffneten in eine geschlossene Position der Schnüffelöffnung vorgenommen. Damit kann eine zusätzliche Plausibilisierung des Betätigungswegs unabhängig von einer Plausibilisierung beginnend bei der Referenzposition oder alternativ an einem weiteren Wegpunkt des Betätigungswegs erfolgen. Insbesondere kann eine Plausibilisierung unabhängig von einer Referenzierung erfolgen, so dass insgesamt über die gesamte Betriebszeit des Aktors regelmäßig Plausibilisierungen ohne die Bedingung einer vorhergehenden Referenzierung vorgenommen werden können.In order to increase the robustness of the software for controlling the actuator and to check the plausibility of the actuation path independently of referencing during commissioning of the actuator, for example during longer operating times of the actuator, a plausibility check of the actuation path is carried out by checking a pressure increase when the master cylinder piston is moved from an open one made in a closed position of the sniffer opening. An additional plausibility check of the actuation path can thus take place independently of a plausibility check starting at the reference position or alternatively at a further travel point of the actuation path. In particular, a plausibility check can take place independently of a referencing, so that overall plausibility checks can be carried out regularly over the entire operating time of the actuator without the condition of a previous referencing.
Beispielsweise kann eine auf diese Weise vorgeschlagene Plausibilisierung alternativ oder zusätzlich zu der Plausibilisierung der Referenzposition mindestens einmal während einer ersten Initialisierungsphase bei Inbetriebnahme des Aktors nach einer Stilllegung mit Trennung des Elektromotors von einer Bordspannung des Kraftfahrzeugs durchgeführt werden. Alternativ oder zusätzlich kann diese Plausibilisierung mindestens einmal nach einer zweiten Initialisierungsphase nach Einschalten einer Zündung des Kraftfahrzeugs durchgeführt werden.For example, a plausibility check proposed in this way can be carried out as an alternative or in addition to the plausibility check of the reference position at least once during a first initialization phase when the actuator is started up after a shutdown with the electric motor being disconnected from an on-board voltage of the motor vehicle. Alternatively or additionally, this plausibility check can be carried out at least once after a second initialization phase after switching on an ignition of the motor vehicle.
Während der Betriebszeit des Aktors mit von der Software eingeleiteten, betriebsbedingten, beispielsweise temperaturbedingten, betriebszeitbedingten, schaltungsbedingten und/oder in ähnlicher Weise bedingten Schnüffelvorgängen kann die vorgeschlagene Plausibilisierung bei zumindest einem Teil dieser Schnüffelvorgänge während eines Betriebs des Kraftfahrzeugs durchgeführt werden. Bevorzugt wird nach jedem Schnüffelvorgang die vorgeschlagene Plausibilisierung durchgeführt.During the operating time of the actuator with operating-related, for example temperature-related, operating-time-related, circuit-related and / or similarly related sniffing processes initiated by the software, the proposed plausibility check can be carried out for at least some of these sniffing processes during operation of the motor vehicle. The proposed plausibility check is preferably carried out after each sniffing process.
Bei einem außerhalb eines erwarteten Verhaltens des Druckanstiegs kann ein Eintrag in einen Fehlerspeicher des Kraftfahrzeugs vorgenommen werden. Beispielsweise kann bei einem Überschreiten einer vorgegebenen Anzahl von Plausibilisierungen mit außerhalb des erwarteten Verhaltens liegendem Druckanstieg ein Eintrag in den Fehlerspeicher vorgenommen werden.In the event of a behavior of the pressure increase outside of the expected behavior, an entry can be made in a fault memory of the motor vehicle. For example, if a predetermined number of plausibility checks with a pressure increase outside the expected behavior is exceeded, an entry can be made in the error memory.
Die Erfindung wird anhand des in der einzigen Figur dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Diese zeigt ein Diagramm zur Durchführung des vorgeschlagenen Verfahrens.The invention is explained in more detail with reference to the embodiment shown in the single figure. This shows a diagram for carrying out the proposed method.
Das Diagramm
Während der eingeschalteten Stromversorgung in den Stromversorgungszyklen
Die Plausibilisierung
Bei längerer Betriebszeit erfolgen an den bezeichneten Blöcken erneute Schnüffelvorgänge
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- Diagrammdiagram
- 22
- StromversorgungszyklusPower cycle
- 33
- StromversorgungszyklusPower cycle
- 44th
- StromversorgungszyklusPower cycle
- 55
- eingeschaltete Zündungignition switched on
- 66th
- eingeschaltete Zündungignition switched on
- 77th
- eingeschaltete Zündungignition switched on
- 88th
- eingeschaltete Zündungignition switched on
- 99
- SchnüffelvorgangSniffing process
- 1010
- SchnüffelvorgangSniffing process
- 1111
- SchnüffelvorgangSniffing process
- 1212th
- SchnüffelvorgangSniffing process
- 1313th
- Plausibilisierungreasonability
- 1414th
- Plausibilisierungreasonability
- 1515th
- Plausibilisierungreasonability
- 1616
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- 2020th
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 102010047801 A1 [0002]DE 102010047801 A1 [0002]
- DE 102017127918 A1 [0003, 0004]DE 102017127918 A1 [0003, 0004]
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