EP3652470A1 - Verfahren zur leckageerkennung mittels eines aktuators - Google Patents

Verfahren zur leckageerkennung mittels eines aktuators

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EP3652470A1
EP3652470A1 EP18755394.6A EP18755394A EP3652470A1 EP 3652470 A1 EP3652470 A1 EP 3652470A1 EP 18755394 A EP18755394 A EP 18755394A EP 3652470 A1 EP3652470 A1 EP 3652470A1
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EP
European Patent Office
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rotor
actuator
unit
rotation
displacer
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP18755394.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Manuel Weiler
Roshan Willeke
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies AG and Co KG filed Critical Schaeffler Technologies AG and Co KG
Publication of EP3652470A1 publication Critical patent/EP3652470A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F16D2500/704—Output parameters from the control unit; Target parameters to be controlled
    • F16D2500/70402—Actuator parameters
    • F16D2500/7041—Position

Definitions

  • the invention relates to a method for controlling an actuator, in particular a Hydrostataktors, preferably for a motor vehicle.
  • the actuator has at least one drive unit with an electric motor and a control unit.
  • the motor has at least one stator and a rotor, and rotation of the rotor is detectable via a rotor position sensor connected to the control unit.
  • the actuator has a displacer unit (for example a fluid pump) which can be driven via the rotation of the rotor for displacing a fluid, wherein the displacer unit has a certain geometric displacement volume per revolution of the rotor.
  • the fluid assembly comprises an actuation system and a fluidic energy source, e.g. B. a fluid pump.
  • An actuating arrangement is known from DE 10 2015 214 998 A1, in which a fluid pump driven by an electric motor is used to convey a fluid in a hydraulic circuit having a first and a second conveying direction. Via a valve arrangement with a first switching position for actuating a clutch unit and with a second switching position for actuating a consumer system, the one fluid pump can be used to control the clutch unit and the consumer system.
  • the consumer system can z. B. include a further clutch and a gear assembly or parking lock.
  • a hydraulic circuit is supplied with a fluid (eg hydraulic fluid, in particular hydraulic oil) via the at least one displacement unit so that the motor vehicle components such as clutches, transmissions, etc. can be switched or actuated.
  • a fluid eg hydraulic fluid, in particular hydraulic oil
  • the regulation of the displacer unit should be as precise as possible, so that a fast and reproducible control of the motor vehicle components is made possible.
  • the control of the hydraulic circuit over time z. B. change due to wear.
  • the present invention has the object, at least partially overcome the disadvantages discovered in the prior art and in particular to provide a method by which a permanent accurate control of the displacer unit and thus a reproducible control of the motor vehicle components is made possible.
  • the invention relates to a method for controlling an actuator, wherein the actuator has at least one drive unit with an electric motor and a control unit.
  • the motor has at least one stator and a rotor, and rotation of the rotor is detectable via a rotor position sensor connected to the control unit.
  • the actuator has a displacer unit (for example a fluid pump) which can be driven via the rotation of the rotor for displacing a fluid, wherein the displacer unit has a certain geometric displacement volume per revolution of the rotor.
  • the method comprises at least the following steps:
  • the engine is in particular directly or via a transmission (with a, in particular constant, translation) connected to the displacer unit.
  • the rotor position sensor detects the rotation of the rotor, z. In increments. The number of increments per complete revolution is particularly dependent on the structure of the electric motor.
  • the rotation of the rotor causes a drive of the displacer unit, so that a fluid is conveyed through the displacer unit.
  • the pumped fluid is in the Hydraulic circuit used to control the motor vehicle components (clutches, gears, etc.).
  • the displacer unit has a geometric displacement volume (volume per revolution of the rotor). With knowledge of the rotation of the rotor, that is with knowledge of the number of increments determined during the rotation, the delivered fluid can thus be determined.
  • a predetermined pressure is set on the displacer unit.
  • This can z. B. are determined in the hydraulic circuit, for. B. via a pressure sensor.
  • the pressure can also be determined indirectly, for. B. via the control of a Kisspoints a clutch. In the kisspoint of a clutch, the mutually oppositely disposed friction partners are brought into contact with each other so far that a torque transmission just starts, or just does not begin.
  • the pressure is adjusted and regulated via an electric drive power of the engine.
  • the predetermined pressure is maintained for a predetermined time interval (eg, at least 0.5 second, preferably at least 1 second).
  • the predetermined pressure should be kept within the time interval with a deviation of at most 0.2 bar, in particular of at most 0, 1 bar.
  • step c) a rotation of the rotor is monitored and evaluated by the rotor position sensor in the time interval, d. H. the increments covered within the time interval are determined. If, therefore, a rotation of the rotor to maintain the pressure is required, a leakage at the displacer unit and / or in the hydraulic circuit can be assumed. About the rotation of the rotor, a leakage volume flow can be determined.
  • the thus determined leakage volume flow can be taken into account for an improved control of the actuator by the control unit in the control of the actuator.
  • a state of the actuator be monitored.
  • a change in the leakage volume flow (at the predetermined pressure) may indicate wear of the actuator or components in the hydraulic circuit.
  • the leakage volume flow can be determined according to the following formula:
  • deltaINC (INCENDE - INCSTART): number of increments taken in the time interval t by the rotor;
  • V g displacer geometric displacer volume per revolution of the rotor, in liters / rev;
  • t time interval, in seconds.
  • the method may be performed at different predetermined pressures. These predetermined pressures are in particular selected so that a leakage volume flow for the pressure range present in the operation of the actuator can be determined or at least estimated.
  • a map for the leakage volume flow for different pressures can be determined. This map can be considered for the activation of the actuator.
  • the characteristic field is stored in the control unit, so that a control of the motor vehicle components adapted to the state of the actuator is made possible.
  • the specific leakage volume flow is taken into account in a volumetric flow control of the displacer unit for controlling the actuator.
  • the process can be carried out at least continuously or periodically. Continuously means here that the method is carried out at least once each time the actuator is operated.
  • An operation of the actuator is z. B. coupled to the operation of the motor vehicle (actuation of an ignition, etc.).
  • Periodically, in contrast to continuously, means that the procedure is carried out at definable intervals.
  • the Intervals can be determined as a function of time, of the operating time of the actuator or of the motor vehicle, of the operating mode or load of the actuator, etc.
  • the intervals z. B. be changed in response to a change in the leakage volume flow. If z. B. detects an increase in the leakage volume flow, the subsequent intervals can be shortened.
  • a motor vehicle with an actuator and at least one motor vehicle component which can be actuated by the actuator; wherein the actuator has at least one drive unit with an electric motor and a control unit.
  • the motor has at least one stator and a rotor, and rotation of the rotor is detectable via a rotor position sensor connected to the control unit.
  • the actuator has a displacer unit (for example a fluid pump) which can be driven via the rotation of the rotor for displacing a fluid, wherein the displacer unit has a certain geometric displacement volume per revolution of the rotor.
  • the motor vehicle is set up and designed to carry out the method described above.
  • FIG 1 shows an actuator with several motor vehicle components.
  • FIG 3 shows a further part of an actuator in a perspective view, in an exploded view.
  • the actuator 1 shows an actuator 1 with a plurality of motor vehicle components 10, 11, 12.
  • the actuator 1 has a drive unit 2 with an electric motor 3, which comprises a rotor 6, and a control unit 4.
  • the actuator 1 has a displacer unit 9 (for example a fluid pump) which can be driven via the rotation 7 of the rotor 6 for displacing a fluid, the displacer unit 9 having a specific geometric displacement volume per revolution of the rotor 6.
  • the hydraulic circuit 14 of the actuator comprises a reservoir 13 for the fluid and a valve arrangement 15 for controlling the motor vehicle components 10, 11, 12.
  • the first motor vehicle component 10 and the second motor vehicle component 1 1 are here shown in each case as clutches.
  • the third motor vehicle component 12 is here a transmission arrangement.
  • the valve assembly 15 is a so-called two-pressure valve, which ensures in a simple manner that only in a conveying direction of the displacer unit 9, a pressure can be applied and can be switched to this pressure on the other direction of delivery.
  • step a) of the method a predetermined pressure is set on the displacer unit 9.
  • This can z. B. are determined in the hydraulic circuit 14, z. B. via a pressure sensor 16.
  • the pressure is adjusted via an electric drive power of the motor 3 and regulated.
  • step b) of the method the predetermined pressure is maintained for a predetermined time interval.
  • step c) a rotation 7 of the rotor 6 is monitored and evaluated by the rotor position sensor 8 in the time interval, ie the increments covered within the time interval are determined.
  • a rotation 7 of the rotor 6 is required to maintain the pressure, a leakage at the displacer unit 9 and / or in the hydraulic circuit 14 can be assumed. Via the rotation 7 of the rotor 6, a leakage volume flow can be determined.
  • the thus determined leakage volume flow can be taken into account for an improved control of the actuator 1 by the control unit 4 in the control of the actuator 1.
  • So z. B. a flow control, in which the actuator 1 is controlled by a control of the delivery volume of the displacer unit 9, more precisely.
  • a state of the actuator 1 can be monitored via a change in the leakage volume flow.
  • a change in the leakage volume flow (at the predetermined pressure) may indicate wear of the actuator 1 or components in the hydraulic circuit 14 (eg valve arrangement 15, motor vehicle components 10, 11, 12, etc.).
  • Fig. 2 shows a part of an actuator 1 in a perspective view.
  • the actuator 1 has a drive unit 2 with an electric motor 3 (not shown here) and a control unit 4.
  • the motor 3 has at least one stator 5 and a rotor 6 (see FIG. 3), and a rotation 7 of the rotor 6 can be detected via a rotor position sensor 8 which is connected to the control unit 4.
  • a pressure applied to the displacer unit 9 (and / or a pressure in the hydraulic circuit) can be determined via a pressure sensor.
  • Fig. 3 shows a further part of an actuator 1 in a perspective view, in exploded view.
  • the actuator 1 has a drive unit 2 with an electric motor 3 and a control unit 4.
  • the motor 3 has at least one stator 5 and a rotor 6 and a rotation 7 of the rotor 6 can be detected via a rotor position sensor 8, which is connected to the control unit 4.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Aktors (1), wobei der Aktor (1) zumindest eine Antriebseinheit (2) mit einem elektrischen Motor (3) und einer Steuereinheit (4) aufweist, wobei der Motor (3) zumindest einen Stator (5) und einen Rotor (6) aufweist und eine Drehung des Rotors (6) über einen Rotorlagesensor (8) erfassbar ist, der mit der Steuereinheit (4) verbunden ist; wobei der Aktor (1) eine über die Drehung des Rotors (6) antreibbare Verdrängereinheit (9) zur Verdrängung eines Fluids aufweist, wobei die Verdrängereinheit (9) ein bestimmtes geometrisches Verdrängervolumen pro Umdrehung des Rotors (6) aufweist; wobei das Verfahren zumindest die folgenden Schritte aufweist: a) Erzeugen eines vorbestimmten Drucks an der Verdrängereinheit (9) durch Beaufschlagung des Motors (3) mit einer elektrischen Antriebsleistung; b) Halten des vorbestimmten Drucks über ein vorbestimmtes Zeitintervall; c) Ermitteln der Drehung des Rotors (6) durch den Rotorlagesensor (8) innerhalb des Zeitintervalls und Bestimmen eines Leckagevolumenstroms.

Description

VERFAHREN ZUR LECKAGEERKENNUNG MITTELS EINES AKTUATORS
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Aktors, insbesondere einen Hydrostataktors, bevorzugt für ein Kraftfahrzeug. Der Aktor weist zumindest eine Antriebseinheit mit einem elektrischen Motor und einer Steuereinheit auf. Der Motor weist zumindest einen Stator und einen Rotor auf und eine Drehung des Rotors ist über einen Rotorlagesensor erfassbar, der mit der Steuereinheit verbunden ist. Der Aktor weist eine über die Drehung des Rotors antreibbare Verdrängereinheit (z. B. eine Fluidpumpe) zur Verdrängung eines Fluids auf, wobei die Verdrängereinheit ein bestimmtes geometrisches Verdrängervolumen pro Umdrehung des Rotors aufweist.
Aus der WO 2015/067259 A1 ist eine Fluidanordnung zum Betätigen mindestens einer Kraftfahrzeugskomponente bekannt. Die Fluidanordnung umfasst ein Betätigungssystem und eine fluidische Energiequelle, z. B. eine Fluidpumpe.
Aus der DE 10 2015 214 998 A1 ist eine Betätigungsanordnung bekannt, bei dem eine über einen elektrischen Motor angetriebene Fluidpumpe zur Förderung eines Fluids in einem Hydraulikkreislauf mit einer ersten und einer zweiten Förderrichtung eingesetzt wird. Über eine Ventilanordnung mit einer ersten Schaltstellung zur Betätigung eines Kupplungsaggregats und mit einer zweiten Schaltstellung zur Betätigung eines Verbrauchersystems kann die eine Fluidpumpe zur Ansteuerung des Kupplungsaggregats und des Verbrauchersystems eingesetzt werden. Das Verbrauchersystem kann z. B. eine weitere Kupplung und eine Getriebeanordnung oder Parksperre umfassen.
Über die mindestens eine Verdrängereinheit wird ein Hydraulikkreislauf mit einem Fluid (z. B. Hydraulikfluid, insbesondere Hydrauliköl) beaufschlagt, so dass die Kraftfahrzeugskomponenten wie Kupplungen, Getriebe, etc. geschaltet bzw. betätigt werden können. Die Regelung der Verdrängereinheit sollte dabei möglichst präzise erfolgen, so dass eine schnelle und reproduzierbare Ansteuerung der Kraftfahrzeugskomponenten ermöglicht wird. Weiterhin kann sich die Regelung des Hydraulikkreislaufs über Laufzeit z. B. infolge von Verschleiß verändern. Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die in dem Stand der Technik entdeckten Nachteile zumindest teilweise zu überwinden und insbesondere ein Verfahren bereitzustellen, durch das eine dauerhafte genaue Regelung der Verdrängereinheit und damit eine reproduzierbare Ansteuerung der Kraftfahrzeugskomponenten ermöglicht wird.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche. Die in den Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können durch erläuternde Sachverhalte aus der Beschreibung und Details aus den Figuren ergänzt werden, wobei weitere Ausführungsvarianten der Erfindung aufgezeigt werden.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Aktors, wobei der Aktor zumindest eine Antriebseinheit mit einem elektrischen Motor und einer Steuereinheit aufweist. Der Motor weist zumindest einen Stator und einen Rotor auf und eine Drehung des Rotors ist über einen Rotorlagesensor erfassbar, der mit der Steuereinheit verbunden ist. Der Aktor weist eine über die Drehung des Rotors antreibbare Verdrängereinheit (z. B. eine Fluidpumpe) zur Verdrängung eines Fluids auf, wobei die Verdrängereinheit ein bestimmtes geometrisches Verdrängervolumen pro Umdrehung des Rotors aufweist. Das Verfahren umfasst zumindest die folgenden Schritte:
a) Erzeugen eines vorbestimmten Drucks an der Verdrängereinheit durch Beaufschlagung des Motors mit einer elektrischen Antriebsleistung;
b) Halten des vorbestimmten Drucks über ein vorbestimmtes Zeitintervall;
c) Ermitteln der Drehung des Rotors durch den Rotorlagesensor innerhalb des Zeitintervalls und Bestimmen eines Leckagevolumenstroms.
Der Motor ist insbesondere direkt oder über ein Getriebe (mit einer, insbesondere konstanten, Übersetzung) mit der Verdrängereinheit verbunden. Der Rotorlagesensor erfasst die Drehung des Rotors, z. B. in Inkrementen. Die Anzahl der Inkremente je vollständiger Umdrehung ist insbesondere abhängig vom Aufbau des elektrischen Motors. Die Drehung des Rotors bewirkt einen Antrieb der Verdrängereinheit, so dass ein Fluid durch die Verdrängereinheit gefördert wird. Das geförderte Fluid wird in dem Hydraulikkreislauf zur Ansteuerung der Kraftfahrzeugskomponenten (Kupplungen, Getriebe, etc.) eingesetzt.
Die Verdrängereinheit weist ein geometrisches Verdrängervolumen (Volumen pro Umdrehung des Rotors) auf. In Kenntnis der Drehung des Rotors, also in Kenntnis der bei der Drehung ermittelten Anzahl von Inkrementen, kann so das geförderte Fluid bestimmt werden.
In Schritt a) des Verfahrens wird ein vorbestimmter Druck an der Verdrängereinheit eingestellt. Dieser kann z. B. in dem Hydraulikkreislauf ermittelt werden, z. B. über einen Drucksensor. Der Druck kann auch indirekt ermittelt werden, z. B. über die Ansteuerung eines Kisspoints einer Kupplung. Bei dem Kisspoint einer Kupplung sind die einander gegenüberliegend angeordneten Reibpartner soweit miteinander in Kontakt gebracht, dass eine Drehmomentübertragung gerade beginnt, bzw. gerade noch nicht beginnt. Der Druck wird über eine elektrische Antriebsleistung des Motors eingestellt und reguliert.
In Schritt b) des Verfahrens wird der vorbestimmte Druck über ein vorbestimmtes Zeitintervall (z. B. mindestens 0,5 Sekunden, bevorzugt mindestens 1 Sekunde) gehalten. Der vorbestimmte Druck sollte innerhalb des Zeitintervalls mit einer Abweichung von höchstens 0,2 bar, insbesondere von höchstens 0, 1 bar gehalten werden.
In Schritt c) wird in dem Zeitintervall eine Drehung des Rotors über den Rotorlagesensor überwacht und ausgewertet, d. h. die innerhalb des Zeitintervalls zurückgelegten Inkremente werden ermittelt. Ist also eine Drehung des Rotors zur Erhaltung des Drucks erforderlich, ist von einer Leckage an der Verdrängereinheit und/oder in dem Hydraulikkreislauf auszugehen. Über die Drehung des Rotors kann ein Leckagevolumenstrom bestimmt werden.
Der so ermittelte Leckagevolumenstrom kann für eine verbesserte Regelung des Aktors von der Steuereinheit bei der Ansteuerung des Aktors berücksichtigt werden. So kann z. B. eine Volumenstromregelung, bei der der Aktor durch eine Steuerung des Fördervolumens der Verdrängereinheit geregelt wird, genauer erfolgen. Weiterhin kann über eine Veränderung des Leckagevolumenstroms ein Zustand des Aktors überwacht werden. Eine Veränderung des Leckagevolumenstroms (bei dem vorbestimmten Druck) kann auf einen Verschleiß des Aktors bzw. von Komponenten in dem Hydraulikkreislauf hindeuten.
Der Leckagevolumenstrom kann nach der folgenden Formel bestimmt wird:
QL = deltaINC * Vg/(INC / Umdrehung) / 1
mit
QL Leckagevolumenstrom, in Liter/Sekunde;
deltaINC: (INCENDE - INCSTART): Anzahl der im Zeitintervall t durch den Rotor zurückgelegten Inkremente;
Vg: geometrisches Verdrängervolumen der Verdrängereinheit pro Umdrehung des Rotors, in Liter/Umdrehung;
t: Zeitintervall, in Sekunde.
Das Verfahren kann bei unterschiedlichen vorbestimmten Drücken durchgeführt werden. Diese vorbestimmte Drücke sind insbesondere so ausgewählt, dass ein Leckagevolumenstrom für den im Betrieb des Aktors vorliegenden Druckbereich bestimmbar oder zumindest abschätzbar ist.
Insbesondere kann durch Bestimmung des Leckagevolumenstroms bei zumindest einem vorbestimmten Druck oder bei unterschiedlichen vorbestimmten Drücken ein Kennfeld für den Leckagevolumenstrom für unterschiedliche Drücke bestimmt werden. Dieses Kennfeld kann für die Ansteuerung des Aktors berücksichtigt werden. Insbesondere wird das Kennfeld in der Steuereinheit hinterlegt, so eine an den Zustand des Aktors angepasste Ansteuerung der Kraftfahrzeugskomponenten ermöglicht wird.
Vorteilhafterweise wird der bestimmte Leckagevolumenstrom bei einer Volumenstromregelung der Verdrängereinheit zur Steuerung des Aktors berücksichtigt.
Das Verfahren kann zumindest kontinuierlich oder periodisch durchgeführt werden. Kontinuierlich heißt hier, dass das Verfahren bei jedem Betrieb des Aktors zumindest einmal durchgeführt wird. Ein Betrieb des Aktors ist z. B. an den Betrieb des Kraftfahrzeuges gekoppelt (Betätigung einer Zündung etc.). Periodisch heißt im Unterschied zu kontinuierlich, dass das Verfahren in festlegbaren Intervallen durchgeführt wird. Die Intervalle können in Abhängigkeit von der Zeit, von der Betriebszeit des Aktors bzw. des Kraftfahrzeugs, von der Betriebsart bzw. Beanspruchung des Aktors usw. bestimmt werden. Insbesondere können die Intervalle z. B. in Abhängigkeit von einer Änderung des Leckagevolumenstroms verändert werden. Wird z. B. eine Erhöhung des Leckagevolumenstroms festgestellt, können die nachfolgenden Intervalle verkürzt werden.
Es wird weiter ein Kraftfahrzeug mit einem Aktor und zumindest einer Kraftfahrzeugskomponente vorgeschlagen, die durch den Aktor betätigbar ist; wobei der Aktor zumindest eine Antriebseinheit mit einem elektrischen Motor und einer Steuereinheit aufweist. Der Motor weist zumindest einen Stator und einen Rotor auf und eine Drehung des Rotors ist über einen Rotorlagesensor erfassbar, der mit der Steuereinheit verbunden ist. Der Aktor weist eine über die Drehung des Rotors antreibbare Verdrängereinheit (z. B. eine Fluidpumpe) zur Verdrängung eines Fluids auf, wobei die Verdrängereinheit ein bestimmtes geometrisches Verdrängervolumen pro Umdrehung des Rotors aufweist. Das Kraftfahrzeug ist zur Durchführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens eingerichtet und ausgeführt.
Vorsorglich sei angemerkt, dass die hier verwendeten Zahlwörter („erste",„zweite", ... ) vorrangig (nur) zur Unterscheidung von mehreren gleichartigen Gegenständen, Größen oder Prozessen dienen, also insbesondere keine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge dieser Gegenstände, Größen oder Prozesse zueinander zwingend vorgeben. Sollte eine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge erforderlich sein, ist dies hier explizit angegeben oder es ergibt sich offensichtlich für den Fachmann beim Studium der konkret beschriebenen Ausgestaltung.
Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung durch die gezeigten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt werden soll. Insbesondere ist es, soweit nicht explizit anders dargestellt, auch möglich, Teilaspekte der in den Figuren erläuterten Sachverhalte zu extrahieren und mit anderen Bestandteilen und Erkenntnissen aus der vorliegenden Beschreibung und/oder Figuren zu kombinieren. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Gegen- stände, so dass ggf. Erläuterungen aus anderen Figuren ergänzend herangezogen werden können. Es zeigen:
Fig. 1 : einen Aktor mit mehreren Kraftfahrzeugskomponenten;
Fig. 2: einen Teil eines Aktors in perspektivischer Ansicht; und
Fig. 3: einen weiteren Teil eines Aktors in einer perspektivischen Ansicht, in Explosionsdarstellung.
Fig. 1 zeigt eine einen Aktor 1 mit mehreren Kraftfahrzeugskomponenten 10, 1 1 , 12. Der Aktor 1 weist eine Antriebseinheit 2 mit einem elektrischen Motor 3, der einen Rotor 6 umfasst, und einer Steuereinheit 4 auf. Der Aktor 1 weist eine über die Drehung 7 des Rotors 6 antreibbare Verdrängereinheit 9 (z. B. eine Fluidpumpe) zur Verdrängung eines Fluids auf, wobei die Verdrängereinheit 9 ein bestimmtes geometrisches Verdrängervolumen pro Umdrehung des Rotors 6 aufweist. Der Hydraulikkreislauf 14 des Aktors umfasst ein Reservoir 13 für das Fluid und eine Ventilanordnung 15 zur Ansteuerung der Kraftfahrzeugskomponenten 10, 1 1 , 12 auf. Die erste Kraftfahrzeugskomponente 10 und die zweite Kraftfahrzeugskomponente 1 1 sind hier jeweils als Kupplungen dargestellt. Die dritte Kraftfahrzeugskomponente 12 ist hier eine Getriebeanordnung. Die Ventilanordnung 15 ist ein sogenanntes Zweidruckventil, das auf einfache Art und Weise sicherstellt, dass nur in einer Förderrichtung der Verdrängereinheit 9 ein Druck anliegen kann und nach Abbau dieses Drucks auf die andere Förderrichtung umgeschaltet werden kann.
In Schritt a) des Verfahrens wird ein vorbestimmter Druck an der Verdrängereinheit 9 eingestellt. Dieser kann z. B. in dem Hydraulikkreislauf 14 ermittelt werden, z. B. über einen Drucksensor 16. Der Druck wird über eine elektrische Antriebsleistung des Motors 3 eingestellt und reguliert.
In Schritt b) des Verfahrens wird der vorbestimmte Druck über ein vorbestimmtes Zeitintervall gehalten. In Schritt c) wird in dem Zeitintervall eine Drehung 7 des Rotors 6 über den Rotorlagesensor 8 überwacht und ausgewertet, d. h. die innerhalb des Zeitintervalls zurückgelegten Inkremente werden ermittelt. Ist also eine Drehung 7 des Rotors 6 zur Erhaltung des Drucks erforderlich, ist von einer Leckage an der Verdrängereinheit 9 und/oder in dem Hydraulikkreislauf 14 auszugehen. Über die Drehung 7 des Rotors 6 kann ein Leckagevolumenstrom bestimmt werden.
Der so ermittelte Leckagevolumenstrom kann für eine verbesserte Regelung des Aktors 1 von der Steuereinheit 4 bei der Ansteuerung des Aktors 1 berücksichtigt werden. So kann z. B. eine Volumenstromregelung, bei der der Aktor 1 durch eine Steuerung des Fördervolumens der Verdrängereinheit 9 geregelt wird, genauer erfolgen. Weiterhin kann über eine Veränderung des Leckagevolumenstroms ein Zustand des Aktors 1 überwacht werden. Eine Veränderung des Leckagevolumenstroms (bei dem vorbestimmten Druck) kann auf einen Verschleiß des Aktors 1 bzw. von Komponenten in dem Hydraulikkreislauf 14 (z. B. Ventilanordnung 15, Kraftfahrzeugskomponenten 10, 1 1 , 12 etc.) hindeuten.
Fig. 2 zeigt einen Teil eines Aktors 1 in perspektivischer Ansicht. Der Aktor 1 weist eine Antriebseinheit 2 mit einem elektrischen Motor 3 (hier nicht dargestellt) und einer Steuereinheit 4 auf. Der Motor 3 weist zumindest einen Stator 5 und einen Rotor 6 (siehe Fig. 3) auf und eine Drehung 7 des Rotors 6 ist über einen Rotorlagesensor 8 erfassbar, der mit der Steuereinheit 4 verbunden ist. Ein an der Verdrängereinheit 9 anliegender Druck (und/oder ein Druck in dem Hydraulikkreislauf) kann über einen Drucksensor ermittelt werden.
Fig. 3 zeigt einen weiteren Teil eines Aktors 1 in einer perspektivischen Ansicht, in Explosionsdarstellung. Der Aktor 1 weist eine Antriebseinheit 2 mit einem elektrischen Motor 3 und einer Steuereinheit 4 auf. Der Motor 3 weist zumindest einen Stator 5 und einen Rotor 6 auf und eine Drehung 7 des Rotors 6 ist über einen Rotorlagesensor 8 erfassbar, der mit der Steuereinheit 4 verbunden ist. Bezugszeichenliste
Aktor
Antriebseinheit
Motor
Steuereinheit
Stator
Rotor
Drehung
Rotorlagesensor
Verdrängereinheit
erste Kraftfahrzeugskomponente
zweite Kraftfahrzeugskomponente
dritte Kraftfahrzeugskomponente
Reservoir
Hydraulikkreislauf
Ventilanordnung
Drucksensor
Kraftfahrzeug

Claims

Patentansprüche
1 . Verfahren zur Steuerung eines Aktors (1 ), wobei der Aktor (1 ) zumindest eine Antriebseinheit (2) mit einem elektrischen Motor (3) und einer Steuereinheit (4) aufweist, wobei der Motor (3) zumindest einen Stator (5) und einen Rotor (6) aufweist und eine Drehung (7) des Rotors (6) über einen Rotorlagesensor (8) erfassbar ist, der mit der Steuereinheit (4) verbunden ist; wobei der Aktor (1 ) eine über die Drehung (7) des Rotors (6) antreibbare Verdrängereinheit (9) zur Verdrängung eines Fluids aufweist, wobei die Verdrängereinheit (9) ein bestimmtes geometrisches Verdrängervolumen pro Umdrehung des Rotors (6) aufweist; wobei das Verfahren zumindest die folgenden Schritte aufweist:
a) Erzeugen eines vorbestimmten Drucks an der Verdrängereinheit (9) durch Beaufschlagung des Motors (3) mit einer elektrischen Antriebsleistung; b) Halten des vorbestimmten Drucks über ein vorbestimmtes Zeitintervall; c) Ermitteln der Drehung (7) des Rotors (6) durch den Rotorlagesensor (8) innerhalb des Zeitintervalls und Bestimmen eines Leckagevolumenstroms.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei der Leckagevolumenstrom nach der folgenden Formel bestimmt wird:
QL = deltaINC * Vg/(INC / Umdrehung) / 1
mit
QL Leckagevolumenstrom, in Liter/Sekunde;
deltaINC: (INCENDE - INCSTART): Anzahl der im Zeitintervall t durch den Rotor zurückgelegten Inkremente;
Vg: geometrisches Verdrängervolumen der Verdrängereinheit pro Umdrehung des Rotors, in Liter/Umdrehung;
t: Zeitintervall, in Sekunde.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verfahren bei unterschiedlichen vorbestimmten Drücken durchgeführt wird. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der bestimmte Leckagevolumenstrom bei einer Volumenstromregelung der Verdrängereinheit (9) zur Steuerung des Aktors (1 ) berücksichtigt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei durch Bestimmung des Leckagevolumenstroms bei zumindest einem vorbestimmten Druck ein Kennfeld für den Leckagevolumenstrom für unterschiedliche Drücke bestimmt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verfahren zumindest kontinuierlich oder periodisch durchgeführt wird.
Kraftfahrzeug (17) mit einem Aktor (1 ) und zumindest einer Kraftfahrzeugskomponente (10, 1 1 , 12), die durch den Aktor (1 ) betätigbar ist; ; wobei der Aktor (1 ) zumindest eine Antriebseinheit (2) mit einem elektrischen Motor (3) und einer Steuereinheit (4) aufweist, wobei der Motor (3) zumindest einen Stator (5) und einen Rotor (6) aufweist und eine Drehung (7) des Rotors (6) über einen Rotorlagesensor (8) erfassbar ist, der mit der Steuereinheit (4) verbunden ist; wobei der Aktor (1 ) eine über die Drehung (7) des Rotors (6) antreibbare Verdrängereinheit (9) zur Verdrängung eines Fluids aufweist, wobei das Kraftfahrzeug (17) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche eingerichtet und ausgeführt ist.
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