WO2011124200A1 - Steuereinrichtung und verfahren zum steuern - Google Patents

Steuereinrichtung und verfahren zum steuern Download PDF

Info

Publication number
WO2011124200A1
WO2011124200A1 PCT/DE2011/000317 DE2011000317W WO2011124200A1 WO 2011124200 A1 WO2011124200 A1 WO 2011124200A1 DE 2011000317 W DE2011000317 W DE 2011000317W WO 2011124200 A1 WO2011124200 A1 WO 2011124200A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
actuator
absolute
sensor
signal
travel sensor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/DE2011/000317
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2011124200A9 (de
Inventor
Jürgen EICH
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
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies AG and Co KG filed Critical Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority to CN201180017749.1A priority Critical patent/CN102834636B/zh
Priority to DE112011101228.4T priority patent/DE112011101228B4/de
Publication of WO2011124200A1 publication Critical patent/WO2011124200A1/de
Publication of WO2011124200A9 publication Critical patent/WO2011124200A9/de
Priority to US13/632,265 priority patent/US8657095B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D48/00—External control of clutches
    • F16D48/06—Control by electric or electronic means, e.g. of fluid pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D29/00—Clutches and systems of clutches involving both fluid and magnetic actuation
    • F16D29/005—Clutches and systems of clutches involving both fluid and magnetic actuation with a fluid pressure piston driven by an electric motor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2300/00—Special features for couplings or clutches
    • F16D2300/18—Sensors; Details or arrangements thereof
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2500/00—External control of clutches by electric or electronic means
    • F16D2500/10—System to be controlled
    • F16D2500/102—Actuator
    • F16D2500/1021—Electrical type
    • F16D2500/1023—Electric motor
    • F16D2500/1024—Electric motor combined with hydraulic actuation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2500/00—External control of clutches by electric or electronic means
    • F16D2500/30—Signal inputs
    • F16D2500/302—Signal inputs from the actuator
    • F16D2500/3026—Stroke
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2500/00—External control of clutches by electric or electronic means
    • F16D2500/50—Problem to be solved by the control system
    • F16D2500/501—Relating the actuator
    • F16D2500/5012—Accurate determination of the clutch positions, e.g. treating the signal from the position sensor, or by using two position sensors for determination
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2500/00—External control of clutches by electric or electronic means
    • F16D2500/50—Problem to be solved by the control system
    • F16D2500/501—Relating the actuator
    • F16D2500/5018—Calibration or recalibration of the actuator
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/20—Control lever and linkage systems
    • Y10T74/20012—Multiple controlled elements
    • Y10T74/20018—Transmission control
    • Y10T74/20024—Fluid actuator
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/20—Control lever and linkage systems
    • Y10T74/20012—Multiple controlled elements
    • Y10T74/20018—Transmission control
    • Y10T74/2003—Electrical actuator

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Hydraulic Clutches, Magnetic Clutches, Fluid Clutches, And Fluid Joints (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung und ein Verfahren zum Steuern einer automatisierten Kupplung (10), die ein hydraulisches Kupplungsbetätigungssystem (1) umfasst, das einen hydrostatischen Aktor (19) aufweist, der durch einen elektromotorischen Stellantrieb (20) mit einem Inkrementalwegsensor (26) so angetrieben ist, dass der Aktor eine translatorische Bewegung ausführt. Die Erfindung kennzeichnet sich durch einen Absolutwegsensor (30) aus, der die Aktorposition erfasst.

Description

Steuereinrichtung und Verfahren zum Steuern
Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung und ein Verfahren zum Steuern einer
automatisierten Kupplung, die ein hydraulisches Kupplungsbetätigungssystem umfasst, das einen hydrostatischen Aktor aufweist, der durch einen elektromotorischen Stellantrieb mit einem Inkrementalwegsensor so angetrieben wird, dass der Aktor eine translatorische Bewegung ausführt.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2008 044 823 A1 ist ein Verfahren zum Steuern einer Reibungskupplung bekannt, bei dem der zurückgelegte Kupplungsweg während einer Betätigung von Inkrementalwegsensoren erfasst wird, die Weginkremente zählen und daher relative Kupplungswege erfassen können und zur absoluten Erfassung des Kupplungswegs kalibriert werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, mit einer Steuereinrichtung nach dem Oberbegriff des
Anspruchs 1 und/oder mit einem Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 3 auf einfache Art und Weise die Ermittlung eines genauen Positionssignals des Aktors zu ermöglichen.
Die Aufgabe ist bei einer Steuereinrichtung zum Steuern einer automatisierten Kupplung, die ein hydraulisches Kupplungsbetätigungssystem umfasst, das einen hydrostatischen Aktor aufweist, der durch einen elektromotorischen Stellantrieb mit einem Inkrementalwegsensor so angetrieben ist, dass der Aktor eine translatorische Bewegung ausführt, durch einen Absolutwegsensor gelöst, der die Aktorposition erfasst. Der Aktor dient dazu, einen Geberzylinderkolben in einem Geberzylinder des hydraulischen Kupplungsbetätigungssystems zu verstellen. Hydraulische Kupplungsbetätigungssysteme mit einem Aktor, einem Geberzylinder, einem Nehmerzylinder und einer Kupplung sind zum Beispiel aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2008 057 656 A1 bekannt. Der elektromotorische Stellantrieb umfasst Inkrementalwegsensoren zur Inkrementalwegmessung. Allerdings kann von der Inkrementalwegmessung nicht hinreichend genau auf die Aktorposition geschlossen werden. Vielmehr kann es passieren, dass sich im Betrieb innerhalb eines kurzen Zeitraums unbemerkt Positionsverschiebungen ergeben, die zu einer nicht tolerierbaren Verstellung der Kupplung und damit des übertragbaren Kupplungsmoments bis hin zu sicherheitskritischen Situationen führen können. Daher wird gemäß einem wesentlichen Aspekt der Erfindung neben der Inkrementalwegmes- sung, die auch für die Kommutierung des elektromotorischen Stellantriebs verwendet wird, noch ein Absolutwegsensor vorgesehen, der die Aktorposition erfasst.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Steuereinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der elektromotorische Stellantrieb als elektronisch kommutierter Gleichstrommotor ausgeführt und/oder über eine Gewindespindel, welcher der Absolutwegsensor zugeordnet sein kann, mit dem Aktor gekoppelt ist. Bei der Gewindespindel handelt es sich vorzugsweise um eine Pla- neten-Wälz-Gewindespindel, die dazu dient, eine Antriebsdrehbewegung des elektromotorischen Stellantriebs in eine Längsbewegung des Aktors umzuwandeln. Die Planeten-Wälz- Gewindespindel hat den Vorteil eines sehr großen Übersetzungsverhältnisses. Allerdings kann das Übertragungsverhalten der Planeten-Wälz-Gewindespindel schlupfbehaftet sein, das heißt zwischen der Drehbewegung auf der Antriebsseite mit dem elektromotorischen Stellantrieb und der Längsbewegung an der Abtriebsseite, das heißt der Seite mit dem Geberzylinder, besteht unter Umständen kein konstantes Übertragungsverhältnis. Durch die ab- triebsseitige Anordnung des Absolutwegsensors kann die Geberzylinderposition unabhängig von einem betriebsbedingten Schlupf der Gewindespindel sicher erfasst werden. Der Absolutwegsensor ist dem abtriebsseitigen Ende der Gewindespindel beziehungsweise der Planeten-Wälz-Gewindespindel zugeordnet, das beziehungsweise die eine Längsbewegung ausführt. Der Absolutwegsensor kann auch einer Kolbenstange eines Geberzylinderkolbens oder dem Geberzylinderkolben selbst zugeordnet sein.
Die oben angegebene Aufgabe ist bei einem Verfahren zum Steuern einer automatisierten Kupplung, die ein hydraulisches Kupplungsbetätigungssystem umfasst, das einen hydrostatischen Aktor aufweist, der durch einen elektromotorischen Stellantrieb mit einem Inkremental- wegsensor so angetrieben wird, dass der Aktor eine translatorische Bewegung ausführt, mit einer vorab beschriebenen Steuereinrichtung, alternativ oder zusätzlich dadurch gelöst, dass die Aktorposition sowohl relativ durch den Inkrementalwegsensor als auch absolut durch den Absolutwegsensor erfasst wird. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann für den Absolutwegsensor ein einfacher Sensor eingesetzt werden, der bezüglich Positionsauflösung und Genauigkeit signifikant schlechtere Eigenschaften als die motorseitige Inkrementalweg- messung hat. Dadurch können die Kosten reduziert werden.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Positionssignal des Inkrementalwegsensors und mindestens ein Positionssignal des Absolutwegsensors überlagert werden. Aufgrund seiner eher eingeschränkten Genau- igkeit und Auflösung ist der abtriebsseitige Absolutwegsensor unter Umständen allein nicht ausreichend um das Kupplungsmoment genau genug einstellen zu können. Daher werden gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung beide Positionssignale so kombiniert, dass ein für die Kupplungssteuerung geeignetes Positionssignal ermittelt werden kann.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Positionssignale in einem Positionsmodell so überlagert werden, dass ein Kleinsignalverhalten sowie gegebenenfalls Verstellbewegungen in einem zeitlich kurzen Horizont durch eine hoch auflösende Inkrementalwegmessung des Inkrementalwegsensors dominiert wird beziehungsweise werden. Kleine Modulationsbewegungen, wie sie für die Kupplungssteuerung in verschiedenen Situationen erforderlich sind, können durch die hoch auflösende Inkrementalwegmessung ausgeführt werden, auch wenn sie unterhalb der Positionsauflösung des abtriebsseitigen Absolutwegsensors liegen.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass eine weniger hoch auflösende Absolutwegmessung des Absolutwegsensors als Bezugsmaß für ein Großsignalverhalten verwendet wird. Eine Positionsdrift der Gewindespindel, die mittels motorseitiger Inkrementalwegmessung nicht detektiert wird, kann durch die Einbeziehung des abtriebsseitigen Absolutwegsensors verhindert werden. Die Vermeidung der Positionsdrift dient auch dem Eigenschutz der Aktorik, da die Gefahr von ungewollten Kollisionen mit Anschlägen an den Enden des Aktorverfahrbereichs vermieden wird. Darüber hinaus kann ein Absolutabgleich beziehungsweise ein Referenzieren der Inkrementalwegmessung entfallen.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Positionsinkrement des Inkrementalwegsensors mit Hilfe eines Skalenfaktors in eine Wegdifferenz umgerechnet wird, die zu einer bisherigen Aktorposition addiert wird. Der Skalenfaktor entspricht vorzugsweise einer mittleren Übersetzung der Gewindespindel.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Positionssignal des Absolutwegsensors eingekoppelt wird. Das Positionssignal des Absolutwegsensors wird vorzugsweise über einen separaten Pfad des Positionsmodells eingekoppelt. Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Totzone als nichtlineares Übertragungselement für das Positionssignal des Absolutwegsensors verwendet wird. Dadurch kann bei kleinen Differenzen zwischen gemessener und errechneter Absolutposition das ermittelte Wegsignal allein durch das Aufsummieren der motorseitigen Positionsinkremente aktualisiert werden. Somit wird ein fein dosiertes Einstellen der Aktorposition und des Kupplungsmoments im Kleinsignalverhalten ermöglicht.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass bei einer signifikanten Differenz zwischen der ermittelten oder bisherigen Aktorposition und dem Positionssignal des Absolutwegsensors ein Fehlersignal, insbesondere über eine pa- rametrierbare Rückführverstärkung, zurückgekoppelt wird. Der Wert der Rückführverstärkung legt vorzugsweise eine Zeitkonstante fest, wie schnell die Positionsabweichung abgebaut werden soll.
Bei der automatisierten Kupplung handelt es sich vorzugsweise um eine automatisierte Doppelkupplung, die einem automatisierten Schaltgetriebe zugeordnet ist. Die Kupplung, insbesondere Doppelkupplung, wird vorzugsweise direkt, das heißt ohne Zwischenschaltung von Hebelmechanismen, durch den hydrostatischen Aktor betätigt.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Es zeigen:
Figur 1 eine vereinfachte Darstellung eines Kupplungsbetätigungssystems zur Betätigung einer automatisierten Reibungskupplung und
Figur 2ein Blockschaltbild mit einem Positionsmodell zur Steuerung der Kupplung.
In Figur 1 ist ein Kupplungsbetätigungssystem 1 für eine automatisierte Kupplung, insbesondere eine automatisierte Doppelkupplung, vereinfacht dargestellt. Das Kupplungsbetätigungssystem 1 ist in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs einer als Doppelkupplung ausgeführten Reibungskupplung 10 zugeordnet und umfasst einen Geberzylinder 4, der über eine auch als Druckleitung bezeichnete Hydraulikleitung 5 mit einem Nehmerzylinder 6 verbunden ist. In dem Nehmerzylinder 6 ist ein Nehmerkolben 7 hin und her bewegbar, der über ein Betätigungsorgan 8 und unter Zwischenschaltung eines Lagers 9 die als Doppelkupplung ausgeführte Reibungskupplung 10 betätigt.
Der Geberzylinder 4 ist über eine Verbindungsöffnung mit einem Ausgleichsbehälter 12 verbindbar. In dem Geberzylinder 4 ist ein Geberkolben 14 hin und her bewegbar. Von dem Geberkolben 14 geht eine Kolbenstange 15 aus, die in Längsrichtung zusammen mit dem Geberkolben 14 translatorisch bewegbar ist.
Die Kolbenstange 15 des Geberkolbens 14 ist über eine Gewindespindel 18, die als Planeten- Wälz-Gewindespindel ausgeführt ist, mit einem elektromotorischen Stellantrieb 20 gekoppelt. Der elektromotorische Stellantrieb 20 umfasst einen kommutierten Gleichstrommotor 22 und eine Steuerung oder Steuereinrichtung 24. In den elektromotorischen Stellantrieb 20 ist eine Inkrementalwegmesseinrichtung 26 integriert, die mindestens einen Inkrementalwegsensor umfasst.
Die Planeten-Wälz-Gewindespindel 18 dient dazu, eine Drehantriebsbewegung des
Gleichstrommotors 22 in eine Längsbewegung eines Aktors 19 umzuwandeln, der ein längsbewegbares Teil der Planeten-Wälz-Gewindespindel 18 und/oder die Kolbenstange 15 und gegebenenfalls den Geberzylinderkolben 14 umfasst. Die Kupplung 10 wird durch den Gleichstrommotor 22 über die Gewindespindel 18, den Aktor 19, den Geberzylinder 4 und den Nehmerzylinder 6 automatisiert betätigt. Bei der Kupplungsbetätigung stellt der eine Antriebsdrehbewegung erzeugende Gleichstrommotor 22 die Antriebsseite und der eine Längsbewegung ausführende Aktor 19 die Abtriebsseite dar.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wurde herausgefunden, dass das Übertragungsverhalten bei der Kupplungsbetätigung schlupfbehaftet ist, das heißt, zwischen der Drehbewegung an der Antriebsseite und der Längsbewegung an der Abtriebsseite besteht kein konstantes Übertragungsverhältnis. Das Übertragungsverhältnis kann zwar bei der Auslegung der Planeten-Wälz-Gewindespindel 18 näherungsweise festgelegt werden, sein tatsächlicher Wert ist jedoch variabel, von komplexen Einflussfaktoren abhängig und nicht ohne weiteres modellierbar.
Für die Steuerung des Aktors 19 bedeutet das, dass von der Inkrementalwegmessung 26 nicht hinreichend genau auf die Position des Aktors 19 geschlossen werden kann. Vielmehr muss damit gerechnet werden, dass sich im Betrieb innerhalb eines kurzen Zeitraums unerwünschte Positionsverschiebungen ergeben können.
Gemäß einem wesentlichen Aspekt der Erfindung wird zusätzlich zu der Inkrementalwegmes- sung 26, die auch für die Kommutierung des Gleichstrommotors 22 verwendet wird, noch ein Absolutwegsensor 30 an der Abtriebsseite der Planeten-Wälz-Gewindespindel 18 angeordnet. Aus Kostengründen wird ein einfacher Sensor als Absolutwegsensor 30 verwendet, der bezüglich Positionsauflösung und Genauigkeit deutlich schlechtere Eigenschaften hat als die an- triebsseitige Inkrementalwegmessung 26.
Aufgrund seiner eingeschränkten Genauigkeit und Auflösung ist der abtriebsseitige
Absolutwegsensor 30 allein nicht ausreichend, um das Kupplungsmoment genau genug einstellen zu können. Daher werden die Positionsinformationen der Inkrementalwegmessung 26 und des Absolutwegsensors 30 so überlagert, dass ein Kleinsignalverhalten sowie Verstellbewegungen in einem zeitlich kurzen Horizont durch die hoch auflösende Inkrementalwegmessung 26 dominiert werden, während der weniger genaue Absolutwegsensor 30 als Bezugsmaß für das Großsignalverhalten dient.
In Figur 2 ist ein Positionsmodell anhand eines Blockschaltbilds mit zwei Pfaden dargestellt. Der in Figur 2 untere Pfad hat als Eingangssignal ein Positionsinkrement 41 der Inkrementalwegmessung 26 aus Figur 1. Der in Figur 2 obere Pfad hat als Eingangssignal ein Positionssignal 42 des abtriebsseitigen Absolutwegsensors 30 aus Figur 1.
Zunächst wird der untere Pfad des Blockschaltbilds betrachtet. Die Positionsinkremente 41 des Elektromotors werden mit Hilfe eines Skalenfaktors 44, der einer mittleren Übersetzung der Planeten-Wälz-Gewindespindel 18 in Figur 1 entspricht, in Wegdifferenzen umgerechnet, die dann an einem Summationspunkt 45 zu einer bisherigen Aktorposition 51 addiert werden. Durch Pfeile 49 und 51 ist angedeutet, dass die Aktorposition 48 über einen Verzögerungsblock 50 geführt wird. Das bedeutet, der Summand 51 entspricht der ermittelten Aktorposition 48 des vorangegangenen Rechenschritts.
Um eine durch die Planeten-Wälz-Gewindespindel 18 bedingte Positionsdrift zu vermeiden, wird über den in Figur 2 oberen Pfad das abtriebsseitige Positionssignal 42 eingekoppelt. Global betrachtet wirkt das abtriebsseitige Positionssignal 42 wie eine Führungsgröße in einem Regelkreis, von der die Regelgröße beziehungsweise Istgröße 48 subtrahiert und dann über einen nichtlinearen Ansatz als Korrekturgröße zurückgeführt wird. Als nichtlineares Übertragungselement eignet sich insbesondere eine so genannte Totzone 52. Die Totzone 52 führt dazu, dass bei kleinen Abweichungen zwischen dem Positionssignal 42 und der Modellposition 48 keine Korrekturen vorgenommen werden. Das ermittelte Wegsignal 48 wird dann ausschließlich durch das Aufsummieren der motorseitigen Positionsinkremente 41 aktualisiert. Somit wird ein fein dosiertes Einstellen der Aktorposition und des Kupplungsmoments im Kleinsignalverhalten erlaubt.
Kommt es dagegen zu größeren signifikanten Differenzen zwischen dem Positionssignal 42 und der Modellposition oder bisherigen Aktorposition 48, wird ein Fehlersignal über einen Rückkopplungspunkt 58 von der Totzone 52 über eine parametrierbare Rückführverstärkung 54 auf die Modellposition 48 zurückgekoppelt. Der Wert der Rückführverstärkung 54 legt dabei eine Zeitkonstante fest, wie schnell die Positionsabweichung abgebaut werden soll. Diese Zeitkonstante wird in der Praxis abhängig vom Schlupf der Planeten-Wälz-Gewindespindel 18 und der daraus resultierenden Driftgeschwindigkeit festgelegt. Weiterhin wird das Korrekturverhalten durch die Breite der Totzone 52 bestimmt. Diese muss sich an der Auflösung und Genauigkeit des abtriebsseitigen Absolutwegsensors 30 sowie an Anforderungen an die Absolutgenauigkeit des Kupplungsmoments orientieren.
Bezuqszeichenliste Kupplungsbetätigungssystem
Geberzylinder
Hydraulikleitung
Nehmerzylinder
Nehmerkolben
Betätigungsorgan
Lager
Reibungskupplung
Ausgleichsbehälter
Geberkolben
Kolbenstange
Planeten-Wälz-Gewindespindel
Aktor
elektromotorischer Stellantrieb
Gleichstrommotor
Steuerung
Inkrementalwegsensor
Absolutwegsensor
Positionsinkrement
Positionssignal
Skalenfaktor
Summationspunkt
aktuell ermittelte Aktorposition
aktuell ermittelte Aktorposition
Verzögerungsblock
zuletzt ermittelte Aktorposition
Totzone
Rückführverstärkung
Rückkopplungspunkt

Claims

Patentansprüche
1. Steuereinrichtung zum Steuern einer automatisierten Kupplung (10), die ein hydraulisches Kupplungsbetätigungssystem (1 ) umfasst, das einen hydrostatischen Aktor (19) aufweist, der durch einen elektromotorischen Stellantrieb (20) mit einem Inkremental- wegsensor (26) so angetrieben ist, dass der Aktor (19) eine translatorische Bewegung ausführt, gekennzeichnet durch einen Absolutwegsensor (30), der die Aktorposition er- fasst.
2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der elektromotorische Stellantrieb (20) als elektronisch kommutierter Gleichstrommotor (22) ausgeführt und/oder über eine Gewindespindel (18) mit dem Aktor (19) gekoppelt ist.
3. Verfahren zum Steuern einer automatisierten Kupplung (10), die ein hydraulisches Kupplungsbetätigungssystem (1 ) umfasst, das einen hydrostatischen Aktor (19) aufweist, der durch einen elektromotorischen Stellantrieb (20) mit einem Inkrementalweg- sensor (26) so angetrieben wird, dass der Aktor (19) eine translatorische Bewegung ausführt, mit einer Steuereinrichtung (24) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktorposition sowohl relativ durch den Inkremental- wegsensor (26) als auch absolut durch den Absolutwegsensor (30) erfasst wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Positionssignal des Inkrementalwegsensors (26) und mindestens ein Positionssignal des Absolutwegsensors (30) überlagert werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Positionssignale in einem Positionsmodell so überlagert werden, dass ein Kleinsignalverhalten sowie gegebenenfalls Verstellbewegungen in einem zeitlich kurzen Horizont durch eine hoch auflösende Inkrementalwegmessung des Inkrementalwegsensors (26) dominiert wird beziehungsweise werden.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine weniger hoch auflösende Absolutwegmessung des Absolutwegsensors (30) als Bezugsmaß für ein Großsignalverhalten verwendet wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Posi- tionsinkrement (41 ) des Inkrementalwegsensors (26) mit Hilfe eines Skalenfaktors (44) in eine Wegdifferenz umgerechnet wird, die zu einer bisher ermittelten Aktorposition (51 ) addiert wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Positionssignal (42) des Absolutwegsensors (30) eingekoppelt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Totzone (52) als nichtlineares Übertragungselement für das Positionssignal (42) des Absolutwegsensors (30) verwendet wird.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer signifikanten Differenz zwischen der ermittelten Aktorposition (48) und dem Positionssignal (42) des Absolutwegsensors (30) ein Fehlersignal, insbesondere über eine parametherbare Rückführverstärkung (54), zurückgekoppelt wird.
PCT/DE2011/000317 2010-04-08 2011-03-24 Steuereinrichtung und verfahren zum steuern Ceased WO2011124200A1 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201180017749.1A CN102834636B (zh) 2010-04-08 2011-03-24 控制装置和用于控制的方法
DE112011101228.4T DE112011101228B4 (de) 2010-04-08 2011-03-24 Steuereinrichtung und Verfahren zum Steuern einer automatisierten Kupplung
US13/632,265 US8657095B2 (en) 2010-04-08 2012-10-01 Control device and method for controlling

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010014199 2010-04-08
DE102010014199.2 2010-04-08

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US13/632,265 Continuation US8657095B2 (en) 2010-04-08 2012-10-01 Control device and method for controlling

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2011124200A1 true WO2011124200A1 (de) 2011-10-13
WO2011124200A9 WO2011124200A9 (de) 2011-12-22

Family

ID=44486920

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE2011/000317 Ceased WO2011124200A1 (de) 2010-04-08 2011-03-24 Steuereinrichtung und verfahren zum steuern

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8657095B2 (de)
CN (1) CN102834636B (de)
DE (2) DE112011101228B4 (de)
WO (1) WO2011124200A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012220073A1 (de) * 2012-11-05 2014-05-08 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Elektromechanisches Kupplungsbetätigungssystem und Verfahren zum Ansteuern einer Kupplung
CN107525459A (zh) * 2016-06-21 2017-12-29 舍弗勒技术股份两合公司 离合器位移监测系统、peps系统控制装置和离合器主缸

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104205613B (zh) 2012-04-25 2018-02-06 舍弗勒技术股份两合公司 用于确定电动机的位置的、尤其是在机动车的离合器操纵系统中的电动机的位置的方法和设备
WO2013186001A1 (de) 2012-06-11 2013-12-19 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Magnetgeberring einer rotorlagesensorik eines elektrisch kommutierten elektromotors
CN104604119B (zh) 2012-08-02 2018-01-16 舍弗勒技术股份两合公司 用于确定在机动车离合器操纵系统中的电动机位置的方法
US10385934B2 (en) 2012-11-22 2019-08-20 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Method for determining and/or controlling a position of an electric motor
CN103195842B (zh) * 2013-04-15 2015-12-02 江西博能上饶客车有限公司 自动离合器操纵系统
DE102013209850A1 (de) * 2013-05-27 2014-11-27 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Ausführen einer Referenzfahrt einer elektrisch betätigbaren Kupplungsanordnung sowie entsprechende Kupplungsanordnung
DE102013211041A1 (de) 2013-06-13 2014-12-18 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung einer Position eines Elektromotors, insbesondere in einem Kupplungsbetätigungssystem eines Kraftfahrzeuges
DE102014213620A1 (de) 2013-08-06 2015-02-12 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Verfahren zur Bestimmung eines Position eines sich linear bewegenden Aktorgetriebes in einem Aktorsystem, insbesondere einem Kupplungsbetätigungssystem eines Kraftfahrzeuges und ein Aktorsystem
WO2015018408A2 (de) * 2013-08-09 2015-02-12 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Verfahren zur positionierung eines kolbens
DE112015001560A5 (de) * 2014-03-31 2017-02-16 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Kupplungsbetätigungsvorrichtung
DE102014207219A1 (de) * 2014-04-15 2015-10-15 Continental Teves Ag & Co. Ohg Betätigungseinheit für eine hydraulische Bremsanlage
DE112015002041A5 (de) 2014-04-30 2017-06-29 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Verfahren zur Erkennung einer Rotorlage eines Elektromotors, ein Target zur Bestimmung der Rotorlage des Elektromotors und ein Elektromotor
DE102015207089A1 (de) 2014-04-30 2015-11-05 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Vorrichtung zur Bestimmung einer Anzahl von Umdrehungen eines sich drehenden Bauteiles
DE102014218544A1 (de) 2014-09-16 2016-03-17 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Sensorikeinheit zur Bestimmung einer Rotorlage eines Elektromotors und ein Elektromotor, vozugsweise für einen Kupplungsaktor eines Kupplungsbetätigungssystems eines Kraftfahrzeuges
CN105570348B (zh) * 2014-11-10 2019-05-03 舍弗勒技术股份两合公司 液压辅助促动器和包括它的车辆
DE102015216509A1 (de) * 2015-08-28 2017-03-02 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Winkelmesseinrichtung für einen rotatorisch angetriebenen Linearaktor
CN110608241A (zh) * 2018-06-15 2019-12-24 舍弗勒技术股份两合公司 动力耦合控制系统

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19853333A1 (de) * 1997-11-29 1999-06-02 Luk Getriebe Systeme Gmbh Kupplung
DE10065023A1 (de) * 2000-12-23 2002-07-04 Bosch Gmbh Robert Regelungseinrichtung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs und Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs
DE10209839A1 (de) * 2001-03-19 2002-09-26 Luk Lamellen & Kupplungsbau Kraftfahrzeug sowie Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeuges
US20040188218A1 (en) * 2001-06-13 2004-09-30 Luk Lamellen Und Kupplungsbau Clutch-actuating device and methods of determining clutch parameters
DE102008044823A1 (de) 2007-09-10 2009-03-12 Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg Verfahren zum Steuern einer Reibungskupplung
DE102008057656A1 (de) 2007-12-03 2009-06-04 Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg Kupplungssystem
US20090292432A1 (en) * 2005-11-08 2009-11-26 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Clutch connection control apparatus and vehicle including the same

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2797485B1 (fr) * 1999-05-27 2006-06-09 Luk Lamellen & Kupplungsbau Changement de vitesse pourvu d'un dispositif de commande, procede et dispositif de hilotage ainsi qu'utilisation d'un tel changement de vitesse
AU6259100A (en) * 1999-06-08 2000-12-28 Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg Method for operating a transmission device
DE10291374D2 (de) * 2001-04-02 2004-04-29 Luk Lamellen & Kupplungsbau Verfahren zur Steuerung einer automatisierten Kupplung
US20030102196A1 (en) * 2001-12-05 2003-06-05 Aerotech Engineering & Research Corporation Bidirectional linear motor
DE10248829A1 (de) * 2002-10-19 2004-04-29 Zf Friedrichshafen Ag Schalteinrichtung
DE102004028100B4 (de) * 2004-06-09 2009-09-17 Thermo-Technik-Systeme Gmbh Extrusionsblaskopf
JP4608298B2 (ja) * 2004-12-10 2011-01-12 ヤマハ発動機株式会社 変速制御装置、変速制御方法及び鞍乗型車両

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19853333A1 (de) * 1997-11-29 1999-06-02 Luk Getriebe Systeme Gmbh Kupplung
DE10065023A1 (de) * 2000-12-23 2002-07-04 Bosch Gmbh Robert Regelungseinrichtung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs und Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs
DE10209839A1 (de) * 2001-03-19 2002-09-26 Luk Lamellen & Kupplungsbau Kraftfahrzeug sowie Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeuges
US20040188218A1 (en) * 2001-06-13 2004-09-30 Luk Lamellen Und Kupplungsbau Clutch-actuating device and methods of determining clutch parameters
US20090292432A1 (en) * 2005-11-08 2009-11-26 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Clutch connection control apparatus and vehicle including the same
DE102008044823A1 (de) 2007-09-10 2009-03-12 Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg Verfahren zum Steuern einer Reibungskupplung
DE102008057656A1 (de) 2007-12-03 2009-06-04 Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg Kupplungssystem

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012220073A1 (de) * 2012-11-05 2014-05-08 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Elektromechanisches Kupplungsbetätigungssystem und Verfahren zum Ansteuern einer Kupplung
CN107525459A (zh) * 2016-06-21 2017-12-29 舍弗勒技术股份两合公司 离合器位移监测系统、peps系统控制装置和离合器主缸
CN107525459B (zh) * 2016-06-21 2021-06-25 舍弗勒技术股份两合公司 离合器位移监测系统、peps系统控制装置和离合器主缸

Also Published As

Publication number Publication date
US20130020168A1 (en) 2013-01-24
DE112011101228A5 (de) 2013-01-24
DE112011101228B4 (de) 2022-08-25
CN102834636A (zh) 2012-12-19
WO2011124200A9 (de) 2011-12-22
DE102011014936A1 (de) 2011-12-15
US8657095B2 (en) 2014-02-25
CN102834636B (zh) 2016-03-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112011101228B4 (de) Steuereinrichtung und Verfahren zum Steuern einer automatisierten Kupplung
EP2214944B1 (de) Feststellbremse und verfahren zum betreiben derselben
DE102008021848A1 (de) Verfahren und System , insbesondere Servo-Lenksystem mit adaptiver Reibungskompensation
DE112013003917B4 (de) Verfahren zur Ermittlung eines Tastpunkts einer Reibungskupplungseinrichtung
WO2008009703A1 (de) Vorrichtung und verfahren zur bestimmung von vertikalpositionen
WO2012139546A1 (de) Verfahren zur adaption von parametern einer kupplung
DE102008021849A1 (de) Elektromechanisches Lenksystem mit Anpassung des Lenkwinkels der Räder an den Handwinkel
DE112010001147B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Antriebseinrichtung zum Verstellen einer automatisierten Kupplung
WO2015192847A2 (de) Verfahren zur ermittlung einer tastpunktänderung einer hybridtrennkupplung eines hybridfahrzeuges
WO2013152931A1 (de) Verfahren zur ermittlung einer vorspannkraftkennlinie einer kupplung
EP2651721B1 (de) Verfahren zum einstellen der von einer feststellbremse ausgeübten klemmkraft
DE102018119977A1 (de) Lenkgetriebe für ein Steer-by-Wire-Lenksystem
EP3839153B1 (de) Verfahren zur kalibrierung eines lage-/positionssensors
DE102014224234B3 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Kalibrieren einer Signalgebervorrichtung eines haptischen Fahrpedalmoduls für ein Kraftfahrzeug sowie haptisches Fahrpedalmodul
WO2015018407A2 (de) Verfahren zur bestimmung eines position eines sich linear bewegenden aktorgetriebes in einem aktorsystem, insbesondere einem kupplungsbetätigungssystem eines kraftfahrzeuges und ein aktorsystem
WO2017206980A1 (de) Verfahren zur bestimmung einer leckage in einem hydraulischen kupplungssystem eines fahrzeuges
EP2025964B1 (de) Verfahren zur Plausibilisierung eines Referenzpunktes eines Hebelaktors
DE102016218428A1 (de) Verfahren zur Steuerung einer Reibungskupplung
WO2011124329A1 (de) Verfahren zur steuerung einer doppelkupplung
WO2013124129A1 (de) Verfahren zur ermittlung und/oder kompensation eines übersprechverhaltens eines doppelkupplungsgetriebes
EP2020330B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Vorgabe einer Ausgangsgröße einer Antriebseinheit
DE10235387B4 (de) Verfahren zur Ansteuerung einer Getriebeaktorik
DE102019105476A1 (de) Automatisches Ausrichten einer Lenkvorrichtung eines zumindest teilweise autonom betreibbaren Kraftfahrzeugs durch ein Parkassistenzsystem
EP4065864B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur ermittlung einer betätigungskraft eines stellaktuators
DE102018206281A1 (de) Stellvorrichtung mit einem Sensor, Steuervorrichtung zum Auswerten eines Sensorsignals eines solchen Sensors und Getriebe

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 201180017749.1

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 11726047

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 112011101228

Country of ref document: DE

Ref document number: 1120111012284

Country of ref document: DE

REG Reference to national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R225

Ref document number: 112011101228

Country of ref document: DE

Effective date: 20130124

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 11726047

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1