WO2018219387A1 - Verfahren zum kontrollieren eines aktuators - Google Patents

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Michael Reuschel
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    • F16H57/0497—Screw mechanisms

Definitions

  • the invention relates to a method for controlling an adjustable actuator in a lubricating position.
  • a threaded rod is known, in particular for forming a spindle of a spindle drive of an actuator for actuating a disc brake, with a shaft body, of the shaft body radially outwardly projecting external thread, wherein the external thread pointing away from the shaft body Head side and has two connecting the head side with the shaft body flank sides, wherein the shaft body between two subsequent edge sides forms a thread base, wherein in the thread root a lubricant groove for conveying lubricant along the threaded rod is formed and / or the external thread screwed into a standard nut Condition between the flank side and an internal thread of the standard nut forms a lubricant channel for conveying lubricant along the threaded rod.
  • the invention has for its object to improve a method mentioned above.
  • the actuator can be used to convert electrical signals into mechanical motion.
  • the actuator may include an electric motor.
  • the actuator may include an actuator gear.
  • the actuator gear may serve to convert a rotary motion into a linear motion.
  • the actuator may have an actuator housing.
  • the actuator may have a Planetenrollengewindeteb.
  • the Planetenrollengewindetneb may have a spindle rod, planetary rollers and a spindle nut.
  • the actuator may have at least one lubrication point.
  • the at least one lubrication point can be arranged between two friction partners.
  • the at least one lubrication point can be located between the actuator housing and the spindle housing.
  • the actuator may be adjustable between a first position and a second position. An adjustment path between the first position and the second position may be a Radioverstellweg. The operating travel can be used for regular actuator operation.
  • the actuator may be adjustable beyond the first position and / or beyond the second position into the lubricating position. In the lubrication position, the at least one lubrication point can be acted upon by a lubricant.
  • the actuator may be for use in a vehicle.
  • the actuator can serve to actuate a friction clutch.
  • the actuator can be used to actuate a transmission.
  • the method can be performed by means of an electrical control device.
  • the electrical control device can have a computing device.
  • the electrical control device can have a memory device.
  • the electrical control device may be signal-conducting connected to the actuator.
  • the controlling may be a controlling control.
  • the control can be a control technical control.
  • the load on the actuator can be determined to determine a lubricant requirement.
  • the load of the actuator can be determined taking into account a parameter which is at least correlated with an adjustment path of the actuator.
  • the load of the actuator can be determined taking into account a displacement of the actuator.
  • the adjustment path can be detected by means of a sensor.
  • the adjustment can be estimated.
  • the adjustment can be calculated.
  • the load of the actuator can be determined taking into account at least one further parameter.
  • the at least one further parameter may be a temperature-dependent parameter.
  • the at least one further parameter may be an adjustment-speed-dependent parameter.
  • the at least one other parameter can be a factor. Depending on the temperature and / or the speed of rotation, the factor may have a value between about 0.3 and about 3, in particular between about 0.5 and about 2.
  • the with the adjustment of the actuator at least correlating parameters and the at least one further parameter can be multiplied together.
  • a load-specific displacement of the actuator can be determined.
  • a load-specific adjustment path of the actuator can be integrated.
  • a load-specific displacement of the actuator can be cumulatively detected.
  • the load-specific displacement of the actuator can be compared with a predetermined limit.
  • the actuator can be adjusted in the lubrication position when the load-specific displacement of the actuator exceeds the predetermined limit.
  • the predetermined limit value may be a load-specific Verstellweggrenzwert.
  • the predetermined limit value can be adjustable. With the adjustment of the actuator in the lubrication position of the load-specific adjustment of the actuator can be reset.
  • the invention thus provides, inter alia, a method for carrying out a load-specific lubrication cycle in the case of actuators.
  • the lubrication cycle can also be referred to as a grease stroke.
  • the lubrication cycle can be activated depending on the load.
  • the lubrication cycle can be defined by a specific traversing action of the actuator, such as the start of an over-travel, which ensures that a lubricant is homogeneously distributed again and thus fulfills its function with regard to the actuator. This can be done depending on a load.
  • the load of the actuator can be evaluated or determined according to the following procedure:
  • a variable correlating with a travel path can serve as the basis for a calculation. This can be, for example, the travel path of the actuator, which can be available in a control unit.
  • this path can be multiplied by a temperature-dependent factor which reflects this load.
  • a temperature-dependent factor which reflects this load.
  • the background is that, for example, in high-temperature situations, a higher load on the actuator occurs, so that more account must be taken of routes taken there. Another dependency may be a travel speed, especially if the actuator load increases at an increased rate.
  • This load-specific actuator path can subsequently be calculated or integrated. Achieved this value now a fixed distance, a lubrication cycle can be initiated and a cumulated path Sges can be reset to zero and so a calculation can start anew.
  • a variable normalized to a maximum mileage can also be calculated.
  • the drive train 100 has a first drive machine 102, a friction clutch 104, a second drive machine 106, a transmission 108 and at least one drivable vehicle wheel 110.
  • the first drive machine 102 is presently an internal combustion engine.
  • the friction clutch 104 serves to disconnect / connect the first prime mover 102 to / from the powertrain 100.
  • the friction clutch 104 is used to start using the first prime mover 102 and / or to change gear ratios in the transmission 108.
  • the friction clutch 104 is herein automated operated.
  • the second drive machine 106 is an electric machine that can be operated as an electric motor.
  • the transmission 108 is presently operated automatically.
  • the at least one vehicle wheel 1 10 is selectively or combined driven by means of the first drive machine 102 and / or the second drive machine 106.
  • a mechanical performance of the first The prime mover 102 and a mechanical power of the second prime mover 106 are added to the at least one vehicle wheel 1 10.
  • the powertrain 100 is also referred to as a parallel hybrid.
  • an actuator not shown here is provided.
  • the actuator serves to convert electrical signals into mechanical movement and has an actuator housing, an electric motor and an actuator gearbox.
  • the actuator gear serves to wander a rotational movement of the electric motor into a linear adjusting movement for the friction clutch 104.
  • the actuator is embodied, for example, as an electrical central release with a planetary roller screw drive which has a spindle rod, planetary rollers and a spindle nut.
  • the actuator has a Radioverstellweg between a first position and a second position and is beyond the second position in a lubricating position in the lubrication points of the actuator can be acted upon with a lubricant adjustable.
  • the actuator is controlled by means of an electrical control device and / or controlled controlled.
  • a load of the actuator is determined and the actuator is adjusted depending on the load in the lubrication position.
  • the load of the actuator is determined to determine a lubricant requirement, taking into account a cumulated adjustment of the actuator.
  • the displacement of the actuator is weighted with a temperature-dependent factor and an adjustment speed-dependent factor. For example, a temperature-dependent weighting takes place according to the following table:
  • an adjustment speed-dependent weighting takes place according to the following table:
  • the load-specific adjustment s ges of the actuator is compared with a predetermined limit. If the load-specific adjustment s ges of the actuator exceeds the predetermined limit, the actuator is moved to the lubricating position and the load-specific adjustment s ges reset the actuator. It follows a new cycle.

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Abstract

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

Description

Verfahren zum Kontrollieren eines Aktuators
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kontrollieren eines in eine Schmierstellung verstellbaren Aktuators.
Aus der DE 10 2013 219 994 A1 ist eine Gewindestange bekannt, insbesondere zur Ausbildung einer Spindel eines Spindeltriebs eines Aktuators zum Betätigen einer Scheibenbremse, mit einem Wellenkörper, einem von dem Wellenkörper nach radial außen abstehenden Außengewinde, wobei das Außengewinde eine von dem Wellenkörper weg weisende Kopfseite und zwei die Kopfseite mit dem Wellenkörper verbindende Flankenseiten aufweist, wobei der Wellenkörper zwischen zwei nachfolgenden Flankenseiten einen Gewindegrund ausbildet, wobei in dem Gewindegrund eine Schmiermittelrinne zur Förderung von Schmiermittel entlang der Gewindestange aus- gebildet ist und/oder das Außengewinde im in einer Normmutter eingeschraubten Zustand zwischen der Flankenseite und einem Innengewinde der Normmutter einen Schmiermittelkanal zur Förderung von Schmiermittel entlang der Gewindestange ausbildet. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein eingangs genanntes Verfahren zu verbessern.
Die Aufgabe wird gelöst mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Der Aktuator kann dazu dienen, elektrische Signale in mechanische Bewegung umzuwandeln. Der Aktuator kann einen Elektromotor aufweisen. Der Aktuator kann ein Aktuatorgetriebe aufweisen. Das Aktuatorgetriebe kann dazu dienen, eine rotatorische Bewegung in eine lineare Bewegung zu wandeln. Der Aktuator kann ein Aktuatorge- häuse aufweisen. Der Aktuator kann einen Planetenrollengewindetneb aufweisen. Der Planetenrollengewindetneb kann eine Spindelstange, Planetenrollen und eine Spindelmutter aufweisen. Der Aktuator kann wenigstens eine Schmierstelle aufweisen. Die wenigstens eine Schmierstelle kann zwischen zwei Reibpartnern angeordnet sein. Die wenigstens eine Schmierstelle kann zwischen dem Aktuatorgehäuse und der Spindel- stange, der Spindelstange und den Planetenrollen, den Planetenrollen und der Spindelmutter und/oder der Spindelmutter und dem Aktuatorgehäuse angeordnet sein. Der Aktuator kann zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung verstellbar sein. Ein Verstellweg zwischen der ersten Stellung und der zweiten Stellung kann ein Betriebsverstellweg sein. Der Betriebsverstellweg kann für einen regulären Aktuator- betrieb dienen. Der Aktuator kann über die erste Stellung und/oder über die zweite Stellung hinaus in die Schmierstellung verstellbar sein. In der Schmierstellung kann die wenigstens eine Schmierstelle mit einem Schmiermittel beaufschlagbar sein. Der Aktuator kann zur Verwendung in einem Fahrzeug dienen. Der Aktuator kann zum Be- tätigen einer Reibungskupplung dienen. Der Aktuator kann zum Betätigen eines Getriebes dienen.
Das Verfahren kann mithilfe einer elektrischen Kontrolleinrichtung durchgeführt werden. Die elektrische Kontrolleinrichtung kann eine Recheneinrichtung aufweisen, Die elektrische Kontrolleinrichtung kann eine Speichereinrichtung aufweisen. Die elektrische Kontrolleinrichtung kann mit den Aktuator signalleitend verbunden sein. Das Kontrollieren kann ein steuerungstechnisches Kontrollieren sein. Das Kontrollieren kann ein regelungstechnisches Kontrollieren sein. Die Belastung des Aktuators kann bestimmt werden, um einen Schmierbedarf zu bestimmen. Die Belastung des Aktuators kann unter Berücksichtigung eines mit einem Verstellweg des Aktuators zumindest korrelierenden Parameters bestimmt werden. Die Belastung des Aktuators kann unter Berücksichtigung eines Verstellwegs des Aktuators bestimmt werden. Der Verstellweg kann mithilfe eines Sensors erfasst werden. Der Verstellweg kann abgeschätzt werden. Der Verstellweg kann berechnet werden.
Die Belastung des Aktuators kann unter Berücksichtigung wenigstens eines weiteren Parameters bestimmt werden. Der wenigstens eine weitere Parameter kann ein temperaturabhängiger Parameter sein. Der wenigstens eine weitere Parameter kann ein verstellgeschwindigkeitsabhängiger Parameter sein. Der wenigstens eine weitere Parameter kann ein Faktor sein. Der Faktor kann temperaturabhängig und/oder versteil- geschwindigkeitsabhängig einen Wert zwischen ca. 0,3 und ca. 3, insbesondere zwischen ca. 0,5 und ca. 2, aufweisen. Der mit dem Verstellweg des Aktuators zumindest korrelierende Parameter und der wenigstens eine weitere Parameter können miteinander multipliziert werden.
Ein belastungsspezifischer Verstellweg des Aktuators kann ermittelt werden. Ein be- lastungsspezifischer Verstellweg des Aktuators kann aufintegriert werden. Ein belastungsspezifischer Verstellweg des Aktuators kann kumulierend erfasst werden. Der belastungsspezifische Verstellweg des Aktuators kann mit einem vorgegebenen Grenzwert verglichen werden. Der Aktuator kann in die Schmierstellung verstellt werden, wenn der belastungsspezifische Verstellweg des Aktuators den vorgegebenen Grenzwert überschreitet. Der vorgegebene Grenzwert kann ein belastungsspezifischer Verstellweggrenzwert sein. Der vorgegebene Grenzwert kann einstellbar sein. Mit dem Verstellen des Aktuators in die Schmierstellung kann der belastungsspezifische Verstellweg des Aktuators zurückgesetzt werden. Zusammenfassend und mit anderen Worten dargestellt ergibt sich somit durch die Erfindung unter anderem ein Verfahren zum Durchführen eines belastungsspezifischen Schmierungszyklus bei Aktuatoren. Der Schmierzyklus kann auch als Fettholhub bezeichnet werden. Der Schmierzyklus kann belastungsabhängig aktiviert werden. Der Schmierzyklus kann durch eine spezielle Verfahr-Aktion des Aktuators, wie das Anfah- ren eines Überwegs, definiert sein, wodurch sichergestellt ist, dass sich ein Schmierstoff wieder homogen verteilt und so seine Funktion hinsichtlich des Aktuators erfüllt. Dies kann abhängig von einer Belastung erfolgen. Die Belastung des Aktuator kann dabei nach folgendem Verfahren bewertet bzw. bestimmt werden: Eine mit einem Ver- fahrweg korrelierende Größe kann als Basis für eine Berechnung dienen. Dies kann beispielsweise der Verfahrweg des Aktuators sein, welcher in einem Steuergerät verfügbar sein kann. Insbesondere wenn die Belastung auch von einer Temperatur abhängig ist, beispielsweise wenn eine Aktuatorbelastung bei erhöhter Temperaturen erhöht ist, kann dieser Weg mit einem temperaturabhängigen Faktor multipliziert werden, der diese Belastung wiederspiegelt. Der Hintergrund ist, dass beispielsweise in Situationen mit hoher Temperatur eine höhere Belastung des Aktuators auftritt, sodass dort zurückgelegte Wege stärker berücksichtigt werden müssen. Eine weitere Abhängigkeit kann eine Verfahrgeschwindigkeit sein, insbesondere wenn die Aktuatorbelastung mit erhöhter Geschwindigkeit zunimmt. Dieser belastungsspezifische Ak- tuatorweg kann nachfolgend berechnet bzw. aufintegriert werden. Erreicht dieser Wert nun eine festgelegt Wegstrecke, kann ein Schmierzyklus eingeleitet und ein kumulierter Weg Sges kann wieder auf null gesetzt werden und so kann eine Berechnung von neuem beginnen. Alternativ kann statt eines absoluten Wegs auch eine auf eine maximale Laufleistung normierte Größe berechnet werden. Ebenso kann statt dem Weg eine Anzahl von Wälzkörperüberrollungen als Indikator berechnet werden. Sollten weitere belastungsspezifische Kenngrößen für die Funktion sges bekannt sein, wie Standzeiten, Feuchtigkeit, so können diese sinngemäß in die Funktion sges zu integriert werden. Mit der Erfindung erfolgt eine Schmierung rechtzeitig, bevor eine Funktionsfähigkeit eines Aktuator mangels Schmierung nicht mehr gewährleistet ist. Irreversible Schäden werden vermieden. Eine Betriebssicherheit wird erhöht. Eine Schmierung erfolgt an- gepasst eine Aktuatorbelastung. Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf eine Figur näher beschrieben. Aus dieser Beschreibung ergeben sich weitere Merkmale und Vorteile. Konkrete Merkmale dieser Ausführungsbeispiele können allgemeine Merkmale der Erfindung darstellen. Mit anderen Merkmalen verbundene Merkmale dieser Ausführungsbeispiele können auch einzelne Merkmale der Erfindung darstel- len.
Fig. 1 zeigt schematisch und beispielhaft einen Antriebsstrang 100 eines Hybridelekt- rokraftfahrzeugs. Der Antriebsstrang 100 weist eine erste Antriebsmaschine 102, eine Reibungskupplung 104, eine zweite Antriebsmaschine 106, ein Getriebe 108 und we- nigstens ein antreibbares Fahrzeugrad 1 10 auf. Die erste Antriebsmaschine 102 ist vorliegend eine Brennkraftmaschine. Die Reibungskupplung 104 dient zum Trennen/Verbinden der ersten Antriebsmaschine 102 von/mit dem Antriebsstrang 100. Die Reibungskupplung 104 dient zum Anfahren mithilfe der ersten Antriebsmaschine 102 und/oder zum Wechseln von Übersetzungsstufen in dem Getriebe 108. Die Reibungs- kupplung 104 ist vorliegend automatisiert betreibbar. Die zweite Antriebsmaschine 106 ist vorliegend eine als Elektromotor betreibbare elektrische Maschine. Das Getriebe 108 ist vorliegend automatisiert betreibbar. Das wenigstens eine Fahrzeugrad 1 10 ist wahlweise oder kombiniert mithilfe der ersten Antriebsmaschine 102 und/oder der zweiten Antriebsmaschine 106 antreibbar. Eine mechanische Leistung der ersten Antriebsmaschine 102 und eine mechanische Leistung der zweiten Antriebsmaschine 106 wirken addiert auf das wenigstens eine Fahrzeugrad 1 10. Der Antriebsstrang 100 wird auch als Paralleler Hybrid bezeichnet. Zum Betätigen der Reibungskupplung 104 ist ein hier nicht näher dargestellter Aktuator vorgesehen. Der Aktuator dient dazu, elektrische Signale in mechanische Bewegung umzuwandeln und weist ein Aktuatorgehäuse, einen Elektromotor und ein Ak- tuatorgetriebe auf. Das Aktuatorgetriebe dient dazu, eine rotatorische Bewegung des Elektromotors in eine lineare Stellbewegung für die Reibungskupplung 104 zu wan- dein. Der Aktuator ist beispielsweise als elektrischer Zentralausrücker mit einem Pla- netenrollengewindetrieb, der eine Spindelstange, Planetenrollen und eine Spindelmutter aufweist, ausgeführt. Der Aktuator weist zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung einen Betriebsverstellweg auf und ist über die zweite Stellung hinaus in eine Schmierstellung, in der Schmierstellen des Aktuators mit einem Schmiermittel beaufschlagbar sind, verstellbar.
Der Aktuator wird mithilfe einer elektrischen Steuereinrichtung gesteuert und/oder geregelt kontrolliert. Dabei wird eine Belastung des Aktuators bestimmt und der Aktuator wird belastungsabhängig in die Schmierstellung verstellt. Die Belastung des Aktuators wird zum Ermitteln eines Schmierbedarfs unter Berücksichtigung eines kumulierten Verstellwegs des Aktuators bestimmt. Der Verstellweg des Aktuators wird mit einem temperaturabhängigen Faktor und einem verstellgeschwindigkeitsabhängigen Faktor gewichtet. Beispielsweise erfolgt eine temperaturabhängige Gewichtung gemäß folgender Tabelle:
Temperatur °C Faktor A
-40 0.5
-10 0.5
0 0.8
20 1
80 1
140 2 Beispielsweise erfolgt eine verstellgeschwindigkeitsabhängige Gewichtung gemäß folgender Tabelle:
Figure imgf000008_0002
Damit ergibt sich ein gewichteter Verstellweg des Aktuators, der wie folgt aufintegriert zu einem belastungsspezifischen Verstellweg sges des Aktuators aufintegriert wird:
Figure imgf000008_0001
mit FA: Faktor A, FB: Faktor B.
Der belastungsspezifische Verstellweg sges des Aktuators wird mit einem vorgegebenen Grenzwert verglichen. Wenn der belastungsspezifische Verstellweg sges des Aktuators den vorgegebenen Grenzwert überschreitet, wird der Aktuator in die Schmier- Stellung verstellt und der belastungsspezifische Verstellweg sges des Aktuators zurückgesetzt. Es folgt ein erneuter Zyklus.
Bezuqszeichenliste
100 Antriebsstrang
102 erste Antriebsmaschine
104 Reibungskupplung
106 zweite Antriebsmaschine
108 Getriebe
1 10 Fahrzeugrad

Claims

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