DE102018100287B4 - Method for controlling a clutch actuator comprising an electric motor - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Ansteuern eines einen Elektromotor umfassenden Kupplungsaktors, bei welchem eine Drehbewegung des Elektromotors (2) über ein Getriebe (5) in eine translatorische Bewegung des Kupplungsaktors (1) umgesetzt wird und der Kupplungsaktor (1) auf eine Schwergängigkeit oder Blockade überwacht wird, wobei bei Feststellung der Schwergängigkeit oder Blockade des Kupplungsaktors (1) der Elektromotor (2) zur Überwindung der Schwergängigkeit oder Blockade bestromt wird, wobei der Elektromotor (2) zur Ausführung einer Freirüttelfunktion bestromt wird, wobei eine Endstufe (7) des Elektromotors (2) in einem vorgegebenen Zeitabschnitt (T) kontinuierlich mit einer Spannung angesteuert wird und ein großes Drehmoment des Elektromotors (2) abgerufen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerung des Elektromotors (2) nach einer vorgegebenen Anzahl von Wiederholungen beendet wird, wobei bei weiterer Schwergängigkeit oder Blockade des Kupplungsaktors (1) eine Fahrzeugfunktion teilweise oder komplett eingeschränkt wird.Method for controlling a clutch actuator comprising an electric motor, in which a rotary movement of the electric motor (2) is converted via a gear (5) into a translatory movement of the clutch actuator (1) and the clutch actuator (1) is monitored for stiffness or blockage, wherein when stiffness or blockage of the clutch actuator (1) is detected, the electric motor (2) is energized to overcome the stiffness or blockage, wherein the electric motor (2) is energized to carry out a shaking function, wherein an output stage (7) of the electric motor (2) is continuously controlled with a voltage in a predetermined time period (T) and a high torque of the electric motor (2) is called up, characterized in that the control of the electric motor (2) is terminated after a predetermined number of repetitions, wherein if the clutch actuator (1) continues to be stiff or blocked, a vehicle function is partially or completely restricted.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ansteuern eines einen Elektromotor umfassenden Kupplungsaktors, bei welchem eine Drehbewegung des Elektromotors über ein Getriebe in eine translatorische Bewegung des Kupplungsaktors umgesetzt wird und der Kupplungsaktor auf eine Schwergängigkeit/Blockade überwacht wird, wobei bei Feststellung der Schwergängigkeit/Blockade des Kupplungsaktors der Elektromotor zur Überwindung der Schwergängigkeit/Blockade bestromt wird.The invention relates to a method for controlling a clutch actuator comprising an electric motor, in which a rotary movement of the electric motor is converted via a gear into a translatory movement of the clutch actuator and the clutch actuator is monitored for stiffness/blockage, wherein when stiffness/blockage of the clutch actuator is detected, the electric motor is energized to overcome the stiffness/blockage.
Aus der
Bei Dauergebrauch des Elektromotors kann es dazu kommen, dass die Mechanik kurzzeitig sehr schwergängig ist. Die Bewegungssteuerung des Kupplungsaktors mit einer Rotorlageregelung kann dieses Verklemmen nicht mit einem linearen Regelalgorithmus abbilden.If the electric motor is used continuously, the mechanism may become very stiff for a short time. The movement control of the clutch actuator with a rotor position control cannot represent this jamming with a linear control algorithm.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Ansteuern eines einen Elektromotor umfassenden Kupplungsaktors anzugeben, mit welchem eine erkannte Blockade bzw. ein Verklemmen des Kupplungsaktors bei der translatorischen Bewegung überwunden wird. The invention is based on the object of specifying a method for controlling a clutch actuator comprising an electric motor, with which a detected blockage or jamming of the clutch actuator during the translational movement is overcome.
Erfindungsgemäß ist die Aufgabe dadurch gelöst, dass der Elektromotor zur Ausführung einer Freirüttelfunktion bestromt wird, wobei eine Endstufe des Elektromotors in einem vorgegebenen Zeitabschnitt kontinuierlich mit einer Spannung angesteuert wird und ein großes Drehmoment des Elektromotors abgerufen wird. Durch die Aktivierung einer solchen Freischüttelfunktion löst sich die Blockade bzw. die Schwergängigkeit des Kupplungsaktors und führt dazu, dass das Fahrzeug nicht stillgelegt oder in seiner Funktion eingeschränkt werden muss, sondern dass weitergefahren werden kann.According to the invention, the object is achieved in that the electric motor is energized to carry out a shaking function, whereby an output stage of the electric motor is continuously controlled with a voltage in a predetermined period of time and a large torque is called up from the electric motor. By activating such a shaking function, the blockage or stiffness of the clutch actuator is released and means that the vehicle does not have to be shut down or restricted in its function, but can continue to be driven.
Vorteilhafterweise wird die Spannung zur Ansteuerung des Elektromotors stufenweise erhöht. Da die Schwergängigkeit bzw. die Blockade unterschiedlich stark ausgeprägt sein kann, können schon geringere, durch eine kleine Spannung veranlasste Bewegungen des Elektromotors zum Lösen der Blockade führen. Reicht das nicht aus, kann die Spannung des Elektromotors weiter erhöht werden, bis die Blockade überwunden ist.It is advantageous to increase the voltage to control the electric motor gradually. Since the stiffness or blockage can vary in severity, even small movements of the electric motor caused by a small voltage can lead to the blockage being released. If this is not enough, the voltage of the electric motor can be increased further until the blockage is overcome.
In einer Alternative wird die Endstufe des Elektromotors mit einer maximalen Spannung angesteuert, wobei ein maximal zur Verfügung stehendes Drehmoment des Elektromotors abgerufen wird. Damit wird sichergestellt, dass die Schwergängigkeit bzw. die Blockade des Kupplungsaktors zuverlässig überwunden werden kann.In an alternative, the final stage of the electric motor is controlled with a maximum voltage, whereby the maximum available torque of the electric motor is called up. This ensures that the stiffness or blockage of the clutch actuator can be reliably overcome.
In einer Ausgestaltung wird die kontinuierliche Ansteuerung des Elektromotors in vorgegebenen Zeitabständen wiederholt. Damit wird einer Überhitzung des Elektromotors und der den Elektromotor steuernden Endstufe entgegengewirkt.In one embodiment, the continuous control of the electric motor is repeated at predetermined time intervals. This counteracts overheating of the electric motor and the output stage controlling the electric motor.
In einer Variante erfolgt die Ansteuerung des Elektromotors abwechselnd in beide Drehrichtungen des Elektromotors. Dieser Maßnahme liegt die Erkenntnis zugrunde, dass eine Blockade im Kupplungsaktor nicht in beide Bewegungsrichtungen im Kupplungsaktor gleich wirkt und somit durch die Bewegung in die entgegengesetzten Richtungen des Elektromotors eine schnelle Lockerung des Kupplungsaktors erfolgen kann.In one variant, the electric motor is controlled alternately in both directions of rotation of the electric motor. This measure is based on the knowledge that a blockage in the clutch actuator does not have the same effect in both directions of movement in the clutch actuator and that the clutch actuator can therefore be loosened quickly by moving the electric motor in opposite directions.
In einer Weiterbildung wird die Ansteuerung des Elektromotors bei einer Erkennung einer zuverlässigen Bewegung des Kupplungsaktors beendet und ein vorgegebener Positionsregelmodus des Kupplungsaktors fortgesetzt. Somit kann die vorgeschlagene Freirüttelfunktion automatisch innerhalb des Positionsregelprozesses der Kupplung eingesetzt werden. Der Positionsregelprozess wird während der Freirüttelfunktion ausgesetzt und nach erkannter Bewegungsfreiheit des Kupplungsaktors kontinuierlich in seinem Betrieb fortgesetzt. In a further development, the control of the electric motor is terminated when a reliable movement of the clutch actuator is detected and a predetermined position control mode of the clutch actuator is continued. The proposed free-vibration function can thus be used automatically within the position control process of the clutch. The position control process is suspended during the free-vibration function and continues continuously in its operation after freedom of movement of the clutch actuator is detected.
Erfindungsgemäß wird die Ansteuerung des Elektromotors nach einer vorgegebenen Anzahl von Wiederholungen beendet, wobei bei weiterer Schwergängigkeit/Blockade des Kupplungsaktors eine Fahrzeugfunktion teilweise oder komplett eingeschränkt wird. Damit wird der Erkenntnis Rechnung getragen, dass bei Nichtüberwindung der Blockade durch die Freirüttelfunktion ein zuverlässiges Funktionieren der Kupplung nicht möglich ist. Um Gefahrensituationen zu unterbinden, wird die Fahrzeugfunktion teilweise reduziert oder komplett abgeschaltet.According to the invention, the control of the electric motor is terminated after a predetermined number of repetitions, whereby if the clutch actuator continues to be difficult to move/blocked, a vehicle function is partially or completely restricted. This takes into account the knowledge that if the blockage is not overcome, The clutch cannot function reliably due to the shaking function. To prevent dangerous situations, the vehicle function is partially reduced or switched off completely.
In einer Ausgestaltung wird die wiederholte Ansteuerung des Elektromotors nach einem vorgegebenen Zeitraum beendet, wobei bei weiterer Schwergängigkeit/Blockade des Kupplungsaktors die Fahrzeugfunktion teilweise oder komplett eingeschränkt wird. Somit wird sichergestellt, dass, wenn mehrere Versuche, die Schwergängigkeit bzw. Blockade des Kupplungsaktors zu überwinden, in einem vorgegebenen Zeitraum nicht zum Erfolg geführt haben, das Fahrzeug in seiner Funktion ausgesetzt wird.In one embodiment, the repeated activation of the electric motor is terminated after a predetermined period of time, whereby if the clutch actuator continues to be difficult to move/blocked, the vehicle's functionality is partially or completely restricted. This ensures that if several attempts to overcome the difficulty or blockage of the clutch actuator have not been successful within a predetermined period of time, the vehicle's functionality is suspended.
In einer Ausführungsform wird bei teilweiser oder kompletter Einschränkung der Fahrzeugfunktion ein Fehlerspeichereintrag generiert welcher an eine übergeordnete Fahrzeugsteuerung ausgegeben wird, die die Fahrzeugfunktion teilweise oder komplett einschränkt. Die übergeordnete Fahrzeugsteuerung trifft in Auswertung des Fehlereintrages geeignete Maßnahmen, die der Schwere des aufgetretenen Fehlers Rechnung tragen.In one embodiment, if the vehicle function is partially or completely restricted, an error memory entry is generated which is output to a higher-level vehicle control system, which partially or completely restricts the vehicle function. The higher-level vehicle control system takes suitable measures in evaluating the error entry that take into account the severity of the error that has occurred.
In einer Variante wird bei einem mehrmaligen Auftreten einer Schwergängigkeit/Blockade des Kupplungsaktors in einem vorgegebenen Zeitraum ein Fehlerspeichereintrag zum Austausch des Kupplungsaktors generiert. Es wird geschlussfolgert, dass ein größerer Fehler im Kupplungsaktor vorhanden ist, der durch die Freirüttelfunktion nicht dauerhaft überwunden werden kann.In one variant, if the clutch actuator becomes stiff/blocked several times within a specified period of time, an error log entry is generated to replace the clutch actuator. It is concluded that there is a major error in the clutch actuator that cannot be permanently overcome by the shaking function.
Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Eine davon soll anhand der in der Zeichnung dargestellten Figuren näher erläutert werden. Es zeigen:
-
1 : eine Prinzipdarstellung eines elektrischen Zentralausrückers, -
2 : ein Ausführungsbeispiel einer Endstufe eines Elektromotors zur Einstellung verschiedener Kommutierungsschritte, -
3 : ein Ausführungsbeispiel einer Freirüttelfunktion.
-
1 : a schematic diagram of an electric central release, -
2 : an embodiment of an output stage of an electric motor for setting different commutation steps, -
3 : an example of a free-vibration function.
In
Die Schlitteneinrichtung 5 weist ein Ausrücklager 9 auf, das mit einer Tellerfeder 10 zusammenwirkt. Die Tellerfelder 10 greift durch einen Zentralflansch 11 und kann eine Anpressplatte 12 auf eine Gegendruckplatte 13 zu bewegen, um eine Kupplungsscheibe 14 einzuklemmen. Die Kupplungsscheibe 14, die Anpressplatte 12 und die Gegendruckplatte 13 bilden dabei die Kupplung.The
Wie in
Bei einem solchen als elektrischer Zentralausrücker ausgebildeten Kupplungsaktor 1 kann es vorkommen, dass die Mechanik kurzzeitig sehr schwergängig ist und dessen Bewegungssteuerung eingeschränkt oder gar verhindert ist.In the case of a
Um die Kupplungsaktorik wieder gangbar zu machen, wird die Endstufe 7, die den Elektromotor 2 ansteuert, mit einer maximalen Betriebsspannung kontinuierlich einen vorgegebenen Zeitraum lang angesteuert. Dies hat zur Folge, dass sich der Elektromotor 2 mit einem maximalen Drehmoment bewegt und somit versucht, die Schwergängigkeit bzw. Blockade zu unterbinden. Dabei wird der Elektromotor 2, wie aus
Tritt eine solche mehrmalige Blockade in einem vorgegebenen Zeitraum mehrfach auf, so wird ein weiterer Fehlerspeichereintrag erzeugt, der darauf hinweist, dass der Kupplungsaktor 1 zu tauschen ist, bevor das gesamte System ausfällt und das Fahrzeug komplett liegen bleibt.If such a repeated blockage occurs several times within a given period of time, another error memory entry is generated indicating that
Wird nach durchgeführter Freirüttelfunktion eine Bewegung des Kupplungsaktors 1 erkannt, wird auf die Überwindung der Blockade geschlossen und in den normalen Positionsregelmodus des Kupplungsaktors 1 zurückgewechselt. Der Fehler des Kupplungsaktors 1 wird als geheilt betrachtet und alle Funktionen werden durch die übergeordnete Fahrzeugsteuerung 24 freigeschaltet.If a movement of the
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- KupplungsaktorClutch actuator
- 22
- ElektromotorElectric motor
- 33
- StatoreinrichtungStator device
- 44
- RotoreinrichtungRotor device
- 55
- SchlitteneinrichtungSled device
- 66
- LängsachseLongitudinal axis
- 77
- EndstufePower amplifier
- 88th
- SteuergerätControl unit
- 99
- AusrücklagerRelease bearing
- 1010
- TellerfederDisc spring
- 1111
- ZentralflanschCentral flange
- 1212
- AnpressplattePressure plate
- 1313
- GegendruckplatteCounter pressure plate
- 1414
- KupplungsscheibeClutch disc
- 1515
- SchaltelementSwitching element
- 1616
- SchaltelementSwitching element
- 1717
- SchaltelementSwitching element
- 1818
- SchaltelementSwitching element
- 1919
- SchaltelementSwitching element
- 2020
- SchaltelementSwitching element
- 2121
- MassepfadGround path
- 2222
- StrommesseinrichtungCurrent measuring device
- 2323
- SpannungsversorgungPower supply
- 2424
- FahrzeugsteuerungVehicle control
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