DE102018100287B4 - Method for controlling a clutch actuator comprising an electric motor - Google Patents

Method for controlling a clutch actuator comprising an electric motor Download PDF

Info

Publication number
DE102018100287B4
DE102018100287B4 DE102018100287.4A DE102018100287A DE102018100287B4 DE 102018100287 B4 DE102018100287 B4 DE 102018100287B4 DE 102018100287 A DE102018100287 A DE 102018100287A DE 102018100287 B4 DE102018100287 B4 DE 102018100287B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
electric motor
clutch actuator
blockage
stiffness
control
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.)
Active
Application number
DE102018100287.4A
Other languages
German (de)
Other versions
DE102018100287A1 (en
Inventor
Christian Weber
Ralf Mannsperger
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
Publication of DE102018100287A1 publication Critical patent/DE102018100287A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102018100287B4 publication Critical patent/DE102018100287B4/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P29/00Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
    • H02P29/02Providing protection against overload without automatic interruption of supply
    • H02P29/024Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load
    • H02P29/028Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load the motor continuing operation despite the fault condition, e.g. eliminating, compensating for or remedying the fault
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D48/00External control of clutches
    • F16D48/06Control by electric or electronic means, e.g. of fluid pressure
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P29/00Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
    • H02P29/02Providing protection against overload without automatic interruption of supply
    • H02P29/024Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2500/00External control of clutches by electric or electronic means
    • F16D2500/10System to be controlled
    • F16D2500/102Actuator
    • F16D2500/1021Electrical type
    • F16D2500/1023Electric motor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2500/00External control of clutches by electric or electronic means
    • F16D2500/30Signal inputs
    • F16D2500/302Signal inputs from the actuator
    • F16D2500/3022Current
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2500/00External control of clutches by electric or electronic means
    • F16D2500/30Signal inputs
    • F16D2500/302Signal inputs from the actuator
    • F16D2500/3028Voltage
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2500/00External control of clutches by electric or electronic means
    • F16D2500/70Details about the implementation of the control system
    • F16D2500/704Output parameters from the control unit; Target parameters to be controlled
    • F16D2500/70402Actuator parameters
    • F16D2500/70408Torque
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2500/00External control of clutches by electric or electronic means
    • F16D2500/70Details about the implementation of the control system
    • F16D2500/704Output parameters from the control unit; Target parameters to be controlled
    • F16D2500/70402Actuator parameters
    • F16D2500/7041Position

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (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

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.

DE 10 2009 043 243 A1 offenbart ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs EN 10 2009 043 243 A1 discloses a method for operating a drive train

DE 10 2005 029 344 A1 offenbart ein Verfahren zum Einstellen eines Kupplungsmoments. EN 10 2005 029 344 A1 discloses a method for adjusting a clutch torque.

Aus der DE 10 2005 028 844 A1 ist ein Verfahren zur stromlosen Referenzierung der Kupplungsposition bei nicht-haltender Kupplungsaktorik bekannt. Die Kupplungsaktorik, die einen Elektromotor enthält, bewirkt eine Kraftwirkung in Richtung Kupplung AUF oder ZU. Die Kupplung bewegt sich dabei in Richtung eines Anschlages, sofern kein Fehler vorliegt, der die Bewegung beispielsweise aufgrund von erhöhter Reibung verhindert. Mithilfe von unterschiedlichen Bestromungsvarianten können Widerstände, die beispielsweise durch die Reibung verursacht werden, entlang des Aktorweges überwunden werden. Bei diesen Bestromungsvarianten handelt es sich um eine sogenannte Zitterbestromung, bei der mittels Wechselspannung einer vorgegebenen Frequenz eine zeitlich abwechselnde Kraftwirkung in Richtung Kupplung AUF bzw. ZU auftritt. Zwei andere Varianten bewirken während des Aktivzeitraumes eine Krafteinwirkung in Richtung Kupplung AUF oder in Richtung Kupplung ZU.From the EN 10 2005 028 844 A1 A method is known for currentless referencing of the clutch position when the clutch actuator is not holding. The clutch actuator, which contains an electric motor, applies a force in the direction of clutch OPEN or CLOSE. The clutch moves in the direction of a stop, provided there is no error that prevents movement, for example due to increased friction. Using different current supply variants, resistances caused by friction, for example, can be overcome along the actuator path. These current supply variants are so-called dither current supply, in which an alternating voltage of a predetermined frequency is used to create a temporally alternating force in the direction of clutch OPEN or CLOSE. Two other variants apply a force in the direction of clutch OPEN or in the direction of clutch CLOSED during the active period.

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.
The invention allows for numerous embodiments. One of these will be explained in more detail with reference to the figures shown in the drawing. They show:
  • 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 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines Kupplungsaktors 1 als elektrischer Zentralausrücker dargestellt. Der Kupplungsaktor 1 besteht dabei aus einem Elektromotor 2 mit einer Statoreinrichtung 3 und einer Rotoreinrichtung 4. Die Statoreinrichtung 3 steht mit der rotierbaren Rotoreinrichtung 4 in Wirkzusammenhang. Wird die Statoreinrichtung 3 mit Strom versorgt, so wird die mit Permanentmagneten versehene Rotoreinrichtung 4 in Rotation versetzt. Unter Zwischenschaltung eines nicht weiter dargestellten Kugelumlaufgetriebes wird einer Schlitteneinrichtung 5 eine in Richtung einer Längsachse 6 wirkende dauerhaft vorliegende Axialkraft aufgeprägt. Die Statoreinrichtung 3 wird über eine Endstufe 7 bestromt, die von einem Steuergerät 8 angesteuert wird.In 1 an embodiment of a clutch actuator 1 is shown as an electric central release. The clutch actuator 1 consists of an electric motor 2 with a stator device 3 and a rotor device 4. The stator device 3 is operatively connected to the rotatable rotor device 4. If the stator device 3 is supplied with power, the rotor device 4 provided with permanent magnets is set in rotation. With the interposition of a recirculating ball gear (not shown in more detail), a slide device 5 is subjected to a permanent axial force acting in the direction of a longitudinal axis 6. The stator device 3 is powered via an output stage 7, which is controlled by a control unit 8.

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 slide device 5 has a release bearing 9 which interacts with a plate spring 10. The plate fields 10 engage through a central flange 11 and can move a pressure plate 12 onto a counter pressure plate 13 in order to clamp a clutch disc 14. The clutch disc 14, the pressure plate 12 and the counter pressure plate 13 form the clutch.

Wie in 2 dargestellt, werden die Phasen U, V, W des Elektromotors 2 an Mittelabgriffen der Endstufe 7 abgegriffen. Die Endstufe 7 ist dabei als Brückenschaltung mit elektrischen Schaltelementen 15, 16, 17, 18, 19, 20 ausgebildet. Bei einer B-Brücke, welche im vorliegenden Fall vorliegt, sind sechs elektronische Schaltelemente 15 bis 20 vorhanden, die vorteilhafterweise als Feldeffekttransistoren ausgebildet sind. Bei der Verwendung eines bürstenlosen Elektromotors 2 werden die Feldeffekttransistoren elektronisch kommutiert und dadurch ein Dreheffekt der Rotoreinrichtung 4 erzeugt. Der Einfachheit halber sind die Feldeffekttransistoren in 2 nur als Schaltelemente dargestellt. Zwischen den beiden Schaltelementen 15 und 16 wird die Phase U, zwischen den Schaltelementen 17, 18 die Phase V und zwischen den Schaltelementen 19, 20 die Phase W des Elektromotors 2 abgegriffen. In einem Massepfad 21 ist eine Strommesseinrichtung 22 angeordnet, die wiederum mit dem Steuergerät 8 verbunden ist. Des Weiteren ist die Endstufe 7 mit einer Spannungsversorgung 23 verbunden.As in 2 As shown, the phases U, V, W of the electric motor 2 are tapped at center taps of the output stage 7. The output stage 7 is designed as a bridge circuit with electrical switching elements 15, 16, 17, 18, 19, 20. In a B-bridge, which is the case in the present case, there are six electronic switching elements 15 to 20, which are advantageously designed as field effect transistors. When using a brushless electric motor 2, the field effect transistors are electronically commutated, thereby generating a rotation effect of the rotor device 4. For the sake of simplicity, the field effect transistors in 2 only shown as switching elements. Phase U is tapped between the two switching elements 15 and 16, phase V between the switching elements 17, 18 and phase W between the switching elements 19, 20 of the electric motor 2. A current measuring device 22 is arranged in a ground path 21, which in turn is connected to the control unit 8. Furthermore, the output stage 7 is connected to a voltage supply 23.

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 clutch actuator 1 designed as an electric central release, it can happen that the mechanism is very stiff for a short time and its movement control is restricted or even prevented.

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 3 ersichtlich, in die beiden möglichen Drehrichtungen alternierend bestromt. Ein Zeitabschnitt T für eine Phase P der Freirüttelfunktion umfasst jeweils ein einmaliges Ansteuern des Elektromotors 2 in jede Richtung. Führt eine vorgegebene Anzahl von Wiederholungen der Freirüttelfunktion zu einer Bewegungserkennung des Kupplungsaktors 1, so schaltet das Steuergerät 8 in den normalen Positionsregelmodus und das Fahrzeug kann weiterfahren. Wird aber festgestellt, dass die Freirüttelfunktion keine Wirkung gezeigt hat, dann wird ein Fehlerspeichereintrag erzeugt, der an eine dem Steuergerät 8 übergeordnete Fahrzeugsteuerung 24 übermittelt wird. Diese Fahrzeugsteuerung 24 wird infolge der nicht überwundenen Blockade die Fahrfunktion des Fahrzeuges deutlich einschränken oder diese komplett abschalten.In order to make the clutch actuator functional again, the output stage 7, which controls the electric motor 2, is continuously controlled with a maximum operating voltage for a predetermined period of time. This results in the electric motor 2 moving with a maximum torque and thus attempts to prevent the stiffness or blockage. The electric motor 2, as can be seen from 3 visible, is alternately energized in the two possible directions of rotation. A time period T for a phase P of the free-vibration function includes a single activation of the electric motor 2 in each direction. If a predetermined number of repetitions of the free-vibration function leads to a movement detection of the clutch actuator 1, the control unit 8 switches to the normal position control mode and the vehicle can continue driving. However, if it is determined that the shaking function has had no effect, an error memory entry is generated which is transmitted to a vehicle control unit 24 which is higher up the control unit 8. This vehicle control unit 24 will significantly restrict the driving function of the vehicle or switch it off completely as a result of the blockage not being overcome.

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 clutch actuator 1 must be replaced before the entire system fails and the vehicle breaks down completely.

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 clutch actuator 1 is detected after the shaking function has been carried out, it is concluded that the blockage has been overcome and the system switches back to the normal position control mode of the clutch actuator 1. The error of the clutch actuator 1 is considered to have been cured and all functions are enabled by the higher-level vehicle control 24.

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

Claims (9)

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. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannung zur Ansteuerung des Elektromotors (2) stufenweise erhöht wird.Procedure according to Claim 1 , characterized in that the voltage for controlling the electric motor (2) is increased stepwise. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Endstufe (7) des Elektromotors (2) mit einer maximalen Spannung angesteuert wird, wobei ein maximal zur Verfügung stehendes Drehmoment des Elektromotors (2) abgerufen wird.Procedure according to Claim 1 or 2 , characterized in that the output stage (7) of the electric motor (2) is controlled with a maximum voltage, whereby a maximum available torque of the electric motor (2) is called up. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die kontinuierliche Ansteuerung des Elektromotors (2) in vorgegebenen Zeitabständen wiederholt wird.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the continuous control of the electric motor (2) is repeated at predetermined time intervals. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerung des Elektromotors (2) abwechselnd in beide Drehrichtungen des Elektromotors (2) erfolgt.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the control of the electric motor (2) takes place alternately in both directions of rotation of the electric motor (2). Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerung des Elektromotors (2) bei einer Erkennung einer zuverlässigen Bewegung des Elektromotors (2) beendet wird und ein vorgegebener Positionsregelmodus des Kupplungsaktors (1) fortgesetzt wird. Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the control of the electric motor (2) is terminated upon detection of a reliable movement of the electric motor (2) and a predetermined position control mode of the clutch actuator (1) is continued. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die wiederholte Ansteuerung des Elektromotors (2) nach einem vorgegebenen Zeitraum beendet wird, wobei bei weiterer Schwergängigkeit oder Blockade des Kupplungsaktors (1) eine Fahrzeugfunktion teilweise oder komplett eingeschränkt wird.Method according to at least one of the preceding Claims 1 until 5 , characterized in that the repeated control of the electric motor (2) is terminated after a predetermined period of time, wherein in the event of further stiffness or blockage of the clutch actuator (1) a vehicle function is partially or completely restricted. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei teilweiser oder kompletter Einschränkung der Fahrzeugfunktion ein Fehlerspeichereintrag generiert wird, welcher an eine übergeordnete Fahrzeugsteuerung (24) ausgegeben wird, die die Fahrzeugfunktion teilweise oder komplett einschränkt.Procedure according to Claim 1 until 7 , characterized in that if the vehicle function is partially or completely restricted, an error memory entry is generated which is output to a higher-level vehicle control (24) which partially or completely restricts the vehicle function. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem mehrmaligen Auftreten einer Schwergängigkeit oder Blockade des Kupplungsaktors (1) in einem vorgegebenen Zeitraum ein Fehlerspeichereintrag zum Austausch des Kupplungsaktors (1) generiert wird.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that if stiffness or blockage of the clutch actuator (1) occurs several times within a predetermined period of time, an error memory entry for replacing the clutch actuator (1) is generated.
DE102018100287.4A 2017-11-28 2018-01-09 Method for controlling a clutch actuator comprising an electric motor Active DE102018100287B4 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017128119 2017-11-28
DE102017128119.3 2017-11-28

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102018100287A1 DE102018100287A1 (en) 2019-05-29
DE102018100287B4 true DE102018100287B4 (en) 2024-04-25

Family

ID=66442313

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102018100287.4A Active DE102018100287B4 (en) 2017-11-28 2018-01-09 Method for controlling a clutch actuator comprising an electric motor

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102018100287B4 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020104908A1 (en) 2020-02-25 2021-08-26 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Method for recognizing an actuation state of a clutch
DE102021118067A1 (en) 2020-10-12 2022-04-14 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Method for controlling an electromagnetic actuator and hydraulic system with pressure control valves for controlling hydraulic actuators

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005029344A1 (en) 2004-07-10 2006-02-02 Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg Adjusting coupling moment, especially of vehicle clutch, involves positioning actuator parts at first, second position raster values so mean coupling moment agrees with desired moment more accurately than for those of position raster values
DE102005028844A1 (en) 2005-06-22 2007-01-11 Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg Clutch reference position
DE102009043243A1 (en) 2008-10-30 2010-05-06 Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg Method for controlling operating mode of drive train as hybrid system, particularly for mobile applications, involves coupling clutch portion with electric machine which is controlled by indexing temperature of operating medium

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005029344A1 (en) 2004-07-10 2006-02-02 Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg Adjusting coupling moment, especially of vehicle clutch, involves positioning actuator parts at first, second position raster values so mean coupling moment agrees with desired moment more accurately than for those of position raster values
DE102005028844A1 (en) 2005-06-22 2007-01-11 Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg Clutch reference position
DE102009043243A1 (en) 2008-10-30 2010-05-06 Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg Method for controlling operating mode of drive train as hybrid system, particularly for mobile applications, involves coupling clutch portion with electric machine which is controlled by indexing temperature of operating medium

Also Published As

Publication number Publication date
DE102018100287A1 (en) 2019-05-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102005039532B4 (en) Drive unit for a door or a gate, in particular for a garage door, and method for operating such a drive unit for a door or a gate, in particular for a garage door
DE102006036641A1 (en) Motor controller for vehicle window actuator, has evaluation unit evaluating optimal- rising value of estimated temperature using rising value -evaluation terms according to motor`s operating conditions of motor
DE102018100287B4 (en) Method for controlling a clutch actuator comprising an electric motor
DE102006034837A1 (en) Engine e.g. internal combustion engine, starter for vehicle, has switch circuit with two control units and configured to conduct on-off operation for supplying specific electric energy to motor switch from electrical current supply source
EP3491655A1 (en) Motor device for a switch drive of an electric switch
WO2009147013A2 (en) Method and device for controlling a motor
DE102013108258A1 (en) Drive system for a Fahrzeugfahrzeugrangierantriebantrieb
EP2503682B1 (en) Switching assembly
DE102005049892B3 (en) Circuit for controlling a device for laundry treatment
DE102018221209A1 (en) Device and method for discharging an intermediate circuit capacitor
DE102020119344A1 (en) LOAD CONTROLLER AND METHOD OF OPERATING A LOAD CONTROLLER
DE102015201543A1 (en) Control method for standstill assurance of an electrical machine
DE102012207592A1 (en) Circuit arrangement has control unit that detects switching state of relay, which is arranged such that relay is actuated several times by control device upon detection of break contact when relay is closed
DE102020000127A1 (en) Drive system and method for operating a drive system
EP2269296B1 (en) Drive circuit for a dc motor, comprising an h-bridge and a motor braking circuit
EP2750960B1 (en) Electrical motor having a test current source
DE102010062081A1 (en) Electric drive device with electromechanical brake, has valves that connect terminals of direct current (DC) motor with electric terminals of electromechanical brake along forward direction
DE102016119076A1 (en) drive unit
DE202016006083U1 (en) Parallel-connected semiconductor switches for redundant power supply and interruption
DE102016211412A1 (en) Method for operating an electromotive adjusting device
DE2321403B2 (en) DRIVE DEVICE FOR A SLIDE
WO2023241748A1 (en) Actuating device for a vehicle and method for operating an actuating device
DE102007060949A1 (en) Device for determining rotational speed of electric machine, particularly direct current motor, on basis of regenerative residual voltage, has circuit with main switch, which is arranged in current path of electric machine
DE102021114184A1 (en) Drive unit for a closure element of a motor vehicle
DE102011121602A1 (en) Method for emergency operation of electromechanical vehicle steering system during occurrence of fault, involves controlling electric motor such that rotational movement of rotor of electric motor is stopped in angular pitch region

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division