DE102010033836A1 - Clutch actuator and method for its control - Google Patents
Clutch actuator and method for its control Download PDFInfo
- Publication number
- DE102010033836A1 DE102010033836A1 DE102010033836A DE102010033836A DE102010033836A1 DE 102010033836 A1 DE102010033836 A1 DE 102010033836A1 DE 102010033836 A DE102010033836 A DE 102010033836A DE 102010033836 A DE102010033836 A DE 102010033836A DE 102010033836 A1 DE102010033836 A1 DE 102010033836A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- actuator
- control unit
- modules
- level
- clutch
- 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.)
- Withdrawn
Links
Images
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
- F16D48/064—Control of electrically or electromagnetically actuated clutches
-
- 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
- F16H—GEARING
- F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
- F16H61/12—Detecting malfunction or potential malfunction, e.g. fail safe ; Circumventing or fixing failures
-
- 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
- F16H—GEARING
- F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
- F16H61/68—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for stepped gearings
- F16H61/684—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for stepped gearings without interruption of drive
- F16H61/688—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for stepped gearings without interruption of drive with two inputs, e.g. selection of one of two torque-flow paths by clutches
-
- 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
-
- 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
- F16D2500/108—Gear
- F16D2500/1086—Concentric shafts
-
- 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
- F16D2500/306—Signal inputs from the engine
- F16D2500/3069—Engine ignition switch
-
- 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
- F16D2500/51—Relating safety
- F16D2500/5108—Failure diagnosis
-
- 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
- F16D2500/51—Relating safety
- F16D2500/5114—Failsafe
-
- 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
- F16D2500/70—Details about the implementation of the control system
- F16D2500/704—Output parameters from the control unit; Target parameters to be controlled
- F16D2500/70422—Clutch parameters
- F16D2500/70424—Outputting a clutch engaged-disengaged signal
-
- 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
- F16H—GEARING
- F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
- F16H61/12—Detecting malfunction or potential malfunction, e.g. fail safe ; Circumventing or fixing failures
- F16H2061/1204—Detecting malfunction or potential malfunction, e.g. fail safe ; Circumventing or fixing failures for malfunction caused by simultaneous engagement of different ratios resulting in transmission lock state or tie-up condition
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Hydraulic Clutches, Magnetic Clutches, Fluid Clutches, And Fluid Joints (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft einen Kupplungsaktor und ein Verfahren zu dessen Steuerung, der eine Mehrfachkupplung betätigt und hierzu über eine der Anzahl der Reibungskupplungen entsprechende Aktormodule mit separaten Steuereinheiten und einer übergeordneten Steuereinheit sowie von diesen gesteuerten und mittels einer Ausrückmechanik auf die Reibungskupplungen einwirkenden Elektromotoren verfügt. Um ein Verblocken der den Reibungskupplungen, insbesondere zwangsweise geschlossenen Reibungskupplungen, nachgeordneten Teilantriebssträngen bei einer Funktionsstörung eines Aktormoduls zu begegnen, sind die Aktormodule untereinander mit einer Datenleitung und mittels jeweils einer Steuerleitung mit der übergeordneten Steuereinheit verbunden, die eine Überwachung der Aktormodule und Gegenmaßnahmen erlaubt. Zur Minimierung der Anzahl der Leitungen mit entsprechenden Steckverbindungen werden die Funktion einer Steuerung der Aktormodule durch die übergeordnete Steuereinheit und die Funktion einer Sicherheitsabschaltung eines Aktormoduls durch eine einzige Steuerleitung dargestellt.The invention relates to a clutch actuator and a method for its control, which actuates a multiple clutch and this has one of the number of friction clutches corresponding actuator modules with separate control units and a higher-level control unit and controlled by these and acting on the friction clutches by means of a release mechanism electric motors. In order to counteract a blocking of the friction clutches, in particular forcibly closed friction clutches, downstream sub-drive trains in the event of a malfunction of an actuator module, the actuator modules are interconnected with a data line and by means of a respective control line to the superordinate control unit, which permits monitoring of the actuator modules and countermeasures. To minimize the number of lines with corresponding connectors, the function of controlling the actuator modules by the higher-level control unit and the function of a safety shutdown of an actuator module are represented by a single control line.
Description
Die Erfindung betrifft einen Kupplungsaktor und ein Verfahren zu dessen Steuerung für eine Mehrfachkupplung in einem Mehrfachkupplungsgetriebe mit einer entsprechenden Anzahl von Teilantriebssträngen.The invention relates to a clutch actuator and a method for controlling it for a multiple clutch in a multiple clutch transmission with a corresponding number of sub-drive trains.
Aus dem Stand der Technik sind sogenannte Doppelkupplungs- oder Parallelschaltgetriebe bekannt, die über zwei Teilantriebsstränge verfügen, die jeweils mittels einer Reibungskupplung an eine Brennkraftmaschine ankoppelbar sind. Eine Schaltung derartiger Doppelkupplungsgetriebe erfolgt, indem bei in beiden Teilantriebssträngen eingelegtem Gang das Moment der Brennkraftmaschine in einer sogenannten Überschneidung der Reibungskupplungen bei schlupfendem Betrieb von einem auf den anderen Teilantriebsstrang übertragen wird, indem die zuvor geöffnete Reibungskupplung geschlossen und die zuvor geöffnete Reibungskupplung geschlossen wird. Während des Betriebs außerhalb einer Schaltung muss daher stets eine der beiden Reibungskupplungen geöffnet sein, um ein Verblocken des Getriebes und nachfolgend der Antriebsräder zu verhindern.From the state of the art so-called dual-clutch or parallel-shift transmissions are known, which have two sub-drive trains, which can be coupled in each case by means of a friction clutch to an internal combustion engine. A circuit of such dual-clutch transmission takes place by the moment of the internal combustion engine is transferred in a so-called overlap of the friction clutches in slipping operation from one to the other part of the drivetrain in closed in both sub-drive trains, by the previously opened friction clutch is closed and the previously opened friction clutch is closed. During operation outside a circuit therefore always one of the two friction clutches must be opened to prevent blocking of the transmission and subsequently the drive wheels.
Bei einer unvorhergesehenen Funktionsstörung eines Kupplungsaktors muss daher Sorge getragen werden, dass keine Verblockung des Doppelkupplungsgetriebes auftritt. Hierzu werden beispielsweise speziell ausgestaltete Reibungskupplungen verwendet, die im entspannten Zustand geöffnet sind und mittels eines nicht selbsthaltenden Kupplungsaktors zugedrückt werden. Bei einer Funktionsstörung werden beide Aktormodule von der Bestromung abgeschnitten, so dass beide Reibungskupplungen öffnen. Wird infolge der Funktionsstörungen ein Aktormodul im geschlossenen oder schlupfenden Zustand der zugehörigen Reibungskupplung verklemmt, wird das Verklemmen des Getriebes durch das gleichzeitige Öffnen der anderen, funktionsfähigen Reibungskupplung vermieden. Der Kupplungsaktor mit den Aktormodulen muss dabei auf einen selbständig im stromlosen Zustand öffnenden Zustand nicht selbsthaltend ausgelegt werden, wodurch entsprechend große Aktorkräfte bereit gestellt werden müssen, wobei insbesondere Elektromotoren mit hoher Leistung und entsprechendem Bauraum verwendet werden müssen.In the event of an unforeseen malfunction of a clutch actuator, care must therefore be taken that no blocking of the dual-clutch transmission occurs. For this purpose, for example, specially designed friction clutches are used, which are open in the relaxed state and are pressed by means of a non-self-locking clutch actuator. In the event of a malfunction, both actuator modules are cut off from the current supply so that both friction clutches open. If, as a result of malfunctions, an actuator module jams in the closed or slipping state of the associated friction clutch, the jamming of the transmission is avoided by the simultaneous opening of the other, functional friction clutch. The clutch actuator with the actuator modules must not be designed to be self-holding to a self-opening state in the de-energized state, whereby correspondingly large actuator forces must be provided, in particular electric motors with high performance and appropriate space must be used.
Aus der
Es ergibt sich die Aufgabe, einen Kupplungsaktor sowie ein Verfahren zu dessen Steuerung vorzuschlagen, die bei entsprechender Funktionalität mit einer geringeren Anzahl von Steuerleitungen und Steckkontakten auskommt.It results in the task of proposing a clutch actuator and a method for its control, which manages with appropriate functionality with a smaller number of control lines and plug contacts.
Die Aufgabe wird durch einen Kupplungsaktor zur Betätigung einer Mehrfachkupplung mit zumindest zwei Reibungskupplungen bestehend aus zumindest zwei Aktormodulen mit jeweils einem Elektromotor und einer von diesem angetriebenen Ausrückmechanik, die auf jeweils eine Reibungskupplung zu deren Betätigung einwirkt, und einer übergeordneten Steuereinheit zur Aktivierung und Funktionsüberprüfung der Aktormodule sowie eine übergeordnete Steuereinheit und Aktormodule miteinander verbindende Datenleitung und Steuerleitungen zwischen der übergeordneten Steuereinheit und jeweils einem Aktormodul zur Aktivierung und Sicherheitsabschaltung der Aktormodule, wobei zur Aktivierung und Sicherheitsabschaltung über eine einzige Steuerleitung geführt sind.The object is achieved by a clutch actuator for actuating a multiple clutch with at least two friction clutches consisting of at least two actuator modules, each with an electric motor and a disengagement mechanism driven by this, which acts on a respective friction clutch for their operation, and a higher-level control unit for activating and functional testing of the actuator modules and a higher-level control unit and actuator modules interconnecting data line and control lines between the parent control unit and each an actuator module for activation and safety shutdown of the actuator modules, which are guided for activation and safety shutdown via a single control line.
In vorteilhafter Weise ist dabei die Mehrfachkupplung eine Doppelkupplung mit zwei Reibungskupplungen, wobei jeweils ein Aktormodul des Kupplungsaktors eine der beiden Reibungskupplungen betätigt. Jedes Aktormodul enthält eine Steuereinheit, in dem die Signale zur Steuerung des Elektromotors, beispielsweise dessen Kommutierung im Falle eines bürstenlosen elektronisch kommutierten Elektromotors aus in diesem die Drehbewegung des Rotors erfassenden Sensoren wie Hall-Sensoren ermittelt und an den Elektromotor weitergeleitet wird. Weiterhin sind in der Steuereinheit Daten, beispielsweise in Form von Kennfeldern oder mathematischen Funktionen, hinterlegt, die eine Zuordnung des Kupplungsweges zum über die Reibungskupplung zu übertragenden Moment hinterlegt, die laufend aktualisiert und an die physikalischen Änderungen der Reibungskupplung und der Ausrückmechanik angepasst werden. Zudem ist eine Leistungselektronik zum Betrieb des Elektromotors in der Steuereinheit vorhanden, so dass das Aktormodul selbstständig in der Lage ist, eine während eines Kupplungsvorgangs notwendige Stellgröße zu erzeugen, an den Elektromotor auszugeben und deren Durchführung zu überwachen. Eines der Aktormodule oder alle können eine Funktionssoftware enthalten, die übergeordnete Funktionen wie Überwachungsfunktionen, Kommunikation mit weiteren Bordnetzgeräten und dergleichen enthalten kann.In an advantageous manner, the multiple clutch is a double clutch with two friction clutches, wherein in each case one actuator module of the clutch actuator actuates one of the two friction clutches. Each actuator module contains a control unit in which the signals for controlling the electric motor, for example, its commutation in the case of a brushless electronically commutated electric motor determined in this the rotational movement of the rotor detecting sensors such as Hall sensors and forwarded to the electric motor. Furthermore, in the control unit data, for example in the form of maps or mathematical functions, deposited, which deposits an assignment of the clutch to be transmitted via the friction clutch moment, which are constantly updated and adapted to the physical changes of the friction clutch and the release mechanism. In addition, a power electronics for Operation of the electric motor present in the control unit, so that the actuator module is independently capable of generating a necessary during a coupling process manipulated variable, output to the electric motor and monitor their implementation. One of the actuator modules or all may include functional software that may include higher level functions such as monitoring functions, communication with other onboard power supplies, and the like.
In vorteilhafter Weise werden über die Datenleitung die Betriebszustände der einzelnen Aktormodule ausgetauscht. In jedem der Aktormodule können beispielsweise entsprechende Überwachungsmodule vorgesehen sein, die die an den Elektromotor ausgegebenen Signale auf ihre Plausibilität überprüfen. Ergibt sich aus diesem Überwachungsmodul eine Funktionsstörung eines Aktormoduls, beispielsweise wenn die Bestromung des Elektromotors fehlerhaft oder ausgefallen ist, der Elektromotor defekt ist und daher einen berechneten Stellweg nicht einstellt, die Steuereinheit selbst ausgefallen ist oder dergleichen, wird eine entsprechende Information an die anderen Aktormodule gesendet, die – um ein drohendes Verklemmen des Getriebes zu vermeiden – die restlichen Reibungskupplungen, im Falle einer Doppelkupplung die zweite Reibungskupplung öffnen. Es erfolgt daher eine Steuerung der funktionsfähigen Aktormodule abhängig vom Betriebszustand eines funktionsgestörten Aktormoduls. Dabei kann bei fortbestehender Funktionsstörung eines Aktormoduls ein Fehlersignal über die Datenleitung auf zumindest ein weiteres Aktormodul übertragen und zumindest ein zweites Aktormodul in einem Notbetrieb betrieben werden. Im Notbetrieb kann die ausschließliche Funktion des oder der noch funktionsfähigen Aktormodule und die Unterbindung des funktionsgestörten Aktormoduls eingeleitet werden. Dabei kann der Elektromotor des funktionsgestörten Aktormoduls in seiner Bewegung sofort gestoppt werden und die noch funktionsfähigen Aktormodule das Öffnen der ihnen zugeordneten Reibungskupplungen bewirken, so dass ein Verklemmen des Getriebes ausgeschlossen ist.Advantageously, the operating states of the individual actuator modules are exchanged via the data line. In each of the actuator modules, for example, corresponding monitoring modules can be provided which check the signals output to the electric motor for their plausibility. If a malfunction of an actuator module results from this monitoring module, for example if the current supply to the electric motor is faulty or defective, the electric motor is defective and therefore does not set a calculated travel, the control unit itself has failed or the like, a corresponding information is sent to the other actuator modules , which - to avoid impending jamming of the transmission - the remaining friction clutches, in the case of a double clutch open the second friction clutch. Therefore, there is a control of the functional actuator modules depending on the operating state of a dysfunctional actuator module. In this case, if an actuator module continues to malfunction, an error signal can be transmitted via the data line to at least one further actuator module and at least one second actuator module can be operated in an emergency mode. In emergency mode, the exclusive function of the still functional actuator modules and the suppression of the dysfunctional actuator module can be initiated. In this case, the electric motor of the dysfunctional actuator module can be stopped immediately in its movement and the still functioning actuator modules cause the opening of their associated friction clutches, so that jamming of the transmission is excluded.
Die Aktormodule sind in vorteilhafter weise jeweils für sich an eine Spannungsversorgung eines Bordnetzes angeschlossen und werden bei Inbetriebnahme des Fahrzeugs mit einem entsprechenden Getriebe in Betrieb gesetzt und nach Stilllegung des Fahrzeugs wieder abgeschaltet. Es hat sich als vorteilhaft gezeigt, wenn die Stromversorgung permanent in Form einer Versorgungsleitung an den Aktormodulen anliegt und eine beispielsweise mit einem Zündschalter, einem Zündschloss oder einer anderen die Inbetriebnahme anzeigenden Schalter verbundene Steuerleitung mittels eines getrennten Steckers an den Aktormodulen angeschlossen wird, die während des Betriebs des Fahrzeugs soviel elektrische Energie liefert, dass im Falle eines Kabelbruchs oder eines Abfalls des Steckers der Versorgungsleitung für die Stromversorgung zumindest die Steuereinheit mit ihrem geringen Strombedarf über die Steuerleitung mit Strom versorgt werden kann. Die redundante Versorgung der Aktormodule kann auch in anderer Weise, beispielsweise mittels doppelter Stecker- und Leitungsführung erfolgen.The actuator modules are advantageously connected in each case to a power supply of a vehicle electrical system and are put into operation when the vehicle is put into operation with a corresponding transmission and switched off again after the vehicle has been shut down. It has proven to be advantageous if the power supply permanently applied in the form of a supply line to the actuator modules and connected for example with an ignition switch, an ignition switch or other commissioning indicating switch control line is connected by means of a separate connector to the actuator modules, during the Operating the vehicle provides so much electrical energy that in the event of a cable break or a drop in the plug of the supply line for the power supply, at least the control unit with its low power requirements can be powered by the control line. The redundant supply of the actuator modules can also be done in other ways, for example by means of double plug and cable routing.
In besonders vorteilhafter Weise können die vorgeschlagenen Aktormodule für sogenannte zwangsweise geöffnete Reibungskupplungen, die in entspanntem Zustand geschlossen und mittels eines Aktormoduls aufgedrückt werden, verwendet werden. Hierzu können die Aktormodule selbsthaltend ausgeführt werden, so dass eine derartige Reibungskupplung in geöffnetem Zustand nur sehr kleiner Betätigungskräfte bedarf. Infolge der gegenseitigen Überwachung der Aktormodule auf Funktionsstörungen ist bei einer Funktionsstörung kein Selbstöffnen beider Reibungskupplungen nötig. Vielmehr wird die Funktionsstörung von den oder dem verbleibenden Aktormodul rechtzeitig erkannt und die zugehörige Reibungskupplung geöffnet, so dass die gegebenenfalls nicht mehr funktionsfähige und daher Moment übertragende Reibungskupplung die einzige Moment übertragende Reibungskupplung ist und das Getriebe daher nicht verklemmen kann. Durch die im Gegensatz zu einer nicht selbsthaltenden zwangsweise zugedrückten Reibungskupplung geringeren Haltekräfte der im Fahrbetrieb offenen Reibungskupplung können die Aktorkräfte verringert und die dazu gehörigen Elektromotoren schwächer ausgelegt werden. Dies kann zu einer Kostenersparnis und geringerem Bauraumbedarf des Kupplungsaktors führen.In a particularly advantageous manner, the proposed actuator modules for so-called forcibly opened friction clutches, which are closed in the relaxed state and pressed by means of an actuator module can be used. For this purpose, the actuator modules can be designed to be self-holding, so that such a friction clutch only requires very small actuation forces in the opened state. Due to the mutual monitoring of the actuator modules for malfunctions, no self-opening of both friction clutches is necessary in the event of a malfunction. Rather, the malfunction is detected in time by the or the remaining actuator module and the associated friction clutch open, so that the possibly no longer functioning and therefore torque transmitting friction clutch is the only moment transmitting friction clutch and therefore the transmission can not jam. By in contrast to a non-self-holding forcibly forced friction clutch lower holding forces of the open during driving friction clutch, the Aktorkräfte can be reduced and the associated electric motors are designed weaker. This can lead to a cost saving and smaller space requirement of the clutch actuator.
Die beiden Aktormodule werden durch eine übergeordnete Steuereinheit überwacht, wobei die beiden Aktormodule ebenfalls als sogenannte smarte Aktormodule mit eigenen Prozessoreinheiten ausgestattete Einheiten ausgestattet sind. Dabei können zumindest Teile einer Steuerung und Regelung einer Reibungskupplung in der übergeordneten Steuereinheit und andere Teile der Steuerung und Regelung in den Aktoreinheiten ebenso verankert sein wie eine komplette Datenverarbeitung zur Steuerung und Regelung der Reibungskupplung in der übergeordneten Steuereinheit und jeweils für ein Aktormodul in dem jeweiligen Aktormodul. In vorteilhafter Weise sind dabei Überwachungsfunktionen für ein Aktormodul im anderen Aktormodul implementiert. Auf diese Weise kann unabhängig von gegebenenfalls beispielsweise durch einen Prozessordefekt verursachte Ermittlungen einer Funktionsstörung durch die Aktormodule gegenseitig überwacht beziehungsweise überprüft werden. In gleichem Sinne werden die Ergebnisse der Funktionsüberwachungen der beiden Aktormodule durch das übergeordnete Steuergerät überwacht. Dabei ist besonders vorteilhaft, wenn zum Erkennen einer Funktionsstörung die beiden Überwachungseinheiten im übergeordneten Steuergerät und im jeweiligen Aktormodul gegeneinander abgewogen. So kann beispielsweise eine Funktionsstörung nur als solche bewertet werden, wenn sowohl in der Aktoreinheit als auch im übergeordneten Steuergerät eine Funktionsstörung für ein betroffenes Aktormodul ermittelt werden.The two actuator modules are monitored by a higher-level control unit, wherein the two actuator modules are also equipped as so-called smart actuator modules equipped with their own processor units units. In this case, at least parts of a control and regulation of a friction clutch in the higher-level control unit and other parts of the control and regulation in the actuator units can be anchored as well as complete data processing for controlling and regulating the friction clutch in the higher-level control unit and in each case for an actuator module in the respective actuator module , In an advantageous manner, monitoring functions for an actuator module in the other actuator module are implemented. In this way, independent of any possibly caused for example by a processor defect investigations of a malfunction by the actuator modules can be mutually monitored or checked. In the same way, the results of the function monitoring of the two actuator modules are monitored by the higher-level control unit. It is particularly advantageous if to recognize a malfunction, the two monitoring units in the parent control unit and in the respective actuator module weighed against each other. Thus, for example, a malfunction can only be assessed as such if a malfunction for an affected actuator module is determined both in the actuator unit and in the higher-level control unit.
Weiterhin kann vorteilhaft sein, wenn im Notbetrieb ein Signal an eine für die Getriebesteuerung vorgesehene Steuereinheit ausgegeben wird, die einen gegebenenfalls in einem der Reibungskupplung mit dem störungsbehafteten Aktormodul zugeordneten Teilantriebsstrang eingelegten Gang auslegt.Furthermore, it may be advantageous if, in emergency operation, a signal is output to a control unit provided for the transmission control, which interprets a gear which may be engaged in one of the friction clutches with the partial drive train assigned to the faulty actuator module.
Die Aktivierung der Aktormodule für den Fahrbetrieb durch die übergeordnete Steuereinheit erfolgt nach Feststellung der einwandfreien Funktion der Aktormodule durch Übertragung eines Steuersignals auf diese. Tritt während des Betriebs eine Funktionsstörung eines oder beider Aktormodule auf, erfolgt eine Sicherheitsabschaltung des betroffenen Aktormoduls durch Ausgabe eines Abschaltsignals von der übergeordneten Steuereinheit auf das Aktormodul. Gleichzeitig kann das andere Aktormodul mittels der Datenleitung in einen Notbetrieb geschaltet werden. Zur einfachen Übertragung der Signale zur Aktivierungsschaltung und Sicherheitsabschaltung über eine einzige Steuerleitung pro Aktormodul wird diese Steuerleitung in einem Betriebszustand des Fahrzeugs auf einem Pegel „ON” gehalten. Dies bedeutet, dass die Steuerleitung mit einer Spannung – einem Pegel – beaufschlagt wird, der von den Aktormodulen laufend überwacht wird. Auf diese Weise wird durch Schalten des Pegels das entsprechende Aktormodul aktiviert. Wird der Pegel „ON” infolge einer erkannten Funktionsstörung des Aktormoduls oder infolge eines Kabelbruchs oder eines Steckerabfalls am Aktormodul auf „OFF” gesetzt, leitet das Aktormodul entsprechende Notmaßnahmen ein, beispielsweise indem es die Reibungskupplung in einen sicheren Endzustand überführt, bei dem die Reibungskupplung je nach vorgegebenem Sicherheitskonzept geöffnet, geschlossen oder in ihrer aktuellen Lage gehalten wird, und/oder die Endstufe sofort oder anschließend abgeschaltet wird.The activation of the actuator modules for the driving operation by the higher-level control unit takes place after determining the proper function of the actuator modules by transmitting a control signal to them. If a malfunction of one or both actuator modules occurs during operation, a safety shutdown of the affected actuator module takes place by outputting a shutdown signal from the higher-level control unit to the actuator module. At the same time, the other actuator module can be switched by means of the data line in an emergency operation. For easy transmission of the signals to the activation circuit and safety shutdown via a single control line per actuator module, this control line is maintained in an operating state of the vehicle at a "ON" level. This means that the control line is supplied with a voltage - a level - which is constantly monitored by the actuator modules. In this way, the corresponding actuator module is activated by switching the level. If the level "ON" is set to "OFF" as a result of a detected malfunction of the actuator module or due to a cable break or a connector drop on the actuator module, the actuator module initiates appropriate emergency measures, for example by the friction clutch in a secure final state, in which the friction clutch ever is opened, closed or held in its current position according to a given security concept, and / or the power amplifier is switched off immediately or subsequently.
Leitet der Fahrer die Stilllegung des Fahrzeugs ein, können die Aktormodule bei Beenden des Betriebszustands, der durch ein Abschalten der Zündung oder andere für die Stilllegung signifikante Signale des Fahrzeugs von der übergeordneten Steuereinheit erkannt wird, die Reibungskupplungen gesteuert durch die Datenleitung wie CAN-Bus in eine vorgegebene Endposition bringen. Danach wird der Pegel der Steuerleitung auf „OFF” gesetzt, so dass die Endstufen der Aktormodule gesperrt werden. Die Aktormodule bleiben dabei in bevorzugter Weise bestromt, so dass im Aktormodul relevante Daten, beispielsweise Adaptionsparameter, gespeichert werden können und eine Kommunikation des Aktormoduls mit der übergeordneten Steuereinheit weiterhin möglich ist.If the driver initiates the decommissioning of the vehicle, the actuator modules can be controlled by the data line such as CAN bus in the end of the operating state, which is detected by switching off the ignition or other decommissioning significant signals of the vehicle from the parent control unit bring a predetermined end position. Thereafter, the level of the control line is set to "OFF", so that the output stages of the actuator modules are disabled. The actuator modules remain energized in a preferred manner, so that in the actuator module relevant data, such as adaptation parameters, can be stored and communication of the actuator module with the parent control unit is still possible.
Nach dem erfinderischen Gedanken wird dabei das Erreichender Endposition mittels eines Bestätigungssignals über die Datenleitung auf die übergeordnete Steuereinheit übertragen. Nach Erhalt des Bestätigungssignals wird dabei der Pegel der Steuerleitung auf „OFF” geschaltet. In der nachfolgenden Tabelle 1 sind Beispiele für die Funktion des Kupplungsaktors in Verbindung mit der Beschaltung der Aktormodule mittels eines Pegels auf der einzigen die Aktivierung und die Sicherheitsabschaltung steuernden Steuerleitung dargestellt. Die Tabelle 1 gibt verschiedene Funktionen der Aktormodul AM1, AM2, die jeweils eine Reibungskupplung K1, K2 einer Doppelkupplung abhängig vom übergeordneten Steuereinheit OS steuern, wieder.
Die Erfindung wird anhand des in der einzigen Figur dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Diese zeigt eine schematische Darstellung eines Kupplungsaktors.The invention will be explained in more detail with reference to the embodiment shown in the single figure. This shows a schematic representation of a clutch actuator.
Die Figur zeigt schematisch einen Kupplungsaktor
Die Aktormodule
Bei dem Elektromotor
Die Steuerleitungen
Die Aktormodule
Die beiden Aktormodule
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Kupplungsaktorclutch actuator
- 22
- Aktormodulactuator module
- 33
- Aktormodulactuator module
- 44
- Steuereinheitcontrol unit
- 55
- Datenleitungdata line
- 66
- Steuerleitungcontrol line
- 77
- Steuerteilcontrol part
- 88th
- Elektromotorelectric motor
- 99
- Spannungsversorgungpower supply
- 1010
- Endstufefinal stage
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102008061564 A1 [0004] DE 102008061564 A1 [0004]
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102010033836A DE102010033836A1 (en) | 2009-09-03 | 2010-08-09 | Clutch actuator and method for its control |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102009040037.0 | 2009-09-03 | ||
DE102009040037 | 2009-09-03 | ||
DE102010033836A DE102010033836A1 (en) | 2009-09-03 | 2010-08-09 | Clutch actuator and method for its control |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102010033836A1 true DE102010033836A1 (en) | 2011-03-10 |
Family
ID=43216296
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102010033836A Withdrawn DE102010033836A1 (en) | 2009-09-03 | 2010-08-09 | Clutch actuator and method for its control |
DE112010003549T Ceased DE112010003549A5 (en) | 2009-09-03 | 2010-08-09 | clutch actuator |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE112010003549T Ceased DE112010003549A5 (en) | 2009-09-03 | 2010-08-09 | clutch actuator |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2013504014A (en) |
DE (2) | DE102010033836A1 (en) |
WO (1) | WO2011026457A1 (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102015119611A1 (en) * | 2015-11-13 | 2017-05-18 | Avl Software And Functions Gmbh | Improving the diagnosability of fail-operational systems |
DE102015226351A1 (en) | 2015-12-21 | 2017-06-22 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Smart actuator system for a motor vehicle and drive unit with such |
DE102018203235A1 (en) * | 2018-03-05 | 2019-09-05 | Zf Friedrichshafen Ag | Electric motor for actuating automatic transmission shifting elements and system having such electric motors |
WO2020104559A1 (en) * | 2018-11-20 | 2020-05-28 | Punch Powertrain N.V. | Transmission system for a vehicle, and control method for a transmission |
US11293501B2 (en) | 2018-05-25 | 2022-04-05 | Punch Powertrain PSA E-Transmissions N. V. | Powertrain for a vehicle and method for controlling a powertrain in a vehicle |
US12105546B2 (en) | 2020-04-08 | 2024-10-01 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Control circuit and control unit for a vehicle |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102013211772A1 (en) * | 2012-07-13 | 2014-01-16 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Method and device for exchanging data in a motor vehicle for operating an actuator, preferably an automated friction clutch and / or an automated transmission |
JP6538562B2 (en) * | 2012-11-22 | 2019-07-03 | シェフラー テクノロジーズ アー・ゲー ウント コー. カー・ゲーSchaeffler Technologies AG & Co. KG | Method for controlling a torque transfer device |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102008061564A1 (en) | 2008-01-02 | 2009-07-09 | Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg | Clutch actuator and method for its control |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ATE421188T1 (en) * | 2004-12-18 | 2009-01-15 | Luk Lamellen & Kupplungsbau | ACTUATING DEVICE FOR MOTOR VEHICLE COMPONENTS |
JP2007225072A (en) * | 2006-02-27 | 2007-09-06 | Hitachi Ltd | Automotive control device |
-
2010
- 2010-08-09 DE DE102010033836A patent/DE102010033836A1/en not_active Withdrawn
- 2010-08-09 DE DE112010003549T patent/DE112010003549A5/en not_active Ceased
- 2010-08-09 JP JP2012527199A patent/JP2013504014A/en active Pending
- 2010-08-09 WO PCT/DE2010/000945 patent/WO2011026457A1/en active Application Filing
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102008061564A1 (en) | 2008-01-02 | 2009-07-09 | Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg | Clutch actuator and method for its control |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102015119611A1 (en) * | 2015-11-13 | 2017-05-18 | Avl Software And Functions Gmbh | Improving the diagnosability of fail-operational systems |
DE102015119611B4 (en) | 2015-11-13 | 2019-09-12 | Avl Software And Functions Gmbh | Improving the diagnosability of fail-operational systems |
DE102015226351A1 (en) | 2015-12-21 | 2017-06-22 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Smart actuator system for a motor vehicle and drive unit with such |
DE102018203235A1 (en) * | 2018-03-05 | 2019-09-05 | Zf Friedrichshafen Ag | Electric motor for actuating automatic transmission shifting elements and system having such electric motors |
US11981273B2 (en) | 2018-03-05 | 2024-05-14 | Zf Friedrichshafen | Electric motor for operating switch elements for automatic transmission and system having electric motors of this kind |
US11293501B2 (en) | 2018-05-25 | 2022-04-05 | Punch Powertrain PSA E-Transmissions N. V. | Powertrain for a vehicle and method for controlling a powertrain in a vehicle |
WO2020104559A1 (en) * | 2018-11-20 | 2020-05-28 | Punch Powertrain N.V. | Transmission system for a vehicle, and control method for a transmission |
BE1026799B1 (en) * | 2018-11-20 | 2020-06-24 | Punch Powertrain Nv | Transmission system for a vehicle, and control method for a transmission |
CN113330235A (en) * | 2018-11-20 | 2021-08-31 | 邦奇动力Psa电子变速箱有限责任公司 | Transmission system of vehicle and control method of transmission device |
US12135080B2 (en) | 2018-11-20 | 2024-11-05 | Punch Powertrain Psa E-Transmissions Nv | Transmission system for a vehicle, and control method for a transmission |
US12105546B2 (en) | 2020-04-08 | 2024-10-01 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Control circuit and control unit for a vehicle |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2011026457A1 (en) | 2011-03-10 |
DE112010003549A5 (en) | 2012-08-16 |
JP2013504014A (en) | 2013-02-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE112008003289B4 (en) | Clutch actuator and method for its control | |
DE102010033836A1 (en) | Clutch actuator and method for its control | |
EP1219489B1 (en) | System and method for controlling and/or monitoring a control device comprising at least two controllers | |
EP2265481B1 (en) | Method and device for control of an electrical machine of a hybrid drive with increased availability | |
DE10064673B4 (en) | Fault tolerant electromechanical actuator | |
WO2015082113A1 (en) | Vehicle electrical system for fault-tolerant and redundant supply | |
EP3084253B1 (en) | Method for increasing the availability of a hybrid separating clutch in a hybrid drive train of a motor vehicle | |
EP2739883B1 (en) | Method and control unit for a drive train component | |
DE102008042887A1 (en) | Method for increasing the availability of hybrid vehicles | |
WO2014206408A1 (en) | Control device for detecting the interruption of a current-carrying line | |
DE102010015310A1 (en) | Driving apparatus for vehicle e.g. motor car, has fault detection device detecting fault of apparatus and controlling shift element in open position during acquisition of fault, where element is provided between electric machine and wheel | |
WO2015039658A1 (en) | Method for supplying a control device | |
DE102008052448A1 (en) | Double clutch transmission for use in vehicle, has gears of partial drive trains released, and friction clutches of trains actuated by electric motors, during deviation of operability of motors from predetermined values of motors | |
DE102007021871A1 (en) | Method for monitoring operation of system, particularly drive train of vehicle involves examining input signals for existence or plausibility of error | |
WO2006063680A1 (en) | Method for monitoring and device for operating a transmission oil pump | |
DE102005014804A1 (en) | On-board network system for a motor vehicle and control unit and intelligent power supply unit for a vehicle electrical system of a motor vehicle | |
DE102010017863A1 (en) | Method for detecting error in hybrid power train of electrically propelled vehicle, involves stopping energy supply to electromotor of vehicle when fault drive torque is identified at electromotor | |
DE102008063069A1 (en) | Detecting the interruption of the drive power flow of a vehicle | |
EP2612059B1 (en) | Device and method for controlling a dual-clutch transmission | |
DE102013208700A1 (en) | Motor vehicle with at least two propulsion factors and increased reliability, operating methods and means for its implementation | |
EP2676052B1 (en) | Device and method for regulating a double-clutch transmission in order to bring about a safe state | |
DE102014224850B4 (en) | Method for detecting safety-critical actuations of a separating clutch in a hybrid module of a drive train of a motor vehicle | |
EP1685018B1 (en) | Method for triggering a coupling unit | |
DE102021205120A1 (en) | Drive unit for an electric drive system, electric drive system and method for operating a drive unit of an electric drive system | |
DE102005034522A1 (en) | Method is for controlling of brake unit of motor vehicle in which electronically controlled brake monitoring unit monitors whether predetermined functional impairments of clutch control unit are transmitted |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE Effective date: 20120824 |
|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20130301 |