Beschreibungseinleitung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ansteuerung eines Pumpenaktors nach dem Oberbegriff von Anspruch 1. Weiterhin betrifft die Erfindung einen derartigen Pumpenaktor.

Ein Verfahren zur Ansteuerung eines Pumpenaktors ist beispielsweise aus DE 10 2015204 383 A1 bekannt. Darin wird ein Pumpenaktor in einer Hydraulikvorrichtung zur Betätigung einer Kupplung beschrieben. Der Pumpenaktor ist über eine Hydraulikvorrichtung mit einem Nehmerzylinder verbunden, welcher über ein Einrücklager auf die Kupplung einwirkt. Wird ein vorgegebener Betriebspunkt der Kupplung erreicht, wird der Pumpenaktor von einer Drehzahlregelung in eine Druckregelung umgeschaltet. Bei der Druckregelung wird die Drehposition des Pumpenaktors abhängig von einem gemessenen Fluiddruck, der über einen Drucksensor an dem Nehmerzylinder erfasst wird, eingestellt.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Pumpenaktor genauer anzusteuern. Der Fluiddruck soll gleichmäßiger bereitgestellt werden. Der Pumpenaktor soll effizienter und zuverlässiger betrieben werden. Weiterhin soll der Pumpenaktor kostengünstiger ausgeführt sein.

Wenigstens eine dieser Aufgaben wird durch ein Verfahren zur Ansteuerung eines Pumpenaktors mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst. Dadurch kann der Fluiddruck gleichmäßiger bereitgestellt werden. Die durch Drehungleichförmigkeiten entstehendem Druckschwankungen können verringert werden. Der Pumpenaktor kann effizienter und kostengünstiger betrieben werden.

Die Druckschwankungen können durch die bei einer Umdrehung des Pumpenaktors veränderliche Pumpenreibung ausgelöst werden. Die Druckschwankungen können hauptsächlich auf die bei der Druckerzeugung bestehenden Einflüsse zurückgeführt werden. Das Reglerausgangssignal kann durch das Ausgleichssignal möglichst geglättet werden. Die proportional zu der Drehzahl des Pumpenaktors zeitlich veränderlichen Druckänderungen in dem Fluiddruck können möglichst verringert werden.

Das Verfahren kann in einem Betrieb des Pumpenaktors durchgeführt werden. Das Ausgleichssignal kann anfänglich vorgegeben sein. Das Ausgleichssignal kann vor einer Inbetriebnahme des Pumpenaktors vorgegeben sein. Das Ausgleichssignal kann von wenigstens einem Betriebsparameter, beispielsweise einer Temperatur, abhängig eingestellt werden.

In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung wird das Ausgleichssignal im Betrieb des Pumpenaktors angepasst. Das Ausgleichssignal kann im Betrieb des Pumpenaktors wiederholt angepasst werden. Die Anpassung kann abhängig von einem Betriebspunkt des Pumpenaktors sein. Die Ansteuerung des Pumpenaktors kann dadurch genauer und zuverlässiger erfolgen.

In einer speziellen Ausführung der Erfindung wird ein zeitlicher Verlauf der Druckschwankungen als Schwankungsmuster erfasst und das Ausgleichssignal abhängig von einem dem Schwankungsmuster zugeordneten Ausgleichsmuster eingestellt. Das Ausgleichsmuster kann abrufbar abgespeichert werden.

In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung wird das Ausgleichsmuster skaliert und als Ausgleichssignal eingestellt. Das Ausgleichssignal kann abhängig von dem gemessenen Fluiddruck und/oder der Drehzahl des Pumpenaktors skaliert werden. Dadurch kann die Genauigkeit der Ansteuerung bei unterschiedlichen Betriebspunkten des Pumpenaktors erhöht werden.

In einer speziellen Ausführung der Erfindung ist das Ausgleichssignal ein der Drehposition zugeordnetes periodisches Signal. Das Ausgleichssignal kann als zeitlicher Verlauf von Ausgleichswerten hinterlegt werden. Einer Drehposition kann ein jeweiliger Ausgleichswert zugeordnet sein.

In einer speziellen Ausführung der Erfindung wird ein Ausgleichswert des Ausgleichssignals abhängig von der Drehposition eingestellt. Der Ausgleichswert kann abhängig von der Drehposition und einer Phasenverschiebung eingestellt werden. Die Phasenverschiebung kann abhängig von einem Betriebspunkt des Pumpenaktors einstellbar sein. ln einer bevorzugten Ausführung der Erfindung liegen die Druckschwankungen als innerhalb einer Umdrehung des Pumpenaktors auftretende Druckänderungen vor.

Die Druckschwankungen können von einem Mittelwert des Fluiddrucks ausgehend innerhalb einer Umdrehung nach oben und nach unten abweichen.

Weiterhin wird zur Lösung wenigstens einer der zuvor angegebenen Aufgaben ein Pumpenaktor zur Bereitstellung eines Fluiddrucks vorgeschlagen, aufweisend einen Elektromotor und eine Druckvorrichtung zum Aufbau des Fluiddrucks abhängig von einer Drehposition des Elektromotors, wobei der Pumpenaktor durch einen Pumpenregler über ein von einem Reglerausgangssignal abhängiges Eingangssignal durch ein Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche ansteuerbar ist.

Dadurch kann der Pumpenaktor zuverlässiger und effizienter betrieben werden. Der Pumpenaktor kann kostengünstiger ausgeführt werden.

Der Pumpenaktor kann in einem Fahrzeug angeordnet sein. Der Pumpenaktor kann einer Hydraulikvorrichtung zugeordnet sein. Der Pumpenaktor kann zusätzlich zu dem Fluiddruck einen Versorgungsfluidstrom, insbesondere zur Schmierung oder Kühlung eines weiteren Bauteils, bereitstellen.

Der Fluiddruck kann ein hydraulischer und/oder pneumatischer Druck sein.

Der Pumpenaktor kann dem Pumpenregler unmittelbar zugeordnet sein.

Die Druckvorrichtung kann als Fluiddruckpumpe ausgeführt sein. Der Elektromotor kann einen Winkelsensor zur Erfassung der Drehposition aufweisen. Der gemessene Fluiddruck kann an dem Pumpenaktor oder an einer an den Pumpenaktor angeschlossenen Übertragungsstrecke erfasst sein.

In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung stellt der Pumpenaktor den Fluiddruck als Betätigungsdruck einer Betätigungsvorrichtung bereit. Die Betätigungsvorrichtung kann zur Betätigung einer Kupplung und/oder einer Parksperre eingerichtet sein.

In einer speziellen Ausführung der Erfindung ist der Pumpenaktor als elektronischer Pumpenaktor ausgeführt. Der Pumpenregler kann unmittelbar an dem Pumpenaktor angeordnet sein. Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Figurenbeschreibung und den Abbildungen.

Figurenbeschreibung Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Abbildungen ausführlich beschrieben. Es zeigen im Einzelnen:

Figur 1 : Eine Hydraulikvorrichtung mit einem Pumpenaktor in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung. Figur 2: Ein Verfahren zur Ansteuerung eines Pumpenaktors in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung. Figur 3: Einen zeitlichen Signalverlauf beim Betrieb verschiedener Pumpenaktoren. Figur 4: Einen zeitlichen Verlauf eines Reglerausgangssignals von jeweiligen Pumpenaktoren. Figur 5: Einen zeitlichen Verlauf eines angepassten Reglerausgangssignals eines Pumpenaktors in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung.

Figur 1 zeigt eine Flydraulikvorrichtung 10 mit einem Pumpenaktor 12 in einer speziellen Ausführung der Erfindung. Die Hydraulikvorrichtung 10 ist in dem Fahrzeug angeordnet und stellt über den Pumpenaktor 12 einen Fluiddruck bereit, der einen Betätigungsdruck zur Betätigung einer Kupplung 14 durch eine Betätigungsvorrichtung 16 bewirken kann. Der Pumpenaktor 12 weist eine Druckvorrichtung 18 und einen Elektromotor 20 auf. Die Druckvorrichtung 18 ist bevorzugt eine Fluiddruckpumpe, insbesondere eine Zahnradpumpe. Der Pumpenaktor 12 ist vorzugsweise als elektronischer Pumpenaktor ausgeführt.

Der Pumpenaktor 12 wird durch einen Pumpenregler 22 gesteuert. Der Pumpenregler 22 gibt ein Reglerausgangssignal an den Pumpenaktor 12 aus und steuert eine Drehposition des Elektromotors 20. Der Elektromotor 20 treibt die Druckvorrichtung 18 an und der bereitgestellte Fluiddruck hängt von der Drehposition des Elektromotors 20 ab. Der bereitgestellte Fluiddruck wird als gemessener Fluiddruck durch einen Drucksensor 24 erfasst. Der Drucksensor 24 ist an einem ersten Fluidstrang 26 zwischen dem Pumpenaktor 12 und der Betätigungsvorrichtung 16 angeordnet.

Der Fluiddruck wird als Betätigungsdruck bereitgestellt, indem der Pumpenaktor 12 in einer Drehrichtung betrieben wird. Bei einer entgegengesetzten Drehrichtung wird ein Versorgungsfluidstrom in einem zweiten Fluidstrang 28 bereitgestellt. Der Versorgungsfluidstrom, der über einen Wärmetauscher 30 geleitet wird, ist zur Kühlung und/oder zur Schmierung weiterer Bauteile eingerichtet.

Der erste Fluidstrang 26 verbindet den Pumpenaktor 12 hydraulisch über ein Ventil 32 mit einer Parksperre 34 und der Kupplung 14. Je nach Ventilstellung des Ventils 32 kann die Parksperre 34 und/oder die Kupplung 14 durch den als Betätigungsdruck wirkenden Fluiddruck hydraulisch betätigt werden. Die Betätigungsvorrichtung 16 kann eine CSC-Betätigung 36 sein, die einen konzentrisch zu der Drehachse der Kupplung 14 angeordneten Nehmerzylinder 38 aufweist. Bei betätigter Kupplung 14 kann eine Drehmomentübertragung zwischen einem Kupplungseingang und einem Kupplungsausgang der Kupplung 14 vorliegen. Bei geöffneter Kupplung 14 ist die Drehmomentübertragung über die Kupplung 14 unterbrochen.

Die Parksperre 34 weist einen Wegsensor 40 auf, der mit dem Drucksensor 24 zur Erfassung des gemessenen Fluiddrucks elektrisch über eine CAN-Datenleitung 42 mit einer Steuerungseinheit 44 verbunden ist. Der Pumpenregler 22 ist elektrisch ebenfalls mit der Steuerungseinheit 44 verbunden.

Der Pumpenaktor 12 entnimmt das zu fördernde Fluid aus einem Fluidspeicher 46. Beim Betrieb des Pumpenaktors 12 kann eine Pumpenreibung, insbesondere der Druckvorrichtung 18, während einer Umdrehung veränderlich sein und den Drehungleichförmigkeiten entsprechende Druckschwankungen in dem bereitgestellten Fluiddruck auslösen.

In Figur 2 ist ein Verfahren 100 zur Ansteuerung eines Pumpenaktors 12 in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Der Pumpenregler 22 gibt abhängig von einem Reglereingangssignal Er ein Reglerausgangssignal Ar als Eingangssignal Ep an den Pumpenaktor 12 aus. Der Pumpenaktor 12 stellt über eine Übertragungsstrecke S, beispielsweise den ersten Fluidstrang, den Fluiddruck p abhängig von dem Reglerausgangssignal Ar bereit.

Der Fluiddruck p wird als gemessener Fluiddruck pm durch einen Drucksensor erfasst und beeinflusst als Regelgröße das Reglereingangssignal Er. Das Reglereingangssignal Er ist von einem Steuersignal E zur Veränderung des Fluiddrucks p abhängig.

Bei einem Betrieb des Pumpenaktors 12 können die während einer Umdrehung des Pumpenaktors 12 durch die Drehungleichförmigkeit, beispielsweise durch eine während einer Umdrehung veränderliche Pumpenreibung, auftretenden Druckschwankungen des Fluiddrucks p zu einer ungenauen Bereitstellung des Fluiddrucks p führen.

In Figur 3 c) ist beispielsweise ein zeitlicher Druckverlauf des gemessenen Fluiddrucks pm über mehrere Umdrehungen eines ersten Pumpenaktors abgebildet. Der Fluiddruck unterliegt periodischen Druckschwankungen pd durch die Drehungleichförmigkeit des ersten Pumpenaktors.

Figur 3 d) gibt beispielsweise einen verschiedenen zeitlichen Druckverlauf des gemessenen Fluiddrucks pm über mehrere Umdrehungen eines zweiten Pumpenaktors an. Die Druckschwankungen pd sind unterschiedlich zu den aus Figur 3 c) und hängen von dem Aufbau und den Betriebsbedingungen des Pumpenaktors ab.

Figur 3 a) zeigt das jeweils dem ersten und zweiten Pumpenaktor zugehörige Reglerausgangssignal Ar abhängig von der in Figur 3 b) dargestellten Drehposition D.

In Figur 4 a) ist ein Verlauf des Reglerausgangssignals Ar über mehrere Umdrehungen des ersten Pumpenaktors vergrößert dargestellt. Figur 4 b) zeigt das entsprechende Reglerausgangssignal Ar des zweiten Pumpenaktors.

Zurückkommend auf Figur 2 wird das Reglerausgangssignal Ar durch eine Ausgleichseinheit 48 beeinflusst, indem die über den gemessenen Fluiddruck pm erfassten gemessenen Druckschwankungen über die Ausgleichseinheit 48 als Ausgleichssignal Sa ausgegeben werden. Das Reglerausgangssignal Ar wird durch das Ausgleichssignal Sa zur Verringerung der Druckschwankungen verändert und als angepasstes Reglerausgangssignal Ar dem Pumpenregler 12 als Eingangssignal Ep bereitgestellt.

Ein angepasstes Reglerausgangssignal Ar ist in einem zeitlichen Verlauf in Figur 5 abgebildet. Das angepasste Reglerausgangssignal Ar ist gegenüber dem von dem Pumpenregler ausgegebenen Reglerausgangssignal geglättet und ermöglicht damit eine gleichmäßigere Bereitstellung des Fluiddrucks mit verringerten Druckschwankungen.

Bezugszeichenliste

10 Hydraulikvorrichtung 12 Pumpenaktor 14 Kupplung

16 Betätigungsvorrichtung 18 Druckvorrichtung 20 Elektromotor 22 Pumpenregler 24 Drucksensor

26 erster Fluidstrang 28 zweiter Fluidstrang 30 Wärmetauscher 32 Ventil 34 Parksperre

36 CSC-Betätigung 38 Nehmerzylinder 40 Wegsensor 42 CAN-Datenleitung 44 Steuerungseinheit

46 Fluidspeicher 48 Ausgleichseinheit

100 Verfahren Ar Reglerausgangssignal Ar angepasstes Reglerausgangssignal E Steuersignal

Ep Eingangssignal Er Reglereingangssignal p Fluiddruck pd Druckschwankung pm gemessener Fluiddruck S Übertragungsstrecke Sa Ausgleichssignal