Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Einstellung und Adaption eines Betriebspunktes einer hydraulischen Aktoranordnung, bei welcher eine Volumenstromquelle über eine, mit einer Hydraulikflüssigkeit gefüllten Druckleitung mit einem Hydraulikzylinder verbunden ist, wobei ein Volumen der Hydraulikflüssigkeit über die Volumenstromquelle geregelt wird und der Betriebspunkt einer Position der Aktoranordnung bei ei- nem vorgegebenen Parameter einer durch die Aktoranordnung zu betätigenden Einrichtung entspricht. Des Weiteren ist ein Verfahren zur Betätigung einer Kupplung eines Kraftfahrzeugantriebsstranges nach Anspruch 8 und eine hydraulische

Aktoranordnung nach Anspruch 10 vorgesehen.

Hydraulische Aktoranordnungen werden insbesondere in Kraftfahrzeugen vielfältig eingesetzt. So können sie zum Betätigen einer Reibungskupplung oder zum automatischen Einlegen von Gängen in automatisierten Getrieben eingesetzt werden. Solche Hydraulikaktoranordnungen weisen dabei bestimmte Betriebspunkte in Form einer Position auf, an denen ein Gang eingelegt wird oder eine Kupplung beginnt, ein erstes Drehmoment zu übertragen. Aufgrund von Verschleiß und Abnützung dieser hydrauli- sehen Aktoranordnungen unterliegen die Betriebspunkte jedoch Änderungen, die während des Betriebes ausgeglichen werden müssen.

Aus der DE 10 2012 021 21 1 A1 ist ein Verfahren zur Ermittlung eines Einstellparameters für eine hydraulische Aktoranordnung in einem Kraftfahrzeugantriebsstrang bekannt. Diese hydraulische Aktoranordnung umfasst eine Pumpe und einen Hydrau- likzylinder, wobei ein Druckanschluss der Pumpe mit einem Anschluss des Hydraulikzylinders verbunden ist. Der Einstellparameter stellt dabei eine Funktion des Volumens des Fluids dar, das von der Pumpe zur Einstellung eines vorbestimmten Betriebspunktes der Aktoranordnung zu fördern ist. Der Betriebspunkt wird dabei durch ein Wertepaar eines Betriebspunktdrehzahlwertes der Pumpe und eines Betriebs- punktansteuerwertes der Pumpe definiert. Dies erfolgt durch Einregeln der Pumpe auf den Betriebspunktdrehzahlwert, so dass die Pumpe einen, dem Betriebspunktdrehzahlwert entsprechenden Fluidvolumenstrom fördert. Anschließend wird das Fluidvo- lumen über der Zeit bis zu einem Abschlussbetriebszustand der Aktoranordnung integriert, bei dem der Ansteuerwert der Pumpe kleiner gleich dem Betriebspunktansteuerwert ist. Nachteilig bei dieser Anordnung ist die große Rechenkapazität, die zur Einstellung des Betriebspunktes notwendig ist. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Einstellung des Betriebspunktes anzugeben, bei welchem der Betriebspunkt schnell und trotzdem genau bestimmt werden kann.

Erfindungsgemäß ist die Aufgabe dadurch gelöst, dass das zur Einstellung des Betriebspunktes notwendige Volumen der Hydraulikflüssigkeit aus einer rotatorischen Lage eines Volumenstromquellenmotors und/oder der Volumenstromquelle abgeleitet wird. Dies hat den Vorteil, dass die Proportionalität zwischen dem Volumen, was von der Volumenstromquelle, beispielsweise einer Pumpe oder einem Hydrostat- Geberkolben gefördert wird, und der Winkelposition der Volumenstromquelle ausgenutzt wird, da ein vorgegebener Volumenhub pro Umdrehung der Volumenstromquelle erfolgt. Durch die Verwendung des Drehwinkels der Volumenstromquelle oder des Motors und der festen Abhängigkeit zwischen Drehwinkel und Volumen, welches gefördert wird, lässt sich zuverlässig eine Kennlinie der hydraulischen Aktoranordnung, vorzugsweise in niedrigen Druckbereichen, erstellen. Da der Drehwinkel der Volumenstromquelle direkt gemessen wird, kann auf die Integration des Volumenstromes der Hydraulikflüssigkeit verzichtet werden.

Vorteilhafterweise wird zur Bestimmung der rotatorischen Lage ein aktueller Drehwinkel des Volumenstromquellenmotors und/oder der Volumenstromquelle gemessen, welcher auf einen Solldrehwinkel eines vorhergehenden Drehwinkelregelzyklus der Drehwinkelregelung geregelt wird. In jedem Drehwinkelregelzyklus wird entsprechend dem einzustellenden Betriebspunkt ein bestimmtes Volumen berechnet, welches den Ausgang des Drehwinkelregelzyklus darstellt und auf eine Vorsteuerung zur Einstellung des Solldrehwinkels geführt wird. Dies führt dazu, dass mit dem sich verändernden Solldrehwinkel immer zuverlässig ein gewünschter Betriebspunkt eingestellt werden kann. In einer Ausgestaltung wird das Volumen der Hydraulikflüssigkeit durch Multiplikation des gemessenen Drehwinkels mit einem Volumen der Volumenstromquelle pro Winkel ermittelt. Da das Volumen der Volumenstromquelle pro Winkel eine feste Be- triebsgröße der Volumenstromquelle darstellt, lässt sich einfach ein proportionaler Zusammenhang zwischen dem Drehwinkel der Volumenstromquelle bzw. des Volumenstromquellenmotors und des geförderten Volumens ermitteln.

In einer Ausführungsform wird aus einem gemessenen Istdruck oder dem gemesse- nen Istdrehwinkel das neue Volumen zur Einstellung des Betriebspunktes adaptiert. Vortei hafterweise wird der Istdrehwinkel zuvor in ein Istvolumen umgerechnet.

In einer Ausgestaltung wird der Betriebspunkt über einen vorgegebenen Druck definiert, wobei bei Erreichen dieses vorgegebenen Druckes aus dem gemessenen Istdrehwinkel abgeleiteten Istvolumen als neues Volumen des Betriebspunktes be- stimmt wird, welches einer Steuerung zur Bestimmung des Solldrehwinkels und/oder des Solldruckes zugeführt wird.

In einer Variante wird das zur Einstellung des Betriebspunktes erforderliche Volumen der Hydraulikflüssigkeit unterhalb eines vorgegebenen Betriebspunktes über die Drehwinkelregelung und oberhalb des vorgegebenen Betriebspunktes über eine Druckregelung eingestellt. Dadurch wird sichergestellt, dass in den verschiedensten Positionen der hydraulischen Aktoranordnung eine genaue Kennlinie ermittelbar ist, da in den Bereichen, wo die Druckwerte nur unzureichend messbar sind, die Druckregelung durch die Drehwinkelregelung ersetzt wird.

In einer Ausführungsform werden die Drehwinkelregelung und die Druckregelung im Bereich des vorgegebenen Betriebspunktes überlagert. Durch einen Vergleich der über die Druckregelung oder über die Drehwinkelregelung ermittelten Ergebnisse lässt sich der Betriebspunkt besonders einfach verifizieren.

In einer Ausgestaltung wird als vorgegebener Betriebspunkt ein Tastpunkt einer Kupplung verwendet. Unter dem Tastpunkt wird dabei die Position der hydraulischen Aktoranordnung verstanden, bei welcher bei einer Kraft <10 N die Kupplung zu greifen beginnt und ein Moment überträgt.

Da bei der hydraulischen Kupplungsaktoranordnung nur mit einer geringen Leckage gerechnet wird, wird bei der Bestimmung des Volumens der Hydraulikflüssigkeit eine kalkulierte Leckage berücksichtigt. Dabei ist es sinnvoll, die Leckage nur oberhalb ei- nes gewissen Druckes zu adaptieren. Die Leckageparameter werden aus einem Volumenstromquellenwinkel und dem Istdruck ermittelt. Die Leckagerate wird unter Ver- wendung dieser Parameter aus dem Druck bestimmt. Durch Integration der

Leckagerate über der Zeit wird das Leckagevolumen berechnet.

Eine Weiterbildung der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Betätigung einer Kupplung eines Kraftfahrzeugantriebsstranges, welcher eine hydraulische Aktoranordnung um- fasst, bei der eine Volumenstromquelle über eine, mit einer Hydraulikflüssigkeit gefüllten Druckleitung mit einem Hydraulikzylinder verbunden ist, wobei ein Volumen der Hydraulikflüssigkeit über die Volumenstromquelle geregelt wird. Bei einem solchen Verfahren wird das Volumen der Hydraulikflüssigkeit nach mindestens einem in dieser Schutzrechtsanmeldung erläuterten Merkmal ermittelt. Damit wird eine hochgenaue Einstellung der Aktorkennlinie erreicht, wodurch eine präzise Betriebspunktbestimmung möglich ist.

In einer Ausgestaltung wird das Volumen der Hydraulikflüssigkeit als Vorsteuerwert in einem Regelkreis verwendet, der eine Position und/oder einen Druck der Kupplung mittels der hydraulischen Aktoranordnung regelt. Aufgrund der genauen Einstellung des Betriebspunktes der Aktoranordnung lässt sich auch der Betriebspunkt der Kupplung hochgenau reproduzieren.

Eine weitere Weiterbildung der Erfindung betrifft eine hydraulische Aktoranordnung, vorzugsweise für einen Kraftfahrzeugantriebsstrang, umfassend eine, von einem Motor angetriebene Volumenstromquelle, welche über eine Druckleitung mit einem Hyd- raulikzylinder verbunden ist. Bei einer solchen hydraulischen Aktoranordnung werden Rechenkapazitäten reduziert, da an dem Motor und/oder der Volumenstromquelle ein Winkelsensor zur Messung eines Drehwinkels des Motors oder der Volumenstromquelle zur Bereitstellung einer Eingangsgröße für eine Betriebspunktbestimmung der Aktoranordnung angeordnet ist. Die Verwendung eines solchen Winkelsensors erlaubt eine einfache Bestimmung des zu fördernden Volumens aufgrund eines proportionalen Zusammenhanges zwischen dem gemessenen Drehwinkel und dem geförderten Volumen der Hydraulikflüssigkeit.

Vorteilhafterweise ist in dem Hydraulikzylinder ein Drucksensor positioniert, welcher insbesondere als Multiturnsensor ausgebildet ist, bei welchem der Drehwinkel über mehrere Umdrehungen des Motors oder der Volumenstromquelle gezählt werden kann. Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Eine davon soll anhand der in der Zeichnung dargestellten Figuren näher erläutert werden.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen hydraulischen

Aktoranordnung,

Fig. 2 einen Verlauf von Betriebsparametern der hydraulischen

Aktoranordnung beim Schließen einer direkt betätigten Kupplung mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens. Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen hydraulischen

Kupplungsaktoranordnung 1 , wie diese beispielsweise in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges eingesetzt wird, wobei die hydraulische Kupplungsaktoranordnung 1 zur Betätigung einer Kupplung 2 genutzt wird. Eine beispielhaft als Pumpe 3 ausgebildete Volumenstromquelle ist über eine Hochdruckhydraulikleitung 4 mit einem Hyd- raulikzylinder 5 verbunden, welcher über ein Einrücklager 6 auf die Kupplung 2 einwirkt. Über die Pumpe 3 wird aus einem Hydraulikreservoir 7 über eine Niederdruckhydraulikleitung 8 Hydraulikflüssigkeit durch die Pumpe 3 angesaugt und über die Hochdruckhydraulikleitung 4 dem Hydraulikzylinder 5 zugeführt. Durch die Hydraulikflüssigkeit wird ein Kolben des Hydraulikzylinders 5 verschoben, wodurch das Einrück- lager 6 bewegt und die Kupplung 2 ebenfalls verschoben wird.

Die Pumpe 3 wird von einem Elektromotor 9 angetrieben, an welchem ein Winkelsensor 10 positioniert ist, der die rotatorische Lage des Elektromotors 9 in Form eines Drehwinkels φ bestimmt. In dem Hydraulikzylinder 5 ist ein Drucksensor 1 1 zur Messung des in der Hochdruckhydraulikleitung 4 einstellenden Druckes p der hydrauli- sehen Flüssigkeit positioniert. Der Winkelsensor 10 kann dabei bevorzugt als Multi turn-Sensor ausgebildet sein, welcher den Drehwinkel auch über 360° detektiert.

Bei hinreichend schnellem Drehen der Pumpe 3 kann eine Leckage vernachlässigt bzw. reproduzierbar dargestellt werden, so dass eine Kupplungskennlinie erstellt werden kann, die ein Kupplungsmoment M über dem Drehwinkel φ darstellt. Eine solche Kupplungskennlinie ist in Fig. 2a dargestellt. Ebenso kann eine Kupplungskennlinie über ein Volumen V anstelle des Drehwinkels φ ermittelt werden, wobei das Volumen V durch Multiplikation des Drehwinkels φ mit dem Pumpenvolumen pro Winkel ohne jeglichen Integrationsschritt ermittelt werden kann.

Fig. 2b zeigt eine Aktorkennlinie, bei welcher der, in der hydrostatischen

Aktoranordnung 1 wirkende Druck p der Hydraulikflüssigkeit über dem Drehwinkel φ des Elektromotors 9 oder der Pumpe dargestellt ist. In Fig. 2c ist das geförderte Volumen V über der Zeit t dargestellt. Das ideale geförderte Volumen V ohne Berücksichtigung einer Leckrate ergibt dabei einen linearen Zusammenhang, während beim Auftreten einer Leckrate die Volumenkurve V _LeC k über der Zeit abnimmt, wobei die Abnahme schon vor dem Tastpunkt beginnt. Der für die Kennlinien wichtige Tastpunkt TP ist in allen Diagrammen der Fig. 2 gekennzeichnet, wobei unter dem Tastpunkt TP die Position der Kupplungsaktoranordnung 1 verstanden wird, bei welcher die Kupplung 2 beginnt ein Moment zu übertragen.

Da die Pumpe 3 eine gewisse Leckage hat, ist der Drehwinkel φ über längere Zeiträume t, insbesondere bei höheren Drücken p bzw. beim Halten von Druck p nicht bzw. nicht ausschließbar nutzbar. Daher kann bei Erreichen eines über den Drehwinkel φ angefahrenen Betriebspunktes, beispielsweise in Form des Tastpunkt TP, die Ansteuerstrategie der Kupplungsaktoranordnung 1 gewechselt werden, wie aus Fig. 2d hervorgeht. Dabei wird von der Drehwinkelregelung auf eine Druckregelung umgeschaltet. Auf der y-Achse von Fig. 2d ist das Regelmodell aufgetragen. Die Druckregelung wird beispielsweise in einem PID- oder Zustandsregler ausgeführt. Die Umschaltung von der Drehwinkelregelung auf die Druckregelung P erfolgt vorzugsweise in der Nähe des oder direkt am Tastpunkt TP. Dieser bevorzugte Bereich ist mit einer gestrichelten Linie gekennzeichnet.

In Fig. 3 ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt, welches als Regelkreis ausgebildet ist. Dargestellt ist eine Umsetzung mit einem kombinierten Druck/Weg-Regelung 12, bei der der Regeltyp zwischen Druck p und Drehwinkel φ der Pumpe umgeschaltet werden kann. Dabei wird die Druckregelung in Arbeitsbereichen mit großem Druckgradienten eingesetzt. Die Pumpenwinkelregelung erfolgt in Arbeitsbereichen mit kleinem Druckgradienten. Dies erfolgt in Abhängigkeit davon, welcher Druck p durch die Hydraulikflüssigkeit in der Kupplungsanordnung 1 ausgeübt wird. Die Umschaltung kann bei einer Betätigung von zugedrückten Kupplungen über eine Druck-Grenze erfolgen. Die Auswahl des jeweiligen Regelverfahrens erfolgt über eine Steuerung. Die Steuerung gibt einen Solldruck p _So ii und/oder eine Sollvolumen V _SO II vor.

Die Druckregelung P erfolgt dabei traditionell unter Berücksichtigung der Regeldifferenz zwischen dem Drucksollwert p _so n und dem Druckistwert p _ist . Je nach der von der Steuerung im Block 200 ausgegebenen Auswahl wird das entsprechende Ausgangssignal der Druckregelung oder der Drehwinkelregelung an die Pumpe 3 weitergegeben. Das Sollvolumen V _so n wird über den Pumpenkennwert: Volumen pro Winkel in einen Sollwinkel c soii umgerechnet. Die Differenz aus diesem tatsächlichen, durch den Winkelsensor 10 gemessenen Drehwinkel c i _St mit dem neu errechneten Sollwinkel ( soii bildet den Eingang der Drehwinkelregelung.

Mit Hilfe von dem, an der Pumpe 3 ermittelten Drehwinkels c i _St und des Istdruckes Pi _St des Druckes p, welcher mittels des Drucksensors 1 1 im Hydraulikzylinder 5 bestimmt wird, wird ein Volumen V _B p _n eu, zur Einstellung eines neuen Betriebspunktes adaptiert. (Block 210). Zu diesem Zweck wird vorher der Istdrehwinkel c i _St in ein Istvolumen V _ist umgerechnet (Block 220). Dieses neue Volumen V _B p _n eu der Hydraulikflüssigkeit wird der Steuerung im Block 200 zugeführt, welche aus diesem neuen Volumen V _B p _n eu, das dem neuen Betriebspunkt entspricht, den Sollwert V _so n des Volumens V ermittelt. Über den linearen Zusammenhang zwischen Volumen V und Drehwinkel φ wird auch hier aus dem Sollvolumen V _so n ein Solldrehwinkel (p _so n berechnet (Block 230). Aus die- sem Solldrehwinkel ( soii und dem Istdrehwinkel c i _St wird die Differenz bestimmt, die der Drehwinkelregelung zugeführt wird, die den Istdrehwinkel c i _St auf den Sollwert (p _So ii regelt.

Der zu adaptierende Betriebspunkt wird dabei über einen Druck p _B p definiert (Block 240). Ist dieser Druck p _BP erreicht, so wird das Istvolumen V _ist , welches aus dem Istdrehwinkel c i _St abgeleitet wurde, zu diesem Zeitpunkt als neues Volumen V _B p _ne u des Betriebspunktes definiert und an die Steuerung (Block 200) ausgegeben.

Die Drehwinkelregelung kann dabei optional eine kalkulierte Leckage V _LeCk berücksichtigen, um die Ergebnisse der Drehwinkelregelung zu verbessern. Zur Adaption der Leckage V _LeCk werden ebenfalls der Istdrehwinkel c i _St und der Istdruck p _ist verwendet. Dabei wird der Istdruck p _ist zur Adaption der Leckage (Block 250) nur dann genutzt, wenn der Istdruck p _ist größer/gleich einem vorgegebenen Schwellwert -p _min (Block 260) ist. Die aus dem Istdrehwinkel c i _St und dem Istdruck p _ist im Block 270 berechne- ten Leckagerate Qi _eC k(t) wird im Block 280 integriert. Das Ergebnis dieser Integration über der Zeit stellt das Leckagevolumen V _LeC k dar, welches sowohl bei der Bestimmung des Volumenistwertes V _ist (Block 290) als auch bei der Bestimmung des Volumensollwertes Vsoii (Block 300) berücksichtigt wird. Der Pfad der

Leckagevorsteuerung ist dabei in Fig. 3 gestrichelt dargestellt.

Ein Abgleich des angefahrenen Betriebspunktes mit dem hinterlegten Sollwert V _so n oder psoii kann über den Druck oder falls der angefahrene Betriebspunkt oberhalb des Tastpunktes liegt, über das Kupplungsmoment gemacht werden. Auch kann trotz Re- gelungsumschaltung der Drehwinkel weiter in der Software verfolgt und der zugehöri- ge Parameter abgeglichen werden.

Bezugszeichenliste

1 hydraulischer Kupplungsaktor

2 Kupplung

3 Pumpe

4 Hochdruckhydraulikleitung

5 Hydraulikzylinder

6 Einrücklager

7 Hydraulikreservoir

8 Niederdruckhydraulikleitung

9 Elektromotor

10 Winkelsensor

1 1 Drucksensor

12 P-/cp-Regelung

( ist Istdrehwinkel

cpsoii Solldrehwinkel

Vsoii Sollvolumen

V _ist Istvolumen

Vist neu neues Istvolumen

Pist Istdruck

Psoii Solldruck