CN107820550A - 用于交通运输工具的执行单元 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于交通运输工具的执行单元，包括第一执行器(2)和通讯接口(17)，其中，所述第一执行器(2)具有用于控制所述第一执行器(2)的功率电子器件(5)的执行器内部的控制器(4)。在优化了结构空间的执行单元中，所述执行器内部的控制器包括用于第二执行器(3)的控制逻辑电路，其中，所述第二执行器(3)通过所述通讯接口(17)与所述第一执行器(2)连接。

Description

用于交通运输工具的执行单元
技术领域
本发明涉及用于交通运输工具的执行单元，包括第一执行器和和通讯接口，其中，第一执行器具有用于控制所述执行器的功率电子器件的执行器内部的控制器。
背景技术
由DE 10 201 1 010 512 A1已知一种用于操作离合器的智能执行器，具有用于与上级控制器连接的通讯接口和用于与上级控制器连接的至少一个数据线。在这种情况下，智能执行器包括与离合器控制装置的放大器连接的内部控制器。
这类的执行系统还特别因为控制器的尺寸需要较大的结构空间。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种优化结构空间的执行单元。
根据本发明，该技术问题通过使得执行器内部的控制器具有用于第二执行器的控制逻辑电路来解决，其中，第二执行器通过通讯接口与第一执行器连接。通过简化或省去第二执行器中的控制逻辑电路，使得第二执行器的结构空间得到优化。通过将控制逻辑电路集成在第一执行器的控制器中，提高了控制器的功率密度。
有利地，将通讯接口与集成在第二执行器中的运算单元连接，其中，该运算单元用于将从第一执行器的控制器输出的控制信号转换为用于第二执行器的控制信号(Ansteuersignale)。因此减少了在第二执行器中必要的电子器件，由此得到第二执行器的低成本的设计。
有利地，第一和第二执行器具有独立的供电装置。因此保证两个执行器能够独立地工作。
在一种变形方案中，第一执行器被设计为离合器执行器并且第二执行器被设计为变速器执行器，其中，离合器执行器与外部数据线、和/或传输转速信号的导线、和/或与用于提供用于控制器的输入信号的与加速踏板毗连的导线连接。由于只需要将输入信号向离合器执行器提供一次，以便产生也用于变速器执行器的控制信号，因此简化变速器执行器的设计环境。
在一种实施方式中，变速器执行器的运算单元通过各功率放大器与变速器执行器的换挡电动机和/或选档电动机连接。这样做的优点在于，还可以仅通过一个离合器执行器控制变速器执行器的换挡-和选档电动。由于能够相应调节离合器执行器的控制器的控制逻辑电路。因此变速器执行器的结构被进一步简化。
在一种改进方案中，离合器执行器通过第一通讯接口与选档电动机直接连接，并且通过第二通讯接口与变速器执行器的换挡电动机直接连接。因此能够设计分开的变速器单元，在总体上简化了其结构并且优化了结构空间。
在一种备选方案中，变速器执行器包括换挡意图识别单元，用于识别在分开的换挡机构上手动执行的换挡过程，其中，离合器执行器提供用于换挡意图识别单元的电源电压。即使在与离合器执行器构成所谓的电子离合器管理系统的简化结构的变速器执行器中，通过在离合器执行器中安置用于换挡意图识别单元的传感器的供电装置，实现变速器执行器的简化。
备选地，执行单元被设计为双离合变速器，其中，为每个分变速器执行器设置用于控制分变速器执行器的运算单元的离合器执行器，其中，运算单元通过各功率放大器控制分变速器执行器的选档电动机和换挡电动机。因此能够将包括内部控制器的预组装的离合器执行器多样化地用于不同的变速器组件。
在一种改进方案中，各离合器执行器通过第一通讯接口与分变速器执行器的换挡电动机连接，并且通过第二通讯接口与同一个分变速器执行器的选档电动机连接。在这种情况下，能够在分变速器执行器中完全省略电子器件，这是因为离合器执行器彼此分开地操作以换挡-或选档电动机的形式的变速器执行器的各个执行器。为此，也仅需要一个离合器执行器。
在一种实施方式中，为了通过离合器执行器液压式操作变速器执行器，离合器执行器和变速器执行器之间的接口将两个控制信号从离合器执行器传输到变速器执行器，并且将两个包括位置信息的另外的信号从变速器执行器传输到离合器执行器。因此得到预组装的包括内部控制器的执行器的另外的使用情况。
附图说明
本发明具有大量的实施例。在附图示出的图纸中详细阐述其中多个实施例。
附图为：
图1是根据本发明的执行单元的第一实施例，
图2是根据本发明的执行单元的另外的实施例，
图3是根据本发明的执行单元的另外的实施例，
图4是根据本发明的执行单元的另外的实施例，
图5是根据本发明的执行单元的另外的实施例。
相同的特征通过相同的附图标记表征。
具体实施方式
在图1中示出根据本发明的执行单元1的第一实施例，所述执行单元1由离合器执行器2和变速器执行器3构成。模块化的离合器执行器2包括与电动机6的放大器5连接的控制器4。控制器4通过不同的驱动器接口7与多个外部的、提供输入信号的导线连接。例如通过交通运输工具的CAN-总线8提供这类输入信号。通过导线9将转速传感器的转速信号传送到控制器4，并且通过导线10将控制器4和离合器踏板连接。同时，通过将离合器执行器2的防极性反接保护装置11与交通运输工具的连接器30，31和15连接，将能量提供给离合器执行器。用于驱动电动机6的放大器5在这种情况下被设计为B6-电桥，其中，电动机6操作未进一步示出的离合器。控制器4以其工作方式受看门狗-电路12的监视。例如转子位置传感器13、绝对位移传感器14或各式的霍尔-传感器15的不同的传感器在这种情况下监视电动机6。
控制器4通过另外的驱动电路16和双向的通讯接口17与变速器执行器3连接。在这种情况下，变速器执行器3具有单独的驱动电路18，该驱动电路18通向运算单元19，该运算单元19控制两个放大器20，21，这两个放大器20，21驱动变速器执行器3的换挡电动机22或选档电动机23。用于变速器执行器3的实际的控制逻辑电路被集成在离合器执行器2的控制器4中，该控制器4根据传输到其上的输入信号提供用于变速器执行器3的控制信号，因此运算单元19在变速器执行器3内仅将从离合器执行器2接收的控制信号转换为用于换挡-或选档电动机22，23的直接的控制信号。变速器执行器3在这种情况下同样具有独立的供电装置24。
图2示出根据本发明的执行单元1的另外的实施例，其中，如同结合图1所描述的，离合器执行器2接收输入信号。变速器执行器3在这种情况下由分别与供电装置25，26连接的单独可控制的换挡电动机22和单独可控制的选档电动机23构成。离合器执行器2与换挡电动机22通过第一双向通讯接口27连接，而同一个离合器执行器2与选档电动机23通过同样被双向地设计的第二通讯接口28连接。为了在发生错误时能够关闭换挡电动机22或选档电动机23，离合器执行器2与换挡电动机22或选档电动机23分别通过安全导线29，30连接。
根据本发明的执行单元1的另外的实施例在图3中被示出。在这种情况下，用于接收输入信号的离合器执行器2与CAN-总线8和将离合器执行器和转速传感器连接的导线9连接。同样，供电装置被附加在离合器执行器2上。离合器执行器2通过供电导线31将电压(5V)供给给变速器执行器3的换挡意图识别单元32。当变速器33进行换挡时，变速器33仅向离合器执行器2发送信号。在这种情况下，用于变速器33的控制逻辑电路同样被存放在离合器执行器2的控制器4中，因此在变速器33中完全不需要高成本的电子器件。
在图4和5中以双离合变速器34的形式描述根据本发明的离合器执行器1的另外的实施例。在这类双离合变速器34中，偶数挡位和奇数挡位在变速器壳体中被分别支承在相互支承的轴上。所述两个轴分别被两个同样相互嵌套的离合器分隔地连接。在换挡时，首先将所需的挡位(齿轮)插入在轴上，该轴的离合器是断开的。然后，所述离合器被连续地接合，而另一个离合器同时连续地断开。该操作可选地通过电动机或通过电动液压的控制进行。在上述情况下，仅需考虑电动机。
每个分变速器执行器35，37均需要一个离合器执行器2，36，该离合器执行器控制分变速器执行器35，37的换挡电动机22或选档电动机23的离合器执行器2，36，这是因为用于两个电动机22，23的控制逻辑电路被存放在离合器执行器2，36的控制器4中。在这种情况下，离合器执行器2通过双向的通讯接口17与分变速器执行器35，37连接，分变速器执行器35，37还具有用于将控制器4的控制信号转换为用于换挡电动机22或选档电动机23的控制信号的运算单元19。为清楚起见，在图4中仅示出离合器执行器2和用于双离合变速器34的分传动系的所属的分变速器执行器35。第二离合器执行器36和第二分变速器执行器36仅简略提及。
根据图5，在双离合变速器34中，同一个离合器执行器2，36能够直接控制各分变速器执行器35，37的换挡-或选档电动机22，23。因此，双离合变速器34的控制逻辑电路更多地被储存在离合器执行器2的控制器4中，其中，仅使用用于控制各分变速器执行器35，37的换挡电动机22和选档电动机23的单一的离合器执行器2。在这种情况下，离合器执行器2通过第一双向通讯接口27和通过用于在发生错误时切断电流的安全导线29与换挡电动机22连接。同样地，选档电动机23与离合器执行器2通过第二双向通讯接口28和单向安全导线30连接。第二离合器执行器36以类似方式与第二分变速器执行器37连接。
然而，还存在这样的可能，使模块化组成的离合器执行器2，35与变速器执行器构成具有自己的控制器4的控制单元1。在这种情况下，在两个执行器之间不需要直接的通讯。
根据本发明的离合器执行器2的所述的设计方案，特别结合图1，2，3和4，还能够使用液压的变速器操作装置。在这种情况下，在变速器执行器中使用比例阀代替电动机22，23。在离合器执行器2和变速器执行器3之间的通讯接口在这种情况下将用于换挡或选档的两个PWM-信号从离合器执行器2传输至变速器执行器3。用于位置信息的、也能够被设计为PWM-信号的两个另外的信号从变速器执行器3被传输至离合器执行器2。
所述的离合器执行器2还能够被用作驻车锁执行器或用于混合动力车辆的分离离合器的执行器。
根据所述的解决方案，能够将包括内部的控制单元的预组装的离合器执行器多样化地用于不同的变速器组件，并且与不同设计的变速器执行器连接。
附图标记列表
1 执行单元
2 离合器执行器
3 变速器执行器
4 控制器
5 放大器
6 电动机
7 驱动程序接口
8 CAN-总线
9 导线
10 导线
11 防极性反接保护装置
12 看门狗-电路
13 转子位置传感器
14 绝对位移传感器
15 霍尔-传感器
16 驱动电路
17 通讯接口
18 驱动电路
19 运算单元
20 放大器
21 放大器
22 换挡电动机
23 选档电动机
24 供电装置
25 供电装置
26 供电装置
27 通讯接口
28 通讯接口
29 安全导线
30 安全导线
31 供电导线
32 换挡意图识别单元
33 变速器
34 双离合变速器
35 分变速器执行器
36 离合器执行器
37 分变速器执行器

Claims (10)

1.一种用于交通运输工具的执行单元，包括第一执行器(2)和通讯接口(17)，其中，所述第一执行器(2)具有用于控制所述第一执行器(2)的功率电子器件(5)的执行器内部的控制器(4)，其特征在于，所述执行器内部的控制器包括用于第二执行器(3)的控制逻辑电路，其中，所述第二执行器(3)通过所述通讯接口(17)与所述第一执行器(2)连接。
2.根据权利要求1所述的执行单元，其特征在于，将所述通讯接口(17)与集成在所述第二执行器(3)中的运算单元(19)连接，所述运算单元(19)用于将从所述第一执行器(2)的控制器(4)输出的控制信号转换为用于所述第二执行器(3)的控制信号。
3.根据权利要求1或2所述的执行单元，其特征在于，所述第一执行器和第二执行器(2，3)具有独立的供电装置(24，25，26，31)。
4.根据权利要求1，2或3所述的执行单元，其特征在于，所述第一执行器被设计为离合器执行器(2)并且所述第二执行器被设计为变速器执行器(3)，其中，所述离合器执行器(2)与外部数据线(8)和/或传输转速信号的导线(9)和/或与提供用于所述控制器(4)的输入信号的、与加速踏板毗连的导线(10)连接。
5.根据上述权利要求中至少一项所述的执行单元，其特征在于，所述变速器执行器(3)的运算单元(19)通过各功率放大器(20，21)与所述变速器执行器(3)的换挡电动机(22)和选档电动机(23)连接。
6.根据权利要求4所述的执行单元，其特征在于，所述离合器执行器(2)通过第一通讯接口(27)与所述换挡电动机(22)连接、并且通过第二通讯接口(28)与所述变速器执行器(3)的选档电动机(23)连接。
7.根据权利要求4所述的执行单元，其特征在于，所述变速器执行器(3)包括用于识别在分开的换挡机构上手动执行的换挡过程的换挡意图识别单元(32)，其中，所述离合器执行器(2)提供用于所述换挡意图识别单元(32)的电源电压。
8.根据权利要求4所述的执行单元，其特征在于，所述执行单元(1)被设计为双离合变速器(34)，其中，为每个分变速器执行器(35，37)设置用于控制所述分变速器执行器(35，37)的运算单元(19)的离合器执行器(2，36)，其中，所述运算单元(19)通过各功率放大器(20，21)控制所述分变速器执行器(35，37)的选档电动机(23)和换挡电动机(22)。
9.根据权利要求8所述的执行单元，其特征在于，每个离合器执行器(2，36)通过所述第一通讯接口(27)与所述分变速器执行器(35)的换挡电动机(22)连接并且通过所述第二通讯接口(28)与所述分变速器执行器(35)的选档电动机(23)连接。
10.根据上述权利要求中至少一项所述的执行单元，其特征在于，为了通过所述离合器执行器液压式操作所述变速器执行器，在离合器执行器和变速器执行器之间的接口将两个控制信号从所述离合器执行器传输到所述变速器执行器，并且将两个包括位置信息的另外的信号从所述变速器执行器传输到所述离合器执行器。
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