CN110520645B - 用于确定致动器、尤其离合器致动器的围绕旋转轴线旋转的构件的绝对位置的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于确定致动器、尤其离合器致动器的围绕旋转轴线旋转的构件的绝对位置的方法，其中，该构件具有一起旋转的磁元件(18)且借助与磁元件(18)相对置的多圈传感器(16)确定磁元件(18)的绝对位置，多圈传感器被供给电压。在可在没有大的结构消耗情况下确定绝对位置的方法中，通过韦根线单元(19)监控磁元件(18)的位置，韦根线单元探测构件在致动器(3、12、13)切断时的运动且在探测到运动时将电压脉冲传递给用于测量构件当前位置的多圈传感器(16)。

Description

用于确定致动器、尤其离合器致动器的围绕旋转轴线旋转的 构件的绝对位置的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种用于确定致动器、尤其离合器致动器的围绕旋转轴线旋转的构件的绝对位置的方法，其中，该构件具有一起旋转的磁元件且借助与磁元件相对置的多圈传感器确定磁元件的绝对位置，多圈传感器被供给电压。
背景技术
在机动车中的离合器操作系统中、尤其在电动液压式离合器操作系统中，通过整流电动机驱动主动缸的活塞，电动机通过控制器操控。主动缸的活塞基于其位置将液压液体通过液压管路输送至从动缸，从动缸同样具有通过液压液体调节的活塞，由此将力施加到离合器上，因此离合器的位置发生变化。
为了正确操控电动机且因此设定正确的离合器位置，必须精确检测整流电动机的转子的角位置。如从申请人的案件号为DE 10 2016 212 173.1的未公开的专利申请可知，借助多圈传感器监控转子的角位置或转数。在这种情况下，这种多圈传感器直接连接到控制器的电源上，以便持续地探测磁体的转数。为了持续监控需要持续电流。如果多圈传感器的采样率过高，需要非常高的电流消耗。如果采样率过低，可能会遗漏转子的转数。
发明内容
因此本发明的目的是，提供用于确定致动器的旋转构件的绝对位置的方法，在该方法中可使用简单的、稳固的且成本有利的多圈传感器。
根据本发明，该目的通过以下方式实现，通过韦根线单元监控磁元件的位置，韦根线单元探测构件在致动器切断时的运动，且在探测到运动时将电压脉冲传递给用于测量该构件当前位置的多圈传感器。在这种情况下，在致动器切断时，可由韦根线单元可靠地探测致动器的被动的运动。多圈传感器通过电压脉冲唤起并且测量旋转构件的变化的位置。但是因为致动器很少被动地运动，多圈传感器的总电流消耗非常低，从而可采用多圈传感器的非常省电且成本有利的变型方案。
有利地，在致动器断开的情况下，由电池为多圈传感器供给电压。由于独立于通过控制器的供电，确保了待唤起的多圈传感器在任意时刻均功能良好，从而即使在致动器被动运行时也可随时测量旋转构件的位置的变化。因为这种短期测量仅仅消耗很少的能量，所以电池负荷很低。
在一种设计方案中，多圈传感器在接收到通过韦根线单元传输的电压脉冲之后从准备运行状态过渡到运行状态。因此仅与电池短暂连接，由此降低通过多圈传感器的电池负荷。
在一种变型方案中，多圈传感器在接收到通过韦根线单元传输的电压脉冲之后测量和存储构件的当前位置，然后再次过渡到准备运行状态。由此多圈传感器仅仅在例如需要短暂的测量和存储过程期间被通电。
在一种实施方式中，只有在磁元件的位置改变至少180°时，才通过韦根线单元触发电压脉冲。因此，仅在磁元件的角位置变化时才使多圈传感器进入测量状态。
在一种实施方式中，在接通致动器时，由控制器的电源为多圈传感器供给电压，且通过多圈传感器确定构件的角度和/或构件的转数。因此，多圈传感器在致动器的任意状态下均能可靠地测量旋转构件的位置，因此在接通正常的运行状态时立即对控制器报告旋转构件的当前位置。
本发明的改进方案涉及用于确定致动器、尤其离合器致动器的围绕旋转轴线旋转的构件的绝对位置的装置，该装置具有用于确定包括磁元件的构件的绝对位置的多圈传感器，磁元件跟随构件的旋转运动。在该装置中可使用成本有利的多圈传感器且尽管如此也确保了对旋转构件的角位置的可靠监控，在该装置中为了监控磁元件的位置，为磁元件配备韦根线单元，磁元件与处于准备运行状态下的多圈传感器的传感器电子设备的唤起接口连接，以便通过电压脉冲使多圈传感器过渡到运行状态中。这具有的优点是，在重新起动控制器时，始终为控制器发送致动器的当前位置，因此可立即进行电动机的相应的整流。
有利地，处于准备运行状态中的多圈传感器与电池连接。因此，多圈传感器在任意时刻都在准备运行状态中，且因此与控制器的电源无关。
在一种实施方式中，多圈传感器在运行状态下与控制器的电源连接。因此在多圈传感器通常活动的正常的运行状态下保护电池。
附图说明
本发明包括多种实施方式。根据在附图中示出的图示详细阐述其中一个。
其中示出：
图1示出了用于操作自动化的摩擦离合器的离合器操作系统的原理示意图，
图2示出了根据本发明的装置的实施例。
具体实施方式
在图1中简化地示出了用于自动化的离合器的离合器操作系统1。离合器操作系统1在机动车的驱动系中被分配给摩擦离合器2，并且离合器操作系统1包括主动缸3，主动缸经由称为压力管路的液压管路4与从动缸5连接。从动活塞6可在从动缸5中来回运动，从动活塞经由操作元件7在中间连接有轴承8的情况下操作摩擦离合器2。
主动缸3可经由连接口与平衡容器9连接。主动活塞10可沿轴向运动地支承在主动缸3中。主动缸3的活塞杆11经由螺杆12与电动机式的伺服驱动装置13耦合。电动机式的伺服驱动装置13包括构造成整流电动机的电动机14和控制器15。螺杆12将电动机14的旋转运动转变成主动缸3的主动活塞10的纵向运动。因此，通过电动机14、螺杆12、主动缸3和从动缸5自动地操作摩擦离合器2。
因为电动机14是整流式的直流电动机，因此需要识别其绝对位置以调节电动机14的位置。借助多圈传感器16探测绝对位置。多圈传感器16在其正常的运行状态下与控制器15连接且通过其电源供电。多圈传感器16是芯片17的组成部分，如在图2中所示。芯片17如此布置，使得多圈传感器16与电动机14的转子相对置。在图2中，为了清楚仅示出了电动机14的磁元件18，磁元件牢固地固定在电动机14的转子的端面上且跟随转子的旋转运动。在这种情况下，磁元件18通过相对置的韦根线单元19监控，韦根线单元经由导线20与多圈传感器16的芯片17的唤起接口21连接。此外，多圈传感器16的芯片17与电池电压UBatt耦合。
在致动器3、12、13正常运行时，芯片17位于控制器15的电源上且确定磁元件18的角度，并在这种情况下计转数。需要该转数以正确设置电动机14的整流。
但是如果切断致动器3、12、13，此时也切断控制器15以及供给控制器15和多圈传感器16的电源。
在这种情况下，多圈传感器16处于准备运行状态中，准备运行状态通过电池电压UBatt维持。在致动器3、12、13的切断状态下，电动机14的转子的位置会被动地改变。在这种情况下，通过韦根线单元19探测磁元件18的角度变化。韦根线单元19是具有作为主要结构元件的韦根线的传感器，韦根线由于平行的软磁性和硬磁性区域而具有包括显著跃变点的磁滞曲线，跃变点作为韦根效应已知。通过电动机14的转子的磁元件18的位置变化引起的突然的磁化变化在靠近韦根线的线圈中引起电压脉冲。电压脉冲经由导线20传递给芯片17，由此唤起多圈传感器16。在磁元件18包括双极磁体时，由韦根线单元19引起的电压脉冲最迟在磁元件18的位置变化180°之后被触发。借助电压脉冲，多圈传感器16从准备运行状态过渡到其正常的运行状态。在这种正常的运行状态中，测量并且存储磁元件18的新位置。然后使多圈传感器16再次复位到其准备运行状态。
附图标记列表
1 离合器操作系统
2 摩擦离合器
3 主动缸
4 液压管路
5 从动缸
6 从动活塞
7 操作元件
8 轴承
9 平衡容器
10 主动活塞
11 活塞杆
12 螺杆
13 伺服驱动装置
14 电动机
15 控制器
16 多圈传感器
17 芯片
18 磁元件
19 韦根线单元
20 导线
21 唤起接口

Claims (9)

1.用于确定致动器的围绕旋转轴线旋转的构件的绝对位置的方法，其中，所述构件具有一起旋转的磁元件(18)且借助与所述磁元件(18)相对置的多圈传感器(16)确定所述磁元件(18)的绝对位置，所述多圈传感器被供给电压，其特征在于，通过韦根线单元(19)监控所述磁元件(18)的位置，所述韦根线单元探测所述构件在所述致动器(3、12、13)切断时的运动，并且在探测到运动时将电压脉冲传递给用于测量所述构件当前位置的多圈传感器(16)；
其中，所述多圈传感器(16)在接收到通过所述韦根线单元(19)传输的电压脉冲之后从准备运行状态过渡到运行状态；
所述多圈传感器(16)在接收到通过所述韦根线单元(19)传输的电压脉冲之后测量和存储所述构件的当前位置，然后再次占据所述准备运行状态。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述致动器(3、12、13)断开的情况下，由电池为所述多圈传感器(16)供给电压。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述磁元件(18)的位置改变至少180°时，通过所述韦根线单元(19)触发所述电压脉冲。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述致动器为离合器致动器。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的方法，其特征在于，在接通所述致动器(3、12、13)时，由控制器(15)的电源为所述多圈传感器(16)供给电压，且通过所述多圈传感器(16)确定所述构件的角度和/或所述构件的转数。
6.用于确定致动器的围绕旋转轴线旋转的构件的绝对位置的装置，所述装置具有用于确定包括磁元件(18)的构件的绝对位置的多圈传感器(16)，所述磁元件跟随所述构件的旋转运动，其特征在于，为了监控所述磁元件(18)的位置，为所述磁元件配备韦根线单元(19)，所述韦根线单元与处于准备运行状态下的多圈传感器(16)的传感器电子设备(17)的唤起接口(21)连接，以便通过电压脉冲使所述多圈传感器(16)过渡到运行状态中。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，处于所述准备运行状态中的多圈传感器(16)与电池电压(UBatt)连接。
8.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述多圈传感器(16)在运行状态下与控制器(15)的电源连接。
9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述致动器为离合器致动器。
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