DE102018112808A1

DE102018112808A1 - Actuator and system with actuator

Info

Publication number: DE102018112808A1
Application number: DE102018112808.8A
Authority: DE
Inventors: Mirjam Daum; Claus Schinzler; Josef Schwarz
Original assignee: Dr Schneider Kunststoffwerke GmbH
Current assignee: Sbs-Feintechnik & Co Kg De GmbH; Dr Schneider Kunststoffwerke GmbH
Priority date: 2018-05-29
Filing date: 2018-05-29
Publication date: 2019-03-14

Abstract

Es werden ein Aktuator zum Verstellen eines beweglichen Teils und ein System mit mindestens einem Aktuator und einer zentralen Steuereinheit beschrieben, wobei der mindestens eine Aktuator über ein BUS-System mit der zentralen Steuereinheit verbunden und der mindestens eine Aktuator über die zentrale Steuereinheit ansteuerbar ist. Der Aktuator weist einen Gleichstrommotor, eine mit dem Gleichstrommotor verbundene Motorwelle, eine mit der Motorwelle verbundene Übertragungseinheit, eine Steuerelektronik, einen Anschluss zur Energieversorgung und Datenübertragung, einen Magneten, einen Sensor zur Erfassung der Position des Magneten und ein den Aktuator umgebendes Gehäuse auf. Die Übertragungseinheit weist ein Getriebe und ein Abtriebsrad mit einer Schnittstelle auf, wobei die Schnittstelle zur Kopplung mit dem beweglichen Teil ausgebildet und der Magnet stirnseitig an einer Abtriebswelle des Abtriebsrads angeordnet ist.

An actuator for adjusting a movable part and a system having at least one actuator and a central control unit are described, wherein the at least one actuator is connected to the central control unit via a BUS system and the at least one actuator can be controlled via the central control unit. The actuator includes a DC motor, a motor shaft connected to the DC motor, a transmission unit connected to the motor shaft, control electronics, a power supply and data transmission port, a magnet, a sensor for detecting the position of the magnet, and a housing surrounding the actuator. The transmission unit has a gear and a driven gear with an interface, wherein the interface is designed for coupling with the movable part and the magnet is arranged on the front side on an output shaft of the driven gear.

Description

Es werden ein Aktuator und ein System mit mindestens einem Aktuator beschrieben, wobei der Aktuator zum Verstellen eines beweglichen Teils ausgebildet ist.An actuator and a system with at least one actuator are described, wherein the actuator is designed for adjusting a movable part.

Aktuatoren können zum Verstellen von Teilen eines Fahrzeugs verwendet werden. Fahrzeuge können bspw. Kraftfahrzeuge, wie PKW, LKW oder Busse, Züge, Flugzeuge oder Schiffe sein.Actuators can be used to adjust parts of a vehicle. Vehicles may be, for example, motor vehicles, such as cars, trucks or buses, trains, aircraft or ships.

Aktuatoren können zum Verstellen von Teilen eines Luftausströmers verwendet werden, wobei Luftausströmer zur Ablenkung von ausgegebener Luft dienen, die von einer Klimaanlage oder einer anderen Belüftungseinrichtung zur Verfügung gestellt wird. Luftausströmer werden insbesondere bei Fahrzeugen dazu verwendet, um Frischluft, temperierte Luft und/oder klimatisierte Luft in den Fahrgastraum eines Fahrzeugs zu bringen. Die Luftablenkung der ausgegebenen Luft erfolgt dabei oftmals über mindestens eine Gruppe von verschwenkbar gelagerten Lamellen.Actuators can be used to adjust parts of an air vents, with air vents for deflecting discharged air provided by an air conditioner or other ventilation device. Air vents are used particularly in vehicles to bring fresh air, tempered air and / or conditioned air in the passenger compartment of a vehicle. The air deflection of the output air is often carried out via at least one group of pivotally mounted blades.

Bei Luftausströmern kann in der Regel neben der Steuerung der Ablenkung von ausgegebener Luft, bspw. von einer Klimaanlage, auch die Menge an ausgegebener Luft geregelt werden. Die Menge der zugeführten Luft wird über eine Steuereinrichtung geregelt, die bspw. mit einer Bedieneinrichtung zum Verschwenken von Lamellen oder getrennt von einer solchen Bedieneinrichtung neben einer Ausströmöffnung angeordnet ist. Luftausströmer können in einem Fahrzeugarmaturenbrett oder im Bereich der A- oder B- Säule oder am Dach eines Kraftfahrzeuges angeordnet sein.In the case of air vents, in addition to controlling the deflection of discharged air, for example from an air-conditioning system, the amount of discharged air can generally also be regulated. The amount of air supplied is controlled by a control device, which is arranged, for example, with an operating device for pivoting lamellae or separately from such an operating device next to an outflow opening. Air vents may be located in a vehicle dashboard or in the area of the A- or B-pillar or on the roof of a motor vehicle.

Die Steuereinrichtung steht mit einer Schließklappe in Verbindung, welche in der Regel verschwenkbar in einem Luftkanal gelagert ist. In Abhängigkeit der Stellung der Schließklappe wird Luft zugeführt oder die Luftzufuhr unterbunden.The control device is connected to a closing flap, which is generally mounted pivotably in an air duct. Depending on the position of the closing flap, air is supplied or the air supply is suppressed.

Aktuatoren können daher zum Verschwenken von Lamellen und/oder einer Schließklappe vorgesehen sein.Actuators can therefore be provided for pivoting blades and / or a closing flap.

Stand der TechnikState of the art

Es sind verschiedene Aktuatoren aus dem Stand der Technik bekannt, die neben einem Verstellen von Teilen auch eine Drehwinkelerfassung bereitstellen.There are various actuators known from the prior art, which also provide a rotation angle detection in addition to an adjustment of parts.

So offenbart bspw. DE 10 2006 028 634 A1 einen Verstellantrieb mit einem Abtriebelement zur Verstellung eines beweglichen Teils, einem Gleichstrommotor zum Antreiben des Abtriebelements über eine Motorwelle, einer Steuerelektronik zur Ansteuerung des Gleichstrommotors, einem mit der Steuerelektronik elektrisch verbundenen Drehwinkelsensor zur Erfassung von Drehwinkeln der Motorwelle, einer Datenschnittstelle zum Empfangen eines Drehwinkelsollwertes sowie zum Senden eines Antriebzustands, einem Energieversorgungsanschluss und einem den Verstellantrieb umgebenden Gehäuse.Thus, for example, discloses. DE 10 2006 028 634 A1 an adjusting drive with an output element for adjusting a movable part, a DC motor for driving the output element via a motor shaft, a control electronics for controlling the DC motor, an electrically connected to the control electronics rotation angle sensor for detecting rotation angles of the motor shaft, a data interface for receiving a rotation angle setpoint and the Transmission of a drive state, a power supply connection and a housing surrounding the adjustment drive.

Der Verstellantrieb von DE 10 2006 028 634 A1 weist zusätzlich einen drehfest auf der Motorwelle angeordneten, segmentierten Magnetring auf, mittels dessen die Erfassung des Drehwinkels erfolgt.The adjustment drive of DE 10 2006 028 634 A1 In addition, a rotationally fixed on the motor shaft arranged, segmented magnetic ring, by means of which the detection of the angle of rotation takes place.

Die bekannte Ausführung des Verstellantriebs weist jedoch verschiedene Nachteile auf. Der segmentierte Magnetring ermöglicht bspw. zwar eine Drehwinkelerfassung, jedoch benötigt diese einen Zähler, damit anhand der Umdrehungen der Motorwelle ein Rückschluss auf die Position des Abtriebelements und die Stellung des beweglichen Teils möglich ist. Eine genaue und direkte Rückmeldung über die Position des Teils ist daher nicht möglich. Ohne weitere Maßnahmen ist es deshalb nach Abschalten des Verstellantriebs auch nicht möglich, die Position des Abtriebelements und des beweglichen Teils zu erfassen.However, the known design of the adjustment has various disadvantages. Although the segmented magnetic ring allows, for example, a rotation angle detection, however, this requires a counter so that a conclusion on the position of the output element and the position of the movable part is possible on the basis of the revolutions of the motor shaft. An accurate and direct feedback on the position of the part is therefore not possible. Without further measures, it is therefore not possible to detect the position of the output element and the movable part after switching off the adjustment.

Weitere Aktuatoren aus dem Stand der Technik weisen Endanschläge auf. Zum Ausrichten und Einstellen der Aktuatoren werden diese gegen Endschläge gefahren, um eine Rückmeldung zur Orientierung zu erhalten.Other actuators of the prior art have end stops. For aligning and adjusting the actuators they are driven against final shocks to receive feedback for orientation.

Eine absolute Positionserkennung ist daher mit den aus dem Stand der Technik bekannten Aktuatoren bzw. Verstellantrieben nicht möglich.An absolute position detection is therefore not possible with the actuators or adjusting drives known from the prior art.

Aufgabetask

Es besteht daher die Aufgabe darin eine einfache Möglichkeit der Positions- und Drehwinkelerfassung für Aktuatoren bereitzustellen und die Ansteuerung von Aktuatoren zu verbessern.It is therefore an object to provide a simple way of position and angle detection for actuators and to improve the control of actuators.

Lösungsolution

Die vorstehend genannte Aufgabe wird durch einen Aktuator zum Verstellen eines beweglichen Teils gelöst, mindestens aufweisend einen Gleichstrommotor, eine mit dem Gleichstrommotor verbundene Motorwelle, eine mit der Motorwelle verbundene Übertragungseinheit, eine Steuerelektronik, einen Anschluss zur Energieversorgung und Datenübertragung, einen Magneten, einen Sensor zur Erfassung der Position des Magneten und ein den Aktuator umgebendes Gehäuse, wobei

- die Übertragungseinheit ein Getriebe und ein Abtriebsrad mit einer Schnittstelle aufweist,
- die Schnittstelle zur Kopplung mit dem beweglichen Teil ausgebildet ist, und
- der Magnet stirnseitig an einer Abtriebswelle des Abtriebsrads angeordnet ist.

The above object is achieved by an actuator for adjusting a moving part, at least comprising a DC motor, a motor shaft connected to the DC motor, a transmission unit connected to the motor shaft, control electronics, a power supply and data transmission connection, a magnet, a sensor for Detecting the position of the magnet and a housing surrounding the actuator, wherein

- the transmission unit has a transmission and a driven wheel with an interface,
- The interface is designed for coupling with the movable part, and
- The magnet is arranged frontally on an output shaft of the driven gear.

Der Magnet ist bspw. ein Permanentmagnet und ist an der Abtriebswelle angeordnet. Die Anordnung des Magneten an der Abtriebswelle weist gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Aktuatoren und Verstellantrieben den entscheidenden Vorteil auf, dass sowohl eine absolute Positionserfassung des Abtriebsrads und damit des zu bewegenden Bauteils als auch eine einfachere Rückmeldung über die Position des Abtriebsrads möglich sind.The magnet is, for example, a permanent magnet and is arranged on the output shaft. The arrangement of the magnet on the output shaft has over the known from the prior art actuators and adjusting drives the decisive advantage that both an absolute position detection of the driven gear and thus the moving member as well as a simpler feedback on the position of the driven gear are possible.

Im Stand der Technik wird ein Magnetring an der Motorwelle angeordnet. Die erfasste Rotation muss dann erst auf eine Position der Abtriebswelle oder des Abtriebsrads umgerechnet werden.In the prior art, a magnetic ring is arranged on the motor shaft. The detected rotation must first be converted to a position of the output shaft or the output gear.

Der hierin beschriebene Aktuator weist demgegenüber einen Magneten am Abtriebsrad auf. Die Position des Abtriebsrads und damit des beweglichen Teils ist daher direkt erfassbar.In contrast, the actuator described herein has a magnet on the output gear. The position of the output gear and thus the moving part is therefore directly detectable.

Der Sensor, der Elektromotor und der Anschluss sind mit der Steuerelektronik verbunden. Über die Steuerelektronik, die mindestens einen Prozessor und eine Speichereinrichtung aufweist, werden der Gleichstrommotor angesteuert, Signale über den Anschluss (bzw. von einer „Master“-Steuereinheit über einen LIN-Bus) empfangen und gesendet sowie die Informationen des Sensors verarbeitet. In Abhängigkeit der Stellung des Abtriebsrads bzw. dessen Auslenkung verändert sich das durch den Magneten erzeugte Magnetfeld. Der Sensor erfasst das Magnetfeld und liefert damit eine Rückmeldung über die Position der Abtriebswelle und folglich des beweglichen Teils. Die Positionen des Abtriebsrads und die damit einhergehenden Magnetfelder bzw. Magnetfeldmaxima können gelernt und in einen nichtflüchtigen Speicher der Steuerelektronik abgelegt werden. Anschließend sind für sämtliche Stellungen des Abtriebsrads die entsprechenden Magnetfeldausrichtungen abgelegt.The sensor, the electric motor and the connection are connected to the control electronics. The control electronics, which has at least one processor and a memory device, control the DC motor, receive and transmit signals via the connection (or from a "master" control unit via a LIN bus) and process the information from the sensor. Depending on the position of the output gear or its deflection, the magnetic field generated by the magnet changes. The sensor detects the magnetic field and thus provides feedback on the position of the output shaft and consequently of the moving part. The positions of the output gear and the associated magnetic fields or magnetic field maxima can be learned and stored in a non-volatile memory of the control electronics. Subsequently, the corresponding magnetic field alignments are stored for all positions of the driven wheel.

Die Position des Abtriebsrads wird auch dann richtig erfasst, wenn das Abtriebsrad mehrfach verdreht wird.The position of the output gear is also detected correctly when the output gear is rotated several times.

Es kann sich eine einfache Positionserfassung ohne zusätzliche Speicher- oder Zählerfordernisse ergeben, wenn das Abtriebsrad bspw. nicht mehr als um 360° verdreht wird. Ein an der Abtriebswelle angeordneter Magnet wird dann auch nur um maximal 360° verdreht, so dass sich hierfür verschiedene Magnetfeldausrichtungen ergeben, die nicht mehrfach vorkommen. It may be a simple position detection without additional storage or Zählfordernisse arise when the output gear, for example, is not rotated more than 360 °. A arranged on the output shaft magnet is then rotated only by a maximum of 360 °, so that this results in different magnetic field alignments that do not occur multiple times.

Daher kann in Abhängigkeit der Ausrichtung und/oder der Position des Magneten sofort eine Rückmeldung über die Stellung des Abtriebsrads und eines zu bewegenden Teils erfolgen. Der Aktuator ermöglicht eine verlustfreie Speicherung der Position auch bei mehreren Umdrehungen der Abtriebswelle bzw. des Abtriebsrads. In einem Speicher der Steuerelektronik kann auch gespeichert werden, wie oft eine Umdrehung der Abtriebswelle erfolgt ist. In Kombination mit der direkten Erfassung der Position der Abtriebswelle bzw. des Abtriebsrads ist deshalb eine einfache Rückmeldung über die Stellung des zu bewegenden Teils möglich.Therefore, depending on the orientation and / or the position of the magnet immediately feedback on the position of the driven gear and a part to be moved take place. The actuator allows loss-free storage of the position even with multiple revolutions of the output shaft and the driven wheel. In a memory of the control electronics can also be stored, how many times a revolution of the output shaft has occurred. In combination with the direct detection of the position of the output shaft or the driven wheel therefore a simple feedback on the position of the moving part is possible.

Die Schnittstelle am Abtriebsrad kann als Kundenschnittstelle zur Anbindung bzw. Verbindung mit weiteren Komponenten, wie dem zu bewegenden Teil, ausgebildet sein. Die Schnittstelle kann insbesondere als mechanische Schnittstelle ausgebildet sein. Die Schnittstelle kann bspw. eine sternförmige Öffnung aufweisen. In die so ausgebildete Öffnung kann dann ein entsprechend ausgebildeter Stift eingesetzt werden. Der Stift kann Bestandteil des zu bewegenden Teils oder mit dem zu bewegenden Teil verbunden bzw. gekoppelt sein.The interface on the output gear can be designed as a customer interface for connection or connection with other components, such as the part to be moved. The interface can be designed in particular as a mechanical interface. The interface may, for example, have a star-shaped opening. In the thus formed opening then a suitably trained pin can be used. The pin may be part of the part to be moved or connected to the part to be moved or coupled.

Die Schnittstelle befindet sich konzentrisch zur Abtriebswelle des Abtriebsrads.The interface is concentric with the output shaft of the output gear.

Der Sensor kann konzentrisch oder exzentrisch zur Abtriebswelle angeordnet sein. Ein Verdrehen der Abtriebswelle verändert das durch den Magneten erzeugte Magnetfeld. Eine exzentrische Anordnung des Sensors verbessert die Detektion des Magneten, da durch ein Verdrehen der Abtriebswelle stärkere Abweichungen des Magnetfeldes auftreten.The sensor may be arranged concentrically or eccentrically to the output shaft. A rotation of the output shaft changes the magnetic field generated by the magnet. An eccentric arrangement of the sensor improves the detection of the magnet, as by a rotation of the output shaft stronger deviations of the magnetic field occur.

Der Sensor kann ein Hallsensor sein. Der Hallsensor kann insbesondere ein 3-Achs-Hallsensor sein, der eine Erfassung des Magnetfelds in drei Feldrichtungen ermöglicht. Zur Berechnung für die aktuelle Position des Magneten und damit der Position des Abtriebsrads bzw. der Abtriebswelle werden bspw. zwei Feldrichtungen herangezogen.The sensor can be a Hall sensor. The Hall sensor may in particular be a 3-axis Hall sensor, which allows detection of the magnetic field in three field directions. For calculating the current position of the magnet and thus the position of the output gear or the output shaft, for example, two field directions are used.

Der Aktuator weist in weiteren Ausführungen eine Getriebeanordnung auf, welche über die Schnittstelle mit dem Abtriebsrad verbindbar ist. Der Aktuator selbst stellt über sein Getriebe eine Untersetzung der Rotation der Motorwelle bereit. Die Abtriebswelle und damit das Abtriebsrad werden daher mit einer definierten Rotationsgeschwindigkeit bewegt. Um eine weitere Übersetzung der Rotationsgeschwindigkeit zu erreichen wird die Getriebeanordnung auf die Schnittstelle gesetzt, so dass ein Stift oder Zapfen, der eine der Öffnung korrespondierende Form (z.B. sternförmig) hat, in der Öffnung aufgenommen ist. Die Rotation des Abtriebsrads wird über den Stift oder Zapfen übertragen. Der Zapfen oder Stift sind mit einem Zahnrad der Getriebeanordnung verbunden. Der Stift oder Zapfen befinden sich konzentrisch zu dem Zahnrad. Anstelle eines Stifts oder Zapfen kann auch ein Ritzel in einer entsprechend ausgebildeten Schnittstelle des Abtriebsrads aufgenommen werden. Das Ritzel kann mit einem weiteren Zahnrad der Getriebeanordnung verbunden sein, wobei das Ritzel und das weitere Zahnrad um eine gemeinsame Rotationsachse drehbar sind.The actuator has, in further embodiments, a gear arrangement which can be connected via the interface with the output gear. The actuator itself provides via its gearbox a reduction of the rotation of the motor shaft ready. The output shaft and thus the output gear are therefore moved at a defined rotational speed. In order to achieve a further translation of the rotational speed, the gear assembly is placed on the interface, so that a pin or pin, which has a shape corresponding to the opening (eg star-shaped) is received in the opening. The rotation of the output gear is transmitted via the pin or pin. The pin or pin are connected to a gear of the gear assembly. The pin or pin is concentric with the gear. Instead of a pin or pin and a pinion can be accommodated in a correspondingly formed interface of the driven gear. The pinion may be connected to another gear of the gear assembly, wherein the pinion and the further gear are rotatable about a common axis of rotation.

Eine Getriebeanordnung kann ein schnelleres Bewegen von Teilen ermöglichen, ohne dass ein neuer Aktuator erforderlich ist. Grundsätzlich ermöglicht der Aktuator auch ohne eine zusätzliche Getriebeanordnung ein schnelleres Bewegen, weil die Position sofort erfassbar ist und kein Anfahren an Endanschläge erforderlich ist. Durch eine entsprechende Ansteuerung kann auch das Verfahren gezielter gesteuert werden, so dass auch Geräusche reduziert werden und der Aktuator leiser arbeitet.A gear assembly may allow faster moving parts without the need for a new actuator. In principle, the actuator allows a faster movement even without an additional gear arrangement, because the position is immediately detectable and no approach to end stops is required. By an appropriate control, the method can be controlled in a more targeted manner, so that noise is reduced and the actuator operates quieter.

Hierdurch wird ein Aktuator bereitgestellt, der als Standardaktuator für eine Vielzahl von Einsatzmöglichkeiten ausgebildet ist. Der Aktuator weist über seine Ausgestaltung eine erste Übersetzung auf. Werden andere Übersetzungen benötigt, wird eine entsprechende Getriebeanordnung (Aufsetzgetriebe) aufgesetzt und über die Schnittstelle mit dem Aktuator verbunden. Die aufgesetzten Getriebeanordnungen können auch ausgetauscht werden.As a result, an actuator is provided, which is designed as a standard actuator for a variety of applications. The actuator has on its design a first translation. If other translations needed, a corresponding gear assembly (landing gear) is placed and connected via the interface with the actuator. The attached gear arrangements can also be replaced.

Die Getriebeanordnung weist in weiteren Ausführungen ein separates Gehäuse auf, das mit dem Gehäuse des Aktuators verbindbar ist. Dadurch lässt sich eine Einheit bilden, die zum Verstellen von Teilen verwendet werden kann. Das Verbinden der beiden Gehäuse kann bspw. über Rastelemente erfolgen. Die Verbindung kann insbesondere reversibel oder irreversibel sein.The transmission arrangement has, in further embodiments, a separate housing which is connectable to the housing of the actuator. This can form a unit that can be used to adjust parts. The connection of the two housings can, for example, take place via latching elements. The compound may in particular be reversible or irreversible.

Das Gehäuse des Aktuators selbst kann aus zwei Teilen, z.B. Schalen bestehen, wobei eine der Schalen abnehmbar sein kann. Es kann dann eine andere Schale aufgesetzt werden, in der eine Getriebeanordnung aufgenommen ist. Die Schale mit der Getriebeanordnung kann eine Zwischenwand aufweisen, welche die Getriebeanordnung von dem restlichen Teil der Schale trennt. Ein Stift oder Zapfen mit einem Profil ragt aus einer Öffnung der Zwischenwand hervor und dient zur Verbindung der Getriebeanordnung mit der Schnittstelle des Abtriebsrads. Ein Austausch von Getriebeanordnungen oder eine Änderung der Übersetzung der Rotation erfolgt dann durch einen Austausch einer Schale des Gehäuses.The housing of the actuator itself may consist of two parts, e.g. Trays exist, with one of the shells can be removable. It can then be placed another shell in which a gear assembly is added. The shell with the gear assembly may have an intermediate wall separating the gear assembly from the remainder of the shell. A pin or pin with a profile protrudes from an opening of the intermediate wall and serves to connect the gear assembly with the interface of the driven gear. An exchange of gear arrangements or a change of the translation of the rotation then takes place by an exchange of a shell of the housing.

Sowohl das Gehäuse des Aktuators als auch das Gehäuse der Getriebeanordnung können aus Kunststoff bestehen. Die Gehäuse können dann elektrisch isolierend ausgebildet werden, was für einen geschützten Einbau vorteilhaft ist. Zudem lassen sich Kunststoffgehäuse(-schalen) in einem Spritzgussprozess kostengünstig in hoher Stückzahl fertigen.Both the housing of the actuator and the housing of the gear assembly may be made of plastic. The housings can then be made electrically insulating, which is advantageous for a protected installation. In addition, plastic housings (shells) can be manufactured inexpensively in large quantities in an injection molding process.

Die Getriebeanordnung kann mindestens ein Zahnrad und eine weitere Schnittstelle zur Kopplung mit dem beweglichen Teil aufweisen. Die Schnittstellt zur Kopplung mit dem beweglichen Teil kann analog zur Schnittstelle des Abtriebsrads ausgebildet sein.The gear assembly may include at least one gear and another interface for coupling to the movable member. The Schnittstelle for coupling with the movable part may be formed analogously to the interface of the driven gear.

Eine Schnittstelle zur Kopplung mit dem Abtriebsrad kann bspw. durch einen Zapfen, einen Stift oder eine Lagerwelle des mindestens einen Zahnrads mit einem der Öffnung der Schnittstelle des Abtriebsrads entsprechenden Querschnitt gebildet sein. Der Zapfen oder Stift sind mit dem mindestens einen Zahnrad verbunden und konzentrisch zur Drehachse des mindestens einen Zahnrads an diesem angeordnet. Der Zapfen oder Stift bilden dann eine Lagerwelle für das mindestens eine Zahnrad.An interface for coupling with the output gear can be formed, for example, by a pin, a pin or a bearing shaft of the at least one gear with a cross section corresponding to the opening of the interface of the output gear. The pin or pin are connected to the at least one gear and arranged concentrically to the axis of rotation of the at least one gear on this. The pin or pin then form a bearing shaft for the at least one gear.

Die Getriebeanordnung kann bspw. ein Planetengetriebe aufweisen. Das Sonnenrad ist dabei über seine Lagerwelle oder ein Ritzel mit der Schnittstelle des Abtriebsrads verbindbar bzw. verbunden.The gear arrangement may, for example, have a planetary gear. The sun gear is connected or connected via its bearing shaft or a pinion with the interface of the driven gear.

Das mindestens eine Zahnrad der Getriebeanordnung kann einen Magneten aufweisen, wodurch eine Veränderung des Magnetfelds erzeugt wird. Dies bietet die Möglichkeit das aufgesetzte Getriebe zu erfassen und die Ansteuerung des Gleichstrommotors in Abhängigkeit des erkannten Getriebes durchzuführen. Die Position der Zahnräder des Getriebes und damit die Stellung des beweglichen Teils sind daher einfach erfassbar.The at least one gear of the gear assembly may comprise a magnet, whereby a change of the magnetic field is generated. This offers the possibility to detect the patch gear and to carry out the control of the DC motor depending on the detected transmission. The position of the gears of the transmission and thus the position of the movable part are therefore easily detectable.

Magnete für die Getriebeanordnungen ermöglichen analog zur Positionsbestimmung über den an der Abtriebswelle angeordneten Magneten eine Positionsbestimmung. Zudem erfolgt automatisch das Aufrufen eines entsprechenden, zugeordneten Ansteuerprogramms, wenn über die Steuerelektronik und den Sensor ein entsprechendes Getriebe erkannt wird. Jede Getriebeanordnung weist ein definiertes „Magnetfeldmuster“ auf, das repräsentativ für eine Getriebeanordnung ist. Die Getriebeanordnungen sind daher eindeutig identifizierbar. In weiteren Ausführungen kann ein Verdrehen des Abtriebsrads nach dem Aufsetzen einer Getriebeanordnung durchgeführt werden, um eine eindeutige Identifizierung vorzunehmen.Magnets for the gear arrangements allow a position determination analogous to the position determination on the arranged on the output shaft magnet. In addition, automatically calling up a corresponding assigned control program takes place when a corresponding transmission is detected via the control electronics and the sensor. Each gear arrangement has a defined "magnetic field pattern" representative of a gear arrangement. The gear arrangements are therefore clearly identifiable. In further embodiments, a rotation of the driven gear can be performed after placing a gear assembly to make a clear identification.

Die Positionserfassung kann für eine Vielzahl an Getriebeanordnungen durch Erfassen der für verschiedene Positionen/Stellungen der Getriebe erfassten Magnetfelder angelernt werden.The position detection can be learned for a variety of gear arrangements by detecting the detected magnetic fields for different positions / positions of the transmission.

Wird ein Aktuator ohne Getriebeanordnung eingesetzt, erkennt eine Steuerung der Steuerelektronik dies und steuert den Gleichstrommotor entsprechend an. Ist eine Getriebeanordnung aufgesetzt, die einen Magneten aufweist, wird dies erkannt und eine entsprechende Ansteuerung ausgewählt. Für die verschiedenen Getriebeanordnungen und den Aktuator sind die entsprechenden Magnetfelder in einem nichtflüchtigen Speicher hinterlegt. If an actuator is used without gear arrangement, detects a control of the control electronics and controls the DC motor accordingly. If a gear arrangement is fitted, which has a magnet, this is detected and selected a corresponding control. For the various gear arrangements and the actuator, the corresponding magnetic fields are stored in a non-volatile memory.

Wird eine Getriebeanordnung ohne Magneten aufgesetzt, wird dies über die Steuerung ebenfalls erkannt, da keine Rückmeldung über die Getriebeanordnung gegeben wird. Damit der Aktuator aber nicht fälschlicherweise davon ausgeht, dass keine Getriebeanordnung vorhanden ist und der Aktuator regulär ohne Getriebeanordnung betrieben wird, kann eine zusätzliche Sicherung vorgesehen sein. Die Sicherung kann bspw. so ausgebildet sein, dass das Aufsetzen einer Getriebeanordnung - unabhängig davon ob ein Magnet vorhanden ist oder nicht - eine Verlagerung des Abtriebsrads bewirkt oder eine elektrisch messbare Änderung auftritt. Bspw. können sich der Widerstand oder die Kapazität einer Messeinrichtung ändern, die im Bereich der Schnittstelle des Abtriebsrads vorgesehen ist.If a gear arrangement without magnets is mounted, this is also detected by the controller, since no feedback is given about the gear assembly. However, so that the actuator does not erroneously assume that no gear arrangement is present and the actuator is operated normally without gear arrangement, an additional backup can be provided. The fuse may for example be designed so that the placement of a gear arrangement - regardless of whether a magnet is present or not - causes a displacement of the driven gear or an electrically measurable change occurs. For example. For example, the resistance or the capacitance of a measuring device that is provided in the region of the interface of the output gear can change.

Der Magnet des mindestens einen Zahnrads der Getriebeanordnung kann konzentrisch oder exzentrisch zur Drehachse des mindestens einen Zahnrads am mindestens einen Zahnrad angeordnet sein.The magnet of the at least one gear of the gear arrangement may be arranged concentrically or eccentrically to the axis of rotation of the at least one gear on at least one gear.

In weiteren Ausführungen können auch mehrere Magnete an verschiedenen Plantenrädern oder anderen Zahnrädern vorgesehen sein. Die dadurch entstehenden Magnetfelder unterscheiden sich in Abhängigkeit der jeweiligen Getriebeanordnung und der Position der Magneten erheblich und sind deshalb leicht erfass- und identifizierbar.In further embodiments, a plurality of magnets may also be provided on different planet wheels or other gears. The resulting magnetic fields differ significantly depending on the respective gear arrangement and the position of the magnets and are therefore easily detected and identified.

Die Getriebeanordnung kann ein Planetengetriebe aufweisen. Bei einem Planetengetriebe ist vorzugsweise der Magnet an einem Planetenrad angeordnet. Dadurch ergeben sich bei der Rotation große Unterschiede hinsichtlich der Ausrichtung und der Position des Magneten, die eindeutig erfass- und zuordnenbar sind, um sowohl die Art der Getriebeanordnung als auch die Position zu bestimmen.The gear assembly may comprise a planetary gear. In a planetary gear, the magnet is preferably arranged on a planetary gear. This results in large differences in the orientation and position of the magnet during rotation, which can be clearly detected and assigned to determine both the type of gear assembly and the position.

Der Anschluss kann eine Datenschnittstelle zur bidirektionalen Kommunikation zwischen der Steuerelektronik und weiteren Steuereinheiten aufweisen. Die Kommunikation kann beispielsweise über ein Bussystem wie ein LIN-Bus (Local Interconnect Network) erfolgen.The connection can have a data interface for bidirectional communication between the control electronics and further control units. The communication can take place, for example, via a bus system, such as a LIN bus (Local Interconnect Network).

Die vorstehend genannte Aufgabe wird auch durch ein System gelöst, aufweisend mindestens einen Aktuator nach einem der vorstehend beschriebenen Varianten und eine zentrale Steuereinheit, wobei der mindestens eine Aktuator über ein BUS-System mit der zentralen Steuereinheit verbunden und der mindestens eine Aktuator über die zentrale Steuereinheit ansteuerbar ist.The above object is also achieved by a system comprising at least one actuator according to one of the variants described above and a central control unit, wherein the at least one actuator connected via a bus system to the central control unit and the at least one actuator via the central control unit is controllable.

Der Aktuator kann bspw. zum Verstellen von Komponenten eines Fahrzeugs vorgesehen sein. Dabei kann der Aktuator bspw. zum Verschwenken von Luftleitelementen verwendet werden. An das Bussystem können mehrere Aktuatoren angeschlossen sein, die von einer zentralen Steuereinheit („Master“) angesteuert werden.The actuator may, for example, be provided for adjusting components of a vehicle. In this case, the actuator may, for example, be used for pivoting air guide elements. To the bus system, several actuators may be connected, which are controlled by a central control unit ("master").

In weiteren Ausführungen kann ein erster Aktuator über ein zweites BUS-System mit mindestens einem zweiten Aktuator verbunden und der mindestens eine zweite Aktuator über den mindestens einen ersten Aktuator ansteuerbar sein.In further embodiments, a first actuator can be connected to at least one second actuator via a second BUS system and the at least one second actuator can be actuated via the at least one first actuator.

In weiteren Ausführungen ist mindestens ein erster Aktuator über eine erste Signalleitung des Bussystems mit der zentralen Steuereinheit und der mindestens eine erste Aktuator über eine zweite Signalleitung des Bussystems mit mindestens einem zweiten Aktuator verbunden, wobei der mindestens eine zweite Aktuator über den mindestens einen ersten Aktuator ansteuerbar ist.In further embodiments, at least one first actuator is connected via a first signal line of the bus system to the central control unit and the at least one first actuator via a second signal line of the bus system with at least one second actuator, wherein the at least one second actuator can be controlled via the at least one first actuator is.

Der erste Aktuator wird über die zentrale Steuereinheit („Master“) angesteuert. Der erste Aktuator („Slave“) dient zusätzlich ebenfalls als „Master“ für den mindestens einen zweiten Aktuator („Slave“). Der mindestens eine erste Aktuator übernimmt damit zwei Funktionen. Zur Energieeinsparung wird der erste Aktuator über das erste Bussystem oder die erste Signalleitung angesprochen, der dann über ein zweites Bussystem oder die zweite Signalleitung die zweiten Aktuatoren anspricht und „aufweckt“.The first actuator is controlled via the central control unit ("master"). The first actuator ("slave") additionally serves as a "master" for the at least one second actuator ("slave"). The at least one first actuator thus assumes two functions. To save energy, the first actuator is addressed via the first bus system or the first signal line, which then responds via a second bus system or the second signal line, the second actuators and "wakes".

Anstelle eines Bussystems und eines zweiten Bussystems kann gemäß der hierin beschriebenen Lehre eine Ansteuerung erster und zweiter Aktuatoren auch über ein Bussystem erfolgen, wobei die Aktuatoren über ein gemeinsames Bussystem miteinander und mit der zentralen Steuereinheit kommunizieren. Die Kommunikation zwischen der zentralen Steuereinheit („Master“) und dem ersten Aktuator läuft über einen ersten PIN (Steckkontakt) des ersten Aktuators. Der erste PIN ist über eine erste Signalleitung des gemeinsamen Bussystems mit dem „Master“ verbunden. Der erste Aktuator ist über einen zweiten PIN über eine weitere, zweite Signalleitung mit den ersten PINs der zweiten Aktuatoren („Slaves“) verbunden und kommuniziert mit diesen über die zweite Signalleitung. Eine Kommunikation zwischen der zentralen Steuereinheit und dem ersten Aktuator läuft über eine erste Signalleitung des Bussystems und die Kommunikation zwischen dem ersten Aktuator und den zweiten Aktuatoren läuft über eine zweite Signalleitung des Bussystems.Instead of a bus system and a second bus system, according to the teaching described herein, a control of first and second actuators can also take place via a bus system, wherein the actuators communicate with each other and with the central control unit via a common bus system. The communication between the central control unit ("master") and the first actuator is via a first PIN (plug contact) of the first actuator. The first PIN is connected to the "master" via a first signal line of the common bus system. The first actuator is connected via a second PIN via a further, second signal line to the first PINs of the second actuators ("slaves") and communicates with these via the second signal line. A communication between the central control unit and the first actuator runs via a first signal line of the bus system and the communication between the first actuator and the second actuators runs via a second signal line of the bus system.

Weitere Vorteile, Merkmale sowie Ausgestaltungsmöglichkeiten ergeben sich aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung von einschränkend zu verstehenden Ausführungsbeispielen. Further advantages, features and design options will become apparent from the following description of the figures of restrictive embodiments to be understood.

Figurenlistelist of figures

In den Zeichnungen mit gleichen Bezugszeichen versehene Elemente entsprechen im Wesentlichen einander, sofern nichts anderes angegeben ist. Darüber hinaus wird darauf verzichtet, Bestandteile zu zeigen und zu beschreiben, welche nicht wesentlich zum Verständnis der hierin offenbarten technischen Lehre sind. Im Weiteren werden nicht für alle bereits eingeführten und dargestellten Elemente die Bezugszeichen wiederholt, sofern die Bestandteile selbst und deren Funktion bereits beschrieben worden oder für einen Fachmann bekannt sind.

1. zeigt einen Aktuator 30 mit radialen Abtrieb mit integrierter Intelligenz zur Positionserkennung. Weiterhin ist eine variable Anfahr- / Stoppgeschwindigkeit und eine Getriebeerkennung integriert. Ferner kann der Motor bzw. Aktuator 30 auch als „Master“ für weitere „Slaves“ genutzt werden, sodass ein Array/eine Anordnung von Motoren bzw. Aktuatoren 30 erzeugt werden kann.

Unless otherwise indicated, elements denoted by like reference numerals in the drawings substantially correspond to one another. Moreover, it is not intended to show and describe components which are not essential to the understanding of the teachings disclosed herein. Furthermore, the reference numbers are not repeated for all elements that have already been introduced and illustrated, provided the components themselves and their function have already been described or are known to a person skilled in the art.

1 , shows an actuator 30 with radial output with integrated intelligence for position detection. Furthermore, a variable start / stop speed and a transmission detection is integrated. Furthermore, the motor or actuator 30 can also be used as a "master" for other "slaves", so that an array / arrangement of motors or actuators 30 can be generated.

Ein Aktuator 30 weist mindestens auf:

- einen Motor 3
- eine Elektronikbaugruppe (Leiterplatte 1, Sensor 5, Spannungsregler, Mikrocontroller (µC) 4)
- Integriertes Getriebe (= Getriebestufe „1“)
- Abtriebswelle

An actuator 30 at least:

a motor 3
- An electronic module (PCB 1 , Sensor 5 , Voltage regulator, Microcontroller (μC) 4)
- Integrated gearbox (= gearbox "1")
- Output shaft

Die Komponenten des Aktuators 30 sind aus den 1 bis 5 ersichtlich. So umfasst der Aktuator 30 eine Motorwelle, die direkt vom DC-Motor 3 angetrieben wird und über die Schnecke 6 eine Rotation des Schneckenrads 7 bewirkt. Das Schneckenrad 7 steht über eine weitere Getriebeanordnung des Aktuators 30 mit dem Abtriebsrad 9 in Verbindung.The components of the actuator 30 are from the 1 to 5 seen. So includes the actuator 30 a motor shaft directly from the DC motor 3 is driven and over the snail 6 a rotation of the worm wheel 7 causes. The worm wheel 7 is about a further transmission arrangement of the actuator 30 with the driven wheel 9 in connection.

Der Aktuator 30 weist einen Anschluss mit vier PINs auf, wobei über diese sowohl eine Energieversorgung als auch eine Kommunikation mit einer zentralen Steuereinheit („Master“) als auch mit weiteren Aktuatoren erfolgen.The actuator 30 has a connection with four PINs, via which both a power supply as well as a communication with a central control unit ("Master") and with other actuators done.

Die Elektronikbaugruppe dient zur Signalverarbeitung und zum Ansteuern des Motors 3. Hierzu weist die Elektronikbaugruppe auch einen nichtflüchtigen Speicher auf, in dem für die Getriebestufe „1“ die Stellungen des Abtriebsrads 9 nach Maßgabe des durch den Magnet erzeugten Magnetfelds hinterlegt sind.The electronic module is used for signal processing and for controlling the motor 3 , For this purpose, the electronic module also has a nonvolatile memory, in which for the gear stage "1" the positions of the driven gear 9 are deposited in accordance with the magnetic field generated by the magnet.

Die Abtriebswelle ist mit dem Abtriebsrad 9 verbunden und Teil der Abtriebsradanordnung. Die Abtriebswelle erstreckt sich konzentrisch zur Drehachse des Abtriebsrads 9 und bildet die Drehachse. An der Abtriebswelle ist stirnseitig der Magnet angeordnet. Als Magnet kann ein Permanentmagnet verwendet werden.The output shaft is connected to the output gear 9 connected and part of the driven gear. The output shaft extends concentrically to the axis of rotation of the driven gear 9 and forms the axis of rotation. On the output shaft, the magnet is arranged frontally. As a magnet, a permanent magnet can be used.

Die Lagerückmeldung des Winkels der Abtriebswelle liefert ein HALL-Sensor 5 im Aktuator 30. Dieser HALL-Sensor 5 kann einerseits konzentrisch zur Achse der Abtriebswelle oder außerhalb der Drehachse der Abtriebswelle angeordnet sein. Der HALL-Sensor 5 misst das Magnetfeld des Magneten der stirnseitig auf der Abtriebswelle montiert ist.The bearing feedback of the angle of the output shaft provides a HALL sensor 5 in the actuator 30 , This HALL sensor 5 can be arranged on the one hand concentric to the axis of the output shaft or outside the axis of rotation of the output shaft. The HALL sensor 5 Measures the magnetic field of the magnet mounted on the front side of the output shaft.

Die aktuelle Position des Magneten und damit der Abtriebswelle sowie des Abtriebsrads 9 ist zu jeder Zeit absolut bekannt, auch direkt nach Inbetriebnahme. Hierdurch ist keine Kalibrierungsfahrt mit Endanschlägen nötig. Weiterhin kann dadurch die Kinematik „leichter“ aufgebaut werden, da der Motor 3 nicht in Endanschläge auf „Block“ fährt und so das max. Drehmoment auf den Anschlag/die Kinematik wirkt.The current position of the magnet and thus the output shaft and the output gear 9 is absolutely known at any time, even right after commissioning. This does not require a calibration run with end stops. Furthermore, this makes the kinematics "lighter" can be built, as the engine 3 not in end stops on "block" drives and so the max. Torque acting on the stop / kinematics.

Zur Geräuschreduzierung verringert der Motor 3 seine Drehzahl wenn er in die Nähe einer Zielposition kommt. Der Anlauf erfolgt mit einer Drehzahlerhöhung (Rampup) mit dem Ziel der Geräuschreduktion.To reduce noise, the engine reduces 3 its speed when it comes close to a target position. The start-up takes place with a speed increase (rampup) with the aim of noise reduction.

Der Aktuator 30 wird über ein Steuergerät („Master“) durch ein LIN-Eingangssignal gesteuert. Das Steuergerät (zentrale Steuereinheit - „Master“) kann bspw. eine Steuereinheit in einem Kraftfahrzeug sein. Der Aktuator 30 ist bspw. mit einem Luftmengenregulierelement, wie einer Drosselklappe, gekoppelt. Die Drosselklappe weist eine drehbar gelagerte Klappe auf, die mit einer Lagerwelle verbunden ist. Die Lagerwelle weist einen Kupplungsabschnitt mit einem sternförmigen Querschnitt auf. Der Kupplungsabschnitt ist in einer mechanischen Schnittstelle (Kundenschnittstelle 8) des Abtriebsrads 9 aufgenommen. Die mechanische Schnittstelle weist hierzu eine sternförmige Öffnung auf.The actuator 30 is controlled via a controller ("master") by a LIN input signal. The control unit (central control unit - "master") may, for example, be a control unit in a motor vehicle. The actuator 30 For example, it is coupled to an air flow regulating element such as a throttle. The throttle has a rotatably mounted flap which is connected to a bearing shaft. The bearing shaft has a coupling portion with a star-shaped cross-section. The coupling section is in a mechanical interface (customer interface 8th ) of the output gear 9 added. The mechanical interface has for this purpose a star-shaped opening.

Ein Verdrehen des Abtriebsrads 9 bewirkt daher ein Verschwenken der Drosselklappe. Anstelle einer Drosselklappe können auch Luftleitelemente oder andere bewegliche Teile, bspw. eines Kraftfahrzeugs, über Aktuatoren 30 angesteuert und bewegt werden.A twisting of the output gear 9 therefore causes a pivoting of the throttle. Instead of a throttle and air guide elements or other moving parts, for example. A motor vehicle, via actuators 30 be controlled and moved.

Durch Aufstecken eines optionalen Getriebeaufsatzes, wie er in 4 schematisch gezeigt ist, kann eine andere Übersetzung (Kraft/Geschwindigkeit) erreicht werden. Dieser Aufsatz kann automatisch von der Elektronik bzw. der Elektronikbaugruppe mit dem Mikrocontroller 4 des Aktuators 30 erkannt werden, wodurch die Regelung entsprechend angepasst wird. Die Erkennung erfolgt über den HALL-Sensor 5. Hierfür wird ein Planetenrad 16 mit einem Magneten versehen. Hierdurch wird das Magnetfeld beeinflusst. Durch eine sog. Einlernfahrt wird das Muster des Magnetfeldes erkannt und die Regelung angepasst. Durch Einbringen eines weiteren Magneten in ein weiteres Planetenrad 16 ändert sich das magnetische Muster erneut und dadurch kann ein weiteres Getriebe erkannt werden und entsprechend andere Parameter zur Ansteuerung des Motors 3 verwendet werden.By attaching an optional gear attachment, as in 4 is shown schematically, another translation (force / speed) can be achieved. This attachment can be made automatically by the electronics or the electronics module with the microcontroller 4 of the actuator 30 be detected, whereby the regulation is adjusted accordingly. The detection takes place via the HALL sensor 5 , This is a planetary gear 16 provided with a magnet. This affects the magnetic field. Through a so-called teach-in drive, the pattern of the magnetic field is detected and the control adjusted. By introducing another magnet into another planetary gear 16 The magnetic pattern changes again and thereby another gear can be detected and corresponding other parameters for controlling the motor 3 be used.

Durch nicht zentrische Anbringung des HALL-Sensors 5 im Aktuator 30 wird eine bessere Detektion der Planetenräder 16 erreicht.By non-centric mounting of the HALL sensor 5 in the actuator 30 will better detect the planetary gears 16 reached.

Hierdurch ergibt sich pro Magnet im Planetengetriebe ein detektierbares Maximum für jede komplette Umdrehung des Planetenstegs mit Kundenschnittstelle 8 im Verhältnis zur detektierten Anzahl der Umdrehungen des Sonnenrads 14. Bei mehreren Magneten kann zusätzlich der Abstand der Maxima ausgewertet werden. Des Weiteren kann ein Magnet am Planetensteg angeordnet sein, der ebenfalls eine Detektion der Drehzahl des Planetenstegs zulässt.This results in a detectable maximum for each complete revolution of the planetary bridge with customer interface per magnet in the planetary gear 8th in relation to the detected number of revolutions of the sun gear 14 , With several magnets, the distance between the maxima can also be evaluated. Furthermore, a magnet can be arranged on the planet web, which also allows detection of the rotational speed of the planet web.

Durch die integrierte Intelligenz und Speichermöglichkeit kann der Motor 3 sich den Fahrweg und/oder den Winkel merken und dadurch „Fehler“ entdecken und bei Abweichung entsprechend reagieren (Stichwort: Defekte Kinematik; „eigentlich müsste ich doch jetzt schon in der Endstellung sein“). Weiterhin kann dadurch die Performance bzgl. Verfahrgeschwindigkeit versus Geräusch optimiert werden.Due to the integrated intelligence and storage capability, the engine can 3 memorize the track and / or the angle and thereby discover "mistakes" and react accordingly in case of deviation (keyword: defective kinematics; "actually I should already be in the final position"). Furthermore, the performance with respect to traversing speed versus noise can be optimized.

Bei einem aufgesetzten Getriebe mit einem zusätzlichen Magneten ergeben sich unterschiedliche „Magnetfeldmuster“. Insbesondere beeinflusst der stirnseitig an der Abtriebswelle angeordnete Magnet auch das Magnetfeld des Magneten der Getriebeanordnung und umgekehrt.With a mounted gearbox with an additional magnet, different "magnetic field patterns" result. In particular, the front side arranged on the output shaft magnet also affects the magnetic field of the magnet of the gear assembly and vice versa.

Bei der Erfassung der Position und des Drehwinkels des aufgesetzten Getriebes ist die Umdrehung des Abtriebsrads 9 auch bekannt, so dass durch die Steuerung des Aktuators 30 eine Bestimmung des Drehwinkels des aufgesetzten Getriebes erfolgen kann.When detecting the position and the angle of rotation of the attached gear is the rotation of the driven gear 9 Also known, so by controlling the actuator 30 a determination of the angle of rotation of the attached gear can be done.

Beispiele:Examples:

Langer Drehwinkel ohne Laständerung -> Geschwindigkeit erhöhen.Long rotation angle without load change -> increase speed.

Bei Annäherung an einen bekannten Lastsprung -> Geschwindigkeit drosseln.When approaching a known load step -> throttle speed.

Zur Kommunikation mit einem Fahrzeug 40 ist eine LIN-Schnittstelle im Aktuator 30 vorgesehen. Es können auch mehrere Aktuatoren 30 mit dem Fahrzeug 40 verbunden sein, wie in 6 gezeigt.To communicate with a vehicle 40 is a LIN interface in the actuator 30 intended. It can also have multiple actuators 30 with the vehicle 40 be connected as in 6 shown.

Mit M ist der „Master“ gekennzeichnet, der den oder die Aktuatoren 30 als „Slaves“ S ansteuert. Die Kommunikation läuft über den LIN-Bus. Die „Master“-Steuereinheit kommuniziert über eine erste Signalleitung des LIN-Bus mit dem oder den Aktuatoren 30, wobei die Aktuatoren 30 über ihren ersten PIN „1“ mit der ersten Signalleitung verbunden sind.With M is the "master" marked, the one or more actuators 30 as "Slaves" S controls. Communication is via the LIN bus. The "master" control unit communicates with the actuator or actuators via a first signal line of the LIN bus 30 , where the actuators 30 are connected via their first PIN "1" to the first signal line.

Weiterhin ist es durch die integrierte Intelligenz im Aktuator 30 möglich, ein unabhängiges System aus mehreren Aktuatoren 30 aufzubauen, wie in 7 schematisch gezeigt. Hierfür wird ein Aktuator 30 als „Master“ verwendet und dieser steuert über eine eigene, fahrzeugunabhängige LIN-Schnittstelle weitere Aktuatoren 30 im „Slave“-Betrieb. Die weiteren Aktuatoren kommunizieren über eine weitere Signalleitung des LIN-Buses mit dem „Master“-Aktuator 30. Hierzu ist der „Master“-Aktuator 30 über einen zweiten PIN „2“ mit der zweiten Signalleitung verbunden. Die „Slave“-Aktuatoren 30 sind über ihren ersten PIN „1“ an die zweite Signalleitung des LIN-Buses angeschlossen und können daher nur über den „Master“-Aktuator 30 mit der zentralen Steuereinheit im Fahrzeug 40 kommunizieren.Furthermore, it is due to the integrated intelligence in the actuator 30 possible, an independent system of several actuators 30 build up as in 7 shown schematically. This is an actuator 30 used as a "master" and controls this via its own, vehicle-independent LIN interface other actuators 30 in "slave" mode. The other actuators communicate via a further signal line of the LIN bus with the "master" actuator 30 , This is the "master" actuator 30 via a second PIN " 2 "Connected to the second signal line. The "slave" actuators 30 are over their first PIN " 1 "Connected to the second signal line of the LIN bus and can therefore only via the" Master "-Aktuator 30 with the central control unit in the vehicle 40 communicate.

Beispiel:Example:

Hierdurch kann eine Luftanimation mehrerer zusammenspielender Ausströmer 30 erzeugt werden.As a result, an air animation of several interacting outlets 30 be generated.

Um eine weitere Möglichkeit der Kommunikation mit dem Fahrzeug 40 zu ermöglichen wird ein Mischbetrieb gestaltet (siehe 8). Ein Aktuator 30 wird über das Fahrzeug-LIN gesteuert und dieser wiederum übernimmt die Steuerung der Aktuatorengruppe mit einem eigenen, unabhängigen LIN-Interface(= Gateway) .For another way of communicating with the vehicle 40 to allow a mixed operation is designed (see 8th ). An actuator 30 is controlled by the vehicle LIN and this in turn takes over the control of the actuator group with its own, independent LIN interface (= gateway).

LIN-Erweiterung:LIN extension:

Ein Standard-LIN-Signal ist auf maximal n Aktuatoren begrenzt. (bspw. n = 16).A standard LIN signal is limited to a maximum of n actuators. (eg n = 16).

Durch die LIN-Erweiterung im Mischbetrieb können bis zu n weitere, untergeordnete einzelne Aktuatoren 30 je „Master“-Aktuator 30 verwendet werden. So sind LIN-Systeme mit n „Master“-Aktuatoren 30 und darunter jeweils weitere n Aktuatoren 30 denkbar. Somit ergeben sich Aktuatorsysteme aus bis zu (n + n²) Einzelaktuatoren. Hierdurch ist eine Erweiterung bestehender Fahrzeugarchitekturen möglich.Due to the LIN extension in mixed operation, up to n additional, subordinate individual actuators can be used 30 each "master" actuator 30 be used. So are LIN systems with n "master" actuators 30 and below each further n actuators 30 conceivable. Thus, actuator systems yield up to (n + n ² ) single actuators. As a result, an extension of existing vehicle architectures is possible.

Um Energie zu sparen kann jeder Aktuator 30 über LIN in ein Sleep-Mode versetzt und wieder aufgeweckt werden. In diesem Modus ist der Stromverbrauch reduziert. Every actuator can save energy 30 be put into a sleep mode via LIN and woken up again. In this mode the power consumption is reduced.

Dies ist besonders mit dem eigenen, fahrzeugunabhängigen LIN-System im Mischbetrieb von Bedeutung (siehe 9), da nur der „Master“ aktiv ist und nur die Aktuatoren 30 aktiviert werden, welche auch benötigt werden.This is especially important with the own, vehicle-independent LIN system in mixed operation (see 9 ), since only the "master" is active and only the actuators 30 be activated, which are also needed.

Ergänzende Information:Additional information:

Üblicherweise werden durch Sleep- / Wake-Up-Befehle alle im Strang befindlichen LIN-Teilnehmer schlafen gelegt / aufgeweckt. Hierdurch ist es möglich, wie vorstehend beschrieben, die Unteraktuatoren 30 schlafen zu lassen, während die übergeordneten „Master“-Aktuatoren 30 geweckt werden. Der einzelne „Master“ entscheidet dann, ob wiederum seine „Slaves“ geweckt werden müssen. Dies kann sowohl einzeln, als auch im Strang erfolgen.Usually sleep / wake-up commands put all LIN subscribers in the trunk to sleep / wake up. This makes it possible, as described above, the sub-actuators 30 sleep while the parent "master" actuators 30 be awakened. The single "master" then decides whether his "slaves" have to be awakened again. This can be done either individually or in a strand.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

Baugruppe Aktuator

1: Leiterplatte
2: Elektrischer Anschluss
3: DC-Motor
4: µC
5: HALL-Sensor
6: Schnecke
7: Schneckenrad
8: Kundenschnittstelle
9: Zsb. Abtriebsrad mit Magnet
10: Gehäuse
11: Deckel
12: Anschraubpunkte

Assembly actuator

1: circuit board
2: Electrical connection
3: DC motor
4: .mu.C
5: HALL sensor
6: slug
7: worm
8th: Customer interface
9: Zsb. Output gear with magnet
10: casing
11: cover
12: mounting points

Baugruppe Getriebeaufsatz

13: Gehäuse mit Hohlrad
14: Sonnenrad
15: Planetenträger inkl. Kundenschnittstelle
16: Planetenräder
16.1: Planetenrad 1
16.2: Planetenrad 2
16.3: Planetenrad 3
19: Magneten in den Planetenrädern
19.1: Magnet im Planetenrad 1
19.2: Magnet im Planetenrad 2
19.3: Magnet im Planetenrad 3
22: Schnittstelle
30: Aktuator
40: Fahrzeug mit zentraler Steuereinheit
1: LIN-Interface 1
2: LIN-Interface 2
M: Master
S: Slave

Assembly gear attachment

13: Housing with ring gear
14: sun
15: Planet carrier including customer interface
16: planetary gears
16.1: Planetary gear 1
16.2: Planetary gear 2
16.3: Planetary gear 3
19: Magnets in the planet wheels
19.1: Magnet in planetary gear 1
19.2: Magnet in planetary gear 2
19.3: Magnet in planetary gear 3
22: interface
30: actuator
40: Vehicle with central control unit
1: LIN interface 1
2: LIN interface 2
M: master
S: slave

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102006028634 A1 [0008, 0009]

Claims

Actuator for adjusting a movable part, comprising at least a DC motor, a motor shaft connected to the DC motor, a transmission unit connected to the motor shaft, control electronics, a connection for power supply and data transmission, a magnet, a sensor for detecting the position of the magnet and a Actuator surrounding housing, wherein the transmission unit has a transmission and a driven wheel with an interface, - The interface is designed for coupling with the movable part, and - The magnet is arranged frontally on an output shaft of the driven gear.

Actuator after Claim 1 , wherein the sensor is arranged concentrically or eccentrically to the output shaft.

Actuator after Claim 1 or 2 , wherein the sensor is a Hall sensor.

Actuator after one of Claims 1 to 3 comprising a gear arrangement, which is connectable via the interface with the output gear.

Actuator after Claim 4 wherein the gear assembly comprises a separate housing which is connectable to the housing of the actuator.

Actuator after Claim 4 or 5 wherein the gear assembly comprises at least one gear and another interface for coupling to the movable member.

Actuator after Claim 6 wherein the at least one gear has a magnet.

Actuator after Claim 7 wherein the magnet is arranged concentrically or eccentrically to the axis of rotation of the at least one gear on at least one gear.

Actuator after one of Claims 4 to 8th wherein the gear assembly comprises a planetary gear.

Actuator after one of Claims 1 to 9 wherein the terminal has a data interface for bidirectional communication between the control electronics and other control units.

System comprising at least one actuator according to one of Claims 1 to 10 and a central control unit, wherein the at least one actuator is connected to the central control unit via a BUS system and the at least one actuator can be controlled via the central control unit.

System after Claim 11 wherein at least one first actuator via a first signal line of the bus system to the central control unit and the at least one first actuator via a second signal line of the bus system is connected to at least one second actuator, and wherein the at least one second actuator via the at least one first actuator controllable is.