JP2013504014A - Clutch actuator - Google Patents
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Abstract
本発明は、それぞれ1つの電気モーター(8)と、該電気モーターによって駆動され、それぞれ1つの摩擦クラッチに操作のために作用するレリーズ機構とを備えた少なくとも2つのアクチュエーターモジュール(2,3)と、該アクチュエーターモジュールの活性化と機能性検査のために上位に位置する主制御ユニット(4)と、該主制御ユニット(4)とアクチュエーターモジュールとを相互に接続するデータ線路(5)と、前記アクチュエーターモジュール(2,3)の安全遮断と活性化のために前記主制御ユニット(4)とそれぞれ1つのアクチュエーターモジュール(2,3)との間に設けられた各制御線路(6)とを含んでいる、少なくとも2つの摩擦クラッチを備えた多盤クラッチの操作のための車両用クラッチアクチュエータ(1)に関している。ここでは、安全遮断と制御のために、複数の信号が唯一の制御線路(6)を介して供給される。 The present invention comprises at least two actuator modules (2, 3) each comprising one electric motor (8) and a release mechanism driven by the electric motor and acting on each friction clutch for operation. A main control unit (4) positioned above for activation and functionality inspection of the actuator module, a data line (5) for interconnecting the main control unit (4) and the actuator module, Each of the control lines (6) provided between the main control unit (4) and one actuator module (2, 3) for safety shut-off and activation of the actuator modules (2, 3). A vehicle clutch actuator for operation of a multi-plate clutch with at least two friction clutches It is with respect to (1). Here, a plurality of signals are supplied via a single control line (6) for safety shut-off and control.
Description
本発明は、相応の数のパーシャルドライブトレーンを有する多盤クラッチ変速機における多盤クラッチのためのクラッチアクチュエータと該クラッチアクチュエータの制御のための方法に関している。 The present invention relates to a clutch actuator for a multi-plate clutch and a method for controlling the clutch actuator in a multi-plate clutch transmission having a corresponding number of partial drive trains.
従来技術からは2つのパーシャルドライブトレーンを備えたいわゆるツインクラッチ式変速機又はパラレルシフト変速機が公知である。この変速機にはそれぞれの摩擦クラッチを用いて内燃機関に連結可能な2つのパーシャルドライブトレーンが設けられている。この種のツインクラッチ式変速機のシフトは次のように行われる。すなわち、2つのパーシャルドライブトレーン内に投入された変速段のもとで、一方のパーシャルドライブトレーンにおける摺動動作中の摩擦クラッチから他方のパーシャルドライブトレーンにおける摺動動作中の摩擦クラッチへのいわゆるクロスオーバー状態において事前に開かれていた摩擦クラッチが閉成されることによって内燃機関のトルクが伝達される。それ故に変速時以外の作動中は変速機の固着とそれに続く駆動輪のロックを防ぐためにも、2つの摩擦クラッチのうちの一方が常に閉じられていなければならない。 From the prior art, so-called twin clutch transmissions or parallel shift transmissions with two partial drive trains are known. This transmission is provided with two partial drive trains that can be connected to the internal combustion engine using respective friction clutches. The shift of this type of twin clutch type transmission is performed as follows. In other words, under the shift stage input into the two partial drive trains, a so-called cross from a friction clutch that is sliding in one partial drive train to a friction clutch that is sliding in the other partial drive train. The torque of the internal combustion engine is transmitted by closing the friction clutch that has been opened in advance in the over state. Therefore, during operation other than gear shifting, one of the two friction clutches must always be closed in order to prevent the transmission from sticking and the subsequent lock of the drive wheels.
そのためクラッチアクチュエータに不慮の機能障害が起きた場合には、ツインクラッチ式変速機の何らかの固着が生じないようにするための措置を講じる必要がある。これに対しては特別に構成された摩擦クラッチが用いられる。このクラッチは弛緩された状態において開かれ、自己保持されないクラッチアクチュエータを用いて応圧される。機能障害の際には2つのアクチュエーターモジュールが通電から切り離され、そのため2つの摩擦クラッチが開かれる。機能障害に起因して一方のアクチュエーターモジュールが閉成されるか又は対応する摩擦クラッチが摺動状態に固着すると、機能し得るもう一方の摩擦クラッチの同時開放によって変速機の固着は回避される。アクチュエーターモジュールを有するクラッチアクチュエータはこの場合無通電状態において自動的に開く状態へ自己保持しないように設計されなければならない。これにより相応に大きなアクチュエータ応力が設定されなければならず、その場合には特に高い出力と相応の構造空間とを備えた電気モータが利用されなければならない。 For this reason, when an unexpected malfunction occurs in the clutch actuator, it is necessary to take measures to prevent the twin clutch transmission from being fixed in some way. For this, a specially constructed friction clutch is used. The clutch is opened in the relaxed state and is pressured using a clutch actuator that is not self-holding. In the event of a malfunction, the two actuator modules are disconnected from energization, so that the two friction clutches are opened. If one actuator module is closed or the corresponding friction clutch is stuck in a sliding state due to a malfunction, the sticking of the transmission is avoided by simultaneous release of the other functioning friction clutch. In this case, the clutch actuator with the actuator module must be designed so that it does not self-hold into an automatically open state in a non-energized state. Accordingly, a correspondingly large actuator stress must be set, in which case an electric motor with a particularly high output and a corresponding structural space must be used.
これのためにDE10 2008 061564 A1号明細書からは、少なくとも2つの摩擦クラッチと、それぞれ1つの電気モーターと、該電気モーターから駆動され操作のためにそれぞれの摩擦クラッチに作用するレリーズ機構とを備えた2つのアクチュエーターモジュールと、電気モーターの電流供給と制御のための上位に位置する主制御ユニットとが設けられた多盤クラッチの操作のためのクラッチアクチュエータが公知である。このクラッチアクチュエータではアクチュエーターモジュールが相互にデータ線路を用いて接続されている。その際にはアクチュエーターモジュールの制御が2つのアクチュエーターモジュールと上位に置かれた主制御ユニットとを相互接続させる制御線路を用いて行われる。さらに2つのアクチュエーターモジュールと上位に置かれた主制御ユニットとは、包括的なデータバス(CANバス)を用いて相互接続される。安全遮断の形成のためには、アクチュエーターモジュールの各出力段がさらに付加的に、上位に置かれた主制御ユニットと直結される。但しこの種の直結接続には高価な線路誘導と相応のプラグコンタクトとを必要とする。
For this purpose,
そこで本発明の課題は、相応の機能性のもとでより少ない数の制御線路とプラグコンタクトとしか必要としないようなクラッチアクチュエータと該クラッチアクチュエータの制御方法とを提供することにある。 It is therefore an object of the present invention to provide a clutch actuator and a control method for the clutch actuator that require a smaller number of control lines and plug contacts with corresponding functionality.
前記課題は本発明により、少なくとも2つの摩擦クラッチを備えた多盤クラッチの操作のための車両用クラッチアクチュエータであって、それぞれ1つの電気モーターと、該電気モーターによって駆動されそれぞれ1つの摩擦クラッチに操作のために作用するレリーズ機構とを備えた少なくとも2つのアクチュエーターモジュールと、前記アクチュエーターモジュールの活性化と機能性検査のために上位に位置する主制御ユニットと、前記主制御ユニットとアクチュエーターモジュールとを相互に接続するデータ線路と、前記アクチュエーターモジュールの活性化と安全遮断のために前記主制御ユニットと各アクチュエーターモジュールとの間に設けられた各制御線路とを含んでいる、クラッチアクチュエータにおいて、制御と安全遮断のための信号が唯一つの制御線路を介して供給されるように構成されて解決される。 According to the present invention, there is provided a vehicular clutch actuator for operating a multi-plate clutch having at least two friction clutches, each having one electric motor and one friction clutch driven by the electric motor. At least two actuator modules having a release mechanism that operates for operation, a main control unit positioned above for activation and functionality testing of the actuator module, and the main control unit and the actuator module. In a clutch actuator, comprising: a data line connected to each other; and each control line provided between the main control unit and each actuator module for activation and safety shut-off of the actuator module; Safety shut-off Is configured such signals are supplied via only one control line is resolved.
有利な実施形態によれば、多盤クラッチが2つの摩擦クラッチを備えたツインクラッチで構成され、この場合クラッチアクチュエータの各アクチュエーターモジュールと、2つの摩擦クラッチの一方が操作される。各アクチュエーターモジュールは、制御ユニットを含み、該制御ユニット内では電気モーターの制御のための信号が、例えば電子整流されるブラシレス電気モーターのケースでは、当該モーター内のホールセンサのようなローターの回転運動を検出するセンサから検出され、電気モーターに転送される。さらに制御ユニット内にはデータが例えば特性マップの形態若しくは数学的関数の形態でファイルされる。それらは、摩擦クラッチを介して伝達可能なトルクとクラッチ距離との間の対応付けを記録しており、それ故連続的に更新され、さらに摩擦クラッチとレリーズ機構(レリーズフォーク)の物理的な変化にも適合される。さらに電気モーターの作動のためのパワーエレクトロニクスが制御ユニット内に存在する。それによりこのアクチュエーターモジュールは自動的に、クラッチ過程の期間中に必要となる設定量を生成し、電気モーターに出力し、その実施が監視される状態になる。アクチュエーターモジュールの1つ又は全部が、監視機能やさらなる搭載電源網機器との通信などを含み得る機能ソフトウエアを含んでいてもよい。 According to an advantageous embodiment, the multi-plate clutch consists of a twin clutch with two friction clutches, in which case each actuator module of the clutch actuator and one of the two friction clutches are operated. Each actuator module includes a control unit in which, for example, in the case of a brushless electric motor in which the signals for the control of the electric motor are electronically rectified, the rotary movement of the rotor such as a Hall sensor in the motor Is detected from a sensor for detecting the signal and transferred to an electric motor. Furthermore, data is filed in the control unit, for example in the form of characteristic maps or in the form of mathematical functions. They record the correspondence between the torque that can be transmitted via the friction clutch and the clutch distance and are therefore continuously updated, and further physical changes of the friction clutch and release mechanism (release fork) Also adapted to. Furthermore, power electronics for the operation of the electric motor are present in the control unit. The actuator module then automatically generates the set amount required during the clutching process, outputs it to the electric motor, and the implementation is monitored. One or all of the actuator modules may include functional software that may include monitoring functions, communications with additional onboard power network equipment, and the like.
有利には、データ線路を介して個々のアクチュエーターモジュールの作動状態が交換される。アクチュエーターモジュールの各々には例えば電気モーターに送出される信号の妥当性を検査する相応の監視モジュールが設けられていてもよい。この監視モジュールからアクチュエーターモジュールの機能障害、例えば電気モーターの通電エラー若しくは通電減少が生じると、電気モーターの欠陥とみなされるため、算出された設定距離は設定されず、制御ユニット自体も欠落し、相応の情報が別のアクチュエーターモジュールに送信されると、変速機の差し迫った固着を避けるためにも残りの摩擦クラッチ、ツインクラッチのケースでは第2の摩擦クラッチが開かれる。これにより、機能可能なアクチュエーターモジュールの制御が機能障害のあるアクチュエーターモジュールの作動状態に依存して行われる。その際にはアクチュエーターモジュールの持続する機能障害のもとでエラー信号がデータ線路を介して少なくとも1つのさらなるアクチュエーターモジュールへ伝送され、少なくとも1つの第2のアクチュエーターモジュールが緊急時モードで作動する。この緊急時モードでは、まだ機能し得るアクチュエーターモジュールの排他的な機能と、機能障害を起こしたアクチュエーターモジュールの中断が開始される。その際には機能障害の発生したアクチュエーターモジュールの電気モーターがその回転運動を即座に停止され、まだ機能し得るアクチュエーターモジュールが自身に割り当てられた摩擦クラッチの開放を引き起こし、それによって、変速機の固着が排除される。 Advantageously, the operating states of the individual actuator modules are exchanged via the data line. Each actuator module may be provided with a corresponding monitoring module for checking the validity of the signal sent to the electric motor, for example. If a malfunction of the actuator module from this monitoring module, for example, an electric motor energization error or an energization decrease, it is regarded as an electric motor defect, so the calculated set distance is not set and the control unit itself is also missing. Is transmitted to another actuator module, the second friction clutch is opened in the case of the remaining friction clutches and twin clutches in order to avoid imminent sticking of the transmission. Thereby, the control of the functionable actuator module is performed depending on the operating state of the actuator module having the function failure. In this case, an error signal is transmitted via the data line to the at least one further actuator module under the persistent malfunction of the actuator module, and the at least one second actuator module operates in the emergency mode. In this emergency mode, an exclusive function of the actuator module that can still function and an interruption of the actuator module that has caused the malfunction is started. In this case, the electric motor of the malfunctioning actuator module is immediately stopped in its rotational movement, and the still functioning actuator module causes the friction clutch assigned to it to be released, thereby causing the transmission to lock up. Is eliminated.
前記アクチュエーターモジュールは有利にはそれぞれ搭載電源網の電圧供給部に接続され、車両の始動の際には、相応の変速機を始動させ、車両の稼働停止後に再び遮断される。特に有利には、電流供給が永続的に供給線路の形態でアクチュエーターモジュールに対して実施される。例えば点火スイッチ、イグニッションスイッチまたはそのほかの始動を示すスイッチと接続される制御線路と別個のプラグを用いてアクチュエーターモジュールに接続がなされると、車両の作動中に相応の電気エネルギーが供給され、ケーブル断線の場合又は電流供給のための供給線路からのプラグが脱落した場合には、少なくとも電流需要の少ない制御ユニットが制御線路を介して電流を供給し得る。アクチュエーターモジュールの冗長的な給電は、そのほかの形式、例えば二重のプラグコネクタと線路配線とを用いて行われてもよい。 The actuator modules are each preferably connected to the voltage supply of the on-board power supply network, and when starting the vehicle, the corresponding transmission is started and shut off again after the vehicle is stopped. Particularly advantageously, the current supply is carried out permanently on the actuator module in the form of a supply line. For example, when a connection is made to the actuator module using a separate plug with a control line connected to an ignition switch, ignition switch or other starting switch, the corresponding electrical energy is supplied during operation of the vehicle and the cable breaks. In this case, or when the plug from the supply line for supplying current is removed, at least a control unit with a small current demand can supply current through the control line. The redundant power supply of the actuator module may be performed using other types, for example, a double plug connector and a line wiring.
特に有利には、相応の状態において閉成され、アクチュエーターモジュールを用いて応圧される摩擦クラッチのいわゆる強制的な開放のために提供されるアクチュエーターモジュールが用いられてもよい。これについてはアクチュエーターモジュールがセルフサポート方式で実施されてもよい。それにより、この種の摩擦クラッチは開放状態においてごく僅かな操作力しか必要としない。アクチュエーターモジュールの機能障害に対する相互監視のために、機能障害の際の2つの摩擦クラッチの自動開放は不要となる。それどころか残ったアクチュエーターモジュールの機能障害は適時に識別され、対応する摩擦クラッチは開放され、それによって場合によってはもはや機能し得ないがためにトルクを伝達しない摩擦クラッチが唯一のトルク伝達摩擦クラッチとなり、変速機の不所望なロッキングを防止できる。走行モードで開かれる摩擦クラッチの、自制なく強制的に押されて閉成される摩擦クラッチに対するものとは異なって僅かな保持力によって、アクチュエータ応力は低減され、それに所属する電気モーターは比較的小さな出力仕様で十分となる。このことはコストの節約につながり、クラッチアクチュエータのために必要な構造空間も縮小される。 It is particularly advantageous to use an actuator module which is provided for the so-called forced release of a friction clutch which is closed in a corresponding state and is pressured with the actuator module. For this, the actuator module may be implemented in a self-supporting manner. As a result, this type of friction clutch requires very little operating force in the open state. Due to the mutual monitoring of the malfunction of the actuator module, the automatic release of the two friction clutches in the event of a malfunction is not necessary. On the contrary, the remaining failure of the actuator module is identified in a timely manner, the corresponding friction clutch is released, so that the friction clutch that does not transmit torque because it can no longer function in some cases is the only torque transmission friction clutch, Undesirable locking of the transmission can be prevented. Unlike the friction clutch that is opened in the driving mode and that is forced and closed without restraint, the holding force reduces the actuator stress and the electric motor belonging to it is relatively small. Output specifications are sufficient. This leads to cost savings and also reduces the structural space required for the clutch actuator.
2つのアクチュエーターモジュールは上位に配置される主制御ユニットによって監視される。その場合に2つのアクチュエーターモジュールは専用のプロセッサユニットを具備したユニットを有するいわゆるスマートアクチュエーターモジュールとして構成される。ここでは摩擦クラッチの開ループ/閉ループ制御のための全てのデータ処理は上位に配置された主制御ユニットにおいて実施され、それぞれのアクチュエーターモジュールに対しては各アクチュエーターモジュール毎に実施されるのと同じように少なくとも摩擦クラッチの開ループ/閉ループ制御の一部が上位に配置された主制御ユニットにおいて定められ、開ループ/閉ループ制御の別の一部はアクチュエータユニットにおいて定められてもよい。また有利には、1つのアクチュエーターモジュールに対する監視機能が別のアクチュエーターモジュールにおいて実現される。このようにして場合によっては例えばプロセッサの欠陥によって引き起こされた機能障害の検出に依存することなくアクチュエーターモジュールによる相互監視乃至相互検査が可能となる。同じような意図で2つのアクチュエーターモジュールの機能監視結果が上位に配置された主制御ユニットによって監視される。その際に特に有利には、機能障害の識別のために2つの監視ユニットが上位に配置される主制御器とそれぞれのアクチュエーターモジュールにおいて相互に考慮される。これにより例えば機能障害が次のようなものとしてだけ評価されるようになる。すなわち、アクチュエーターモジュールにおいても上位に配置された主制御ユニットにおいても、該当するアクチュエーターモジュールの機能障害が認められるものとして評価される。 The two actuator modules are monitored by a main control unit arranged at a higher level. In that case, the two actuator modules are configured as so-called smart actuator modules having units with dedicated processor units. Here, all data processing for the open / closed loop control of the friction clutch is carried out in the main control unit arranged at the upper level, and for each actuator module the same as it is carried out for each actuator module. In addition, at least a part of the open / closed loop control of the friction clutch may be defined in the main control unit arranged at a higher level, and another part of the open / closed loop control may be defined in the actuator unit. Also advantageously, the monitoring function for one actuator module is implemented in another actuator module. Thus, in some cases, mutual monitoring or mutual inspection by the actuator module is possible without depending on the detection of a malfunction caused by, for example, a processor defect. With the same intention, the function monitoring results of the two actuator modules are monitored by the main control unit arranged at the upper level. In this case, it is particularly advantageous that the two monitoring units are mutually considered in the respective upper and lower actuator modules for the identification of malfunctions. Thereby, for example, a functional failure is evaluated only as follows. In other words, both the actuator module and the main control unit arranged at the upper level are evaluated as those in which the functional failure of the corresponding actuator module is recognized.
さらに有利には、緊急時モードにおいて1つの信号が、変速機制御部に設けられる制御ユニットに送出される。これは場合によっては障害のあるアクチュエーターモジュールを伴う摩擦クラッチに割り当てられたパーシャルドライブトレーン内で投入された変速段を解離させる。 More advantageously, one signal is sent to a control unit provided in the transmission controller in the emergency mode. This dissociates the gears entered in the partial drive train assigned to the friction clutch with the faulty actuator module.
上位に配置された主制御ユニットによる走行モードに対するアクチュエーターモジュールの活性化は、アクチュエーターモジュールに対する制御信号の伝送によるアクチュエーターモジュールの問題のない機能が検出された後に行われる。作動中に1つ若しくは2つのアクチュエーターモジュールの機能障害が発生した場合には、該当するアクチュエーターモジュールの安全遮断が、上位に配置された主制御ユニットから当該アクチュエーターモジュールへの遮断信号の送出によって行われる。それと同時に他のアクチュエーターモジュールはデータ線路を用いて緊急時モードに切り替えられる。アクチュエーターモジュール毎の唯一の制御線路を介した活性化切り替えと安全遮断のための信号の簡単な伝送のために、当該制御線路は車両の作動状態においてレベル"ON"に保持される。このことは、この制御線路に、アクチュエーターモジュールによって連続的に監査される1つのレベルの電圧が印加されることを意味する。これにより、相応のアクチュエーターモジュールがレベルの切り替えによって活性化される。前述のレベル"ON"が、アクチュエーターモジュールの機能障害の識別、又はケーブルの断線、又はアクチュエーターモジュールにおけるプラグの脱落によって、レベル"OFF"に設定されると、当該のアクチュエーターモジュールが相応の緊急手段を開始し、例えば摩擦クラッチが安全な終端位置へ移行される。その場合には摩擦クラッチが予め定められた安全構想に応じて開放、閉成または現下の位置に保持され、及び/又は出力段が速やかに若しくはその後で遮断される。 The activation of the actuator module with respect to the traveling mode by the main control unit arranged at a higher level is performed after a function free from the problem of the actuator module is detected by transmitting a control signal to the actuator module. If a malfunction of one or two actuator modules occurs during operation, the corresponding actuator module is safely shut off by sending a shut-off signal from the main control unit arranged at the upper level to the actuator module. . At the same time, the other actuator modules are switched to the emergency mode using the data line. The control line is kept at the level “ON” in the operating state of the vehicle for simple transmission of signals for activation switching and safety shut-off via a single control line for each actuator module. This means that a level of voltage is applied to this control line that is continuously audited by the actuator module. As a result, the corresponding actuator module is activated by switching the level. If the aforementioned level "ON" is set to level "OFF" by identifying the malfunction of the actuator module, or by disconnecting the cable, or by removing the plug in the actuator module, the relevant actuator module will take appropriate emergency measures. For example, the friction clutch is moved to a safe end position. In that case, the friction clutch is held in the open, closed or current position according to a predetermined safety concept and / or the output stage is shut off promptly or subsequently.
ドライバーが車両の停止を開始した場合には、アクチュエーターモジュールは、作動状態の終了時に(これはイグニッションスイッチの遮断、又は停止に関わるそのほかの車両信号の上位に配置された主制御ユニットによる識別によって認識される)、摩擦クラッチをCANバスのようなデータ線路を介した制御によって予め定められた終端位置にもたらす。その後で制御線路のレベルが"OFF"に設定され、これによってアクチュエーターモジュールの出力段が遮断される。この場合有利にはアクチュエーターモジュールは通電状態を維持され、それによってアクチュエーターモジュール内に、関与するデータ、例えば適合化パラメータが記憶されてもよい。さらにアクチュエーターモジュールと上位に配置された主制御ユニットとの通信も可能である。 When the driver starts to stop the vehicle, the actuator module recognizes at the end of the operating state (this is either by shutting down the ignition switch or by identification by the main control unit placed above the other vehicle signals involved in stopping) The friction clutch is brought to a predetermined end position by control via a data line such as a CAN bus. Thereafter, the level of the control line is set to “OFF”, and thereby the output stage of the actuator module is shut off. In this case, the actuator module is preferably kept energized, whereby the data involved, for example adaptation parameters, may be stored in the actuator module. Furthermore, communication between the actuator module and the main control unit arranged at the upper level is also possible.
本発明による構想によれば、終端位置への到達が操作信号を用いてデータ線路を介して上位に位置する主制御ユニットへ伝送される。この場合操作信号を受け取った後では、制御線路のレベルが"OFF"に切り替えられる。以下のテーブル1には、クラッチアクチュエータの機能例が、活性化と安全遮断とを制御する唯一の制御線路上の信号レベルを用いたアクチュエーターモジュールの相互接続とともに表されている。このテーブル1では、ツインクラッチの各々1つの摩擦クラッチK1,K2を上位に位置する主制御ユニットUSに依存して制御しているアクチュエーターモジュールAM1,AM2の様々な機能を再現している。 According to the concept according to the invention, the arrival at the end position is transmitted to the main control unit located at the higher level via the data line using the operation signal. In this case, after receiving the operation signal, the level of the control line is switched to “OFF”. In Table 1 below, an example of the function of the clutch actuator is shown with the actuator module interconnections using the signal level on the only control line that controls activation and safety shut-off. The table 1 reproduces various functions of the actuator modules AM1 and AM2 that control each of the twin clutches K1 and K2 depending on the main control unit US positioned above.
次に本発明を図面に基づき以下の明細書で詳細に説明する。 The invention will now be described in detail in the following specification with reference to the drawings.
図1には2つのアクチュエーターモジュール2、3と、上位に位置する主制御ユニット4とを備えたクラッチアクチュエータ1が示されている。この上位に位置する主制御ユニット4は、データ線路5を介してアクチュエーターモジュールを制御している。前記データ線路5は、車両専用のデータバス、例えばCANバスであってもよいし、その他のLIN,MOST,FlexRAYなどのバスシステムであってもよい。本発明によるクラッチアクチュエータ1は、前記データ線路5に依存することなく、各アクチュエーターモジュール2、3毎にそれぞれ1つのさらなる唯一の制御線路6を有しており、これらの制御線路6を介して、一方ではアクチュエーターモジュール2、3が活性化され、他方では、上位に置かれた主制御ユニット4によって、前記アクチュエーターモジュール2、3の一方若しくは両方の安全性に関わるリスク又は機能障害を識別した場合には、アクチュエーターモジュール2、3の安全遮断が実施されている。
FIG. 1 shows a clutch actuator 1 having two actuator modules 2 and 3 and a
アクチュエーターモジュール2、3はそれぞれ、論理ユニットと相応のインターフェースとを備えた副制御ユニット7を有しており、該副制御ユニット7内では、電気モーター8の制御と転流が行われる。さらに副制御ユニット7は、電気モーター8の動き乃至は対応するクラッチ、摩擦クラッチなどの操作運動量の検出とそのためのセンサ系からのデータの処理を行っている。さらに副制御ユニット7内では、上位に位置している主制御ユニット4との通信の処理が行われている。各アクチュエーターモジュール2、3は専用の電圧供給部9を有しており、この電圧供給部は車両の作動状態に依存することなく(例えば端子15番に依存することなく)維持される。副制御部7はパワーエレクトロニクスに関して3つの相を有している出力段10を制御している。
Each actuator module 2, 3 has a sub-control unit 7 with a logic unit and a corresponding interface, in which the electric motor 8 is controlled and commutated. Further, the sub-control unit 7 detects the movement of the electric motor 8 or the operation momentum of the corresponding clutch, friction clutch, etc., and processes the data from the sensor system for that purpose. Further, in the sub control unit 7, communication processing with the
前記電気モーター8は、例えばその信号が副制御ユニット7の転流ユニットにて考慮されるホールセンサを備えた電子整流式モーターである。この場合転流信号が出力段10に伝送され、出力段は電気モーター8に電気的なエネルギーを供給する。副制御ユニット7はさらに位置制御装置を含んでおり、この位置制御装置は、2つのアクチュエーターモジュール2,3の両方若しくはどちらか一方で実行可能な機能ソフトウエア又は上位に位置する主制御ユニット4内で実行可能な機能ソフトウエアに依存することなく、該当する電気モーター8によってレリーズ機構のような操作運動系を介して操作される摩擦クラッチに対する相応の制御命令を電気的な設定信号に変換し、変換された設定変位量を監視している。図示の実施例ではアクチュエーターモジュール2、3は機能ソフトウエアを有しており、CANバスのようなデーター線路5を介して車両のさらに別の制御ユニットと通信している。機能ソフトウエアのデータの伝送もこのデータ線路5を介して行われる。
The electric motor 8 is, for example, an electronic rectification motor provided with a Hall sensor whose signal is taken into account in the commutation unit of the sub-control unit 7. In this case, a commutation signal is transmitted to the
制御線路6は、例えば前記テーブル1に従って機能障害発生時の安全遮断の際や車両の始動の際にアクチュエーターモジュール2、3の活性化の機能を実現している。この場合の制御線路6のレベルは、レベル"ON"または"OFF"に応じて切り替わる。 The control line 6 realizes the function of activating the actuator modules 2 and 3 at the time of safety shut-off when a functional failure occurs or at the start of the vehicle according to the table 1, for example. The level of the control line 6 in this case is switched according to the level “ON” or “OFF”.
アクチュエーターモジュール2、3の機能障害は相互に監視されている。これに対しては各アクチュエーターモジュール2、3において、それ自体1つの監視ルーチンが実行され、そこではレベル面毎の監視が実行され、正常に機能している場合には出力段10が解放される。機能障害が発見され、出力段10が遮断されると、データ線路5を介して、目下実行されている作動状態が通常モードからエラーモードに切り替わり、その状態において例えばエラービットが設定される。作動状態の伝送は、エラー通知の送信によって定性的に行われるか、エラー種別の伝送によって定量的に(個別に)行われる。伝送されるエラー通知に応じて、上位に位置する主制御ユニット4は、該当するアクチュエーターモジュールの制御線路のレベルの"OFF"へのセットで反応し、機能障害に該当しない他のアクチュエーターモジュールはデータ線路5を介して制御される。この制御においては例えば電気モーター8がフィードバック制御されるかフィードバック制御なしで通電され、それに伴って当該アクチュエーターモジュールに対応付けられている摩擦クラッチが開放される。機能障害に対する対応については、機能障害の伝送の後で、他のアクチュエーターモジュール2、3において位置制御装置に対する直接的な介入制御、及び/又は、機能可能なアクチュエーターモジュールの緊急時モードのためのルーチンが開始される。このようにして例えば機能障害の発生したパーシャルドライブトレーン内で投入された変速段を解離した後で、まだ機能し得るパーシャルドライブトレーンによるドラッグトルクの伝達を自動的に中断したり、限られた変速動作しか機能しないようにすることが可能となる。摩擦クラッチの制御は、所定のルーチンを用いて行われてもよいし、機能ソフトウエア内で実行されるルーチンを用いて行われてもよい。
The malfunction of the actuator modules 2 and 3 is monitored mutually. In response to this, each actuator module 2, 3 executes its own monitoring routine, in which monitoring is performed for each level plane, and the
2つのアクチュエーターモジュール2、3は、電圧供給部9を用いて車両の搭載電源網からの電気的なエネルギーの供給を受ける。制御線路6は、レベル"ON"の設定による自動車の始動に依存して、アクチュエーターモジュール2、3の活性化と非活性化を制御する。例えばケーブルの断線、ヒューズの溶断、差し込みプラグの脱落等に起因する電圧供給部9の故障の際には、上位に位置する主制御ユニット4がデータ線路5を介して、そのようなケースに該当するアクチュエーターモジュール2、3とのデータ通信の中断によって機能障害を識別し、該当する制御線路のレベルを"OFF"に切り替える。
The two actuator modules 2 and 3 are supplied with electrical energy from the on-board power supply network of the vehicle using the voltage supply unit 9. The control line 6 controls the activation and deactivation of the actuator modules 2 and 3 depending on the start of the vehicle by setting the level “ON”. For example, in the case of a failure of the voltage supply unit 9 due to cable breakage, fuse blowout, plug plug dropout, etc., the
符号の説明
1 クラッチアクチュエータ
2 アクチュエーターモジュール
3 アクチュエーターモジュール
4 主制御ユニット
5 データ線路
6 制御線路
7 副制御ユニット
8 電気モーター
9 電圧供給部
10 出力段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Clutch actuator 2 Actuator module 3
Claims (7)
それぞれ1つの電気モーター(8)と、該電気モーター(8)によって駆動され、それぞれ1つの摩擦クラッチに操作のために作用するレリーズ機構とを備えた少なくとも2つのアクチュエーターモジュール(2,3)と、
前記アクチュエーターモジュール(2,3)の活性化と機能性検査のために上位に位置する主制御ユニット(4)と、
前記主制御ユニット(4)とアクチュエーターモジュールとを相互に接続するデータ線路(5)と、
前記アクチュエーターモジュール(2,3)の活性化と安全遮断のために、前記主制御ユニット(4)と各アクチュエーターモジュール(2,3)との間に設けられた各制御線路(6)とを含んでいる、クラッチアクチュエータにおいて、
制御と安全遮断のための信号が唯一つの制御線路(6)を介して供給されるように構成されていることを特徴とする、クラッチアクチュエータ。 A vehicle clutch actuator (1) for operation of a multi-plate clutch comprising at least two friction clutches,
At least two actuator modules (2, 3) each comprising an electric motor (8) and a release mechanism driven by the electric motor (8), each acting on one friction clutch for operation;
A main control unit (4) located above for activation and functionality testing of the actuator modules (2, 3);
A data line (5) interconnecting the main control unit (4) and the actuator module;
Each of the control lines (6) provided between the main control unit (4) and each actuator module (2, 3) for activating the actuator module (2, 3) and safety shut-off. In the clutch actuator,
Clutch actuator, characterized in that a signal for control and safety shut-off is provided via a single control line (6).
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