WO2018028736A1 - Method for adjusting an actuator device having a magnetic sensor apparatus and an actuator, and actuator device having an actuator and a magnetic sensor apparatus - Google Patents
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Abstract
A method for adjusting an actuator device having a magnetic sensor apparatus and an actuator, said magnetic sensor apparatus having a transducer module with at least one permanent magnet and a sensor module with a first sensor for measuring a rotary angle and a second sensor for counting revolutions, said actuator having an electric motor with a stator and a rotor, wherein the actuator is actuatable between two end positions, wherein the following steps are carried out: fastening the sensor module on part of the stator; mechanically setting the actuator to one end position; applying a setting magnetic field to the sensor module in order to set the second sensor to a maximum revolution count value, and actuator device (100) having an actuator and a magnetic sensor apparatus, said actuator having an electric motor with a stator and a rotor (104), said magnetic sensor apparatus having a transducer module with at least one permanent magnet (112) and a sensor module with a first sensor (114) for measuring a rotary angle and a second sensor (116) for counting revolutions, wherein the actuator device is adjusted according to such a method.
Description
Verfahren zum Justieren einer Aktuatoreinrichtung mit einer Method for adjusting an actuator device with a
Magnetsensorvorrichtung und einem Aktuator und Aktuatoreinrichtung mit einem Aktuator und einer Magnetsensorvorrichtung Magnetic sensor device and an actuator and actuator device with an actuator and a magnetic sensor device
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Justieren einer Aktuatoreinrichtung mit einer Magnetsensorvorrichtung und einem Aktuator, die Magnetsensorvorrichtung aufweisend ein Gebermodul mit wenigstens einem Permanentmagnet sowie ein Sensormodul mit einem ersten Sensor zur Drehwinkelmessung und einem zweiten Sensor zur Umdrehungszählung, der Aktuator aufweisend einen Elektromotor mit einem Stator und einem Rotor, wobei der Aktuator zwischen zwei Endpositionen betätigbar ist. Außerdem betrifft die Erfindung eine Aktuatoreinrichtung mit einem Aktuator und einer Magnetsensorvorrichtung, der Aktuator aufweisend einen Elektromotor mit einem Stator und einem Rotor, die Magnetsensorvorrichtung aufweisend ein Gebermodul mit wenigstens einem Permanentmagnet sowie ein Sensormodul mit einem ersten Sensor zur Drehwinkelmessung und einem zweiten Sensor zur Umdrehungszählung. The invention relates to a method for adjusting an actuator with a magnetic sensor device and an actuator, the magnetic sensor device comprising a transmitter module with at least one permanent magnet and a sensor module with a first sensor for measuring the angle of rotation and a second sensor for counting the revolution, the actuator having an electric motor with a stator and a rotor, wherein the actuator is operable between two end positions. In addition, the invention relates to an actuator device with an actuator and a magnetic sensor device, the actuator having an electric motor with a stator and a rotor, the magnetic sensor device comprising a transmitter module with at least one permanent magnet and a sensor module with a first sensor for rotational angle measurement and a second sensor for counting the revolution.
Aus der DE 10 2013 205 905 A1 ist ein Verfahren bekannt zur Bestimmung und/oder Ansteuerung einer Position eines Elektromotors, insbesondere in einem Kupplungsbe- tätigungssystem eines Kraftfahrzeuges, bei welchem die Position eines Rotors des Elektromotors von einer, außerhalb einer Drehachse des Elektromotors an einem Stator des Elektromotors angeordneten Sensorik abgenommen wird, wobei das von der Sensorik abgenommene Positionssignal von einer Auswerteeinheit ausgewertet wird, wobei das während einer Sinusansteuerung des Elektromotors von der Sensorik ab- gegebene Positionssignal mittels mindestens einem, während einer Blockansteuerung des Elektromotors erfassten Positionssignal plausibilisiert wird. A method is known from DE 10 2013 205 905 A1 for determining and / or controlling a position of an electric motor, in particular in a clutch actuating system of a motor vehicle, in which the position of a rotor of the electric motor is from a position outside a rotational axis of the electric motor Sensor, which is taken from the sensor, is evaluated by an evaluation unit, whereby the position signal output by the sensor during a sinusoidal control of the electric motor is made plausible by means of at least one position signal detected during a block control of the electric motor.
Aus der DE 10 2013 208 986 A1 ist ein Magnetgeberring einer Rotorlagesensorik eines elektrisch kommutierten Motors bekannt, welcher drehfest mit einem Rotor des elektrisch kommutierten Motors verbunden ist und welcher eine vorgegebene Anzahl von Magnetpolen mit einer alternierenden Magnetisierungsrichtung aufweist, bei dem jedes Magnetpolpaar mindestens eine Einbuchtung aufweist.
Aus der DE 10 2013 21 1 041 A1 ist Verfahren bekannt zur Bestimmung einer Position eines Elektromotors, insbesondere in einem Kupplungsbetätigungssystem eines Kraftfahrzeuges, bei welchem ein Positionssignal eines Rotors des Elektromotors von einer, außerhalb einer Drehachse des Elektromotors an einem Stator des Elektromotors angeordneten Sensorik abgenommen wird und von einer Auswerteeinheit hinsichtlich der Position des Elektromotors ausgewertet wird, wobei nach einer Erkennung einer Änderung des Positionssignals eine Kommutierung einer Ansteuerung des Elektromotors ausgelöst wird, wobei nach der Erkennung der Änderung des Positionssignals eine Bestimmung der aktuellen Position des Rotors ausgeführt wird, wobei die Kommu- tierung des Elektromotors in Abhängigkeit von der detektierten aktuellen Position des Rotors ausgelöst wird. From DE 10 2013 208 986 A1 a magnetic encoder ring of a rotor position sensor of an electrically commutated motor is known, which is rotatably connected to a rotor of the electrically commutated motor and which has a predetermined number of magnetic poles with an alternating magnetization direction, wherein each magnetic pole pair at least one indentation having. DE 10 2013 21 1 041 A1 discloses a method for determining a position of an electric motor, in particular in a clutch actuation system of a motor vehicle, in which a position signal of a rotor of the electric motor is taken from a sensor arranged outside a rotation axis of the electric motor on a stator of the electric motor is evaluated by an evaluation unit with respect to the position of the electric motor, wherein after detecting a change in the position signal commutation of a control of the electric motor is triggered, wherein after detecting the change of the position signal, a determination of the current position of the rotor is performed, wherein the Commutation of the electric motor in response to the detected current position of the rotor is triggered.
Aus der DE 10 2013 213 948 A1 ist ein Verfahren bekannt zur Bestimmung einer Position eines Elektromotors, insbesondere in einem Kupplungsbetätigungssystem eines Kraftfahrzeuges, bei welchem ein Positionssignal eines Rotors des Elektromotors von einem, außerhalb einer Drehachse des Elektromotors an einem Stator des Elektromotors angeordneten Sensor abgenommen wird, welches von einer Auswerteeinheit hinsichtlich der Position des Elektromotors ausgewertet wird, wobei im Stillstand des Rotors dieser mit einer Spannung beaufschlagt wird und eine der Position des Rotors entsprechende Antwortreaktion einer Kommutierung des Elektromotors zugeordnet wird. A method is known from DE 10 2013 213 948 A1 for determining a position of an electric motor, in particular in a clutch actuation system of a motor vehicle, in which a position signal of a rotor of the electric motor is taken from a sensor arranged outside a rotation axis of the electric motor on a stator of the electric motor which is evaluated by an evaluation unit with respect to the position of the electric motor, wherein at standstill of the rotor, this is acted upon by a voltage and the position of the rotor corresponding response response of a commutation of the electric motor is assigned.
Aus der DE 10 2013 222 366 A1 ist ein Verfahren bekannt zur Bestimmung und/oder Ansteuerung einer Position eines Elektromotors, insbesondere in einem Kupplungsbe- tätigungssystem eines Kraftfahrzeuges, bei welchem die Position eines Rotors des Elektromotors von einer, außerhalb einer Drehachse des Elektromotors an einem Stator des Elektromotors angeordneten Sensorik abgenommen wird, wobei das von der Sensorik abgenommene Positionssignal von einer Auswerteeinheit ausgewertet wird, wobei das Positionssignal in Abhängigkeit von einer Übertragungsentfernung zwi- sehen Sensorik und Auswerteeinheit bei kurzen Übertragungsentfernungen mittels eines SPI-Protokoll- Signals und/oder bei längeren Übertragungsentfernungen mittels eines PWM-Signals übertragen wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein eingangs genanntes Verfahren zu verbessern. Außerdem liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen eingangs genannten Aktuator baulich und/oder funktional zu verbessern. Die Aufgabe wird gelöst mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 . A method is known from DE 10 2013 222 366 A1 for determining and / or controlling a position of an electric motor, in particular in a clutch actuating system of a motor vehicle, in which the position of a rotor of the electric motor is from a position outside a rotational axis of the electric motor Sensor sensor system is removed, wherein the position signal picked up by the sensor is evaluated by an evaluation unit, the position signal as a function of transmission distance between see sensor and evaluation at short transmission distances by means of an SPI protocol signal and / or longer Transmission distances is transmitted by means of a PWM signal. The invention has for its object to improve a method mentioned above. In addition, the invention has the object, structurally and / or functionally to improve an actuator mentioned above. The object is achieved by a method having the features of claim 1.
Die Aktuatoreinrichtung kann derart justiert werden, dass ein sicheres Erfassen eines Drehwinkels und eine sichere Umdrehungszählung ermöglicht wird. Die Aktuatoreinrichtung kann derart justiert werden, dass ein Erfassungsbereich des zweiten Sensors und ein Aktuatorwegbereich miteinander korreliert werden. Die Aktuatoreinrichtung kann derart justiert werden, dass Toleranzfehler kompensiert werden. The actuator device can be adjusted in such a way that a reliable detection of a rotation angle and a safe revolution counting is made possible. The actuator device can be adjusted such that a detection range of the second sensor and an actuator travel range are correlated with each other. The actuator device can be adjusted in such a way that tolerance errors are compensated.
Das Verfahren kann mithilfe einer Justiervorrichtung durchgeführt werden. Die Justiervorrichtung kann wenigstens einen Einstellmagnet aufweisen. Der Einstellmagnet kann dazu dienen, das Sensormodul mit dem Einstellmagnetfeld zu beaufschlagen. Zum mechanischen Einstellen des Aktuators auf eine vorgegebene Aktuatorposition kann eine Einstellmesseinrichtung verwendet werden. Die Justiervorrichtung kann eine Einstellmesseinrichtung zum mechanischen Einstellen des Aktuators aufweisen. Zum Beaufschlagen des Sensormoduls mit dem Einstellmagnetfeld kann ein externer Einstellmagnet verwendet werden. Das Einstellmagnetfeld kann stärker als ein Magnetfeld des wenigstens einen Permanentmagnets sein. The method can be performed by means of an adjusting device. The adjusting device may have at least one setting magnet. The adjustment magnet can be used to apply the adjustment magnetic field to the sensor module. For mechanically adjusting the actuator to a given actuator position, an adjustment gauge may be used. The adjusting device may have an adjustment measuring device for mechanically adjusting the actuator. For applying the sensor module with the setting magnetic field, an external setting magnet can be used. The adjusting magnetic field may be stronger than a magnetic field of the at least one permanent magnet.
Außerdem wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe gelöst mit einer Aktua- toreinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 4. In addition, the object underlying the invention is achieved with an actuator gate device having the features of claim 4.
Die Aktuatoreinrichtung kann zur Betätigung einer Reibungskupplungsvorrichtung dienen. Die Aktuatoreinrichtung kann zum Beaufschlagen eines Geberzylinders einer hydrostatischen Betätigungsvorrichtung einer Reibungskupplungsvorrichtung dienen. Die hydrostatische Betätigungsvorrichtung kann eine hydraulische Strecke aufweisen. Die hydrostatische Betätigungsvorrichtung kann einen Nehmerzylinder aufweisen. Der Nehmerzylinder kann der Reibungskupplungsvorrichtung zugeordnet sein.
Die Aktuatoreinrichtung kann mithilfe einer elektrischen Kontrollvorrichtung kontrollierbar sein. Die elektrische Kontrollvorrichtung kann ein Steuergerät sein. Die elektrische Kontrollvorrichtung kann ein lokales Aktuatorsteuergerät sein. Die elektrische Kontrollvorrichtung kann eine Rechenvorrichtung aufweisen. Die elektrische Kontrollvorrich- tung kann eine Speichervorrichtung aufweisen. Die elektrische Kontrollvorrichtung kann wenigstens einen elektrischen Signaleingang aufweisen. Die elektrische Kontrollvorrichtung kann wenigstens einen elektrischen Signalausgang aufweisen. Die elektrische Kontrollvorrichtung kann baulich und/oder funktional mit wenigstens einer weiteren elektrischen Kontrollvorrichtung signalleitend verbunden sein. Zur signallei- tenden Verbindung kann ein Bussystem, wie CAN-Bus, dienen. The actuator device can be used to actuate a friction coupling device. The actuator device can be used to act on a master cylinder of a hydrostatic actuating device of a friction coupling device. The hydrostatic actuator may have a hydraulic path. The hydrostatic actuator may comprise a slave cylinder. The slave cylinder may be associated with the friction coupling device. The actuator device may be controllable by means of an electrical control device. The electrical control device may be a controller. The electrical control device may be a local actuator control device. The electrical control device may include a computing device. The electrical control device may comprise a storage device. The electrical control device may have at least one electrical signal input. The electrical control device may have at least one electrical signal output. The electrical control device may be structurally and / or functionally connected to at least one further electrical control device signal-conducting. A bus system, such as a CAN bus, can serve for the signal-carrying connection.
Die Reibungskupplungseinrichtung kann zur Anordnung in einem Antriebsstrang eines Fahrzeugs dienen. Der Antriebsstrang kann wenigstens eine Antriebsmaschine aufweisen. Die wenigstens eine Antriebsmaschine kann eine Brennkraftmaschine sein. Die wenigstens eine Antriebsmaschine kann eine elektrische Maschine sein. Die elektrische Maschine kann als Motor betreibbar sein. Die elektrische Maschine kann als Generator betreibbar sein. Der Antriebsstrang kann eine Reibungskupplungseinrichtung aufweisen. Der Antriebsstrang kann ein Getriebe aufweisen. Das Getriebe kann ein Schaltgetriebe sein. Der Antriebsstrang kann wenigstens ein antreibbares Fahrzeugrad aufweisen. Das Fahrzeugs kann ein Hybridelektrokraftfahrzeug sein. The friction clutch device may be for placement in a drive train of a vehicle. The drive train may have at least one drive machine. The at least one prime mover may be an internal combustion engine. The at least one prime mover may be an electric machine. The electric machine can be operated as a motor. The electric machine can be operated as a generator. The powertrain may include a friction clutch device. The drive train may have a transmission. The transmission can be a manual transmission. The drive train may have at least one drivable vehicle wheel. The vehicle may be a hybrid electric vehicle.
Das Gebermodul kann an dem Aktuator rotorseitig befestigt sein. Das Sensormodul kann an dem Aktuator statorseitig befestigt sein. Das Gebermodul und das Sensormodul können einen Messspalt zur berührungslosen Drehwinkelmessung und Umdre- hungszählung begrenzen. The encoder module can be fastened to the actuator on the rotor side. The sensor module can be attached to the stator on the stator side. The encoder module and the sensor module can limit a measurement gap for contactless rotation angle measurement and revolution counting.
Der erste Sensor kann einen Messbereich von ca. 360° aufweisen. Der erste Sensor kann wenigstens ein Hall-Element aufweisen. Der erste Sensor kann mehrere in Um- fangsrichtung des ersten Sensors verteilt angeordnete Hall-Elemente aufweisen. Der zweite Sensor kann ein GMR-Sensor (Giant-Magneto-Resistance-Sensor) sein. Ein GMR-Sensor ist ein Sensor, der auf dem Giant-Magneto-Resistance-Effekt basiert. Ein GMR-Sensor kann eine Spirale aufweisen. Die Spirale kann Spiralarme aufweisen. Die Spirale kann rautenförmig angeordnet sein. Ein GMR-Sensor kann einen GMR-Schichtstapel aufweisen. Ein GMR-Sensor kann eine Referenzschicht und eine
Sensorschicht aufweisen. Ein Magnetisierungszustand der Sensorschicht kann veränderbar sein. Ein GMR-Sensor kann einen Domänenwandgenerator aufweisen. Der Domänenwandgenerator kann an einem Ende der Spirale angeordnet sein. In dem Domänenwandgenerator können 180°-Domänen erzeugbar sein. Die Domänen kön- nen in die Spirale injizierbar und/oder wieder löschbar sein. Ein Magnetisierungszustand der Spiralarme kann unter Einfluss eines bewegten Magnetfelds veränderbar sein. Ein Magnetisierungszustand der Spiralarme kann veränderbar sein durch Drehen eines Magnetfelds und der Spirale relativ zueinander. Eine Umdrehungsanzahl kann magnetisch speicherbar sein. Eine Drehbewegung kann auch ohne elektrische Spannungsversorgung erfassbar sein. Eine Drehbewegung kann auch ohne elektrische Spannungsversorgung speicherbar sein. Ein elektrischer Widerstandswert der Spirale kann von einem Magnetisierungszustand abhängig sein. Der erste Sensor und der zweite Sensor können auf einer gemeinsamen Leiterplatte angeordnet sein. The first sensor can have a measuring range of approx. 360 °. The first sensor may have at least one Hall element. The first sensor may have a plurality of Hall elements distributed in the circumferential direction of the first sensor. The second sensor may be a GMR sensor (giant magneto-resistance sensor). A GMR sensor is a sensor based on the giant magneto-resistance effect. A GMR sensor can have a spiral. The spiral may have spiral arms. The spiral can be arranged in a diamond shape. A GMR sensor may comprise a GMR layer stack. A GMR sensor can be a reference layer and a Have sensor layer. A magnetization state of the sensor layer may be changeable. A GMR sensor may include a domain wall generator. The domain wall generator may be disposed at one end of the spiral. In the domain wall generator 180 ° domains can be generated. The domains can be injectable into the spiral and / or be erasable again. A magnetization state of the spiral arms can be changeable under the influence of a moving magnetic field. A magnetization state of the spiral arms may be changeable by rotating a magnetic field and the spiral relative to each other. One number of revolutions can be stored magnetically. A rotational movement can also be detected without electrical power supply. A rotational movement can be stored without electrical power supply. An electrical resistance value of the spiral may depend on a magnetization state. The first sensor and the second sensor may be arranged on a common printed circuit board.
Die Aktuatoreinrichtung kann ein Gehäuse aufweisen. Der Stator kann gehäusefest angeordnet sein. Der Rotor kann in dem Gehäuse drehbar gelagert sein. Der Aktuator kann ein Getriebe aufweisen. Das Getriebe kann zum Wandeln einer rotatorischen Bewegung in eine lineare Bewegung dienen. Das Getriebe kann eine Spindelstange aufweisen. Die Spindelstange kann in dem Gehäuse drehbar und axial verlagerbar angeordnet sein. Das Getriebe kann eine Kugelgewindespindel aufweisen. Das Getriebe kann einen Planetenkugelgewindetrieb aufweisen. Das Getriebe kann eine Rollengewindespindel aufweisen. Das Getriebe kann einen Planetenrollengewindetrieb aufweisen. Das Getriebe kann eine Spindelmutter aufweisen. Die Spindelmutter kann mit dem Rotor drehfest verbunden sein. Die Spindelmutter kann in dem Gehäuse drehbar und axial fest gelagert sein. Die Spindelstange kann mit einem Geberzylinder axialbewegungsübertragend verbindbar sein. The actuator device may have a housing. The stator can be arranged fixed to the housing. The rotor may be rotatably mounted in the housing. The actuator may have a transmission. The gear can be used to convert a rotary motion into a linear motion. The transmission may have a spindle rod. The spindle rod can be arranged rotatably and axially displaceably in the housing. The transmission may have a ball screw. The transmission may have a planetary ball screw. The transmission may comprise a roller screw spindle. The transmission may comprise a planetary roller screw. The transmission may have a spindle nut. The spindle nut can be rotatably connected to the rotor. The spindle nut can be rotatably and axially fixedly mounted in the housing. The spindle rod can be connected to a master cylinder so as to be capable of transmitting axial movement.
Zusammenfassend und mit anderen Worten dargestellt ergibt sich somit durch die Erfindung unter anderem ein Verfahren zur Multiturn-Sensor Inbetriebnahme und Kalib- ration mittels äußerem Magnetfeld. Eine Multiturnsensorinformation kann an eine zu messende Wegachse eingestellt werden. Dabei kann durch einen externen magnetischen Impuls - oberhalb einer Sensorschwelle - ein maximaler Zählwert eingestellt werden.
Eine Prozedur kann sich auf ein (Weg)-Messsystem beziehen, welches einen magnetischen 360°-Winkelsensor beinhaltet, der in der Lage ist, ein B-Feld in seiner Stärke in allen drei Raumrichtungen zu erfassen. Daneben kann ein Multiturn-Sensor bestehen, welcher in der Lage ist, durch einen GMR-Effekt aufgrund magnetischer Domä- nenübergänge ganze Umdrehungen der Wegachse auszugeben, wobei diese Information auch nach einem Versorgungsspannungsverlust bestehen bleibt. Beide Sensoren können eine Winkellage eines Sensormagneten durch eine Orientation dessen B-Feldes zu diesen Sensoren detektieren. Ein Apparat, an welchem der Wegsensor zur Anwendung kommt, kann bestehen aus einer Platine, welche die Sensoren bein- haltet, und einem mechanischen Teil, dessen Spindelumdrehung bzw. dessen Hubinformation erfasst werden soll. Bei einem initialen Zusammenfügen beider Module soll einmalig der Sensor auf eine Weginformation einer Mechanik abgeglichen werden. Die Wegachse soll kleiner als ein Überdeckungsbereich des Sensors sein, damit es während eines Betriebs nicht zu Verstellvorgängen zwischen Sensor und Wegstrecke (Gesamtdrehwinkel) der Mechanik kommen kann. Dies wäre der Fall, wenn der Ge- samterfassungswinkel des Multiturn-Sensors überfahren wird, so dass, je nachdem wie viele Umdrehungen der Sensor in eine Drehrichtung überfahren wird, bei einer anschließenden Richtungsumkehr der Drehrichtung der Punkt ab der Umkehr als neuer Nullpunkt interpretiert würde, sodass eine Ursprungskalibration der Wegachse verstellt wäre. Hieraus würden sich beim Betrieb des Apparats Verstellvorgänge ergeben, die vom Sensor hinsichtlich eines Gesamthubes falsch interpretiert werden (zu kleiner oder zu großer Hub als tatsächlich vorhanden). Ziel der Prozedur kann es sein, die Sensorinformation (Umdrehungszahl) mit einem zuvor unbekannten Kalibrierpunkt zu verbinden. In summary and in other words, the invention thus provides, inter alia, a method for multiturn sensor commissioning and calibration by means of an external magnetic field. A multi-turn sensor information can be set to a path axis to be measured. It can be set by an external magnetic pulse - above a sensor threshold - a maximum count. A procedure may refer to a (path) measuring system which includes a 360 ° magnetic angle sensor capable of detecting a B-field in its magnitude in all three spatial directions. In addition, there may be a multi-turn sensor which is capable of outputting entire revolutions of the path axis by means of a GMR effect due to magnetic domain transitions, this information also remaining after a supply voltage loss. Both sensors can detect an angular position of a sensor magnet by an orientation of its B-field to these sensors. An apparatus on which the displacement sensor is used may consist of a circuit board which contains the sensors and a mechanical part whose spindle revolution or stroke information is to be detected. In the case of an initial assembly of both modules, the sensor is to be adjusted once to a path information of a mechanical system. The path axis should be smaller than a coverage area of the sensor, so that it can not come to adjustment operations between sensor and distance (total rotation angle) of the mechanism during operation. This would be the case if the overall detection angle of the multiturn sensor is run over, so that, depending on how many revolutions the sensor is overtravelled in a direction of rotation, the point would be interpreted as a new zero point from the reversal in a subsequent reversal of the direction of rotation, so that a source calibration of the path axis would be adjusted. This would result in adjusting the operation of the apparatus, which are interpreted by the sensor with regard to a total stroke wrong (too small or too large stroke than actually available). The aim of the procedure may be to connect the sensor information (number of revolutions) to a previously unknown calibration point.
Sensor und Mechanik können folgendermaßen zueinander kalibriert/ausgelegt werden: Sensor and mechanics can be calibrated / configured as follows:
Eine Linearachse kann auf einen Endpunkt, beispielsweise einen ersten Anschlag, gefahren werden. A linear axis can be moved to an end point, for example a first stop.
- Ein starkes externes Magnetfeld kann auf den Sensor gerichtet werden. - A strong external magnetic field can be directed to the sensor.
Dadurch kann ein maximaler Zählwert gesetzt werden. Dieser Zählwert kann direkt dem Anschlag des Linearsystems zugeordnet werden. This allows a maximum count to be set. This count value can be assigned directly to the stop of the linear system.
Ein Überfahren des Anschlags in Richtung überdrehen - mehr als maximale Umdrehungszahl - kann unzulässig sein.
In eine entgegensetzte Richtung kann nun bis zu einem Zählwert von 0 gefahren werden. Overrunning the stop in direction overrunning - more than maximum number of revolutions - can be inadmissible. In an opposite direction can now be driven to a count of 0.
Mit der Erfindung wird ein Justieren einer Aktuatoreinrichtung ermöglicht. Eine Inbe- triebnahme wird ermöglicht. In initiales Zusammenfügen einer Magnetsensorvorrichtung und eines Aktuators wird ermöglicht. Ein Abgleichen einer Magnetsensorvorrichtung auf eine Weginformation einer Mechanik wird ermöglicht. Ein Referenzieren eines Sensorsignals auf einer Linearachse wird ermöglicht. Ein unbeabsichtigtes Verstellen während eines Betriebs wird verhindert. Eine Fehlinterpretation einer Aktuator- bewegung wird verhindert. Ein einwandfreies Feststellen eines Drehwinkels und eine einwandfreie Umdrehungszählung werden gewährleistet. With the invention, an adjustment of an actuator device is made possible. A commissioning is possible. Initial assembly of a magnetic sensor device and an actuator is enabled. A matching of a magnetic sensor device to a path information of a mechanism is made possible. Referencing a sensor signal on a linear axis is made possible. Unintentional adjustment during operation is prevented. A misinterpretation of an actuator movement is prevented. A perfect determination of a rotation angle and a perfect revolution count are guaranteed.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf eine Figur näher beschrieben. Aus dieser Beschreibung ergeben sich weitere Merkmale und Vorteile. Konkrete Merkmale dieses Ausführungsbeispiels können allgemeine Merkmale der Erfindung darstellen. Mit anderen Merkmalen verbundene Merkmale dieses Ausführungsbeispiels können auch einzelne Merkmale der Erfindung darstellen. An embodiment of the invention will be described in more detail with reference to a figure. From this description, further features and advantages. Concrete features of this embodiment may represent general features of the invention. Features associated with other features of this embodiment may also represent individual features of the invention.
Fig. 1 zeigt schematisch und beispielhaft eine Aktuatoreinrichtung 100. Die Aktuatoreinrichtung 100 weist einen Aktuator mit einem Elektromotor und eine justiert an dem Aktuator befestigte Magnetsensorvorrichtung mit einem Gebermodul und einem Sensormodul auf. Die Aktuatoreinrichtung 100 dient zum Beaufschlagen eines Geberzylinders einer hydrostatischen Betätigungsvorrichtung einer Reibungskupplungsvorrichtung eines Kraftfahrzeugs. Der Aktuator weist ein Gehäuse 102 auf. Der Elektromotor weist einen Stator und einen Rotor 104 auf. Der Stator ist gehäusefest angeordnet. Der Rotor 104 ist in dem Gehäuse 102 drehbar gelagert. Der Aktuator weist einen Spindeltrieb mit einer Spindelmutter 106 und einer Spindelstange 108 auf. Der Spindeltrieb dient zum Wandeln einer rotatorischen Bewegung des Rotors 104 in eine lineare Bewegung der Spindelstange 108. Die Spindelstange 108 ist mit einem Kolben 1 10 des hier nicht näher dargestellten Geberzylinders axialbewegungsübertragend verbunden.
Das Gebermodul der Magnetsensorvorrichtung weist Permanentmagnete 1 12 auf und ist an dem Rotor 104 des Elektromotors fest angeordnet. Vorliegend sind die Permanentmagnete 1 12 eingepresst. Das Sensormodul der Magnetsensorvorrichtung ist gehäusefest angeordnet. Das Sensormodul weist einen ersten Sensor 1 14 zur Drehwin- kelmessung und einen zweiten Sensor 1 16 zur Umdrehungszählung auf. Der erste Sensor 1 14 weist Hall-Elemente auf und kann Drehwinkel bis 360° sowie eine Stärke eines B-Felds erfassen. Der zweite Sensor 1 16 ist ein GMR-Sensor mit Zählfunktion. Die Sensoren 1 14, 1 16 sind auf einer gemeinsamen Leiterplatte 1 18 angeordnet. 1 shows schematically and by way of example an actuator device 100. The actuator device 100 has an actuator with an electric motor and an adjusted magnetic sensor device attached to the actuator with a transmitter module and a sensor module. The actuator device 100 serves to act on a master cylinder of a hydrostatic actuating device of a friction coupling device of a motor vehicle. The actuator has a housing 102. The electric motor has a stator and a rotor 104. The stator is fixed to the housing. The rotor 104 is rotatably supported in the housing 102. The actuator has a spindle drive with a spindle nut 106 and a spindle rod 108. The spindle drive is used to convert a rotational movement of the rotor 104 into a linear movement of the spindle rod 108. The spindle rod 108 is axiallybewegungsübertragend connected to a piston 1 10 of the donor cylinder not shown here. The transmitter module of the magnetic sensor device has permanent magnets 1 12 and is fixed to the rotor 104 of the electric motor. In the present case, the permanent magnets 1 12 are pressed. The sensor module of the magnetic sensor device is arranged fixed to the housing. The sensor module has a first sensor 1 14 for Drehwin- kelmessung and a second sensor 1 16 for counting the revolution. The first sensor 1 14 has Hall elements and can detect angles of rotation of up to 360 ° and a strength of a B-field. The second sensor 1 16 is a GMR sensor with counting function. The sensors 1 14, 1 16 are arranged on a common printed circuit board 1 18.
Zum Justieren der Aktuatoreinrichtung 100 wird zunächst das Sensormodul statorsei- tig befestigt. Nachfolgend wird der Aktuator auf die maximale Endposition 124 eingestellt. Nachfolgend wird der zweite Sensor 1 16 mit einem starken externen Einstellmagnetfeld beaufschlagt und damit auf einen maximalen Zählwert gesetzt. Nachfolgend werden die maximale Endposition 124 und der maximale Zählwert einander zugeordnet. To adjust the actuator device 100, the sensor module is first attached to the stator. Subsequently, the actuator is set to the maximum end position 124. Subsequently, the second sensor 1 16 is acted upon by a strong external setting magnetic field and thus set to a maximum count. Subsequently, the maximum end position 124 and the maximum count are assigned to each other.
Die Aktuatoreinrichtung 100 ist damit derart justiert, dass ein Aktuatorweg 120 innerhalb eines Zählbereichs 122 des zweiten Sensors 1 16 liegt und der Zählbereich 122 auch in der maximale Endposition 124 und in der minimalen Endposition 126 des Ak- tuators nicht verlassen wird. Das Sensorsignal ist auf einer Linearachse referenziert.
The actuator device 100 is thus adjusted such that an actuator travel 120 lies within a counting range 122 of the second sensor 16 and the counting range 122 is not left even in the maximum end position 124 and in the minimum end position 126 of the actuator. The sensor signal is referenced on a linear axis.
Bezuqszeichenliste LIST OF REFERENCES
100 Aktuatoreinrichtung 100 actuator device
102 Gehäuse 102 housing
104 Rotor 104 rotor
106 Spindelmutter 106 spindle nut
108 Spindelstange 108 spindle rod
1 10 Kolben 1 10 piston
1 12 Permanentmagnet 1 12 permanent magnet
1 14 erster Sensor 1 14 first sensor
1 16 zweiter Sensor 1 16 second sensor
1 18 Leiterplatte 1 18 circuit board
120 Aktuatorweg 120 actuator travel
122 Messbereich 122 measuring range
124 erste Endposition, maximale Endposition 124 first end position, maximum end position
126 zweite Endposition, minimale Endposition
126 second end position, minimum end position
Claims
1 . Verfahren zum Justieren einer Aktuatoreinrichtung mit einer 1 . Method for adjusting an actuator device with a
Magnetsensorvorrichtung und einem Aktuator, die Magnetsensorvorrichtung aufweisend ein Gebermodul mit wenigstens einem Permanentmagnet (1 12) sowie ein Sensormodul mit einem ersten Sensor (1 14) zur Drehwinkelmessung und einem zweiten Sensor (1 16) zur Umdrehungszählung, der Aktuator aufweisend einen Elektromotor mit einem Stator und einem Rotor (104), wobei der Aktuator zwischen zwei Endpositionen betätigbar ist, dadurch Magnetic sensor device and an actuator, the magnetic sensor device comprising a transmitter module with at least one permanent magnet (1 12) and a sensor module with a first sensor (1 14) for the rotation angle measurement and a second sensor (1 16) for counting the revolution, the actuator having an electric motor with a stator and a rotor (104), wherein the actuator is operable between two end positions
gekennzeichnet, dass folgende Schritte durchgeführt werden: characterized in that the following steps are performed:
- statorseitiges Befestigen des Sensormoduls, stator-side fastening of the sensor module,
- mechanischen Einstellen des Aktuators auf eine Endposition und - mechanical adjustment of the actuator to an end position and
- Beaufschlagen des Sensormoduls mit einem Einstellmagnetfeld, um den zweiten Sensor (1 16) auf einen maximalen Umdrehungszählwert einzustellen. - Applying the sensor module with a setting magnetic field to set the second sensor (1 16) to a maximum revolution count.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zum 2. The method according to claim 1, characterized in that for
Beaufschlagen des Sensormoduls mit dem Einstellmagnetfeld ein externer Einstellmagnet verwendet wird. Applying the sensor module with the setting magnetic field, an external setting magnet is used.
3. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einstellmagnetfeld stärker als ein Magnetfeld des wenigstens einen Permanentmagnets (1 12) ist. 3. The method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the setting magnetic field is stronger than a magnetic field of the at least one permanent magnet (1 12).
4. Aktuatoreinrichtung (100) mit einem Aktuator und einer 4. actuator device (100) with an actuator and a
Magnetsensorvorrichtung, der Aktuator aufweisend einen Elektromotor mit einem Stator und einem Rotor (104), die Magnetsensorvorrichtung aufweisend ein Gebermodul mit wenigstens einem Permanentmagnet (1 12) sowie ein Sensormodul mit einem ersten Sensor (1 14) zur Drehwinkelmessung und einem zweiten Sensor (1 16) zur Umdrehungszählung, dadurch Magnetic sensor device, the actuator comprising an electric motor with a stator and a rotor (104), the magnetic sensor device comprising a transmitter module having at least one permanent magnet (1 12) and a sensor module with a first sensor (1 14) for the rotation angle measurement and a second sensor (16 ) to the revolution count, thereby
gekennzeichnet, dass die Aktuatoreinrichtung gemäß eines Verfahrens nach
wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche justiert ist. characterized in that the actuator device according to a method according to at least one of the preceding claims is adjusted.
Aktuatoreinrichtung (100) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Sensor (1 14) wenigstens ein Hall-Element aufweist. Actuator device (100) according to claim 4, characterized in that the first sensor (1 14) has at least one Hall element.
Aktuatoreinrichtung (100) nach wenigstens einem der Ansprüche 4 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Sensor (1 16) ein GMR-Sensor ist.
Actuator device (100) according to at least one of claims 4 to 5, characterized in that the second sensor (1 16) is a GMR sensor.
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Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102008037975A1 (en) * | 2007-08-27 | 2009-03-05 | Institut Für Photonische Technologien E.V. | Magnetic revolution counter |
| US20120181958A1 (en) * | 2009-07-31 | 2012-07-19 | Antoine Chabaud | Commutated electric drive and method for controlling a commutated electric motor |
| DE102011007147A1 (en) * | 2011-04-11 | 2012-10-11 | Robert Bosch Gmbh | Electronically commutated electric motor with rotor position detection with interference field compensation |
| DE102013205905A1 (en) | 2012-04-25 | 2013-10-31 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Method and device for determining and / or controlling a position of an electric motor, in particular in a clutch actuation system of a motor vehicle |
| DE102013208986A1 (en) | 2012-06-11 | 2013-12-12 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Magnetic encoder ring of a rotor position sensor of an electrically commutated electric motor |
| DE102013213948A1 (en) | 2012-08-02 | 2014-02-06 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Method for determining a position of an electric motor, in particular in a clutch actuation system of a motor vehicle |
| DE102013222366A1 (en) | 2012-11-22 | 2014-05-22 | Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg | Method for determining and / or controlling a position of an electric motor |
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| DE102013222184A1 (en) * | 2013-10-31 | 2015-04-30 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Device for determining the absolute position of a linear actuator |
-
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-
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Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102008037975A1 (en) * | 2007-08-27 | 2009-03-05 | Institut Für Photonische Technologien E.V. | Magnetic revolution counter |
| US20120181958A1 (en) * | 2009-07-31 | 2012-07-19 | Antoine Chabaud | Commutated electric drive and method for controlling a commutated electric motor |
| DE102011007147A1 (en) * | 2011-04-11 | 2012-10-11 | Robert Bosch Gmbh | Electronically commutated electric motor with rotor position detection with interference field compensation |
| DE102013205905A1 (en) | 2012-04-25 | 2013-10-31 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Method and device for determining and / or controlling a position of an electric motor, in particular in a clutch actuation system of a motor vehicle |
| DE102013208986A1 (en) | 2012-06-11 | 2013-12-12 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Magnetic encoder ring of a rotor position sensor of an electrically commutated electric motor |
| DE102013213948A1 (en) | 2012-08-02 | 2014-02-06 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Method for determining a position of an electric motor, in particular in a clutch actuation system of a motor vehicle |
| DE102013222366A1 (en) | 2012-11-22 | 2014-05-22 | Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg | Method for determining and / or controlling a position of an electric motor |
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| DE102013222184A1 (en) * | 2013-10-31 | 2015-04-30 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Device for determining the absolute position of a linear actuator |
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