WO2018036582A1 - Motor vehicle actuator having a high-resolution absolute sensor - Google Patents

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WO2018036582A1
WO2018036582A1 PCT/DE2017/100645 DE2017100645W WO2018036582A1 WO 2018036582 A1 WO2018036582 A1 WO 2018036582A1 DE 2017100645 W DE2017100645 W DE 2017100645W WO 2018036582 A1 WO2018036582 A1 WO 2018036582A1
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Jürgen GERHART
Peter Greb
Lászlo Mán
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Schaeffler Technologies AG & Co. KG
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    • F16H25/2252Planetary rollers between nut and screw

Definitions

  • the present invention relates to a motor vehicle actuator / actuator, such as a clutch actuator or a gear actuator, with a stator, to which a rotor is flow-dependent rotatable to a rotational movement by an adjusting movement, such as a longitudinal movement of an actuating element, such as a spindle / threaded spindle / spindle rod, to force / effect, wherein an absolute sensor, by means of which the absolute position of the actuating element or the rotor is determined, is used.
  • a modular actuator concept for clutch actuators is known, in particular clutch and / or transmission actuators, in which a modular concept is proposed.
  • an electric motor with a universal flange is provided.
  • An electro-hydraulic or electromechanical actuation path can then be connected via this flange.
  • a clutch and / or a gear setting device can then be actuated.
  • the motor housing may still have a receptacle for a pressure sensor.
  • the object of the invention is achieved in a generic motor vehicle actuator in that a control is used to specify the direction of rotation of the rotor, which uses / sets the value provided by the absolute sensor.
  • a motor actuator provided with a rotor and stator (electric motor) according to the invention and equipped with an absolute sensor can already accomplish this task by determining the rotor angular position directly or indirectly at standstill via this absolute sensor and from the sensor Control is used to specify the direction of rotation, whereupon an immediate start of the engine in the desired direction of rotation is possible.
  • further electronic / electrical components for accurate angular position determination via inductance measurement, such as Hall Sensors omitted resulting in a cost savings and beyond a reduction in space or space requirements.
  • the controller is designed so that it selects the direction of rotation of the rotor relative to the stator in dependence on the displacement direction of the adjusting element.
  • the adjustment can move in the desired direction / move / twist.
  • the absolute sensor is such a high-resolution sensor that a conclusion on the real angular position of the rotor to the stator is possible.
  • the real angular position can be detected with sufficient accuracy that the control, after evaluating this absolute value (signal), can approach the rotor relative to the stator from standstill in the desired direction.
  • a correspondingly predetermined by the controller energization allows the rotor to the stator current flow dependent rotate in a predetermined direction.
  • the absolute sensor is preferably designed as an absolute angle sensor or as an absolute path sensor.
  • the absolute angle sensor can determine an absolute angle or an absolute angular position, in particular of the rotor relative to the stator, in order to pass on a real angular position of the rotor to the controller, which corresponds to a relative position of rotor to stator.
  • This relative position is determined so well by the absolute angle sensor, that by a predetermined by the control / controlled (time-dependent) current flow, the direction of rotation is predetermined for starting / for a rotary movement.
  • An absolute path sensor may also be used to unambiguously match one (absolute) path position in an angular recalculation from an absolute path signal of an absolute path sensor in combination with a particularly steep-pitched rotational-linear gear or rotational-linear interaction )
  • Angular position can be assigned to obtain an absolute angle of the rotor to the stator. This absolute angle again corresponds with sufficient accuracy to a relative, real angular position of the rotor to the stator.
  • the absolute sensor is designed so that it determines the relative position of designed as a threaded spindle / spindle rod control element to him.
  • a rotary-linear gear for example with a threaded spindle as an actuator, is a proven device to interpret a motor vehicle actuator with an axially movable actuator.
  • the threaded spindle has a linear slope and / or gradient.
  • a gradient-loyal rotational-linear gear is used in the motor vehicle actuator or the motor vehicle actuator has such a gradient-true rotational-linear gear for actuating.
  • the threaded spindle is free of play with a nut engaged and / or free of play with planets in operative engagement.
  • a determined absolute value is not falsified or has an absolute value of a high quality with a correspondingly high resolution in order to correspond to a real angular position of the rotor to the stator or get close enough accurate.
  • the actuator is part of a transmission.
  • the gear is designed as a (synchronized) Planetenannalzgewindespindel (SPWG / PWG).
  • This Planetenannalzgewindespindel is a proven actuator with a rotor and a stator in which a rotational rotary motion is transferred to a linear translation by means of the Planetenracelzgewindespindel, and which can be made compact.
  • a rotor angular position is determined directly or indirectly at a standstill in order to start a rotational movement of the rotor in the desired direction from a standstill.
  • the motor vehicle actuator is designed / designed as a modular clutch actuator (MCA).
  • MCA modular clutch actuator
  • an electrohydraulic or electromechanical actuation path can be connected, as required, by means of which a modular clutch actuator, for example, can actuate a clutch or a transmission setting device.
  • the invention relates to an increase in dynamics and availability optimization for a (motor vehicle) actuator in which a sensorless electric motor is used. By evaluating absolute value signals, the motor can be approached from standstill in the desired direction without otherwise required induction regulations and the necessary components.
  • the absolute angle sensor (or the angular recalculation of an absolute path sensor) provides a correspondingly good angular resolution and thus the rotor position available to make the energization of the corresponding coil directly for fast start in the desired direction.
  • the invention provides to use an already existing Absolutweg- or absolute angle sensor of the actuator in order to determine the relative position of the rotor at least so precisely that a starting of the motor in the right direction is possible. A use of this sensor for commutation is not provided.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section of a motor vehicle actuator with an absolute angle sensor with a Planetenskylzgewindespindel.
  • Fig. 2 in longitudinal section a motor vehicle actuator with an absolute displacement sensor and a threaded spindle.
  • FIG. 1 shows a motor vehicle actuator 1 according to the invention, which has a substantially annular stator 2 with coils, to which an internal rotor 3 is rotatable, to a with the rotor 3 (via a rotary gear) in operative engagement threaded spindle / Spindle rod 4, which serves as an actuator, to move longitudinally or linearly.
  • An absolute sensor 5 which is implemented as an absolute angle sensor 5 'and the absolute angle of the rotor 3 determined relative to the stator 2, transmits / transfers this determined value / this absolute angle to a controller. 6
  • a magnetic ring 7 is arranged as a signal transmitter / sensor detection part on an end face, circumferentially about its axis of rotation or about the axis of the threaded spindle 4.
  • the radial distance of the absolute angle sensor 5 'to the axis of rotation of the rotor 3 or to the axis of the threaded spindle 4 and the radial distance of the magnetic ring 7 to the axis of rotation of the rotor 3 and the axis of the threaded spindle 4 are approximately equal.
  • a (ring) section of the magnet ring 7 is always located in the region or in the immediate axial vicinity of the absolute angle sensor 5 'during a rotation of the rotor 3 and allows conclusions to be drawn about the rotational movement and the absolute, real angular position of the rotor 3 by the absolute angle sensor 5'.
  • the absolute angle sensor 5 ' has such a high resolution that a sufficiently accurate position of the rotor 3 relative to the stator 2 can be determined via the magnet ring 7, which is attached to the rotor 3. It can be determined as an absolute angle, which corresponds to the real (absolute) angular position of the rotor 3.
  • the controller 6 can derive a relative position of the rotor 3 relative to the stator 2, for example via a stored table or characteristic curve in the control for a relation of absolute angular position to relative position from the rotor 3 to the stator 2, so that the Control 6 depending on the determined absolute angular position or possibly determined therefrom relative position of the rotor 3, the (initial) energization of the coils of the coils of the stator 2 can make such a way to approach the rotor 3 in a predetermined direction of rotation and then rotate.
  • the motor vehicle actuator 1 uses in this embodiment, a Planetenskylzgewindespindel (PWG) 10 as gradual true rotational-linear gear to convert a rotational movement of the rotor 3 in a linear movement of the threaded spindle 4 / implement.
  • the threaded spindle 4 is rotatably connected at one axial end 1 1 with a guide nut 13, which a Has polygonal outer profile for a rotationally fixed and axial guidance to the housing 9.
  • the threaded spindle 4 radially on the outside an external thread 14 which is in engagement with a plurality of planets 12 of the Planetenracelzgewindespindel 10, which rotate upon rotation of the rotor 3 in engagement.
  • a rotation of the rotor 3 leads to a rotation of the Planetendoilzgewindespindel 10.
  • the rotation of the Planetenracelzgewindespindel 10 Via the threaded engagement between the axially fixed Planetendoilzgewindespindel 10 and the non-rotatable threaded spindle 4, the rotation of the Planetenracelzgewindespindel 10 to an axial (translational) displacement of the threaded spindle 4 along its longitudinal axis and an axial stroke of the Threaded spindle 4.
  • the external thread 14 of the threaded spindle 4 has a linear thread, so that via the Planetenskylzgewindespindel 10, which is used as gradual true rotary linear gear, if a reference point / zero point of the threaded spindle 4 is known, based on the absolute angle detected by the absolute angle sensor 5 'absolute angular position Also, an (absolute) linear position of the threaded spindle 4 and the axial position of the threaded spindle 4 can be determined. For this purpose, a relationship of the (absolute) angular position of the rotor 3 to the (absolute) linear position of the threaded spindle 4 is stored in the control 6.
  • the relationship between angular position and linear position can again be stored in particular in the form of a table or a characteristic in the controller 6.
  • the relative position of the rotor 3 to the stator 2 are determined to realize a start / turn of the rotor 3 in a predetermined direction of rotation, and on the other hand, an absolute linear position of the threaded spindle 4 of the motor vehicle actuator 1 for a Actuation be determined.
  • the absolute path sensor 5" is designed as a sensor module in this variant, which is parallel to the axis of rotation of the rotor 3 and to the axis of the threaded spindle 4 and is arranged radially outside the threaded spindle 4 in the housing 9.
  • a magnet 7 'as a signal generator is fixed rigidly and without play, which moves with the threaded spindle 4.
  • the magnet 7 ' provides a unique magnetic field for the longitudinally extending absolute path sensor 5 "The absolute path or the absolute position of the magnet 7' and thus the threaded spindle 4 can be determined by the absolute path sensor 5" with high resolution.
  • a gradual rotation-linear gear 15 converts a rotational movement of the rotor 3 into a linear movement of the threaded spindle 4.
  • the threaded spindle 4 in turn has a linear external thread 14.
  • About the unique assignment of the position / the absolute path of the threaded spindle 4 by the gradient-faithful rotary-linear gear and the play-free design of all action interventions of the rotary-linear gear 15 can by means of an angle calculation on the controller 6, in which the relationship of the absolute angular position of the rotor 3 is deposited to the absolute linear position of the threaded spindle 4, an absolute angle, which corresponds to a real (absolute) angular position of the rotor 3 of the rotary-linear gear 15, are determined.
  • the direction of rotation of the rotor 3 can be predetermined in order to be able to start directly in the desired direction by a predetermined energization of the coils.
  • a relative angular position of the rotor 3 to the stator 2 can be determined indirectly by means of the control 6 in this motor actuator 1 by direct determination of the absolute path of the threaded spindle 4 in order to approach the rotor 3 in the predetermined direction.
  • the actuator does not necessarily have a translatory, but can also perform a rotational movement.
  • an external thread 14 of a threaded spindle 4 does not necessarily have to be constant, but can be adapted via different pitches in different sections in the axial direction in accordance with the tasks of the actuator. The only condition is and remains that ultimately an absolute angle or an absolute angular position of the rotor 3 can be assigned to the stator 2 via the rotary linear gear ultimately an absolute path of the control element.
  • One Motor vehicle actuator 1 according to the invention may of course be designed as a modular clutch actuator (MCA) in order to provide a high level of flexibility for various fields of application or further developments.
  • MCA modular clutch actuator
  • an optical marking for example by means of a circumferential or longitudinal optical identification code, which is detected by an optical detection device as an absolute sensor 5 and used as an absolute value provided to the control 6.
  • the controller 6 can be any controller, in particular electrotechnical, which is designed to use the value set by the absolute sensor 5 and to offset the rotor 3, which is rotatable relative to the stator 2, selectively in a predetermined rotational direction in a predetermined rotational direction.

Abstract

The invention relates to a motor vehicle actuator (1), such as a clutch actuator (1) or a transmission actuator (1), comprising a stator (2), relative to which a rotor (3) can be rotated in accordance with current flow in order to force an adjusting motion, for example a longitudinal motion, of an actuating element (4), such as a spindle, by means of a rotational motion, wherein an absolute sensor (5), by means of which the absolute position of the actuating element (4) is determined, is used and wherein a controller (6) is used to specify the direction of rotation of the rotor (3), which controller uses the value provided by the absolute sensor (5).

Description

Kraftfahrzeugaktor mit hochauflösendem Absolutsensor  Motor vehicle actuator with high-resolution absolute sensor
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kraftfahrzeugaktor / Aktor, wie einen Kupplungsaktor oder einen Getriebeaktor, mit einem Stator, zu dem ein Rotor stromflussabhängig verdrehbar ist, um durch eine Drehbewegung eine Verstellbewegung, etwa eine Längsbewegung, eines Stellelementes, wie einer Spindel / Gewindespindel / Spindelstange, zu erzwingen / zu bewirken, wobei ein Absolutsensor, mittels dessen die Absolutposition des Stellelementes oder des Rotors ermittelt ist, eingesetzt ist. The present invention relates to a motor vehicle actuator / actuator, such as a clutch actuator or a gear actuator, with a stator, to which a rotor is flow-dependent rotatable to a rotational movement by an adjusting movement, such as a longitudinal movement of an actuating element, such as a spindle / threaded spindle / spindle rod, to force / effect, wherein an absolute sensor, by means of which the absolute position of the actuating element or the rotor is determined, is used.
Aus der WO 2015/1 17 612 A2 ist ein Aktor mit einer Planetenwälzgewindespindel (PWG) bekannt, insbesondere für die Betätigung einer Kupplung eines Fahrzeuges, wobei mit einer Gewindespindel mehrere Planetenrollen in Eingriff stehen, die mit einem die Planetenrollen umringenden Hohlrad kämmen, wobei die Planetenrollen an beiden Enden in einem Planetenrollenträger positioniert sind und die Planetenträger drehfest mit einer, das Hohlrad umringenden und an beiden Enden radial nach innen weisenden Hülse abgestützt sind, wobei erfindungsgemäß die Hülse und die darin abgestützten Planetenträger axial festgelegt und mit einem Rotor eines Antriebes drehfest verbunden und um eine Drehachse antreibbar sind, die Gewindespindel drehfest abgestützt ist und die Gewindespindel bei Rotation des Rotors und der in der Hülse abgestützten Planetenträger einen axialen Hub vollführt. Dabei sind rotorseitig ein Signalgeber und statorseitig ein Drehsensor angeordnet. From WO 2015/1 17 612 A2 an actuator with a Planetenwälzgewindespindel (PWG) is known, in particular for the actuation of a clutch of a vehicle, with a threaded spindle a plurality of planetary gears are engaged, which mesh with a planetary rollers surrounding ring gear, wherein the Planetary rollers are positioned at both ends in a planetary roller carrier and the planet carrier rotatably supported with a, the ring gear and radially inwardly pointing at both ends sleeve, according to the invention, the sleeve and the planet carrier supported therein axially fixed and rotatably connected to a rotor of a drive and can be driven about an axis of rotation, the threaded spindle is rotatably supported and the threaded spindle performs an axial stroke upon rotation of the rotor and the planet carrier supported in the sleeve. In this case, the rotor side, a signal generator and a stator sensor rotation are arranged.
Ebenso ist aus der WO 2015/149 775 A1 ein modulares Aktorkonzept für Kupplungsaktoren bekannt, insbesondere Kupplungs- und / oder Getriebeaktoren, bei dem ein modulares Konzept vorgeschlagen wird. Hierfür ist ein E-Motor mit einem universalen Flansch vorgesehen. Über diesen Flansch kann dann eine elektrohydraulische oder elektromechanische Betätigungsstrecke angeschlossen werden. Mittels des so entstandenen Aktors kann dann eine Kupplung und / oder eine Getriebestelleinrichtung betätigt werden. Insbesondere für die Verwendung für einen elektrohydraulischen Aktor kann das Motorgehäuse noch eine Aufnahme für einen Drucksensor aufweisen. Ein Problem des aktuellen Stands der Technik ist, dass bei bürstenlosen Motoren ohne Kommutierungssensoren die Winkeleinstellung des Rotors im Stillstand zunächst nicht bekannt ist. Dadurch kann der Motor zwar angefahren werden, jedoch ist die Drehrichtung nicht vorhersagbar. Es ist möglich, den Motor (auf Verdacht) anfahren zu lassen und aufgrund seiner Reaktion (Drehrichtung) zu bestimmen, ob die Richtung korrekt ist oder ob die Drehrichtung geändert werden muss. Bei Aktoren für Kraftfahrzeuge ist diese Methode jedoch prinzipbedingt meist nicht erlaubt und sie benötigt Zeit. Zum Anfahren ist es also notwendig, die relative Stellung des Rotors zum Stator, bzw. zu den Spulen zu kennen, wenn man keine Richtungsumkehr in Kauf nehmen will oder kann. Likewise, from WO 2015/149 775 A1 a modular actuator concept for clutch actuators is known, in particular clutch and / or transmission actuators, in which a modular concept is proposed. For this purpose, an electric motor with a universal flange is provided. An electro-hydraulic or electromechanical actuation path can then be connected via this flange. By means of the actuator thus created, a clutch and / or a gear setting device can then be actuated. In particular, for use for an electro-hydraulic actuator, the motor housing may still have a receptacle for a pressure sensor. A problem of the current state of the art is that in brushless motors without commutation sensors, the angular adjustment of the rotor at standstill is initially unknown. As a result, the engine can be approached, but the direction of rotation is unpredictable. It is possible to start the engine (on suspicion) and determine by its reaction (direction of rotation) whether the direction is correct or whether the direction of rotation must be changed. In actuators for motor vehicles, however, this method is usually not allowed by principle and it takes time. To start it is therefore necessary to know the relative position of the rotor to the stator, or to the coils, if you do not want to accept reversal in direction or can.
Eine Alternative ist die Bestimmung der Induktivität der Spulen im Stillstand und darüber die Bestimmung der Rotorstellung, um den Motor aus dem Stillstand heraus in der gewünschten Richtung anfahren zu lassen. Dies erfordert jedoch zusätzliche, kostenintensive elektronische Bauteile und die Bestimmung der Rotorstellung erfordert ebenso Zeit. An alternative is the determination of the inductance of the coils at standstill and, moreover, the determination of the rotor position in order to start the engine in the desired direction from a standstill. However, this requires additional, expensive electronic components and the determination of the rotor position also requires time.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, die Nachteile aus dem Stand der Technik abzustellen und wenigstens zu mindern und insbesondere einen Aktor für ein Kraftfahrzeug / Kraftfahrzeugaktor zur Verfügung zu stellen, der eine Drehrichtung des Rotors zum Stator im Stillstand vorbestimmen und steuern kann. It is therefore an object of the invention to remedy the drawbacks of the prior art and at least to reduce and in particular to provide an actuator for a motor vehicle / Kraftfahrzeugaktor available that can predetermine and control a direction of rotation of the rotor to the stator at a standstill.
Die Aufgabe der Erfindung wird bei einem gattungsgemäßen Kraftfahrzeugaktor dadurch gelöst, dass eine Steuerung zum Vorgeben der Drehrichtung des Rotors eingesetzt ist, die jenen vom Absolutsensor gestellten Wert verwendet / nutzt. The object of the invention is achieved in a generic motor vehicle actuator in that a control is used to specify the direction of rotation of the rotor, which uses / sets the value provided by the absolute sensor.
Es hat sich überraschenderweise herausgestellt, dass ein mit einem Rotor und Stator (E-Motor) versehener erfindungsgemäßer Kraftfahrzeugaktor, der mit einem Absolutsensor ausgestattet ist, bereits diese Aufgabe erfüllen kann, indem über diesen Absolutsensor die Rotorwinkelposition direkt oder indirekt im Stillstand bestimmt und von der Steuerung zum Vorgeben der Drehrichtung verwendet wird, woraufhin ein sofortiges Anfahren des Motors in der gewünschten Drehrichtung möglich ist. Auf diese Weise können weitere elektronische / elektrische Bauteile zur genauen Winkelpositionsbestimmung über Induktivitätsmessung, beispielsweise Hall- Sensoren, entfallen, wodurch sich eine Kostenersparnis und darüber hinaus eine Verringerung des Flächen- bzw. Bauraumbedarfs ergibt. It has surprisingly been found that a motor actuator provided with a rotor and stator (electric motor) according to the invention and equipped with an absolute sensor can already accomplish this task by determining the rotor angular position directly or indirectly at standstill via this absolute sensor and from the sensor Control is used to specify the direction of rotation, whereupon an immediate start of the engine in the desired direction of rotation is possible. In this way, further electronic / electrical components for accurate angular position determination via inductance measurement, such as Hall Sensors omitted, resulting in a cost savings and beyond a reduction in space or space requirements.
Weiter kann ein Zeitverlust beim Anfahren aus dem Stillstand gegenüber Aktoren mit Rotor und Stator mit Kommutierungssensoren vermieden werden. Auch können so Auslegungsprobleme bei einer Auslegung des Magnetkreises auf mehrere Sensoren vermieden werden. Die Dynamik und die Verfügbarkeit des Kraftfahrzeugaktors werden deutlich verbessert. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend erläutert. Furthermore, a loss of time during startup from standstill compared to actuators with rotor and stator with commutation sensors can be avoided. Also so interpretation problems can be avoided in a design of the magnetic circuit to multiple sensors. The dynamics and availability of the motor vehicle actuator are significantly improved. Advantageous embodiments are claimed in the subclaims and are explained below.
Es ist zweckmäßig, wenn die Steuerung so ausgelegt ist, dass sie die Drehrichtung des Rotors relativ zum Stator in Abhängigkeit von der Verschieberichtung des Verstellelements wählt. Bei vielen Kraftfahrzeugaktoren ist es notwendig, dass eine Verschieberichtung des Verstellelements eingehalten wird, da eine Richtungsumkehr nicht erlaubt oder nicht möglich ist. Über eine gewählte Drehrichtung des Rotors relativ zum Stator lässt sich das Verstellelement in die gewünschte Richtung bewegen / verschieben / verdrehen. It is expedient if the controller is designed so that it selects the direction of rotation of the rotor relative to the stator in dependence on the displacement direction of the adjusting element. In many automotive actuators, it is necessary that a displacement direction of the adjusting element is maintained, since a reversal of direction is not allowed or not possible. About a selected direction of rotation of the rotor relative to the stator, the adjustment can move in the desired direction / move / twist.
Weiter ist es von Vorteil, wenn der Absolutsensor ein so hochauflösender Sensor ist, dass ein Rückschluss auf die reale Winkellage des Rotors zum Stator ermöglicht ist. Durch einen solch hochauflösenden Absolutsensor kann die reale Winkellage hinreichend genau erfasst werden, dass die Steuerung nach Auswertung dieses Absolutwerts(-Signals) den Rotor gegenüber dem Stator aus dem Stillstand heraus in der gewünschten Richtung anfahren kann. Eine entsprechend durch die Steuerung vorgegebene Bestromung lässt den Rotor zum Stator stromflussabhängig in eine vorbestimmte Richtung drehen. Vorzugsweise ist der Absolutsensor als Absolutwinkelsensor oder als Absolutwegesensor ausgelegt. Der Absolutwinkelsensor kann einen absoluten Winkel bzw. eine absolute Winkellage, insbesondere des Rotors gegenüber dem Stator, bestimmen, um eine reale Winkellage des Rotors an die Steuerung weiterzugeben, welcher einer relativen Lage von Rotor zu Stator entspricht. Diese relative Lage ist durch den Absolutwinkelsensor so gut bestimmt, dass durch einen durch die Steuerung vorgegebenen / gesteuerten (zeitabhängigen) Stromfluss die Drehrichtung zum Anfahren / für eine Drehbewegung vorgegeben ist. Es kann ebenso ein Absolutwegesensor verwendet werden, um bei einer Winkelrückrechnung aus einem Absolutweg-Signal eines Absolutwegesensors in Kombination mit einem, insbesondere steigungstreuem, Rotations-Linear-Getriebe oder Rotations-Linear- Zusammenspiel, bei dem eine (absolute) Wegposition eindeutig einer (absoluten) Winkelposition zugeordnet werden kann, einen Absolutwinkel des Rotors zum Stator zu erhalten. Dieser Absolutwinkel entspricht wieder hinreichend genau einer relativen, realen Winkellage des Rotors zum Stator. Furthermore, it is advantageous if the absolute sensor is such a high-resolution sensor that a conclusion on the real angular position of the rotor to the stator is possible. By means of such a high-resolution absolute sensor, the real angular position can be detected with sufficient accuracy that the control, after evaluating this absolute value (signal), can approach the rotor relative to the stator from standstill in the desired direction. A correspondingly predetermined by the controller energization allows the rotor to the stator current flow dependent rotate in a predetermined direction. The absolute sensor is preferably designed as an absolute angle sensor or as an absolute path sensor. The absolute angle sensor can determine an absolute angle or an absolute angular position, in particular of the rotor relative to the stator, in order to pass on a real angular position of the rotor to the controller, which corresponds to a relative position of rotor to stator. This relative position is determined so well by the absolute angle sensor, that by a predetermined by the control / controlled (time-dependent) current flow, the direction of rotation is predetermined for starting / for a rotary movement. An absolute path sensor may also be used to unambiguously match one (absolute) path position in an angular recalculation from an absolute path signal of an absolute path sensor in combination with a particularly steep-pitched rotational-linear gear or rotational-linear interaction ) Angular position can be assigned to obtain an absolute angle of the rotor to the stator. This absolute angle again corresponds with sufficient accuracy to a relative, real angular position of the rotor to the stator.
Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, wenn der Absolutsensor so ausgelegt ist, dass er die Relativlage des als Gewindespindel / Spindelstange ausgelegten Stellelementes zu ihm bestimmt. Ein Rotations-Linear-Getriebe, beispielsweise mit einer Gewindespindel als Stellelement, ist eine bewährte Vorrichtung, um einen Kraftfahrzeugaktor mit einem axialbeweglichen Stellelement auszulegen. Über eine Lagebestimmung der Gewindespindel gegenüber dem Sensor lässt sich insbesondere eine absolute Position der Gewindespindel und weiter ein Absolutwinkel des Rotors gegenüber dem Stator ermitteln / bestimmen / berechnen. Über die Relativlage des als Gewindespindel ausgelegten Stellelementes kann der Absolutsensor also eine reale Winkellage des Rotors zum Stator ermitteln. It has proven to be expedient if the absolute sensor is designed so that it determines the relative position of designed as a threaded spindle / spindle rod control element to him. A rotary-linear gear, for example with a threaded spindle as an actuator, is a proven device to interpret a motor vehicle actuator with an axially movable actuator. By determining the position of the threaded spindle relative to the sensor, in particular an absolute position of the threaded spindle and further an absolute angle of the rotor relative to the stator can be determined / determined / calculated. On the relative position of the control element designed as a threaded spindle, the absolute sensor can thus determine a real angular position of the rotor to the stator.
Vorzugsweise besitzt die Gewindespindel eine lineare Steigung und / oder ist steigungstreu. Preferably, the threaded spindle has a linear slope and / or gradient.
Insbesondere wird ein steigungstreues Rotations-Linear-Getriebe in dem Kraftfahrzeugaktor eingesetzt bzw. weist der Kraftfahrzeugaktor ein solches steigungstreues Rotations-Linear-Getriebe zum Aktuieren auf. Hierdurch wird eine eindeutige Zuordnung von Absolutweg / -position zu Absolutwinkel erreicht und der Absolutsensor kann über die Steigungstreue wieder eine Winkellage des Rotors zum Stator bestimmen. In particular, a gradient-loyal rotational-linear gear is used in the motor vehicle actuator or the motor vehicle actuator has such a gradient-true rotational-linear gear for actuating. As a result, an unambiguous assignment of the absolute path / position to the absolute angle is achieved and the absolute sensor can again determine an angular position of the rotor relative to the stator via the gradient accuracy.
Weiter ist es von Vorteil, wenn die Gewindespindel spielfrei mit einer Mutter in Eingriff steht und / oder spielfrei mit Planeten im Wirkeingriff steht. Durch diese Spielfreiheit wird ein ermittelter Absolutwert nicht verfälscht bzw. weist ein Absolutwert eine hohe Güte mit einer entsprechend hohen Auflösung auf um einer realen Winkellage des Rotors zum Stator zu entsprechen bzw. hinreichend genau nahezukommen. Vorzugsweise ist das Stellelement ein Teil eines Getriebes. Durch eine direkte Bestimmung der Absolutposition des Stellelements, welches ein Teil eines Getriebes ist, lassen sich unter anderem weitere Messfehler, wie Anbindungsmessfehler oder Übertragungsmessfehler, vermeiden. Es ist zweckmäßig, wenn das Getriebe als (synchronisierte) Planetenwälzgewindespindel (SPWG / PWG) ausgelegt ist. Diese Planetenwälzgewindespindel ist ein bewährter Aktor mit einem Rotor und einem Stator, bei dem eine rotatorische Drehbewegung in eine lineare Translation mittels der Planetenwälzgewindespindel übertragen wird, und welche kompakt gestaltet werden kann. Eine Rotorwinkellage wird direkt oder indirekt im Stillstand bestimmt, um eine Drehbewegung des Rotors in der gewünschten Richtung aus dem Stillstand heraus zu starten. Further, it is advantageous if the threaded spindle is free of play with a nut engaged and / or free of play with planets in operative engagement. Through this freedom of play a determined absolute value is not falsified or has an absolute value of a high quality with a correspondingly high resolution in order to correspond to a real angular position of the rotor to the stator or get close enough accurate. Preferably, the actuator is part of a transmission. By a direct determination of the absolute position of the actuating element, which is part of a transmission, it is possible, inter alia, to avoid further measuring errors, such as connection measuring errors or transmission measuring errors. It is expedient if the gear is designed as a (synchronized) Planetenwälzgewindespindel (SPWG / PWG). This Planetenwälzgewindespindel is a proven actuator with a rotor and a stator in which a rotational rotary motion is transferred to a linear translation by means of the Planetenwälzgewindespindel, and which can be made compact. A rotor angular position is determined directly or indirectly at a standstill in order to start a rotational movement of the rotor in the desired direction from a standstill.
Es ist zweckmäßig, wenn der Kraftfahrzeugaktor als modularer Kupplungsaktor (MCA) ausgeführt / ausgelegt ist. Durch dieses modulare Konzept kann je nach Bedarf eine elektrohydraulische oder elektromechanische Betätigungsstrecke angeschlossen werden, mittels derer ein modularer Kupplungsaktor beispielsweise eine Kupplung oder eine Getriebestelleinrichtung betätigen kann. Die Erfindung betrifft mit anderen Worten eine Dynamiksteigerung und eine Verfügbarkeitsoptimierung für einen (Kraftfahrzeug-)Aktor, in welchem ein sensorloser E-Motor zum Einsatz kommt. Durch die Auswertung von Absolutwert-Signalen kann der Motor aus dem Stillstand ohne ansonsten notwendige Induktionsbestimmungen und die dafür notwendigen Bauteile in der gewünschten Richtung angefahren werden. Bedingung ist lediglich, dass der Absolutwinkelsensor (bzw. die Winkelrückrechnung aus einem Absolutwegesensor) eine entsprechend gute Winkelauflösung und damit der Rotorstellung zur Verfügung stellt, um zum schnellen Anfahren in der gewünschten Richtung die Bestromung der entsprechenden Spulen direkt vornehmen zu können. Zur Vermeidung von zusätzlichen Bauteilen sieht die Erfindung vor, einen bereits vorhandenen Absolutweg- oder Absolutwinkelsensor des Aktors zu verwenden, um die Relativposition des Rotors wenigstens so genau zu bestimmen, dass ein Starten des Motors in die richtige Richtung möglich ist. Eine Verwendung dieses Sensors zum Kommutieren ist nicht vorgesehen. Für die Verwendung eines Absolutwegesensors ist ein steigungstreues Rotations-Linear-Getriebe wie eine (synchronisierte) Planetenwälzgewindespindel (SPWG / PWG) notwendig, da nur dann ein eindeutiger Zusammenhang zwischen Linearposition eines Aktorelements und der Rotorstellung besteht. Die Idee ist also einen Absolutsensor (z. B. Multiturn) mit so hoher Auflösung zu verwenden, dass auf die hochauflösenden Hallsensoren verzichtet werden kann. Der Vorteil besteht in kostentechnischen und technischen Auslegungsvorteilen, da z.B. der Magnetkreis auf nur einen Sensor optimiert werden kann. Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele mit Hilfe von Figuren näher erläutert. Es zeigen: It is expedient if the motor vehicle actuator is designed / designed as a modular clutch actuator (MCA). As a result of this modular concept, an electrohydraulic or electromechanical actuation path can be connected, as required, by means of which a modular clutch actuator, for example, can actuate a clutch or a transmission setting device. In other words, the invention relates to an increase in dynamics and availability optimization for a (motor vehicle) actuator in which a sensorless electric motor is used. By evaluating absolute value signals, the motor can be approached from standstill in the desired direction without otherwise required induction regulations and the necessary components. The only condition is that the absolute angle sensor (or the angular recalculation of an absolute path sensor) provides a correspondingly good angular resolution and thus the rotor position available to make the energization of the corresponding coil directly for fast start in the desired direction. To avoid additional components, the invention provides to use an already existing Absolutweg- or absolute angle sensor of the actuator in order to determine the relative position of the rotor at least so precisely that a starting of the motor in the right direction is possible. A use of this sensor for commutation is not provided. For the use of an absolute displacement sensor, a true-pitch rotation-linear gear such as a (synchronized) Planetenwälzgewindespindel (SPWG / PWG) is necessary because only then there is a clear relationship between the linear position of an actuator element and the rotor position. The idea is to use an absolute sensor (eg multiturn) with such a high resolution that the high-resolution Hall sensors can be dispensed with. The advantage lies in cost-technical and technical design advantages, since, for example, the magnetic circuit can be optimized to only one sensor. The invention will be explained in more detail below with reference to preferred embodiments with the aid of figures. Show it:
Fig.1 im Längsschnitt einen Kraftfahrzeugaktor mit einem Absolutwinkelsensor mit einer Planetenwälzgewindespindel. 1 shows a longitudinal section of a motor vehicle actuator with an absolute angle sensor with a Planetenwälzgewindespindel.
Fig. 2 im Längsschnitt einen Kraftfahrzeugaktor mit einem Absolutwegesensor und einer Gewindespindel. Fig. 2 in longitudinal section a motor vehicle actuator with an absolute displacement sensor and a threaded spindle.
Die Figuren sind schematischer Natur und sollen nur dem Verständnis der Erfindung dienen. Gleiche Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Die Merkmale der verschiedenen Ausführungsbeispiele können untereinander ausgetauscht werden. The figures are schematic in nature and are intended only to aid understanding of the invention. Identical elements are provided with the same reference numerals. The features of the various embodiments can be interchanged.
Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugaktor 1 , der einen im Wesentlichen ringförmig aufgebauten Stator 2 mit Spulen aufweist, zu dem ein innenliegender Rotor 3 verdrehbar ist, um eine mit dem Rotor 3 (über ein Rotations- Linear-Getriebe) in Wirkeingriff stehende Gewindespindel / Spindelstange 4, welche als Stellelement dient, längs bzw. linear zu verschieben. Ein Absolutsensor 5, welcher als ein Absolutwinkelsensor 5' ausgeführt ist und den Absolutwinkel des Rotors 3 relativ zum Stator 2 ermittelt, überträgt / übergibt diesen ermittelten Wert / diesen Absolutwinkel an eine Steuerung 6. 1 shows a motor vehicle actuator 1 according to the invention, which has a substantially annular stator 2 with coils, to which an internal rotor 3 is rotatable, to a with the rotor 3 (via a rotary gear) in operative engagement threaded spindle / Spindle rod 4, which serves as an actuator, to move longitudinally or linearly. An absolute sensor 5 which is implemented as an absolute angle sensor 5 'and the absolute angle of the rotor 3 determined relative to the stator 2, transmits / transfers this determined value / this absolute angle to a controller. 6
An dem Rotor 3 ist an einer Stirnseite, umlaufend um dessen Drehachse bzw. um die Achse der Gewindespindel 4, ein Magnetring 7 als Signalgeber / Sensorerfassungsteil angeordnet. Der radiale Abstand des Absolutwinkelsensors 5' zur Drehachse des Rotors 3 bzw. zur Achse der Gewindespindel 4 und der radiale Abstand des Magnetrings 7 zur Drehachse des Rotors 3 bzw. zur Achse der Gewindespindel 4 sind in etwa gleich groß. Ein (Ring-)Abschnitt des Magnetrings 7 befindet sich bei einer Drehung des Rotors 3 stets im Bereich bzw. in unmittelbarer axialer Nähe des Absolutwinkelsensors 5' und erlaubt Rückschlüsse auf die Drehbewegung und die absolute, reale Winkelposition des Rotors 3 durch den Absolutwinkelsensor 5'. Weiter ist der Absolutwinkelsensor 5' auf einer Platine 8, insbesondere senkrecht zur Drehachse des Rotors 3 bzw. zur Achse der Gewindespindel 4, angebracht, welche innerhalb eines Gehäuses 9 des Kraftfahrzeugaktors 1 angeordnet ist. On the rotor 3, a magnetic ring 7 is arranged as a signal transmitter / sensor detection part on an end face, circumferentially about its axis of rotation or about the axis of the threaded spindle 4. The radial distance of the absolute angle sensor 5 'to the axis of rotation of the rotor 3 or to the axis of the threaded spindle 4 and the radial distance of the magnetic ring 7 to the axis of rotation of the rotor 3 and the axis of the threaded spindle 4 are approximately equal. A (ring) section of the magnet ring 7 is always located in the region or in the immediate axial vicinity of the absolute angle sensor 5 'during a rotation of the rotor 3 and allows conclusions to be drawn about the rotational movement and the absolute, real angular position of the rotor 3 by the absolute angle sensor 5'. , Next, the absolute angle sensor 5 'on a board 8, in particular perpendicular to the axis of rotation of the rotor 3 and to the axis of the threaded spindle 4, mounted, which is disposed within a housing 9 of the motor vehicle actuator 1.
Der Absolutwinkelsensor 5' hat eine so hohe Auflösung, dass über den Magnetring 7, welcher am Rotor 3 angebracht ist, eine hinreichend genaue Lage des Rotors 3 gegenüber dem Stator 2 bestimmt werden kann. Es kann so ein Absolutwinkel ermittelt werden, welcher der realen (Absolut-) Winkellage des Rotors 3 entspricht. Die Steuerung 6 kann anhand der ermittelten Absolutwinkellage des Rotors 3 eine relative Position des Rotors 3 gegenüber dem Stator 2 ableiten, beispielsweise über eine hinterlegte Tabelle oder Kennlinie in der Steuerung für eine Beziehung Absolutwinkellage zu relativer Position vom Rotors 3 zum Stator 2, so dass die Steuerung 6 in Abhängigkeit der ermittelten Absolutwinkellage bzw. ggf. daraus ermittelten relativen Position des Rotors 3 die (Anfangs-)Bestromung der Spulen der Spulen des Stators 2 derart vornehmen kann, um den Rotor 3 in eine vorbestimmte Drehrichtung anfahren und anschließend drehen zu lassen. Der Kraftfahrzeugaktor 1 nutzt in dieser Ausführungsform eine Planetenwälzgewindespindel (PWG) 10 als steigungstreues Rotations-Linear- Getriebe, um eine Drehbewegung des Rotors 3 in eine Linearbewegung der Gewindespindel 4 umzuwandeln / umzusetzen. Die Gewindespindel 4 ist dafür an einem axialen Ende 1 1 drehfest mit einer Führungsmutter 13 verbunden, welche ein Mehrkantaußenprofil für eine drehfeste und axiale Führung zum Gehäuse 9 aufweist. Ebenso weist die Gewindespindel 4 radial außenseitig ein Außengewinde 14 auf, das mit mehreren Planeten 12 der Planetenwälzgewindespindel 10, welche sich bei Rotation des Rotors 3 drehen, in Eingriff steht. Eine Drehung des Rotors 3 führt zu einer Drehung der Planetenwälzgewindespindel 10. Über den Gewindeeingriff zwischen der axial festen Planetenwälzgewindespindel 10 und der drehfesten Gewindespindel 4 die Drehung der Planetenwälzgewindespindel 10 zu einer axialen (translatorischen) Verschiebung der Gewindespindel 4 entlang ihrer Längsachse und einen axialen Hub der Gewindespindel 4. The absolute angle sensor 5 'has such a high resolution that a sufficiently accurate position of the rotor 3 relative to the stator 2 can be determined via the magnet ring 7, which is attached to the rotor 3. It can be determined as an absolute angle, which corresponds to the real (absolute) angular position of the rotor 3. Based on the determined absolute angular position of the rotor 3, the controller 6 can derive a relative position of the rotor 3 relative to the stator 2, for example via a stored table or characteristic curve in the control for a relation of absolute angular position to relative position from the rotor 3 to the stator 2, so that the Control 6 depending on the determined absolute angular position or possibly determined therefrom relative position of the rotor 3, the (initial) energization of the coils of the coils of the stator 2 can make such a way to approach the rotor 3 in a predetermined direction of rotation and then rotate. The motor vehicle actuator 1 uses in this embodiment, a Planetenwälzgewindespindel (PWG) 10 as gradual true rotational-linear gear to convert a rotational movement of the rotor 3 in a linear movement of the threaded spindle 4 / implement. The threaded spindle 4 is rotatably connected at one axial end 1 1 with a guide nut 13, which a Has polygonal outer profile for a rotationally fixed and axial guidance to the housing 9. Likewise, the threaded spindle 4 radially on the outside an external thread 14 which is in engagement with a plurality of planets 12 of the Planetenwälzgewindespindel 10, which rotate upon rotation of the rotor 3 in engagement. A rotation of the rotor 3 leads to a rotation of the Planetenwälzgewindespindel 10. Via the threaded engagement between the axially fixed Planetenwälzgewindespindel 10 and the non-rotatable threaded spindle 4, the rotation of the Planetenwälzgewindespindel 10 to an axial (translational) displacement of the threaded spindle 4 along its longitudinal axis and an axial stroke of the Threaded spindle 4.
Das Außengewinde 14 der Gewindespindel 4 weist ein lineares Gewinde auf, so dass über die Planetenwälzgewindespindel 10, welche als steigungstreues Rotations- Linear-Getriebe eingesetzt ist, wenn ein Referenzpunkt / Nullpunkt der Gewindespindel 4 bekannt ist, anhand der durch den Absolutwinkelsensor 5' ermittelten Absolutwinkellage auch eine (Absolut-) Linearposition der Gewindespindel 4 bzw. die axiale Lage der Gewindespindel 4 bestimmt werden kann. Hierfür ist in der Steuerung 6 eine Beziehung der (Absolut-)Winkellage des Rotors 3 zur (Absolut- )Linearposition der Gewindespindel 4 hinterlegt. Die Beziehung von Winkellage zu Linearposition kann wieder insbesondere in Form einer Tabelle oder einer Kennlinie in der Steuerung 6 hinterlegt sein. So kann erfindungsgemäß mit nur einem Absolutwinkelsensor 5' einerseits die relative Lage des Rotors 3 zum Stator 2 bestimmt werden, um ein Anfahren / Drehen des Rotors 3 in einer vorbestimmten Drehrichtung zu realisieren, und andererseits eine absolute Linearposition der Gewindespindel 4 des Kraftfahrzeugaktors 1 für eine Aktuierung bestimmt werden. The external thread 14 of the threaded spindle 4 has a linear thread, so that via the Planetenwälzgewindespindel 10, which is used as gradual true rotary linear gear, if a reference point / zero point of the threaded spindle 4 is known, based on the absolute angle detected by the absolute angle sensor 5 'absolute angular position Also, an (absolute) linear position of the threaded spindle 4 and the axial position of the threaded spindle 4 can be determined. For this purpose, a relationship of the (absolute) angular position of the rotor 3 to the (absolute) linear position of the threaded spindle 4 is stored in the control 6. The relationship between angular position and linear position can again be stored in particular in the form of a table or a characteristic in the controller 6. Thus, according to the invention with only one absolute angle sensor 5 'on the one hand, the relative position of the rotor 3 to the stator 2 are determined to realize a start / turn of the rotor 3 in a predetermined direction of rotation, and on the other hand, an absolute linear position of the threaded spindle 4 of the motor vehicle actuator 1 for a Actuation be determined.
Fig. 2 zeigt einen Kraftfahrzeugaktor 1 einer zweiten Ausführungsvariante mit einem als Absolutwegesensor 5" ausgeführten Absolutsensor 5, der eine axiale (Linear-) Position der Gewindespindel 4 bestimmen kann. Der Absolutwegesensor 5" ist in dieser Variante als Sensorbaustein ausgeführt, welcher parallel zur Rotationsachse des Rotors 3 und zur Achse der Gewindespindel 4 liegt und radial außerhalb der Gewindespindel 4 in dem Gehäuse 9 angeordnet ist. An dem vom Rotor 3 wegweisenden axialen Ende der Gewindespindel 4 ist ein Magnet 7' als Signalgeber starr und spielfrei fixiert, welcher sich mit der Gewindespindel 4 bewegt. Der Magnet 7' stellt ein eindeutiges Magnetfeld für den sich in Längsrichtung erstreckenden Absolutwegesensor 5" bereit. Der Absolutweg bzw. die absolute Position des Magneten 7' und damit der Gewindespindel 4 kann durch den Absolutwegesensor 5" hochauflösend ermittelt werden. 2 shows a motor vehicle actuator 1 of a second embodiment variant with an absolute sensor 5 designed as an absolute path sensor 5 "which can determine an axial (linear) position of the threaded spindle 4. The absolute path sensor 5" is designed as a sensor module in this variant, which is parallel to the axis of rotation of the rotor 3 and to the axis of the threaded spindle 4 and is arranged radially outside the threaded spindle 4 in the housing 9. At the end facing away from the rotor 3 axial end of the threaded spindle 4, a magnet 7 'as a signal generator is fixed rigidly and without play, which moves with the threaded spindle 4. The magnet 7 'provides a unique magnetic field for the longitudinally extending absolute path sensor 5 "The absolute path or the absolute position of the magnet 7' and thus the threaded spindle 4 can be determined by the absolute path sensor 5" with high resolution.
Ein steigungstreues Rotations-Linear-Getriebe 15 wandelt dabei eine Drehbewegung des Rotors 3 in eine lineare Bewegung der Gewindespindel 4 um. Die Gewindespindel 4 weist wiederum ein lineares Außengewinde 14 auf. Über die eindeutige Zuordnung der Position / des Absolutweges der Gewindespindel 4 durch das steigungstreue Rotations-Linear-Getriebe und der spielfreien Ausgestaltung aller Wirkeingriffe des Rotations-Linear-Getriebes 15 kann mit Hilfe einer Winkelrückrechnung über die Steuerung 6, in welcher die Beziehung der absoluten Winkellage des Rotors 3 zu der absoluten Linearposition der Gewindespindel 4 hinterlegt ist, ein Absolutwinkel, welcher einer realen (Absolut-) Winkellage des Rotors 3 des Rotations-Linear- Getriebes 15 entspricht, ermittelt werden. Über eine Rückrechnung der Steuerung 6 über die dort hinterlegte Beziehung von Absolutwinkel zu relativen Winkel von Rotor 3 zu Stator 2, kann die Drehrichtung des Rotors 3 vorbestimmt werden, um ein Anfahren in der gewünschten Richtung durch eine vorbestimmte Bestromung der Spulen direkt vornehmen zu können. Mit dem einen Absolutwegesensor 5" kann in diesem Kraftfahrzeugaktor 1 also durch eine direkte Bestimmung des Absolutweges der Gewindespindel 4 darüber hinaus indirekt mittels der Steuerung 6 eine relative Winkellage des Rotors 3 zum Stator 2 ermittelt werden, um den Rotor 3 in der vorbestimmten Richtung anzufahren. A gradual rotation-linear gear 15 converts a rotational movement of the rotor 3 into a linear movement of the threaded spindle 4. The threaded spindle 4 in turn has a linear external thread 14. About the unique assignment of the position / the absolute path of the threaded spindle 4 by the gradient-faithful rotary-linear gear and the play-free design of all action interventions of the rotary-linear gear 15 can by means of an angle calculation on the controller 6, in which the relationship of the absolute angular position of the rotor 3 is deposited to the absolute linear position of the threaded spindle 4, an absolute angle, which corresponds to a real (absolute) angular position of the rotor 3 of the rotary-linear gear 15, are determined. By means of a retroactive calculation of the control 6 via the relation of absolute angle to relative angle between rotor 3 and stator 2 stored there, the direction of rotation of the rotor 3 can be predetermined in order to be able to start directly in the desired direction by a predetermined energization of the coils. With the one absolute path sensor 5 ", a relative angular position of the rotor 3 to the stator 2 can be determined indirectly by means of the control 6 in this motor actuator 1 by direct determination of the absolute path of the threaded spindle 4 in order to approach the rotor 3 in the predetermined direction.
Es ist natürlich auch möglich, den Rotor 3 direkt oder ein drehfest mit dem Rotor 3 verbundenes Element als Stellelement zu verwenden. Somit muss das Stellelement nicht zwangsläufig eine translatorische, sondern kann ebenso eine rotatorische Bewegung ausführen. Auch muss ein Außengewinde 14 einer Gewindespindel 4 nicht unbedingt gleichbleibend sein, sondern kann über unterschiedliche Steigungen in unterschiedlichen Abschnitten in Axialrichtung entsprechend den Aufgaben des Aktors angepasst werden. Einzige Bedingung ist und bleibt, dass über das Rotations-Linear- Getriebe letztlich einem Absolutweg des Stellelements eindeutig ein Absolutwinkel bzw. eine Absolut-Winkellage des Rotors 3 zum Stator 2 zugeordnet werden kann. Ein erfindungsgemäßer Kraftfahrzeugaktor 1 kann natürlich als modularer Kupplungsaktor (MCA) ausgeführt sein, um eine hohe Flexibilität für verschiedene Anwendungsbereiche oder Weiterentwicklungen bereitzustellen. It is of course also possible to use the rotor 3 directly or a rotatably connected to the rotor 3 element as an actuating element. Thus, the actuator does not necessarily have a translatory, but can also perform a rotational movement. Also, an external thread 14 of a threaded spindle 4 does not necessarily have to be constant, but can be adapted via different pitches in different sections in the axial direction in accordance with the tasks of the actuator. The only condition is and remains that ultimately an absolute angle or an absolute angular position of the rotor 3 can be assigned to the stator 2 via the rotary linear gear ultimately an absolute path of the control element. One Motor vehicle actuator 1 according to the invention may of course be designed as a modular clutch actuator (MCA) in order to provide a high level of flexibility for various fields of application or further developments.
Weiter ließe sich statt des Magnetrings 7 oder des Magnets 7' auch eine optische Markierung, beispielsweise mittels eines umlaufenden oder längsgezogenen optischen Erkennungs-Codes realisieren, welcher von einem optischen Erfassungsgerät als Absolutsensor 5 erfasst wird und als ein der Steuerung 6 bereitgestellter Absolutwert verwendet wird. Furthermore, instead of the magnet ring 7 or the magnet 7 ', it would also be possible to realize an optical marking, for example by means of a circumferential or longitudinal optical identification code, which is detected by an optical detection device as an absolute sensor 5 and used as an absolute value provided to the control 6.
Die Steuerung 6 kann eine beliebige Steuerung sein, insbesondere elektrotechnische, die dafür ausgelegt ist, den vom Absolutsensor 5 gestellten Wert zu verwenden und den zum Stator 2 verdrehbaren Rotor 3 stromflussabhängig gezielt in eine vorbestimmte Drehbewegung in eine vorbestimmte Drehrichtung zu versetzen. The controller 6 can be any controller, in particular electrotechnical, which is designed to use the value set by the absolute sensor 5 and to offset the rotor 3, which is rotatable relative to the stator 2, selectively in a predetermined rotational direction in a predetermined rotational direction.
Bezugszeichenliste Kraftfahrzeugaktor Motor vehicle actuator
Stator  stator
Rotor  rotor
Stellelement  actuator
Absolutsensor absolute probe
' AbsolutwinkelsensorAbsolute-angle sensor
" Absolutwegesensor "Absolute displacement sensor
Steuerung  control
Signalgeber / Sensorerfassungsteil / Magnetring ' Magnet  Signaling device / Sensor detection part / Magnetic ring 'Magnet
Platine  circuit board
Gehäuse casing
0 Planetenwälzgewindespindel0 planetary roller screw
1 Axiales Ende1 axial end
2 Planeten2 planets
3 Führungsmutter3 guide nut
4 Außengewinde 4 external threads
5 Rotations-Linear-Getriebe 5 rotary linear gear

Claims

Patentansprüche claims
1 . Kraftfahrzeugaktor (1 ) mit einem Stator (2), zu dem ein Rotor (3) stromflussabhängig verdrehbar ist, um durch eine Drehbewegung eine Verstellbewegung eines Stellelementes (4) zu erzwingen, wobei ein Absolutsensor (5), mittels dessen die Absolutposition des Stellelementes (4) ermittelt ist, eingesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerung (6) zum Vorgeben der Drehrichtung des Rotors (3) eingesetzt ist, die jenen vom Absolutsensor (5) gestellten Wert verwendet. 1 . Motor vehicle actuator (1) with a stator (2), to which a rotor (3) is rotatable depending on current flow to force an adjusting movement of an actuating element (4) by a rotary movement, wherein an absolute sensor (5), by means of which the absolute position of the actuating element ( 4) is used, characterized in that a controller (6) for setting the direction of rotation of the rotor (3) is used, which uses those provided by the absolute sensor (5) value.
2. Kraftfahrzeugaktor (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die2. Motor vehicle actuator (1) according to claim 1, characterized in that the
Steuerung (6) so ausgelegt ist, dass sie die Drehrichtung des Rotors (3) relativ zum Stator (2) in Abhängigkeit von der Verschieberichtung des Stellelements (4) wählt. Control (6) is designed so that it selects the direction of rotation of the rotor (3) relative to the stator (2) in dependence on the displacement direction of the actuating element (4).
3. Kraftfahrzeugaktor (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Absolutsensor (5) ein so hoch auflösender Sensor ist, dass ein Rückschluss auf die reale Winkellage des Rotors (3) zum Stator (2) ermöglicht ist. 3. Motor vehicle actuator (1) according to claim 1 or 2, characterized in that the absolute sensor (5) is such a high-resolution sensor that a conclusion on the real angular position of the rotor (3) to the stator (2) is possible.
4. Kraftfahrzeugaktor (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Absolutsensor (5) als Absolutwinkelsensor (5') oder als Absolutwegesensor (5") ausgelegt ist. 4. motor vehicle actuator (1) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the absolute sensor (5) as an absolute angle sensor (5 ') or as an absolute path sensor (5 ") is designed.
5. Kraftfahrzeugaktor (1 ) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der5. motor vehicle actuator (1) according to claim 4, characterized in that the
Absolutsensor (5) so ausgelegt ist, dass er die Relativlage des als Gewindespindel (4) ausgelegten Stellelementes (4) zu ihm bestimmt. Absolute sensor (5) is designed so that it determines the relative position of the threaded spindle (4) designed adjusting element (4) to him.
6. Kraftfahrzeugaktor (1 ) nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Kraftfahrzeugaktor (1 ) ein steigungstreues Rotations-Linear-Getriebe (10, 15) eingesetzt ist. Kraftfahrzeugaktor (1 ) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindespindel (4) spielfrei mit einer Mutter (13) in Eingriff steht und / oder spielfrei mit Planeten (12) in Wirkeingriff steht. 6. motor vehicle actuator (1) according to claim 1 to 5, characterized in that in the motor vehicle actuator (1) a gradient-true rotary-linear gear (10, 15) is inserted. Motor vehicle actuator (1) according to claim 5 or 6, characterized in that the threaded spindle (4) without play with a nut (13) is engaged and / or play with planet (12) is in operative engagement.
Kraftfahrzeugaktor (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellelement (4) ein Teil eines Getriebes ist. Motor vehicle actuator (1) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the adjusting element (4) is part of a transmission.
Kraftfahrzeugaktor (1 ) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass dasMotor vehicle actuator (1) according to claim 8, characterized in that the
Getriebe als Planetenwälzgewindespindel (10) ausgelegt ist. Gear is designed as Planetenwälzgewindespindel (10).
Kraftfahrzeugaktor (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftfahrzeugaktor (1 ) als modularer Kupplungsaktor (1 ) ausgeführt ist. Motor vehicle actuator (1) according to one of Claims 1 to 9, characterized in that the motor vehicle actuator (1) is designed as a modular clutch actuator (1).
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