WO2018219393A1 - Aktuator und verfahren zum referenzieren einer nullposition - Google Patents

Aktuator und verfahren zum referenzieren einer nullposition Download PDF

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WO2018219393A1
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actuator
stop
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zero position
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Peter Greb
Jose Alexander Lazo Zamalloa
Laszlo Man
Lars Schumann
Markus Dietrich
Alexander Dreher
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Schaeffler Technologies AG & Co. KG
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    • F16D23/12—Mechanical clutch-actuating mechanisms arranged outside the clutch as such
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    • H02K11/21—Devices for sensing speed or position, or actuated thereby
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    • F16H2025/2062—Arrangements for driving the actuator
    • F16H2025/2075—Coaxial drive motors

Definitions

  • the invention relates to an actuator with an electric motor and a synchronized planetary roller screw spindle drive (SPWG), the planetary roller screw drive having a threaded spindle and planetary rollers. Moreover, the invention relates to methods for referencing a zero position of such an actuator.
  • SPWG synchronized planetary roller screw spindle drive
  • a lever system for actuating clutches or transmission brakes, especially for motor vehicles with a lever having a first and a second side and at least one support point, which can simultaneously represent a fulcrum, in which by a Shifting of the support point or the pivot point, the operating force for the clutch or transmission brake is changeable.
  • 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 arranged by a, outside a rotational axis of the electric motor to a stator of the electric motor Sensor is removed, which is evaluated by an evaluation unit with respect to the position of the electric motor, which is acted upon by a voltage at standstill of the rotor and a corresponding position of the rotor response response of a commutation of the electric motor is assigned.
  • the method is used for a clutch actuation system for an automated clutch.
  • the clutch actuation system is associated with a friction clutch in a drive train of a motor vehicle and comprises a master cylinder which is connected to a slave cylinder via a hydraulic line, also referred to as a pressure line.
  • a slave piston In the slave cylinder, a slave piston is movable back and forth, which actuates the friction clutch via an actuator and with the interposition of a bearing.
  • an actuator with planetary roller screw is known, in particular for the actuation of a clutch of a vehicle, wherein a centric having a pitch spindle with a rotor of a drive rotatably connected and drivable with the drive about an axis of rotation and a plurality of planetary rollers with the spindle engaged and with a planetary rollers surrounding ring gear having grooves in the circumferential direction, comb, wherein the planetary rollers are positioned at both ends in a planetary roller carrier, in which the planetary roller supports are rotatably supported at both ends such that a fixed assignment of the pitch of the spindle to an axial stroke of an axially movable member by means of the PWG, which is operatively connected to an axially actuated piston realized.
  • a Planetenskylzgewindsspindeltrieb is known, in particular synchronized Planetenannalzgewindsspindeltrieb, with a spindle, a plurality of spindle-engaging PlanetenannalzSystemn an axis parallel to the spindle aligned PlanetenannalzSystem about its axis rotatably supporting planet carrier device and the Planetenracelz analyses encircling ring gear that meshes with the planetary rolling elements and is supported on the planet carrier device in at least one of the two axial directions, in which the ring gear element is supported on the planet carrier device in one axial direction and the planetary roller screw drive additionally has another ring gear element surrounding the planetary roller bodies that is offset axially a ring gear member is arranged and is supported on the planet carrier device in the other axial direction.
  • the object of the invention is to structurally and / or functionally improve an actuator mentioned above.
  • the invention has for its object to provide or improve methods for actuating such an actuator
  • the object is achieved with an actuator with the features of claim 1.
  • the object underlying the invention is achieved with a method having the features of claim 6.
  • the object underlying the invention is achieved with a method having the features of claim 7.
  • the actuator may be for use in a motor vehicle.
  • the actuator may be used to actuate a torque transmitting device in a motor vehicle drive train.
  • the motor vehicle drive train may have an engine, a friction clutch, a transmission and at least one drivable vehicle wheel.
  • the prime mover may be an internal combustion engine.
  • the friction clutch may be disposed in the drive train between the prime mover and the transmission.
  • the transmission may be disposed in the drive train between the friction clutch and the at least one drivable vehicle wheel.
  • the actuator may serve to actuate the friction clutch.
  • the friction clutch may include an actuator.
  • the actuating device may have a central release.
  • the actuating device can have a mechanical lever system, as is known, for example, from DE 10 2004 009 832 A1.
  • the actuating device can have a hydrostatic clutch actuation system, as is known, for example, from DE 10 2013 213 948 A1.
  • the actuator can be used to actuate the transmission.
  • the Planetensky can serve to convert a rotary motion into a translational movement.
  • the Planetenannalzgewindsspindeltrieb may have a main axis of rotation.
  • the threaded spindle may have a first axial end and a second axial end.
  • the threaded spindle can have a spindle rotation axis.
  • the spindle rotation axis can be arranged coaxially to the main axis of rotation.
  • the threaded spindle can rotatably in the housing and along the Spindle rotation axis be arranged displaced.
  • the threaded spindle can be displaceable between a first end position and a second end position.
  • the Planetenannalzgewindespindeltneb may have a planet carrier.
  • the planetary rollers may have roller axes.
  • the roller axes can be arranged parallel to the spindle rotation axis and spaced from the spindle rotation axis.
  • the planetary rollers may be axially fixed in the planet carrier and rotatably supported about the roller axes.
  • the Planetenskylzgewindespindeltneb may have a ring gear.
  • the planetary rollers can be arranged between the threaded spindle and the ring gear. The threaded spindle and the planetary rollers as well as the planetary rollers and the ring gear can engage with each other by means of corresponding threads.
  • the thread between the threaded spindle and planetary rollers can have a pitch.
  • the thread between planetary rollers and ring gear can be performed without pitch.
  • the planet carrier can be axially fixed and rotatable about the spindle rotation axis.
  • the ring gear can be arranged axially fixed and rotatable about the spindle rotation axis.
  • the electric motor may include a stator and a rotor.
  • the stator can be arranged fixed to the housing.
  • the rotor may be axially fixed and rotatable relative to the stator about the main axis of rotation.
  • the rotor may be rotatably connected to the planet carrier.
  • the first stop can be an axial stop.
  • the second stop can be an axial stop.
  • the first stop and the second stop can correspond to each other geometrically complementary.
  • the first stop and the second stop can abut each other for referencing and / or plausibility of the zero position of the actuator. In the zero position of the actuator, the threaded spindle may be displaced into the first end position or the second end position.
  • the Planetensorgelzgewindespindeltneb may have a piston.
  • the piston can serve for mechanically loading an actuating device of a friction clutch.
  • the piston can be connected to the threaded spindle axially fixed.
  • the piston may be non-positively, positively and / or materially connected to the threaded spindle.
  • the threaded spindle can have a recess.
  • the recess may be groove-shaped.
  • the piston may have a plastic deformation. The plastic deformation of the piston can penetrate into the recess of the wind spindle intervene.
  • the first stop can be arranged on the piston.
  • the first stop can be arranged on an axial end face of the piston.
  • the second stop can be arranged on at least one planetary roller.
  • the second stop can be arranged on an axial end face of at least one planetary roller.
  • the second stop can be arranged on the planetary rollers.
  • the second stop can be arranged on the
  • the Planetenskylzgewindespindeltneb may have a serving as an angle sensor rotor magnet.
  • the planetary roller screw spindle may have a piston seal.
  • the Planetenskylzgewindespindeltneb may have a friction element.
  • the friction element may have a direction-dependent friction.
  • the friction element can be designed as a double wrap.
  • the Planetensorgelzgewindespindeltneb may have an electrical switch.
  • the switch can be a pressure switch.
  • the switch can be used for homing the zero position.
  • the switch can be arranged fixed to the housing.
  • the switch can be actuated by means of the threaded spindle.
  • the switch can be actuated by means of one end of the threaded spindle.
  • the switch may be arranged such that the switch is actuated when the first stop and the second stop abut each other.
  • the electric motor can be acted upon in such an electrical operating performance that the actuator moves in the direction of its zero position.
  • the operating power may include an operating voltage and an operating current.
  • the striking can be based on an increase in the operating voltage and / or the operating current! be recognized.
  • a stop angle of the electric motor can be detected by means of an angle sensor.
  • the electric motor can be subjected to increased electrical plausibility.
  • the plausibility rating may include a plausibility voltage and a plausibility stream.
  • a rotation angle of the electric motor can be detected.
  • An angle of rotation of the electric motor can be detected by means of an angle sensor.
  • the referenced zero position can be recognized as plausible if the angle of rotation is below a given given limit angle value is.
  • the predetermined limit angle value may represent a hard stop.
  • the predetermined limit angle value may be 0 ° to about 5 °, in particular 0 ° to about 3 °, 0 ° to about 1 °.
  • the systemic counterforce can show a significant increase in strength.
  • the systemic counterforce may be due to an actuator.
  • the system-related counterforce may be due to a mechanical and / or hydraulic actuator.
  • the systemic counterforce can include spring forces.
  • the systemic counterforce may include a characteristic of a friction clutch.
  • the plausibility rating may be above the operating power and below a maximum electrical power.
  • the plausibility rating may be counter to the operating performance.
  • the invention thus provides, inter alia, an SPWG with an axial stop for referencing and plausibility.
  • the SPWG may have a "hard,” robust, mechanical stop, where an axially fixed stop located on a threaded spindle may strike an end face of at least one planet
  • the stop stiffness may be determined by contacts between the components and the components themselves and is compared to a diaphragm spring as "hard” to look at. During homing, the actuator can slowly move against this stop. If this is detected by a current increase (reference), maximum current can be supplied and a rotation angle can be detected.
  • the plausibility check can also be performed.To ensure a safe release after the plausibility check, a power reserve of, for example, 10% can be maintained during the plausibility check Voltage specified, since the voltage can be measured back and the current then sets.
  • the referencing can be realized via an electrical switch, preferably at the spindle end. If this switch is actuated, plausibility control can be carried out in the same direction of rotation as described above Tolerances ensure a significant increase in load, equivalent to a rise in current or voltage. ⁇ br/> ⁇ br/> The invention enables robust referencing with plausibility and thereby reduces costs, such as costs.
  • FIG. 2 shows a planetary roller screw spindle drive with two corresponding stops for referencing and plausibihsieren a zero position of an actuator in a sectional view in section, schematically and by way of example: an actuator with an electric motor and a synchronized Planetenxxlzgewindespindeltrieb for actuating a friction clutch in sectional view,
  • FIG. 3 shows a planetary roller of a planetary roller screw drive with a stop for homing and plausibihsieren a zero position of an actuator
  • 4 shows a threaded spindle and a piston of a planetary roller screw drive with a stop for referencing and plausibility checking of a zero position of an actuator in a sectional view
  • FIG. 5 shows diagrams for referencing and plausibility checking a zero position of an actuator with an electric motor and a synchronized planetary roller screw spindle with two corresponding ones Attacks
  • FIG. 6 shows a Planetenxxlzgewindespindeltneb with a non-actuated switch for referencing and two corresponding stops for plausibility of a zero position of an actuator and diagrams to the actuator in an operating position
  • FIG. 1 shows an actuator 100 with an electric motor 102 and a synchronized planetary roller screw drive 104 for actuating a friction clutch in a sectional view.
  • 2 shows the planetary roller screw drive 104 with two corresponding stops 106, 108 for referencing and plausibility checking of a zero position of the actuator 100 in a sectional view in sections.
  • 3 shows a planetary roller 1 10 of the planetary roller screw drive 104.
  • FIG. 4 shows a threaded spindle 12 and a piston 14 of the planetary roller screw drive 104 in a sectional view in sections.
  • the actuator 100 has a housing 1 16.
  • the planetary roller screw drive 104 has a main axis of rotation 1 18.
  • the threaded spindle 1 12 has two axial ends and one to the main axis of rotation 1 18 coaxial spindle rotation axis.
  • the threaded spindle 1 12 is rotationally fixed in the housing 1 16 by means of a profiled sleeve 120 and arranged displaceable along the main axis of rotation 1 18 between two end positions.
  • the planetary roller screw drive 104 has a planet carrier 122.
  • the planetary rollers 1 10 have to the main axis of rotation 1 18 parallel and spaced from the main axis of rotation 1 18 roller axes.
  • the planetary rollers 1 10 are axially fixed in the planet carrier 122 and rotatably mounted about the roller axes.
  • the planetary roller screw spindle drive has a ring gear 124.
  • the planetary rollers 1 10 are arranged between the threaded spindle 1 12 and the ring gear 124.
  • the threaded spindle 1 12 and the planetary rollers 1 10 and the planetary rollers 1 10 and the ring gear 124 engage each other by means of corresponding threads.
  • the thread between the threaded spindle 1 12 and planetary rollers 1 10 may have a slope.
  • the thread between planetary rollers 1 10 and 124 ring gear can be performed without pitch.
  • the planet carrier 122 and the ring gear 124 are axially fixed and arranged rotatably about the main axis of rotation 1 18.
  • the electric motor 102 has a housing-fixed stator 126 and an axially fixed and rotatable relative to the stator 126 about the main axis of rotation 1 18 rotatable rotor 128.
  • the rotor 128 is rotatably connected to the planet carrier 122.
  • the planetary roller screw drive 104 has a bearing 130.
  • a thrust bearing 132 serves for the axial support of the ring gear 124th
  • the piston 1 14 is used for mechanical loading of an actuator of the friction clutch and is axially fixed to the threaded spindle.
  • the threaded spindle 1 12 has a groove-shaped recess 134 into which a plastic deformation 136 of the piston 1 14 engages.
  • the first stop 106 is arranged on an axial end face of the piston 14.
  • the second stop 108 is disposed on axial end faces of the planetary rollers 1 10.
  • the Planetenskylzgewindespindeltrieb 104 has a rotor magnet 138 serving as an angle encoder, the rotational position of which can be detected by means of an angle sensor, for example a Hall sensor.
  • FIG. 5 shows diagrams 200, 202 for referencing and plausibility checking of a zero position of an actuator 100.
  • an actuator force or an actuator current 204 are plotted over time.
  • the electric motor 102 is supplied with an operating current 206 such that the actuator 100 moves in the direction of its zero position.
  • the actuator current 204 exceeds a first predetermined actuator current limit 208 and the stoppage is detected and referenced.
  • An abutment angle of the electric motor 102 is detected by the rotor magnet 138.
  • the electric motor 102 is subjected to an increased plausibility current 210 and a angle of rotation of the electric motor 102 is detected by means of the rotor magnet 138.
  • the plausibility current 210 is above the operating current 206 and below a maximum current, for example, about 10% below the maximum current.
  • the actuator force or the actuator current 212 are plotted via an actuator travel.
  • the stoppers 106, 108 abut one another and the increased plausibility current 210 is applied to the electric motor 102, there results an actuator path difference 214 correlating with the angle of rotation.
  • the referenced zero position is recognized as plausible if the angle of rotation is below a predetermined critical angle value which is a hard stop represents and related to an applied by a plate spring counterforce is only a few angular degrees is.
  • FIG. 6 shows a planetary roller screw drive 300 with a switch 302 for referencing and two corresponding stops 304, 306 for plausibilizing a zero position of an actuator 308 when the switch 302 is not actuated, and diagrams 310, 312 for the actuator 308 in an operating position 314.
  • FIG. 7 shows the planetary roller screw drive 300 with the switch 302 actuated and the diagrams 310, 312 in a reference position 316.
  • FIG. 8 shows the planetary roller screw drive 300 with the switch 302 actuated and the diagrams 310, 312 in a plausibility position 318.
  • the switch 302 is fixed to the housing arranged pressure switch which is actuated in the zero position of the actuator 308 by means of one end of a threaded spindle 320 when the stops 304, 306 abut each other.
  • an actuator force or an actuator current 322 and a switching state 324 of the switch 302 are plotted over time.
  • the actuator force or the actuator current 322 and the switching state 324 of the switch 302 are plotted via an actuator path.
  • the switching state 324 of the switch 302 is "0" and the actuator 308 is supplied with an operating current 328.
  • the switching state 324 of the switch 302 is "0" and the actuator 308 is supplied with an operating current 328.
  • the switching state 324 of the switch 302 is "1" and the actuator 308 is provided with a plausibility check.
  • bilmaschinesstrom 334 applied. Incidentally, reference is additionally made in particular to FIGS. 1 to 5 and the associated description.
  • Fig. 9 shows a Planetendoilzgewindespindeltneb 400 with two corresponding stops 402, 404 for referencing a zero position of an actuator 406 and an actuator 408 of a friction clutch for plausibility of the zero position and diagrams 410, 412 in referencing the zero position.
  • Fig. 10 shows the Planetenannalzgewindespindeltneb 400 and the diagrams 410, 412 in an opposing action on the actuator 406.
  • Fig. 1 1 shows the Planetenannalzgewindespindeltneb 400 in a plausibility of the referenced zero position.
  • the actuator 408 includes a lever spring system 414 and a release bearing 416.
  • the actuating device 408 acts on the actuator 406 with a system-related counterforce.
  • an actuator force or an actuator current 418 and curves 420, 422 of the lever spring system 414 are plotted over time.
  • the characteristic curves 420, 422 each have a significant increase in force.
  • the actuator force or the actuator current 418 and the characteristic curves 420, 422 are plotted via an actuator path.

Abstract

Aktuator (100) mit einem Elektromotor (102) und einem synchronisierten Planetenwälzgewindespindeltrieb (104), der Planetenwälzgewindespindeltrieb (104) aufweisend eine Gewindespindel und Planetenrollen, bei dem der Planetenwälzgewindespindeltrieb (104) einen der Gewindespindel zugeordneten ersten Anschlag und einen wenigstens einer Planetenrolle zugeordneten zweiten Anschlag aufweist, wobei der erste Anschlag und der zweite Anschlag miteinander zum Referenzieren und/oder Plausibilisieren einer Nullposition des Aktuators (100) korrespondierenden, und Verfahren zum Referenzieren einer Nullposition eines derartigen Aktuators (100).

Description

Aktuator und Verfahren zum Referenzieren einer Nullposition
Die Erfindung betrifft einen Aktuator mit einem Elektromotor und einem synchronisier- ten Planetenwälzgewindespindeltrieb (SPWG), der Planetenwälzgewindespindeltrieb aufweisend eine Gewindespindel und Planetenrollen. Außerdem betrifft die Erfindung Verfahren zum Referenzieren einer Nullposition eines derartigen Aktuators.
Aus der DE 10 2004 009 832 A1 ist ein Hebelsystem bekannt zum Betätigen von Kupplungen oder Getriebe-Bremsen, insbesondere für Kraftfahrzeuge mit einem Hebel mit einer ersten und einer zweiten Seite und mindestens einem Auflagepunkt, der gleichzeitig einen Drehpunkt darstellen kann, bei dem durch eine Verlagerung des Auflagepunktes bzw. des Drehpunktes die Betätigungskraft für die Kupplung oder Getriebe Bremse veränderbar ist.
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 Elektromo- tors 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. Das Verfahren wird verwendet für ein Kupplungsbetätigungssystem für eine au- tomatisierte Kupplung. Das Kupplungsbetätigungssystem ist in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges einer Reibungskupplung zugeordnet und umfasst einen Geberzylinder, der über eine auch als Druckleitung bezeichnete Hydraulikleitung mit einem Nehmerzylinder verbunden ist. In dem Nehmerzylinder ist ein Nehmerkolben hin und her bewegbar, der über einen Aktuator und unter Zwischenschaltung eines La- gers die Reibungskupplung betätigt.
Aus der WO 2015/081951 A1 ist ein Aktuator mit Planetenwälzgewindespindel (PWG) bekannt, insbesondere für die Betätigung einer Kupplung eines Fahrzeuges, wobei eine zentrische eine Steigung aufweisende Spindel mit einem Rotor eines Antriebes drehfest verbunden und mit dem Antrieb um eine Drehachse antreibbar ist und mehrere Planetenrollen mit der Spindel in Eingriff stehen und mit einem die Planetenrollen umringenden Hohlrad, das Rillen in Umfangsrichtung aufweist, kämmen, wobei die Planetenrollen an beiden Enden in einem Planetenrollenträger positioniert sind, bei dem die Planetenrollenträger an beiden Enden drehfest abgestützt sind derart, dass eine feste Zuordnung der Steigung der Spindel zu einem Axialhub eines mittels des PWG axial beweglichen Bauteils, welches mit einem axial betätigbaren Kolbens wirkverbunden ist, realisiert ist. Es wird vorgeschlagen, die Planetenrollenträger drehfest in einer, das Hohlrad umringenden und an beiden Enden radial nach innen weisenden ersten Hülse drehfest abzustützen und die erste Hülse direkt oder über eine zweite Hülse drehfest und axial verschiebbar in einem gestellfesten Gehäuse aufzunehmen. Außerdem wird vorgeschlagen, dass das Hohlrad die Axialkräfte der Planetenrollen auf die erste Hülse überträgt, die an der zur ersten Hülse drehgesicherten zweiten Hülse anschlägt, mit welcher der Kolben verbunden ist. Außerdem wird vorgeschla- gen, das Gehäuse an einem den Antrieb aufnehmenden Motorblock drehfest zu befestigen und gegen wenigstens eine Feder oder ein Federpaket vorzuspannen und die erste Hülse entgegen einer Ausrückbewegung des Kolbens gegen das Federpaket zu fahren, bis dieses auf Block gespannt ist und über die Kennlinie des Federpaketes eine Nullposition/ein axialer Referenzpunkt des PWGs und somit des Kolbens zu be- stimmen.
Aus der DE 10 2015 212 333 A1 ist ein Planetenwälzgewindespindeltrieb bekannt, insbesondere synchronisierter Planetenwälzgewindespindeltrieb, mit einer Spindel, mehreren mit der Spindel in Eingriff stehenden Planetenwälzkörpern einem die achs- parallel zur Spindel ausgerichteten Planetenwälzkörper um ihre Achse drehbar lagernde Planetenträgereinrichtung und einem die Planetenwälzkörper umringenden Hohlradelement, das mit den Planetenwälzkörpern kämmt und sich an der Planetenträgereinrichtung in zumindest einer der beiden Axialrichtungen abstützt, bei dem sich das Hohlradelement an der Planetenträgereinrichtung in der einen Axialrichtung ab- stützt und der Planetenwälzgewindespindeltrieb zusätzlich ein weiteres die Planetenwälzkörper umringendes Hohlradelement aufweist, das axial versetzt zu dem einen Hohlradelement angeordnet ist und sich an der Planetenträgereinrichtung in der anderen Axialrichtung abstützt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen eingangs genannten Aktuator baulich und/oder funktional zu verbessern. Außerdem liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, Verfahren zum Betätigen eines derartigen Aktuators bereitzustellen bzw. zu verbessern.
Die Aufgabe wird gelöst mit einem Aktuator mit den Merkmalen des Anspruchs 1 . Außerdem wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe gelöst mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 6. Außerdem wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe gelöst mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 7. Vor- teilhafte Ausführungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Der Aktuator kann zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug dienen. Der Aktuator kann zum Betätigen einer Drehmomentübertragungseinrichtung in einem Kraftfahrzeugantriebsstrang dienen. Der Kraftfahrzeugantriebsstrang kann eine Antriebsmaschine, ei- ne Reibungskupplung, ein Getriebe und wenigstens ein antreibbares Fahrzeugrad aufweisen. Die Antriebsmaschine kann eine Brennkraftmaschine sein. Die Reibungskupplung kann in dem Antriebsstrang zwischen der Antriebsmaschine und dem Getriebe angeordnet sein. Das Getriebe kann in dem Antriebsstrang zwischen der Reibungskupplung und dem wenigstens einen antreibbaren Fahrzeugrad angeordnet sein. Der Aktuator kann zum Betätigen der Reibungskupplung dienen. Die Reibungskupplung kann eine Betätigungseinrichtung aufweisen. Die Betätigungseinrichtung kann einen Zentralausrücker aufweisen. Die Betätigungseinrichtung kann ein mechanisches Hebelsystem aufweisen, wie es beispielsweise aus der DE 10 2004 009 832 A1 bekannt ist. Die Betätigungseinrichtung kann ein hydrostatisches Kupplungsbetäti- gungssystem aufweisen, wie es beispielsweise aus der DE 10 2013 213 948 A1 bekannt ist. Der Aktuator kann zum Betätigen des Getriebes dienen. Der Aktuator kann ein Gehäuse aufweisen.
Der Planetenwälzgewindespindeltrieb kann dazu dienen, eine rotatorische Bewegung in eine translatorische Bewegung zu wandeln. Der Planetenwälzgewindespindeltrieb kann eine Hauptdrehachse aufweisen. Die Gewindespindel kann ein erstes axiales Ende und ein zweites axiales Ende aufweisen. Die Gewindespindel kann eine Spindeldrehachse aufweisen. Die Spindeldrehachse kann zur Hauptdrehachse koaxial angeordnet sein. Die Gewindespindel kann in dem Gehäuse drehfest und entlang der Spindeldrehachse verlagerbar angeordnet sein. Die Gewindespindel kann zwischen einer ersten Endposition und einer zweiten Endposition verlagerbar sein. Der Planetenwälzgewindespindeltneb kann einen Planetenträger aufweisen. Die Planetenrollen können Rollenachsen aufweisen. Die Rollenachsen können zur Spindeldrehachse pa- rallel und von der Spindeldrehachse beabstandet angeordnet sein. Die Planetenrollen können in dem Planetenträger axial fest und um die Rollenachsen drehbar gelagert sein. Der Planetenwälzgewindespindeltneb kann ein Hohlrad aufweisen. Die Planetenrollen können zwischen der Gewindespindel und dem Hohlrad angeordnet sein. Die Gewindespindel und die Planetenrollen sowie die Planetenrollen und das Hohlrad können mithilfe korrespondierender Gewinde ineinander greifen. Das Gewinde zwischen Gewindespindel und Planetenrollen kann eine Steigung aufweisen. Das Gewinde zwischen Planetenrollen und Hohlrad kann steigungsfrei ausgeführt sein. Der Planetenträger kann axial fest und um die Spindeldrehachse drehbar. Das Hohlrad kann axial fest und um die Spindeldrehachse drehbar angeordnet sein.
Der Elektromotor kann einen Stator und einen Rotor aufweisen. Der Stator kann gehäusefest angeordnet sein. Der Rotor kann axial fest und relativ zu dem Stator um die Hauptdrehachse drehbar angeordnet sein. Der Rotor kann mit dem Planetenträger drehfest verbunden sein.
Der erste Anschlag kann ein Axialanschlag sein. Der zweite Anschlag kann ein Axialanschlag sein. Der erste Anschlag und der zweite Anschlag können miteinander geometrisch komplementär korrespondierenden. Der erste Anschlag und der zweite Anschlag können zum Referenzieren und/oder Plausibilisieren der Nullposition des Aktu- ators aneinander anschlagen. In der Nullposition des Aktuators kann die Gewindespindel in die erste Endposition oder die zweite Endposition verlagert sein.
Der Planetenwälzgewindespindeltneb kann einen Kolben aufweisen. Der Kolben kann zum mechanischen Beaufschlagen einer Betätigungseinrichtung einer Reibungskupp- lung dienen. Der Kolben kann mit der Gewindespindel axialfest verbunden sein. Der Kolben kann mit der Gewindespindel kraftschlüssig, formschlüssig und/oder stoffschlüssig verbunden sein. Die Gewindespindel kann eine Ausnehmung aufweisen. Die Ausnehmung kann nutförmig sein. Der Kolben kann eine plastische Verformung aufweisen. Die plastische Verformung des Kolbens kann in die Ausnehmung der Ge- windespindel eingreifen. Der erste Anschlag kann an dem Kolben angeordnet sein. Der erste Anschlag kann an einer axialen Stirnfläche des Kolbens angeordnet sein. Der zweite Anschlag kann an wenigstens einer Planetenrolle angeordnet sein. Der zweite Anschlag kann an einer axialen Stirnfläche wenigstens einer Planetenrolle an- geordnet sein. Der zweite Anschlag kann an den Planetenrollen angeordnet sein. Der zweite Anschlag kann an den axialen Stirnflächen der Planetenrollen angeordnet sein.
Der Planetenwälzgewindespindeltneb kann einen als Winkelgeber dienenden Rotorlagemagnet aufweisen. Der Planetenwälzgewindespindeltneb kann eine Kolbendichtung aufweisen. Der Planetenwälzgewindespindeltneb kann ein Reibelement aufweisen. Das Reibelement kann eine richtungsabhängige Reibung aufweisen. Das Reibelement kann als Doppelschlingfeder ausgeführt sein.
Der Planetenwälzgewindespindeltneb kann einen elektrischen Schalter aufweisen. Der Schalter kann ein Druckschalter sein. Der Schalter kann zum Referenzieren der Nullposition dienen. Der Schalter kann gehäusefest angeordnet sein. Der Schalter kann mithilfe der Gewindespindel betätigbar sein. Der Schalter kann mithilfe eines Endes der Gewindespindel betätigbar sein. Der Schalter kann derart angeordnet sein, dass der Schalter betätigt wird, wenn der erste Anschlag und der zweite Anschlag an- einander anschlagen.
Der Elektromotor kann derart mit einer elektrischen Betriebsleistung beaufschlagt werden, dass der Aktuator in Richtung seiner Nullposition verfährt. Die Betriebsleistung kann eine Betriebsspannung und einen Betriebsstrom umfassen. Das Anschlagen kann anhand eines Anstiegs der Betriebsspannung und/oder des Betriebsstrom! erkannt werden. Ein Anschlagwinkel des Elektromotors kann mithilfe eines Winkelsensors erfasst werden.
Nach dem Referenzieren kann der Elektromotor mit einer erhöhten elektrischen Plau- sibilisierungsleistung beaufschlagt werden. Die Plausibilisierungsleistung kann eine Plausibilisierungsspannung und einen Plausibilisierungsstrom umfassen. Dabei kann ein Verdrehwinkel des Elektromotors erfasst werden. Ein Verdrehwinkel des Elektromotors kann mithilfe eines Winkelsensors erfasst werden. Die referenzierte Nullposition kann als plausibel erkannt werden, wenn der Verdrehwinkel unterhalb eines vorge- gebenen Grenzwinkelwerts liegt. Der vorgegebene Grenzwinkelwert kann einen harten Anschlag repräsentieren. Der vorgegebene Grenzwinkelwert kann 0° bis ca. 5°, insbesondere 0° bis ca. 3°, 0° bis ca. 1 ° betragen. Nach dem Referenzieren kann der Elektromotor mit einer elektrischen Plausibilisie- rungsleistung in entgegengesetzte Drehrichtung gegen eine systembedingte Gegenkraft beaufschlagt werden. Die systembedingte Gegenkraft kann einen signifikanten Kraftanstieg aufweisen. Die systembedingte Gegenkraft kann durch eine Betätigungseinrichtung bedingt sein. Die systembedingte Gegenkraft kann durch eine mechani- sehe und/oder hydraulische Betätigungseinrichtung bedingt sein. Die systembedingte Gegenkraft kann Federkräfte umfassen. Die systembedingte Gegenkraft kann eine Kennlinie einer Reibungskupplung umfassen.
Die Plausibilisierungsleistung kann oberhalb der Betriebsleistung und unterhalb einer elektrischen Maximalleistung liegen. Die Plausibilisierungsleistung kann der Betriebsleistung entgegen gerichtet sein.
Zusammenfassend und mit anderen Worten dargestellt ergibt sich somit durch die Erfindung unter anderem ein SPWG mit Axialanschlag zum Referenzieren und Plausibi- lisieren. Das SPWG kann einen„harten", robusten, mechanischen Anschlag aufweisen, wobei ein auf einer mit einem Gewinde versehenen Spindel befindlicher axialfester Anschlag auf eine Stirnfläche wenigstens eines Planeten treffen kann. Die An- schlagssteifigkeit kann durch Kontakte zwischen den Bauteilen und die Bauteile selbst bestimmt sein und ist im Vergleich zu einer Tellerfeder als„hart" zu betrachten. Beim Referenzieren kann der Aktor langsam gegen diesen Anschlag fahren. Wenn dieser über einen Stromanstieg erkannt wird (Referenz), kann maximal bestromt werden und dabei kann ein Verdrehwinkel erfasst werden. Ist dieser aufgrund des„harten" Anschlags gering (wenige Grad), kann auch die Plausibilisierung erbracht sein. Um ein sicheres Lösen nach der Plausibilisierung zu gewährleisten kann beim Plausibilisieren eine Stromreserve von beispielsweise 10% vorgehalten werden. Alternativ zur Stromvorgabe kann der Vorgang über eine Spannungsvorgabe erfolgen, da die Spannung rückgemessen werden kann und der Strom sich dann einstellt. Alternativ kann das Referenzieren über einen elektrischen Schalter, vorzugsweise am Spindelende, realisiert werden. Ist dieser Schalter betätigt, kann in gleicher Drehrichtung das Plausibihsieren an dem beschriebenen„harten" Anschlag erfolgen. Alternativ kann das Plausibihsieren auch in entgegengesetzter Drehrichtung gegen ein Systemmerkmal, insbesondere gegen eine zu betätigenden (Kupplungs-)Kennlinie erfolgen. Hierfür sollte die Kennlinie inklusive aller Toleranzen einen signifikanten Lastanstieg, gleichbedeuten mit einem Strom- bzw. Spannungsanstieg, gewährleisten. Mit der Erfindung wird ein robustes Referenzieren mit Plausibilisierung ermöglicht und dabei ein Aufwand, wie Kostenaufwand, reduziert.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf Figuren näher beschrieben. Aus dieser Beschreibung ergeben sich weitere Merkmale und Vorteile. Konkrete Merkmale dieser Ausführungsbeispiele können allgemeine Merkmale der Erfindung darstellen. Mit anderen Merkmalen verbundene Merkmale dieser Ausführungsbeispiele können auch einzelne Merkmale der Erfindung darstellen.
Es zeigen schematisch und beispielhaft: einen Aktuator mit einem Elektromotor und einem synchronisierten Planeten- wälzgewindespindeltrieb zum Betätigen einer Reibungskupplung in Schnittansicht, Fig. 2 einen Planetenwälzgewindespindeltrieb mit zwei korrespondierenden Anschlägen zum Referenzieren und Plausibihsieren einer Nullposition eines Ak- tuators in ausschnittsweiser Schnittansicht,
Fig. 3 eine Planetenrolle eines Planetenwälzgewindespindeltriebs mit einem An- schlag zum Referenzieren und Plausibihsieren einer Nullposition eines Aktua- tors, Fig. 4 eine Gewindespindel und einen Kolben eines Planetenwälzgewindespindel- triebs mit einem Anschlag zum Referenzieren und Plausibilisieren einer Nullposition eines Aktuators in ausschnittsweiser Schnittansicht, Fig. 5 Diagramme zu einem Referenzieren und Plausibilisieren einer Nullposition eines Aktuator mit einem Elektromotor und einem synchronisierten Planetenwälzgewindespindeltneb mit zwei korrespondierenden Anschlägen,
Fig. 6 einen Planetenwälzgewindespindeltneb mit einem nicht betätigtem Schalter zum Referenzieren und zwei korrespondierenden Anschlägen zum Plausibilisieren einer Nullposition eines Aktuators sowie Diagramme zu dem Aktuator in einer Betriebsposition,
Fig. 7 einen Planetenwälzgewindespindeltneb mit einem betätigtem Schalter zum Referenzieren und zwei korrespondierenden Anschlägen zum Plausibilisieren einer Nullposition eines Aktuators sowie Diagramme bei einem Referenzieren der Nullposition,
Fig. 8 einen Planetenwälzgewindespindeltneb mit einem betätigtem Schalter zum Referenzieren und zwei korrespondierenden aneinander angeschlagenen Anschlägen zum Plausibilisieren einer Nullposition eines Aktuators sowie Diagramme bei einem Plausibilisieren der referenzierten Nullposition,
Fig. 9 einen Planetenwälzgewindespindeltneb mit zwei korrespondierenden An- Schlägen zum Referenzieren einer Nullposition eines Aktuators und einer Betätigungseinrichtung einer Reibungskupplung zum Plausibilisieren der Nullposition sowie Diagramme bei einem Referenzieren der Nullposition,
Fig. 10 einen Planetenwälzgewindespindeltneb mit zwei korrespondierenden An- Schlägen zum Referenzieren einer Nullposition eines Aktuators und einer Betätigungseinrichtung einer Reibungskupplung zum Plausibilisieren der Nullposition sowie Diagramme bei einer entgegen gerichteten Beaufschlagung des Aktuators und Fig. 1 1 einen Planetenwälzgewindespindeltrieb mit zwei korrespondierenden Anschlägen zum Referenzieren einer Nullposition eines Aktuators und einer Betätigungseinrichtung einer Reibungskupplung zum Plausibilisieren der Nullposition sowie Diagramme bei einem Plausibilisieren der referenzierten Nullposi- tion.
Fig. 1 zeigt einen Aktuator 100 mit einem Elektromotor 102 und einem synchronisierten Planetenwälzgewindespindeltrieb 104 zum Betätigen einer Reibungskupplung in Schnittansicht. Fig. 2 zeigt den Planetenwälzgewindespindeltrieb 104 mit zwei korres- pondierenden Anschlägen 106, 108 zum Referenzieren und Plausibilisieren einer Nullposition des Aktuators 100 in ausschnittsweiser Schnittansicht. Fig. 3 zeigt eine Planetenrolle 1 10 des Planetenwälzgewindespindeltriebs 104. Fig. 4 zeigt eine Gewindespindel 1 12 und einen Kolben 1 14 des Planetenwälzgewindespindeltriebs 104 in ausschnittsweiser Schnittansicht.
Der Aktuator 100 weist ein Gehäuse 1 16 auf. Der Planetenwälzgewindespindeltrieb 104 weist eine Hauptdrehachse 1 18 auf. Die Gewindespindel 1 12 weist zwei axiale Enden und eine zur Hauptdrehachse 1 18 koaxiale Spindeldrehachse auf. Die Gewindespindel 1 12 ist in dem Gehäuse 1 16 mithilfe einer profilierten Hülse 120 drehfest und entlang der Hauptdrehachse 1 18 zwischen zwei Endpositionen verlagerbar angeordnet. Der Planetenwälzgewindespindeltrieb 104 weist einen Planetenträger 122 auf. Die Planetenrollen 1 10 weisen zur Hauptdrehachse 1 18 parallele und von der Hauptdrehachse 1 18 beabstandet Rollenachsen auf. Die Planetenrollen 1 10 sind in dem Planetenträger 122 axial fest und um die Rollenachsen drehbar gelagert. Der Plane- tenwälzgewindespindeltrieb weist ein Hohlrad 124 auf. Die Planetenrollen 1 10 sind zwischen der Gewindespindel 1 12 und dem Hohlrad 124 angeordnet. Die Gewindespindel 1 12 und die Planetenrollen 1 10 sowie die Planetenrollen 1 10 und das Hohlrad 124 greifen mithilfe korrespondierender Gewinde ineinander. Das Gewinde zwischen Gewindespindel 1 12 und Planetenrollen 1 10 kann eine Steigung aufweisen. Das Ge- winde zwischen Planetenrollen 1 10 und 124 Hohlrad kann steigungsfrei ausgeführt sein. Der Planetenträger 122 und das Hohlrad 124 sind axial fest und um die Hauptdrehachse 1 18 drehbar angeordnet. Der Elektromotor 102 weist einen gehäusefesten Stator 126 und einen axial festen und relativ zu dem Stator 126 um die Hauptdrehachse 1 18 drehbaren Rotor 128 auf. Der Rotor 128 ist mit dem Planetenträger 122 drehfest verbunden. Zur drehbaren Lagerung des Rotors 128 weist der Planetenwälzgewindespindeltrieb 104 ein Lager 130 auf. Ein Axiallager 132 dient zur axialen Abstützung des Hohlrads 124.
Der Kolben 1 14 dient zum mechanischen Beaufschlagen einer Betätigungseinrichtung der Reibungskupplung und ist mit der Gewindespindel axialfest verbunden. Dazu weist die Gewindespindel 1 12 eine nutförmige Ausnehmung 134 auf, in die eine plas- tische Verformung 136 des Kolbens 1 14 eingreift.
Der erste Anschlag 106 ist an einer axialen Stirnfläche des Kolbens 1 14 angeordnet. Der zweite Anschlag 108 ist an axialen Stirnflächen der Planetenrollen 1 10 angeordnet. Wenn die Anschläge 106, 108 in der Nullposition des Aktuators 100 aneinander angeschlagen sind, ist der Planetenträger 122 axial freigestellt.
Der Planetenwälzgewindespindeltrieb 104 weist einen als Winkelgeber dienenden Rotorlagemagnet 138 auf, dessen Drehlage mithilfe eines Winkelsensors, beispielsweise einem Hall-Sensor, erfassbar ist.
Fig. 5 zeigt Diagramme 200, 202 zu einem Referenzieren und Plausibilisieren einer Nullposition eines Aktuator 100. In dem Diagramm 200 sind eine Aktuatorkraft bzw. ein Aktuatorstrom 204 in zeitlichem Verlauf aufgetragen. Zunächst wird der Elektromotor 102 derart mit einem Betriebsstrom 206 beaufschlagt, dass der Aktuator 100 in Richtung seiner Nullposition verfährt. Wenn die Anschläge 106, 108 aneinander anschlagen, überschreitet der Aktuatorstrom 204 einen ersten vorgegebenen Aktuatorstrom grenzwert 208 und das Anschlagen wird erkannt und referenziert. Ein Anschlagwinkel des Elektromotors 102 wird mithilfe des Rotorlagemagnets 138 erfasst. Nach dem Referenzieren wird der Elektromotor 102 mit einem erhöhten Plausibilisie- rungsstrom 210 beaufschlagt und ein Verdrehwinkel des Elektromotors 102 wird mithilfe des Rotorlagemagnets 138 erfasst. Der Plausibilisierungsstrom 210 liegt oberhalb des Betriebsstroms 206 und unterhalb eines Maximalstroms, beispielsweise ca. 10% unterhalb des Maximalstroms. In dem Diagramm 202 sind die Aktuatorkraft bzw. der Aktuatorstrom 212 über einen Aktuatorweg aufgetragen. Wenn die Anschläge 106, 108 aneinander anschlagen und der Elektromotor 102 mit dem erhöhten Plausibilisierungsstrom 210 beaufschlagt wird, ergibt sich eine mit dem Verdrehwinkel korrelierende Aktuatorwegdifferenz 214. Die referenzierte Nullposition wird als plausibel erkannt, wenn der Verdrehwinkel unterhalb eines vorgegebenen Grenzwinkelwerts, der einen harten Anschlag repräsentiert und bezogen auf eine durch eine Tellerfeder aufgebrachte Gegenkraft nur wenige Winkelgrad beträgt, liegt.
Fig. 6 zeigt einen Planetenwälzgewindespindeltrieb 300 mit einem Schalter 302 zum Referenzieren und zwei korrespondierenden Anschlägen 304, 306 zum Plausibilisie- ren einer Nullposition eines Aktuators 308 bei nicht betätigtem Schalter 302 sowie Diagramme 310, 312 zu dem Aktuator 308 in einer Betriebsposition 314. Fig. 7 zeigt den Planetenwälzgewindespindeltrieb 300 mit betätigtem Schalter 302 sowie die Diagramme 310, 312 in einer Referenzposition 316. Fig. 8 zeigt den Planetenwälzgewin- despindeltrieb 300 mit betätigtem Schalter 302 sowie die Diagramme 310, 312 in einer Plausibilisierungsposition 318. Der Schalter 302 ist ein gehäusefest angeordneter Druckschalter, der in der Nullposition des Aktuators 308 mithilfe eines Endes einer Gewindespindel 320 betätigbar ist, wenn die Anschläge 304, 306 aneinander anschlagen.
In dem Diagramm 310 sind eine Aktuatorkraft bzw. ein Aktuatorstrom 322 sowie ein Schaltzustand 324 des Schalters 302 in zeitlichem Verlauf aufgetragen. In dem Diagramm 312 sind die Aktuatorkraft bzw. der Aktuatorstrom 322 sowie der Schaltzustand 324 des Schalters 302 über einen Aktuatorweg aufgetragen.
In der in Fig. 6 zum Betriebszeitpunkt 326 gezeigten Betriebsposition 314 ist der Schaltzustand 324 des Schalters 302„0" und der Aktuator 308 wird mit einem Betriebsstrom 328 beaufschlagt. In der in Fig. 7 zum Referenzzeitpunkt 330 gezeigten Referenzposition 316 ist der Schaltzustand 324 des Schalter 302„1 ". In der in Fig. 8 zum Plausibilisierungszeitpunkt 332 gezeigten Plausibilisierungsposition 318 ist der Schaltzustand 324 des Schalters 302„1 " und der Aktuator 308 wird mit einem Plausi- bilisierungsstrom 334 beaufschlagt. Im Übrigen wird ergänzend insbesondere auf Fig. 1 bis Fig. 5 und die zugehörige Beschreibung verwiesen.
Fig. 9 zeigt einen Planetenwälzgewindespindeltneb 400 mit zwei korrespondierenden Anschlägen 402, 404 zum Referenzieren einer Nullposition eines Aktuators 406 und einer Betätigungseinrichtung 408 einer Reibungskupplung zum Plausibilisieren der Nullposition sowie Diagramme 410, 412 bei einem Referenzieren der Nullposition. Fig. 10 zeigt den Planetenwälzgewindespindeltneb 400 sowie die Diagramme 410, 412 bei einer entgegen gerichteten Beaufschlagung des Aktuators 406. Fig. 1 1 zeigt den Planetenwälzgewindespindeltneb 400 bei einem Plausibilisieren der referenzierten Nullposition.
Die Betätigungseinrichtung 408 weist ein Hebelfedersystem 414 und ein Ausrücklager 416 auf. Die Betätigungseinrichtung 408 beaufschlagt den Aktuator 406 mit einer systembedingten Gegenkraft.
In dem Diagramm 410 sind eine Aktuatorkraft bzw. ein Aktuatorstrom 418 sowie Kennlinien 420, 422 des Hebelfedersystems 414 in zeitlichem Verlauf aufgetragen. Die Kennlinien 420, 422 weisen jeweils einen signifikanten Kraftanstieg auf. In dem Diagramm 412 sind die Aktuatorkraft bzw. der Aktuatorstrom 418 sowie die Kennlinien 420, 422 über einen Aktuatorweg aufgetragen.
Wenn die Anschläge 402, 404, wie in Fig. 9 gezeigt, zum Referenzzeitpunkt 424 in der Referenzposition 426 aneinander anschlagen, überschreitet der Aktuatorstrom 418 einen vorgegebenen Aktuatorstromgrenzwert und das Anschlagen wird erkannt und re- ferenziert. Nach dem Referenzieren wird der Aktuator 406 wie in Fig. 10 gezeigt, mit einem Plausibilisierungsstrom in entgegengesetzte Drehrichtung gegen die systembedingte Gegenkraft beaufschlagt. Die referenzierte Nullposition wird als plausibel er- kannt, wenn, wie in Fig. 1 1 gezeigt, zum Plausibilisierungszeitpunkt 428 in der Plausi- bilisierungsposition 430 der signifikanten Kraftanstieg 432 erreicht wird. Im Übrigen wird ergänzend insbesondere auf Fig. 1 bis Fig. 5 und die zugehörige Beschreibung verwiesen. Bezuqszeichenliste
100 Aktuator
102 Elektromotor
104 Planetenwälzgewindespindeltneb
106 erster Anschlag
108 zweiter Anschlag
1 10 Planetenrolle
1 12 Gewindespindel
1 14 Kolben
1 16 Gehäuse
1 18 Hauptdrehachse
120 Hülse
122 Planetenträger
124 Hohlrad
126 Stator
128 Rotor
130 Lager
132 Axiallager
134 Ausnehmung
136 Verformung
138 Rotorlagemagnet
200 Diagramm
202 Diagramm
204 Aktuatorstrom
206 Betriebsstrom
208 erster Aktuatorstromgrenzwert
210 Plausibilisierungsstrom
212 Aktuatorstrom
214 Aktuatorwegdifferenz
300 Planetenwälzgewindespindeltneb
302 Schalter 304 erster Anschlag
306 zweiter Anschlag
308 Aktuator
310 Diagramm
312 Diagramm
314 Betriebsposition
316 Referenzposition
318 Plausibilisierungsposition
320 Gewindespindel
322 Aktuatorstrom
324 Schaltzustand
326 Betriebszeitpunkt
328 Betriebsstrom
330 Referenzzeitpunkt
332 Plausibilisierungszeitpunkt
334 Plausibilisierungsstrom
400 Planetenwälzgewindespindeltneb
402 erster Anschlag
404 zweiter Anschlag
406 Aktuator
408 Betätigungseinrichtung
410 Diagramm
412 Diagramm
414 Hebelfedersystem
416 Ausrücklager
418 Aktuatorstrom
420 Kennlinie
422 Kennlinie
424 Referenzzeitpunkt
426 Referenzposition
428 Plausibilisierungszeitpunkt
430 Plausibilisierungsposition
432 Kraftanstieg

Claims

Patentansprüche
1 . Aktuator (100, 308, 406) mit einem Elektromotor (102) und einem synchronisierten Planetenwälzgewindespindeltrieb (104, 300, 400), der
Planetenwälzgewindespindeltrieb (104, 300, 400) aufweisend eine
Gewindespindel (1 12, 320) und Planetenrollen (1 10), dadurch gekennzeichnet, dass der Planetenwälzgewindespindeltrieb (104, 300, 400) einen der
Gewindespindel (1 12, 320) zugeordneten ersten Anschlag (106, 304, 402) und einen wenigstens einer Planetenrolle (1 10) zugeordneten zweiten Anschlag (108, 306, 404) aufweist, wobei der erste Anschlag (106, 304, 402) und der zweite Anschlag (108, 306, 404) miteinander zum Referenzieren und/oder
Plausibilisieren einer Nullposition des Aktuators (100, 308, 406)
korrespondierenden.
2. Aktuator (100, 308, 406) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Planetenwälzgewindespindeltrieb (104, 300, 400) einen mit der Gewindespindel (1 12, 320) axialfest verbundenen Kolben (1 14) aufweist und der erste Anschlag (108, 306, 404) an dem Kolben (1 14) angeordnet ist.
3. Aktuator (100, 308, 406) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Anschlag (108, 306, 404) an
wenigstens einer Planetenrolle (1 10) angeordnet ist.
4. Aktuator (308) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Planetenwälzgewindespindeltrieb (300) einen elektrischen Schalter (302) zum Referenzieren der Nullposition aufweist.
5. Aktuator (308) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalter (302) mithilfe der Gewindespindel (320) betätigbar ist.
6. Verfahren zum Referenzieren einer Nullposition eines Aktuators (100, 308, 406) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (102) mit einer elektrischen Betriebsleistung beaufschlagt wird, bis der erste Anschlag (108, 306, 404) und der zweite Anschlag (108, 306, 404) aneinander anschlagen, das Anschlagen anhand eines Anstiegs der
Betriebsleistung erkannt wird und ein Anschlagwinkel des Elektromotors (102) erfasst wird.
7. Verfahren zum Referenzieren einer Nullposition eines Aktuators (308) nach wenigstens einem der Ansprüche 4 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor mit einer elektrischen Betriebsleistung beaufschlagt wird, bis der Schalter (302) betätigt wird, und ein Anschlagwinkel des Elektromotors erfasst wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Referenzieren der Elektromotor (102) mit einer erhöhten elektrischen Plausibilisierungsleistung beaufschlagt, dabei ein Verdrehwinkel des
Elektromotors (102) erfasst und die referenzierte Nullposition als plausibel erkannt wird, wenn der Verdrehwinkel unterhalb eines vorgegebenen Grenzwinkelwerts liegt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Referenzieren der Elektromotor mit einer elektrischen
Plausibilisierungsleistung in entgegengesetzte Drehrichtung gegen eine
systembedingte Gegenkraft beaufschlagt, dabei ein Verdrehwinkel des
Elektromotors erfasst und die referenzierte Nullposition als plausibel erkannt wird, wenn der Verdrehwinkel unterhalb eines vorgegebenen Grenzwinkelwerts liegt.
10. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, dass die Plausibilisierungsleistung oberhalb der Betriebsleistung und unterhalb einer elektrischen Maximalleistung liegt und/oder der
Betriebsleistung entgegen gerichtet ist.
PCT/DE2018/100440 2017-05-31 2018-05-09 Aktuator und verfahren zum referenzieren einer nullposition WO2018219393A1 (de)

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