用于机动车辆传动系统的致动器装置及其操作方法

专利名称：用于机动车辆传动系统的致动器装置及其操作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于机动车辆传动系统的致动器装置，该致动 器装置具有控制设备、致动器和用于该致动器的驱动电路，该驱动 电路从该控制设备接收与致动器变量相关的至少 一 个额定信号且将 其转换为用于该致动器的驱动信号，其中由监测设备来检查该控制 设备的故障，以及其中当发生这种故障时该驱动电路和/或布置在该 驱动电路和该致动器之间的功率级接收复位信号。
本发明还涉及用于操作这种致动器装置的相应方法。
背景技术：
在自动机动车辆传动系统中，离合器频繁地被电动机激活。例 如，离合器可以是诸如起步离合器之类的齿轮输入端摩擦离合器。
不过，离合器也可以是用于转换齿轮箱(gearbox)的齿轮转速的离 合器。另外，离合器可以实施为用于自动扭矩变换器变速器 (transmission )的摩擦离合器或摩擦制动器。
已知的致动器装置包括控制设备，该控制设备例如被配置为离 合器控制器或齿轮箱控制器，且基于高级控制策略激活离合器(和 如果存在的另外的离合器)。该控制设备可以连接到被分配给传动 系统的高级控制单元，和/或所述控制设备可以与用于传动系统的驱 动引擎的驱动控制设备(例如，内燃机引擎或混合驱动装置)通信。 如果在控制设备中出现故障，监测设备(例如看门狗模块)确保产 生复位信号。该复位信号可用于以使分配的离合器被置于基本状态 的方式驱动致动器。例如，这可以根据驱动电路和/或功率级接收去 激活信号形式的复位信号这一事实完成。
驱动电路实施为与控制设备分离的电路，例如，实施为独立的微控制器和/或实施为使用硬件组件构建的独立的电路(例如，使用
ASIC模块)。这些模块可以将简单的预定义的额定值转换为用于电
致动器的复杂驱动信号。
致动器可以是诸如电动机之类的电致动器和/或电磁致动器。 尽管为该控制设备提供的监测设备已经提供了高度可靠性，但
仍希望改善可靠性。

发明内容
因此，本发明的目的是规定一种能够增加可靠性的改善的致动 器装置和用于操作这种致动器装置的改善的方法。
使用技术领域中提及的致动器装置实现上述目的，其原因在于， 控制设备被配置为检查驱动电路的功能并在发生故障时产生用于驱 动电路和/或功率级的复位信号。
还通过操作这种致动器装置的相应方法来实现本发明。
根据现有技术，如果在驱动电路中存在故障，在某些情形下， 可以将涉及致动器状态的故障信号传送到高级控制设备。这可以导 致不能检测且因此不能被处理的故障行为。
对控制设备中的驱动电路的功能进行检查和当驱动电路中发生 故障时产生复位信号的措施允许驱动电路中的这种故障被检测。另 外，致动器可以被置于可以被处理的基本状态。例如，致动器可以 被去激活，结果是由致动器来驱动的组件(例如离合器)被置于基 本状态。在离合器的情况下，机械能量存储频繁地确认当故障驱动 发生时离合器被置于这种基本状态，通常为离合器打开的基本状态 和/或离合器处于中性状态的基本状态。
本发明在使用双离合器变速器的机动车辆传动系统的应用中是 尤其重要的。在本上下文中使用的齿轮输入端摩擦离合器中，在这 种双离合器变速器中的干式或湿式运行离合器(多片离合器)以重 叠的方式激活，其中驱动扭矩可以在牵引力不中断的情况下从摩擦 离合器其中之一传送到另一个。离合器的不正确的控制操作可能在
6此导致传动系统中的应力。
对高级控制设备中的致动器装置的驱动电路进行监测的措施允 许因此避免这种应力状态。
当然，如果在驱动电路中发生故障，如果合适，可以另外地产 生用于整个系统的复位信号。
另外，控制设备当然可以传送复位信号到单独提供的复位模块， 该单独的复位模块然后依次产生复位信号。这些复位信号可以是去 激活信号或用于微处理器的复位信号等。
因此，上述目的被完整地实现。
如果控制设备被配置成从致动器接收控制信号且检查该控制信 号以确定驱动电路是否正确工作，则是尤其优选的。控制信号可以 基于根据本发明为致动器装置专门提供的传感器装置。然而，控制 信号还可以基于源自在任意情形下布置在致动器区域中的传感器设 备的信息。
因此，该监测驱动电路的方法的基本思想是基于独立于驱动电 路将关于致动器状态的信息馈送到控制设备。在上下文中，驱动电 路当然也从致动器接收相同或相似的信息，以便能够以反馈闭环控 制系统的方式驱动致动器。
如果控制设备被配置为从驱动电路接收另外的信号且评估控制 信号和该另外的信号以确定驱动电路是否正确工作，则是尤其有利 的。
在本实施例中，驱动电路向控制设备传送信息，且与控制信号 一起评估包含在该另外的信号中的该信息。因此，可以询问驱动电 路是否正确操作。
这里，如果该另外的信号是与致动器变量相关的实际值信号， 则是尤其优选的。
实际值信号例如可以基于驱动电路中关于致动器状态的信息， 其中驱动电路从致动器的传感器设备接收该信息。
另外，如果实际值信号是数字信号，则是有利的。具体而言，如果实际值信号是能在独立的线路上传送关于致动 器的信息的这类信号，则是有利的。实际值信号可以是脉沖信号(例 如，每个换向一个脉冲)、频率信号(例如与旋转速度成比例的频
率)、TWM信号(例如，每个换向一个脉沖且脉冲宽度为旋转方向 的函数)等。
根据又 一 优选实施例，控制信号具有来自至少 一 个传感器的数
字信号。
传感器优选地被分配给致动器。在电动机的情况下，例如，传 感器可以是霍尔传感器装置。这种霍尔传感器装置在与转子中具有 永磁体的无刷电动机结合使用时是尤其有利的。可以通过霍尔传感 器装置特别容易地感测永磁体的移动。
根据又 一 优选实施例，控制信号具有监测致动器的状态的多个 数字信号。
例如，用于致动器的传感器装置可以是具有分布于周边上的多 个霍尔传感器的霍尔传感器装置。使用这种霍尔传感器装置，可以 测量电动机的旋转速度和旋转方向和/或旋转位置。
根据又一优选实施例，数字控制信号相应地是数字换向信号。
如上所述，这种换向信号例如可以通过霍尔传感器装置来感测。 然而， 一般而言，也可以通过感测具有用于电换向的电刷的电动机 的电学换向的传感器来感测换向信号。
另外，如果数字控制信号被馈送到将该数字控制信号转换成馈 送到控制设备中的控制信号的转换器设备，则是整体优选的。
这种转换器设备可以将来自传感器的数字控制信号转换成适于 控制设备的模拟或数字信号，且所述转换器设备例如可以以数字/模 拟转换器的方式操作且将模拟控制信号馈送到控制设备，该模拟控 制信号可以在控制设备中被比较容易地处理。该转换器设备可以实 施为单独的组件或集成到分配给电动机的传感器装置中。
这里，如果控制信号包含关于致动器的状态的信息，尤其是关 于致动器的旋转方向和/或旋转速度和/或旋转位置的信息，则是尤其有利的。
根据又 一优选实施例，由控制设备传送到驱动电路的额定信号 是模拟信号。
这里，如果在控制设备和驱动电路之间的双向线路上传送实际 值信号和额定信号，则也是有利的。
当然，可以为每个状态信息项提供一条线路。备选地，还可以 通过一个双向线路传送多个状态信息项(例如，旋转速度和旋转方 向)。
另外，如果致动器实施为电动机且具有预定旋转速度范围，其 中控制设备和/或将控制信号转换为用于控制设备的控制信号的转换 器设备被配置为以能够从经过处理的控制信号准确再现电动机的旋 转速度的方式处理控制信号，直到达到旋转速度范围内的第 一预定 旋转速度，以及其中，高于第一预定旋转速度时，控制设备和/或转 换器设备中的似然性检查设备检查经过处理的控制信号，以确定结 果得到的旋转速度是否处于预定旋转速度带或准确度带内，则这是 有利的，。
在本实施例中，即使可用计算能力不足以获得在整个预定旋转 速度范围上关于电动机的旋转速度的准确信息，仍可以通过似然'性 检查设备来检查驱动电路。此处第一预定旋转速度可以低于本身根 本不能再根据尼奎斯特准则再现的旋转速度。当到达这种尼奎斯特 旋转速度时，准确度下降。尽管准确度减小，仍可以使用似然性检 查设备来检查驱动电路是否正确操作。
即使不能通过驱动电路以时间顺序的相应方式获得对应于控制 信号的关于电动机状态的信息，但在高于第 一预定旋转速度的任意 事件中，可以通过似然性检查设备得出关于驱动电路的操作的结论。
这里，如果旋转速度带或准确度带越大，从经过处理的控制信 号结果得到的旋转速度与所述第一预定旋转速度差异的程度越大， 则是尤其有利的。
因此，在稍大于第一预定旋转速度的旋转速度，可以以相对高的准确度检查驱动电路是否正确操作。准确度然后在较高的旋转速
度降低。
根据又一优选实施例，作为致动器实施的电动机具有预定旋转 速度范围，其中控制设备和/或将控制信号转换为用于控制设备的控 制信号的转换器设备被配置为以满足尼奎斯特准则的方式处理控制 信号，直至达到旋转速度范围内的第二预定旋转速度，以及其中， 高于该第二预定旋转速度时，控制设备和/或转换器设备中的似然性 检查设备检查旋转速度高于该第二预定旋转速度是否是似然的。
通过该实施例，如果例如在相对高的速度，计算能力不足以感 测电动机的旋转速度或建立控制信号和来自驱动电路的信息之间的 时间顺序关系，则也可以检查驱动电路是否正确操作。在该上下文 中，例如，可以在似然性检查设备中诉诸于先前状态来检查驱动电 路是否正确操作。
因此，优选地，如果旋转速度先前处于低于第二预定旋转速度 的旋转速度带，则似然性检查设备检测旋转速度高于第二预定旋转 速度是似然的。
如果驱动电路具有ASIC模块，则是整体有利的。 这种模块可用于使得驱动电路适应于相应的致动器且使其紧凑。
根据又一优选实施例，致动器是无刷电动机。
如上面已经解释的，在无刷电动机的情况中，可以从传感器装 置尤其是霍尔传感器装置得出换向信号。
在上述实施例中， 一般遵循的方法是来自致动器的传感器信 号在转换器设备中被转换且被输入到控制设备。在控制设备中，在 经由转换器设备传送的关于电动机状态的信,包-和从驱动电路尤其是 在控制设备中读取的状态信息之间执行比较。
在该上下文中，比较的质量取决于速度或旋转速度。
根据备选实施例，如果控制设备被配置成同时地或者以时间顺 序分配(chronological assignment)相互比專交来自致动器的状态信号
10和驱动电路的状态信号以便检查驱动电路的功能，则可以实施独立 于速度的比專交。
这一般需要通过合适的同步设备(例如，同步线路上的同步信 号)将来自致动器和来自驱动电路的信号彼此相关地放置。
该备选实施例可用作提及的第一实施例的备选或作为其补充。
在该备选实施例中，如果在控制设备和驱动电^各之间传送同步 信号，则可以在控制设备中实现状态信号之间的时间顺序分配。
基于同步信号，可以独立于电动机速度且独立于尼奎斯特准则 实施状态信号的比较。
当然，上述特征和下面解释的特征不仅可用于相应指定的组合， 还可用于其他组合或者单独使用，而不偏离本发明的范围。


在附图中示出了本发明的示例性实施例，并且在下面的描述中
更加详细地解释本发明的示例性实施例。在附图中
图1示出了根据本发明的示例性实施例的致动器装置的示意性 电路框图2示出了以时间图示的图1中致动器装置的转换器设备的模 拟输出信号；
图3是示出作为旋转速度的函数的可实现准确度级别的视图； 图4是对图1中致动器装置的驱动电路的功能进行检查的方法 的示意性流程图；以及
图5是示出根据本发明的致动器装置的备选实施例的时间图。
具体实施例方式
在图1中，通过IO来概括地表示根据本发明的致动器装置的第 一实施例。致动器装置IO具有控制设备12，该控制设备12包含微 控制器或微处理器，且被配置用以处理计算机程序。
致动器装置IO被配置为驱动用于机动车辆的双离合器变速器的两个离合器。为此，致动器装置10具有第一电动机14形式和第二 电动机16形式的两个致动器。不过，当然根据本发明的致动器装置 同样可以具有液压致动器形式的致动器和/或电磁致动器形式的致动 器。另外，根据本发明的致动器装置当然可以同样只具有单个致动 器。最后，根据本发明的致动器当然被配置为尤其用于机动车辆传 动系统，但是也可以用于其他应用领域。在机动车辆传动系统中， 根据本发明的致动器装置可用于驱动诸如起步离合器之类的摩擦离 合器，也可用于驱动变速器中的离合器和/或驱动自动扭矩变换器变 速器中的离合器或制动器。例如当致动锥形盘对或环形齿轮盘时， 也可以预见无级变速器的致动器系统的应用。
图1中的致动器装置10还包括第一驱动电路18和第二驱动电 路20。驱动电路18、 20被提供为与控制设备12功能和/或空间分离 的独立组件。驱动电路18、 20用于将用于电动机14、 16的额定信 号转换为用于这些电动机的合适的驱动信号。为此目的，驱动电路 18、20可以构建为具有分立组件(尤其是具有专用组件(简称ASIC)) 的硬件电路。然而， 一般地还可以预见驱动电路18、 20包含例如微 处理器等形式的独立的"智能"。
为了驱动电动机14、 16，致动器装置10还包括第一功率级22 和第二功率级24。功率级22、 24被配置成将控制信号(通常在低电 平处存在)转换成用于电动机14、 16的功率信号。
另外，致动器装置10包含将电动机14、 16的传感器(未详细 示出)连接到控制设备12的第一转换器设备26和第二转换器设备 28。
电动机14、 16可以实施为有刷换向直流电动才几，但是它们优选 地是转子具有永磁体的无刷电机。这种电动机的工作方法一般已知， 所以此处并未给出其细节。
电动机14、 16就涉及旋转方向、涉及旋转速度和/或涉及旋转^各 径(旋转角度)的电动机状态而言受到控制。
为此目的，控制设备12通过双向线路连接到驱动电路18、 20。驱动电路18、 20分别经由这些双向线路接收与旋转方向相关的第一 电动机额定值30、 34和与旋转路径(和/或旋转速度)相关的第二电 动机额定值32、 36。在驱动电^各18、 20中，这些电动冲几额定值;陂分 别转换为传送到功率级22、 24的驱动信号38、 40。功率级22、 24 分别从所述驱动信号38、 40产生应用于电动机14、 16的线圏的激 活信号42、 44。
电动机14、 16分别具有监测电动机14、 16的状态的传感器。 传感器(附图中没有示出)例如可以包含用于每个电动机14、 16的 霍尔传感器装置。这种霍尔传感器装置例如包括设置在相应电动机 14、 16的旋转周边上的两个、三个或更多的霍尔传感器。如上所述， 霍尔传感器被配置为感测优选地装配有永磁体的转子的旋转。
传感器将与电动机14、 16的相应状态相关的实际值信号46、 48 传送到驱动电路18、 20。作为这种反馈的结果，驱动电路18、 20 可以执行对电动机14、 16的状态的闭环控制。
另外，驱动电路18、20分别将电动机的状态传送到控制设备12。 在该情况下，这通过在双向线路上以相应第一电动机实际值54、 58 (例如，与旋转方向相关)和第二电动4几实际值56、 60 (例如与旋 转路径或旋转速度相关)的形式实现。在其他情况下，可以由相应 驱动电3各18、 20在独立的双向线^各上传送相应电动才几的状态。
因此，关于电动机14、 16的相应状态的信息，尤其关于驱动电 路18、 20传送的实际值54-60的信息，存在于控制设备12中。控制 设备12因此可以利用这些状态的知识执行高级控制。
如上所述，电动机14、 16的传感器还连接到第一转换器设备26 和第二转换器设备28。在该情况下，例如，传感器装置可以包括三 个传感器，以使得实际值信号46、 48通过三个导体被传送到驱动电 路18、 20或转换器电路26、 28。
转换器设备26、 28从相应实际值信号46、 48产生分别输入到 控制设备12的模拟控制信号64、 66。控制设备12因此不仅经由驱 动电路18、 20，还附加地经由转换器设备26、 28接收关于电动机
1314、 16的状态的信息。基于这些附加信息，控制设备12可以检测驱 动电路18、 20是否正确地工作。
控制设备12还可以通过同步信号67、 68分别连接到驱动电路 18、 20，这将在下面详细描述。
致动器装置10还包含用于监测控制设备12的功能的装置。如 上所述，这如图所示可以是称为看门狗模块70的装置。备选地或附 加地，可以在控制设备12中运行监测程序72，该监测程序72检查 控制设备12的功能。
控制设备12还连接到复位组件74。该复位组件74是向其告知 致动器装置10中的故障且如果发生故障能够输出复位信号的组件。 此处复位信号将理解为将另一组件置于基本状态的信号。在微处理 器控制的组件中，例如，这可以导致组件重新启动(重启)。在其 他组件中，这种复位信号可用于去激活组件，以实现去激活的状态 (基本状态)。
在该情况下，复位组件74连接到功率级22、 24,且如果出现故 障状态，它可以将以第一去激活信号76和第二去激活信号78的形 式的复位信号传送到功率级22、 24。如果功率级22、 24以这种方式 去激活，则电动机14、 16不再向被驱动的组件(例如，离合器)施 加4壬〗可致动力。
被驱动的组件例如可以裙_机械地预先施加应力而进入基本状 态，使得如果出现电动机14、 16的故障驱动，则实现这些组件的基 本状态。双离合器变速器的齿轮输入端离合器例如可以通过诸如弹 簧之类的机械能量存储被预先施加应力而进入这种基本状态，在离 合器的基本状态中离合器是打开的(称为"常开"状态)。换句话 说，通过复位组件74,可以使得离合器打开。因此，如果发生故障， 尤其是安全相关的故障，则可以使得进入双离合器变速器的安全状 态。
其他离合器也可以被预先施加应力而进入不同的基本状态，例 如到关闭状态("常闭"状态)。看门狗模块70通过双向连接80连接到控制设备12，且例如可 以被配置成规律地询问控制设备12,从而以这种方式检查控制设备 12的功能能力。
当使用看门狗模块70时，它可以经由连接81直接连接到复位 组件74,使得看门狗模块70可以启动复位且因此启动对功率级22、 24的去激活。如果使用监测程序72,则直接在控制设备12中检测 故障，且将该故障经由连接75馈送到然后能够启动复位的复位组件 74。
复位组件74还可以连接到整个系统的另外组件(例如，具有离 合器控制器设备的驱动电动机控制器等)。
因此，能够在致动器装置10中检查控制设备12的功能。如果 在控制设备12中发生故障，通过复位组件74可以执行对功率级22、 24的复位或去激活。
然而，以这种方式不能检查驱动电路18、 20的功能。为此，提 供转换器设备26、 28以将状态信号从电动机14、 16直接馈送到控 制设备12。在控制设备12中，可以通过传感器将这些状态信号与由 驱动电路18、 20传送到控制设备20的状态信号相比较。
如果驱动电路18、 20不正确地操作，反馈的实际值54-60将也 不正确或不同于利用控制信号64、 66传送的状态值。如果驱动电路 18、 20的故障状态已知，则控制设备12也通过复位组件74经由连 接75启动复位且因此去激活功率级22、 24。
转换器设备26、 28例如可以包含高速数字/模拟转换器，该高速 数字/模拟转换器或多或少同时地将实际值信号46、 48转换成相应的 模拟控制信号64、 66。然而，控制设备12可能不能被配置成处理电 动机14、 16的快速状态变化。原因例如可能是不能获得具有相应高 处理器能力的廉价处理器。这可能导致经由传感器传送的电动机14、 16的状态不能被正确感测的情况。另外，在较高的旋转速度时，可 能出现来自控制信号的电动机信息和来自驱动电路18、 20的电动机 信息之间的时间顺序偏移。毋庸置疑，为了能够在相对大的旋转速度范围(也就是说甚至 在相对高的旋转速度因此当存在快速状态变化时)获得关于电动机
14、 16的状态的确定信息，可以纟是供似然性4全查i殳备。例如，可以 在控制设备12中提供这种似然性检查设备86。备选地，也可以在转 换器设备26、 28中分别实施这种似然性检查设备82、 84。在这种情 况下，转换器设备26、 28优选地还经由合适的同步连接83、 85连 接到控制设备12。
下面将更详细地解释似然性检查设备的功能。
图2示出了视图90,该视图90示出了随着时间绘制的由转换器 设备26、 28传送的控制信号64、 66。控制信号64、 66以阶跃信号 的形式产生，该阶跃信号在周期p以阶梯状上升。这里周期p对应 于电旋转，其依赖于磁极数目和其他因素(霍尔传感器数目等)。 此处，电旋转例如可以对应于7.5°的电动才几14、 16的旋转角度。 控制信号64、 66以阶跃信号的形式存在，每个阶梯能够对应于相应 电动机14、 16的换向步骤。在控制设备12中可以相对容易地处理 这种阶跃信号。
图3示出了另一视图100，其示出与电动机14、 16的旋转速度 相关的准确度。此处，通过102指示由控制设备12监测的旋转速度 范围。旋转速度范围102被分成多个子范围，第一范围从旋转速度O 延伸到第一预定旋转速度104。该第一预定旋转速度可以是这样的旋 转速度，该旋转速度低得使得控制设备12可以使用来自控制信号 64、 66和电动机实际值54-60中的时间顺序分配(基于可用处理器 能力)分别得出相应电动机14、 16的准确旋转速度。第二子范围b 从第一预定旋转速度104延伸到高于第一预定旋转速度的第二预定 旋转速度106。高于第二预定旋转速度106时，电动机14、 16的旋 转速度足够高，因为不能再满足尼奎斯特准则和时间顺序相关的条 件。因此，高于第二预定旋转速度106时，控制设备12不再能够确 定电动机14、 16的旋转速度。
在图3中由b指示的第二子范围内，控制设备12不能准确指定相应电动机14、 16的旋转速度，但是它能确定旋转速度是否处于准 确度带108中，从第一预定旋转速度104开始直到第二预定旋转速 度106，该准确度带108变得越来越大(检查变得愈加不准确)。
上述似然性检查设备86和82、 84可以被配置为通过似然性考 虑检测驱动电路18、 20所传送的实际旋转速度50、 60是否处于适 用于相应旋转速度的准确度带108内。如果情况如此，则假设相应 驱动电5^18、 20正确地工作。
似然性检查设备86和82、 84还能够在高于第二预定旋转速度 106的旋转速度执行似然性考虑，以确定相应电动机14、 16的旋转 速度实际处于该旋转速度范围是否是似然的(图3中的c)。为此， 似然性一全查设备86和82、 84可以被配置为4企查相应电动机14、 16 的旋转速度在到达子范围c之前是否处于子范围b。如果情况如此， 则假设相应驱动电路18、 20当前正传送的旋转速度高于第二预定旋 转速度106是似然的。
换句话说，通过似然性检查设备86和82、 84,可以引起这种情 况，其中不必在整个旋转速度带102上准确地传送相应电动机14、 16的精确位置或旋转速度，或在控制信号64、 66和电动机实际值 54-60之间仅须存在小的相关或不须存在相关。这允许实现计算时间 的节省。
在图4中以示例性流程图110的形式示出了用于检查驱动电路 18、 20的一般顺序。
在步骤112，实际值信号46、 48在转换器设备26、 28中被分别 转换为阶梯状控制信号64、 66。相应的控制信号64、 66然后被采样 且在控制设备12中被转换成相应的速度信息项和/或方向信息项(步 骤114)。
在与此并行的步骤116，控制设备12从驱动电路18、 20接收尤 其关于实际值54-60的速度和方向信息。
在步骤118,在似然性检查设备82、 84和86中实施似然性冲企查。 如果来自驱动电路18、 20的速度和方向信息处于范围a (—直到第一预定旋转速度102)内，则可以准确确定该状态信息是否对应于经 由转换器设备26、 28传送的相应状态信息。
在第二子范围b中，通过检查由驱动电路18、 20传送的状态信 息是否处于特定准确度带108来克服降低的时间顺序相关。如果来 自驱动电路18、 20的状态信息处于子范围c中，则似然性检查设备 86和82、 84检查这是否是似然的。如果旋转速度先前处于子范围b 中，假设为似然的。
据此，从步骤118开始，或者产生故障信号或者确定在驱动电 路18、 20中不存在故障。
第一预定旋转阈值104例如可以处于从500至2000转的范围。 第二预定旋转速度例如可以为1500至5000转的范围。
另外， 一般可接受的是仅能够在相对低的旋转速度的范围内检 查驱动电路18、 20的功能。这可能是尤其安全相关的故障可能仅在 较低的旋转速度范围发生的情况。
用于检查驱动电路18、 20的功能的上述方法可以异步地发生。 换句话说，尤其从第一预定速度104开始，被比较状态(一方面来 自转换器设备26、 28,另一方面来自驱动电路18、 20)并不一定必 须分别基于电动机14、 16的相同的测量时间。因此，可以省略复杂 的同步测量。
另一方面，例如，如果可以在控制"i殳备12和驱动电i 各18、 20 之间传送上述同步信号67、 68,则可以在控制设备中以时间顺序关 系布置与来自驱动电路18、 20的状态信息和来自于转换器设备26、 28的状态信息，以使得状态信息分别基于电动机14、 16的传感器装 置的相同的测量时间。
这在图5中示例性说明。所述附图示出了在时间122经由相应 变换器设备26、 28读取电动机状态120。在时间126，从相应驱动 电路18、 20读入基于相同测量的信号124 (即关于实际值54-60 )， 相对于后者具有时间顺序偏移。通过同步信号67、 68，在控制设备 12中可以使这些时间122、 126彼此同步。如果此处在状态之间存在
18差异，则输出故障信号，且所述故障信号可以经由连接75馈送到复
位组件74。
除了参考图1至4描述的第一实施例外，还可以应用备选实施
当然，在备选实施例中，基于同时测量执行相应的比较。为此， 只要一方面来自转换器设备26、 28的状态值和另一方面来自于驱动 电路18、 20的状态值之间存在任何差异或小的差异，就可以输出故
障状态。
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权利要求
1. 一种用于机动车辆传动系统的致动器装置(10)，具有控制设备(12)，致动器(14，16)，以及用于所述致动器的驱动电路(18，20)，该驱动电路(18，20)从所述控制设备(12)接收与致动器相关的至少一个额定信号(30-36)且将其转换为用于所述致动器的驱动信号(38，40)，其中由监测设备(70；72)检查所述控制设备(12)的故障，以及其中当发生这种故障时，所述驱动电路(18，20)和/或布置在所述驱动电路和所述电动机之间的功率级(22，24)接收复位信号(76，68)，其特征在于，所述控制设备(12)被配置为检查所述驱动电路(18、20)的功能，且在发生故障时产生用于所述驱动电路(18，20)和/或所述功率级(22，24)的复位信号(76，78)。
2. 根据权利要求1所述的致动器装置，其特征在于，所述控制 设备(12)被配置为从所述致动器(14， 16)接收控制信号(46, 48, 64, 66 )以及检查所述控制信号(46， 48, 64, 66 )以确定所 述驱动电路(18， 20)是否正确地工作。
3. 根据权利要求2所述的致动器装置，其特征在于，所述控制 设备(12)被配置为从所述驱动电路(18， 20 )接收另外的信号(54-60) 以及评估所述控制信号(46， 48, 64， 66 )和所述另外的信号(54-60) 以确定所述驱动电3各是否正确地工作。
4. 根据权利要求3所述的致动器装置，其特征在于，所述另外 的信号是与致动器变量相关的实际值信号(54-60)。
5. 根据权利要求4所述的致动器装置，其特征在于，所述实际 值信号(54-60)是数字信号。
6. 根据权利要求2-5其中任意一项所述的致动器装置，其特征 在于，所述控制信号(46, 48， 64, 66)具有来自至少一个传感器 的数字信号(46， 48)。
7. 根据权利要求6所述的致动器装置，其特征在于，所述控制 信号(46， 48， 64， 66)具有监测所述致动器(14， 16)的状态的 多个数字信号(46， 48)。
8. 根据权利要求6或7所述的致动器装置，其特征在于，所述 数字控制信号(46， 48)是数字换向信号(46, 48 )。
9. 根据权利要求6-8其中任意一项所述的致动器装置，其特征 在于，所述数字控制信号(46， 48)被馈送到转换器设备(26, 28 )， 该转换器设备(26, 28 )将所述数字控制信号(46， 48)转换成馈 送到所述控制设备(12)的控制信号(64, 66)。
10. 根据权利要求9所述的致动器装置，其特征在于，所述控制 信号(64， 66)包含关于所述致动器的旋转方向和/或旋转速度和/ 或位置的信息。
11. 根据权利要求1-10其中任意一项所述的致动器装置，其特 征在于，所述额定信号(30-36 )是模拟信号(30-36 )。
12. 根据权利要求4-11其中任意一项所述的致动器装置，其特 征在于，在所述控制设备(12)和所述驱动电路(18， 20)之间的 双向线路上传送所述实际值信号(54-60 )和所述额定信号(30-36 )。
13. 根据权利要求2-12其中任意一项所述的致动器装置，其特 征在于，所述致动器(14, 16)实施为电动机且具有预定旋转速度 范围(102)，其中所述控制设备(12)和/或将所述控制信号转换成 用于所述控制设备(12)的控制信号(64， 66)的转换器设备(26, 28 )被配置为以能够从经过处理的控制信号准确再现所述电动机(14, 16)的旋转速度的方式处理所述控制信号(46, 48， 64， 66), 直至到达所述旋转速度范围(102)内的第一预定旋转速度(104)， 以及其中，高于所述第一预定旋转速度(104)时，所述控制设备(12) 和/或转换器设备(26， 28)中的似然性检查设备(82， 84; 86)检 查经过处理的控制信号以确定结果得出的旋转速度是否处于预定旋 转速度带或准确度带(108)内。
14. 根据权利要求12所述的致动器装置，其特征在于，所述旋转速度带或准确度带(108)越大，从经过处理的控制信号结果得出 的旋转速度与所述第一预定旋转速度(104)差异的程度越大。
15. 根据权利要求1-14其中任意一项所述的致动器装置，其特 征在于，所述致动器实施为电动机(14, 16)且具有预定旋转速度 范围(102),其中所述控制设备(12)和/或将所述控制信号转换成 用于所述控制设备(12)的控制信号(64, 66 )的转换器设备(26， 28 )被配置为以能够满足尼奎斯特准则的方式处理所述控制信号， 直至达到所述旋转速度范围(102)内的第二预定旋转速度(106), 以及其中，高于所述第二预定旋转速度(106 )时，所述控制设备(12) 和/或转换器设备(26, 28 )中的似然性检查设备(82, 84; 86)检 查旋转速度高于所述第二预定旋转速度(106)是否是似然的。
16. 根据权利要求15所述的致动器装置，其特征在于，如果所 述旋转速度原先处于低于所述第二预定旋转速度(106)的旋转速度 带中，所述似然性检查设备(82, 84; 86)将所述旋转速度高于所 述第二预定旋转速度(106)检测为是似然的。
17. 根据权利要求1-16其中任意一项所述的致动器装置，其特 征在于，所述驱动电路(18, 20)具有ASIC模块。
18. 根据权利要求1-17其中任意一项所述的致动器装置，其特 征在于，所述致动器是无刷电动机(14, 16)。
19. 根据权利要求1-18其中任意一项所述的致动器装置，其中 所述控制设备(12)被配置为同时地或以时间顺序分配相互比较将 来自所述致动器的状态信号与驱动电路的状态信号，以检查所述驱 动电路的功能。
20. 根据权利要求19所述的致动器装置，其中在所述控制设备 (12)和所述驱动电路(18， 20)之间传送同步信号(67， 68)，通过该同步信号(67， 68)，在控制设备(12)中实现状态信号之 间的时间顺序分配。
21. —种用于操作根据权利要求1-20的用于机动车辆传动系统 的致动器装置的方法。
全文摘要
本发明涉及用于机动车辆传动系统的致动器装置(10)，该致动器装置(10)具有控制设备(12)、电动致动器(14，16)和用于该致动器的驱动电路(18，20)，该驱动电路(18，20)从该控制设备(12)接收与致动器相关的至少一个额定信号(30-36)且将其转换为用于该致动器的驱动信号(38，40)，其中由监测设备(70；72)检查该控制设备(12)的故障，以及其中当发生这种故障时，该驱动电路(18，20)和/或布置在该驱动电路和该电动机之间的功率级(22，24)接收复位信号(76，68)。在该上下文中，控制设备(12)被配置为检查该驱动电路(18、20)的功能，且在发生故障时产生用于驱动电路(18，20)和/或功率级(22，24)的复位信号(76，78)。
文档编号F16H61/12GK101463900SQ20081018490
公开日2009年6月24日 申请日期2008年12月19日 优先权日2007年12月20日
发明者M·G·路德维希, M·索伊弗特, V·内格勒 申请人:格特拉格传动机构和齿轮工厂赫尔曼·哈根迈尔有限公司&两合公司