执行器装置的制作方法

1.本发明涉及一种尤其在机动车的动力总成中的具有用于操纵至少一个液压操纵部件的电动液压操纵装置的执行器装置，其具有由电动机驱动的泵和控制装置，所述控制装置具有主供电路径，所述主供电路径用于借助于控制设备和功率电子装置给电动机供电和控制电动机。


背景技术：

2.这种执行器装置用于操纵液压操纵部件。在出于经济原因使内燃机暂时停机的改进设计的范围中，设有执行器装置，所述执行器装置的一个泵或多个泵构成用于与借助于内燃机持久运行无关地供应操纵液压系统。对此，泵分别由电动机驱动，所述电动机借助于控制设备根据液压操纵装置的功率需求电子换向并且借助于功率电子装置被供应电能。从出版物de 10 2017 130 495 a1中例如已知cvt变速器，其皮带传动机构在张紧的盘组之间借助于执行器装置电动液压地操纵。执行器装置是由电动机驱动的泵，如液压泵，所述泵将盘组液压地预紧。电动机借助于主供电路径借助功率电子装置和电子换向装置控制。在主供电路径故障的情况下，存在盘组不充分预紧以及皮带传动机构在盘组上打滑的风险。


技术实现要素：

3.本发明的目的是改进执行器装置。尤其地，本发明的目的是，提出一种故障安全的执行器装置。
4.所述目的通过独立权利要求1的特征来实现。独立权利要求1的从属权利要求描述权利要求1的主题的有利的实施方式。
5.提出的执行器装置包含：液压操纵装置，例如具有在控制设备中实现的控制装置；由所述控制设备控制的电动液压泵，其具有由所述电动液压泵供应压力的液压路段；借助包含在液压路段中的压力介质的压力或体积流设定和切换的阀，如切换阀和/或比例阀、节流板、冷却装置、过滤装置和/或其他类似机构，用于操纵至少一个液压操纵部件。至少一个操纵部件例如可以由尤其在机动车的动力总成中的操纵缸形成。例如，操纵部件可以由用于将传动皮带机构在cvt变速器的两个盘组之间预紧的至少两个操纵缸形成、由摩擦离合器的一个操纵缸或双离合器的两个操纵缸形成、由用于切换自动换挡变速器的换挡接合管的挡位对或挡位的至少一个换挡缸形成、由在混动动力总成的驱动件和电机之间的分离离合器的操纵缸形成和/或由类似机构形成。
6.由电动机驱动的泵为了给电动机供电和控制电动机与控制设备和功率电子装置有效地电连接。为了在主供电路径例如由于如微处理器(如微控制器)的和/或智能控制主供电路径的控制设备的组件的重置受到故障时避免电动机的控制的失效从而避免至少一个操纵部件的液压操纵的失效从而避免由其操纵的装置的损坏，设有并联于主供电路径设置的副供电路径以及用于识别主供电路径的故障和在故障时激活副供电路径的监控装置。由此，执行器装置的故障基本上可以借助于执行器装置的电部件中的冗余来补偿。在此可
以弃用在液压操纵装置中的附加的机械保护装置，例如损害功能的弹簧预紧装置等。
7.监控装置在此例如能够以所谓的监视器的形式实现，所述监视器检测主供电路径的主要运行变量，对其进行评估并且在必要时激活副供电路径。以所述方式，提供电动机的冗余控制，其中电动机的供电替选地在正常运行中经由主供电路径进行并且在故障运行中经由副供电路径进行。
8.根据执行器装置的一个有利的实施方式，电动机的换向可以经由主供电路径与泵的功率要求相关地以电子的方式控制，使得借助于控制设备的“智能的”微控制器可以提供电动机的正常的、微调的运行。为了简单地和鲁棒地构成电动机的控制，经由副供电路径可以在预设的功率下提供电动机的电运行。在此，电动机可以借助于主供电路径的功率电子装置或者借助于单独的功率电子装置被供应电能。电动机在副供电路径中的运行可以在没有对应于主供电路径的微换向和调节的情况下在电动机的转子的预设的恒定转速下提供。由此，除了副供电路径的简单的构造之外，能够实现副供电路径的构件安全的运行。
9.控制设备可以将主供电路径和副供电路径的全部构件包含在唯一的壳体之内。替选地，可以在分离的壳体中或者在一个壳体内机械地彼此分离地设有主供电路径和副供电路径的构件。例如，可以在主供电路径中在控制设备的分离的模块中提供电动机的换向和调节。主供电路径的功率电子装置可以由副供电路径使用。替选地，可以为副供电路径提供单独的功率电子装置。可以在与控制设备电分离地构成的模块中设有副供电路径。例如，主供电路径和副供电路径可以由同一电流源例如低压或高压蓄电池必要时相应转换到工作电压来运行。替选地，主供电路径和副供电路径可以由不同电流源馈送地构成。例如，为了使副供电路径完全自给自足地运行能够设有匹配于副供电路径的通常暂时的和少的电功率要求的小容量电流源，例如小的蓄电池、功率电容器和/或类似机构。
10.此外，能够通过如下方式应对由于在电动机和控制设备之间主供电路径的供电和/或控制线路的脱离而对主供电路径造成的故障，即主供电路径和副供电路径借助于不同的插接连接装置连接在电动机的马达壳体和供电线缆之间以及插接连接装置连接在供电线缆和控制设备之间。在此，主供电路径的插接器的脱离可以通过监控装置识别并且激活副供电路径。副供电路径的插接器的脱离可以被监控并且例如借助于故障存储器条目记录到控制设备的故障存储器中并且必要时借助于警报信号显示给驾驶者。
11.由主供电路径和/或副供电路径使用的功率电子装置与具有供应三相交流电压的三相逆变器的电动机相比，例如与b6桥相比，以更优选的方式构成。
12.为了在由主供电路径的电能的失效造成的故障情况下也抵抗在液压泵和至少一个操纵部件之间的电操纵的阀的失效，在泵和至少一个操纵部件之间设置的阀可以在无电流状态下导通地构成。
13.替选地，阀可以借助与副供电路径相关联的电流源运行。替选地或附加地，保护磁体可以设计成，使得主供电路径和副供电路径受到不同电保护。至少对于执行器装置的故障安全的运行所需的电操纵的阀可以单独地或连同副供电路径一起受到保护。
14.根据用于为动力总成提供保护功能/紧急运行功能的电动机的冗余的发动机操控的一个有利的实现方案，应设有机械部件的保护，其无问题地构成用于执行器装置和由其操纵的动力总成的功能安全。所述保护/紧急运行功能低成本地且节能地通过在执行器装置的电部件上实施冗余来构成。
15.对于各个动力总成，借助于所提出的执行器装置例如提供如下运行状态：
[0016]-在cvt变速器中，预设皮带传动机构在盘组上的压紧维持，至少直至皮带传动机构处的负载降低，
[0017]-维持动力总成的功能安全，直至动力总成的牵引机器例如内燃机、具有内燃机和电机的混动驱动器或纯电驱动器不再传输力矩或者对应地下调，
[0018]-双离合变速器的子动力总成的变速器输入轴能够实现在所属的子离合器闭合的情况下在低的挂入的挡位例如第二挡位中的紧急运行，使得在紧急运行中可以提供至少一个初步的驱动力矩，而没有否则可能出现的负载变化反应，
[0019]-必要时通过在紧急运行中挂入例如液压操纵的、在无负载状态下打开的驻车锁止器，如果电动机在副供电路径中运行是可行的话。
[0020]
对于经由主供电路径的正常运行，执行器装置例如借助于所谓的按需供电系统，即在根据对精确的转速和位置调节要求功率扩大的情况下运行，以便能够使压力介质的在连接的液压操纵装置中预设的体积增量移动。对此使用耗费的和智能的发动机调节。对此，电动机的换向和调节在不同的模块中实现。调节在此连同用于运行执行器装置的软件的其他功能模块一起在高效的微控制器中实施。软件可以执行监控功能，所述监控功能就其而言经由另一硬件模块，即所谓的看门狗(watch-dog)来监控。所述微控制器可以包含其他模块，所述其他模块例如从供电电压中推导出需要的电压水平以及保证车载电网的输入过滤以及通信。对于较简单的任务，例如副供电路径中泵的纯转速调整，存在简化的模块，所述简化的模块包含电压提供、控制和简单的换向。
[0021]
用于提供副供电路径的这种模块与主供电路径的对应的功能范围并联连接，并且在微控制器失效或重置的情况下实时地通过看门狗或在由其输出的控制信号消失的情况下激活。
[0022]
例如，副供电路径的所述模块可以借助至少简单的块换向在预设的时间内控制电动机的固定预设的转速，使得电动机的至少一个已经转动的转子可以保持转动。通过例如在由泵加载的操纵装置中的所属的布线，可以继续推动不能够无电流地实现或保持的安全状态，直至主供电路径重新启动或者具有执行器装置的动力总成或具有所述动力总成或其构件的机动车已经达到安全的运行状态。两个操控路径在此根据对应的电布线访问电动机的b6桥。
[0023]
在另一冗余级中，副供电路径经由冗余的电流供应可以具有自身的输入电路和防故障装置以及在机动车的保险盒中的自身的供电保护装置。也为了能够保护在控制设备和电动机之间设置的插接器的脱离的故障情况，优选地可以经由自身的线缆连接和自身的插接器提供副供电路径的供电。在该情况下，两个电流供应装置并联地作用于b6桥。
[0024]
所提出的执行器装置的示例性的应用用于cvt变速器的操纵。执行器装置在此用于保护变速器模块，如皮带传动机构和盘组，其方式为：在出现故障时避免突然下降的液压压力。经由液压操纵装置的阀的布线，变速箱的压力调节在故障时变成经由调节阀的在其无电流状态中装入的节流板作用的体积流调节。经由节流板结合泵驱动马达的保持恒定的转速在两个盘组之间出现固定的压力比，使得防止皮带传动机构例如链的打滑。同时，根据输出压力比，cvt变速器的传动比优化地朝向更快传动比的方向移置，以便避免牵引机器的过转速以及过度的加速颠簸。
[0025]
在另一应用中，动力总成可以借助用于不同传动比的多个离合器，例如借助具有多挡位的变速器输入轴的双离合变速器，借助专用混动变速器(dht)，借助有级自动变速器等，借助所提出的执行器装置运行，使得经由其布线在故障时实现转速水平安全的传动比，由此避免驱动力矩的突然完全损失，这否则限定安全状态。由此，能够实现机动车至少朝向最近的车间行驶或离开紧接着的危险情形，例如在没有紧急车道的高速公路上或在铁路道口上失效。
附图说明
[0026]
根据在唯一的图中示出的实施例详细阐述本发明。所述附图示出用于执行器装置的防故障控制的电路图。
具体实施方式
[0027]
图1示出用于控制执行器装置的控制装置1。控制和调节在常规运行中经由主供电路径2进行，而在存在故障的情况下经由副供电路径3进行。主供电路径2借助于电流源s1被供应电能。借助于电流源s1的电能运行微控制器4并且给b6驱动器5供电。微控制器4和b6驱动器5构成为不同的硬件模块。为了对执行器装置的电动液压工作的泵的借助于三相逆变器6的三个相u、v、w被供应电压的电动机m进行换向而对b6驱动器5的控制，根据旋转传感器7例如多个角度错开地设置的霍尔传感器的由微控制器4检测到的转动特性值来进行。微控制器4根据例如由上级变速器控制设备对泵的功率要求来确定换向并且借助于b6驱动器5调节对应的转速以设定所要求的功率。
[0028]
用于运行电动机m的重要的运行数据由监控装置8例如监视器监控。监控装置8的功能信号由副供电路径3的控制模块9检测和评估。如果根据功能信号识别到主供电路径2的故障，那么副供电路径3激活并且控制模块9产生简单的控制信号以借助于访问三相逆变器6对电动机进行电换向。由于控制信号，电动机m借助于相u、v、w换向到恒定预设的转速，直至主供电路径2再次恢复或者具有由执行器装置操纵的动力总成的机动车处于安全的运行状态中。副供电路径3在示出的实施例中由与电流源s1分离的电流源s2供电，例如单独地被保护和/或借助于自身的电流供应运行。
[0029]
附图标记说明
[0030]
1控制装置 2主供电路径 3副供电路径 4微控制器 5 b6驱动器 6三相逆变器 7旋转传感器 8监控装置 9控制模块 m电动机 s1电流源 s2电流源 u相 v相 w相