具有位置傳感器的致動器的制造方法
【專利摘要】描述具有由控制單元操控的電動機和用于檢測致動器位置的有源電子位置傳感器的致動器。該致動器的特色在于，用于運行位置傳感器的電能經由電動機的操控線路的電動機連接端子從控制單元提取。以這種方式可以取消用于位置傳感器的單獨的饋電線。
【專利說明】
具有位置傳感器的致動器
技術領域
[0001]本發明涉及具有專利權利要求1的前序部分的特征的致動器，所述致動器具有由控制單元操控的電動機和用于檢測致動器位置的有源電子位置傳感器。
【背景技術】
[0002]致動器被用于不同的目的，例如用于操縱機動車中的閥或閥門。這里所提到的致動器擁有電動機，所述電動機由控制單元、例如電動機控制電子設備(ECU)來操控。電動機例如可以運行操縱元件，所述操縱元件經由傳動機構的位置變化由位置傳感器來檢測。為了運行該位置傳感器需要供給電壓。
[0003]在現有技術中利用單獨的饋電線給用于致動器的位置檢測或者位置調節的有源位置傳感器供給電能(一般來說電壓)。在此，存在用于傳輸致動器位置的不同的輸出信號。已知的模擬接口與供給電壓成比例。因此，作為控制單元中的參考被產生的供給電壓在這種情況下也必須直接與位置傳感器連接。在位置傳感器的不依賴于供給電壓的(不成比例的)輸出信號的情況下情況不是這樣。這里，在可以不同地給傳感器供給能量時，不必強制性地從控制單元輸送供給電壓。然而始終存在如下問題:必須經由單獨的饋電線輸送用于位置傳感器的與電動機分離的、例如5V的供給電壓。這也適用于位置的新引入的數字的信號傳輸，在該位置例如將數字串行SENT協議用于點對點連接(沒有總線)。
[0004]易于理解，這種單獨的饋電線的布置是復雜的。
[0005]從US5 389 864中已知具有專利權利要求1的前序部分的特征的致動器系統。在該系統中，用于位置傳感器的運行的電能經由電動機的操控線路的電動機連接端子從控制單元提取。
[0006]從US6 545 441 BI中已知具有相應的特征的另一致動器系統。
[0007]從DE 199 47 698 Al中已知用于測量設備的連接電路，其中描述了通過使用變流器來適配電壓供給。
【發明內容】
[0008]本發明所基于的任務是提供開頭所描述的類型的致動器，所述致動器的特色在于特別簡單的構造。
[0009]該任務根據本發明在所說明的類型的致動器的情況下通過專利權利要求1的特征部分的特征來解決。
[0010]在根據本發明的解決方案中取消單獨的饋電線，經由所述饋電線給位置傳感器施加單獨的供給電壓。替代于此，本發明將電動機的來自所設置的控制單元的總歸存在的操控線路或者供給線路也用于給位置傳感器供給電能。因此可以取消附加的線路。
[0011]在根據本發明的解決方案中規定，至少一個電動機連接端子以周期性的間隔提供正電壓。在此，用于運行電動機的操控電壓的連接端子UmJPUm2被切換，使得在電動機空轉期間(連接端子UMdP/或Um2經由晶體管被切換為高歐姆的)和/或在電動機制動期間(1^和Um2被切換到相同的電位上—Umi和Um2之間短路)兩個電動機連接端子Um1、Um2中的具有正電壓Ub的至少一個電動機連接端子被切換。
[0012]此外，在一種設計方案中規定，針對信號分析裝置和電動機操控裝置的橋式電路存在共同的地。
[0013]在根據本發明的解決方案中，位置傳感器的輸出信號在所規定的范圍之內保持不依賴于供給電壓(不成比例)。
[0014]如下實施方式變為特別優選的，所述實施方式的特征在于，在控制單元的操控線路的電動機連接端子的抽頭后面布置有具有用于產生被濾波的直流電壓的存儲電容器的整流電路，所述直流電壓給電子位置傳感器供給足夠的電壓。在這種情況下也可以設置串聯電阻。
[0015]整流電路在這種情況下可以包括橋式電路。
[0016]在另一種實施方式中，單獨的地線被引導到位置傳感器，其中整流電路僅具有半橋。
[0017]此外，整流電路也可以由有源晶體管構成。在這種情況下得出較小的電壓降。
[0018]本發明也適合于具有兩個或者更多連接端子的無刷電動機。
【附圖說明】
[0019]隨后借助實施例結合附圖來詳細地解釋本發明。
[0020]圖1示出具有控制單元和電源的致動器的第一實施方式的框圖；以及圖2示出具有控制單元和電源的致動器的第二實施方式的框圖。
【具體實施方式】
[0021]圖1示出致動器3的框圖，所述致動器由控制單元(E⑶)1來操控，所述控制單元由電池2供給電壓。致動器3擁有電動機4，所述電動機操縱這里未被示出的操縱元件，所述操縱元件的位置或者位置變化由位置傳感器9來檢測。相應的位置或者位置變化由位置傳感器9以電信號的形式經由線路10輸送給控制單元I。
[0022 ]電動機4經由控制單元I的線路5、6被施加鐘控電壓。電動機4的供給此外被用于以電能(直流電壓)來運行位置傳感器9，使得可以取消用于運行傳感器9的單獨的饋電線。在此，詳細地，在電動機連接端子的抽頭后面設置有具有串聯電阻7和存儲電容器8的整流電路。由此產生被濾波的直流電壓，所述直流電壓給電子位置傳感器9供給足夠的電壓。
[0023]在圖1中所示出的實施方式中，整流電路具有包括二極管的橋式電路13。在這種情況下規定，至少一個連接端子以周期性的間隔提供正電壓并且針對橋式電路和信號分析裝置存在共同的地。在此，用于運行電動機4的操控電壓的連接端子UmJPUm2被切換，使得在電動機空轉期間和/或在電動機制動期間兩個電動機連接端子UM1、UM2中的具有正電壓Ub的至少一個電動機連接端子被切換。
[0024]在圖2中所示出的實施方式與圖1的實施方式的區別基本上僅在于:單獨的地線11從控制單元I被引導到位置傳感器9。整流電路在該實施方式中僅包括具有二極管的半橋
12ο
[0025]因此，圖1的實施方式示出三線方案形式的沒有傳感器供給饋電線的致動器反饋系統，而圖2的實施方式示出四線方案形式的這種系統。在所有情況下取消用于給位置傳感器施加需要的供給電壓的單獨的饋電線。
【主權項】
1.具有由控制單元所操控的電動機和用于檢測致動器位置的有源電子位置傳感器的致動器，其中用于運行所述位置傳感器的電能經由所述電動機的操控線路的電動機連接端子從所述控制單元提取，其特征在于，用于運行所述電動機(4)的操控電壓Um1和Um2的連接端子(5、6)被切換，使得至少一個電動機連接端子(5、6)以周期性的間隔提供正電壓以及使得在電動機空轉期間和/或在電動機制動期間所述操控電壓UMjPUM2的兩個電動機連接端子(5、6)中的具有正電壓Ub的至少一個電動機連接端子被切換。2.根據權利要求1所述的致動器，其特征在于，針對信號分析裝置和電動機操控裝置的橋式電路存在共同的地。3.根據權利要求1或2之一所述的致動器，其特征在于，所述位置傳感器(9)的輸出信號在所規定的范圍之內保持不依賴于供給電壓。4.根據前述權利要求之一所述的致動器，其特征在于，在所述控制單元(I)的操控線路的電動機連接端子(5、6)的抽頭后面布置有具有用于產生被濾波的直流電壓的存儲電容器(8)的整流電路，所述直流電壓給所述電子位置傳感器(9)供給足夠的電壓。5.根據權利要求4所述的致動器，其特征在于，此外設置有串聯電阻(7)。6.根據權利要求4或5所述的致動器，其特征在于，所述整流電路包括橋式電路(13)。7.根據權利要求4至6之一所述的致動器，其特征在于，單獨的地線(11)被引導到所述位置傳感器(9)以及所述整流電路僅具有半橋(12)。8.根據權利要求4至7之一所述的致動器，其特征在于，所述整流電路由有源晶體管構成。9.根據前述權利要求之一所述的致動器，其特征在于，所述致動器具有帶有兩個或更多連接端子的無刷電動機。
【文檔編號】H02P6/16GK105940602SQ201580007204
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2015年7月1日
【發明人】W.瓦爾拉芬
【申請人】大陸汽車有限公司