执行器,具有这种执行器的机动车以及用于运行执行器的方法

摘要

本发明涉及一种执行器(1)，其设计用于将电子信号转换成机械运动，该执行器具有用于排除功能故障——例如卡住——的脱离功能，其中，设置有一装置，用于在脱离功能被激活的情况下向执行器(1)输送被提高的电压。

说明书

技术领域

本发明涉及一种执行器，其设计用于将电子信号转换成机械运动，该 执行器具有用于排除功能故障——例如卡住——的脱离功能。

背景技术

在本申请中使用的执行器的概念一般是指调节器或者调节元件，其优 选可在机动车中用于将电子信号转换成运动。通过部件的这一运动可以实 现可活动构件的调节，用于实施特定的、所期望的功能。调节可例如作为 移动或者转动来实现。这种执行器大量在机动车中使用，用于例如在内燃 机或者其从属的机组或者在行驶机构或者车身上实施机械的调节运动。

执行器大多具有机电驱动装置，该驱动装置产生电磁场，电磁场对可 运动或者可调节的构件施加力，由此引起所期望的运动。在机动车中安装 的执行器中，必须在整个使用寿命期间确保安全的运行。然而由于使用寿 命的增长也出现了故障——例如卡住，因此之后也可能引起需要该调节功 能的机组的功能故障。因此已经公知的是，为执行器设置脱离功能，其中， 由执行器施加的力或由执行器施加的转矩暂时被改变，目的是克服在被卡 住的状态下存在的被提高的摩擦力并再次产生正常的功能。

在DE 197 39 827 A1中公开了一种用于控制机动车工作参数的方法和 设备，其中摩擦附着的、影响工作参数的调节元件通过操控信号致动，其 中操控信号被改变直至附着摩擦被克服。

DE 198 45 524 A1公开了一种用于内燃机的电磁调节器。在所述调节 器中实施脱离功能。通过操控信号的填充系数的变化实现脱离。

在DE 103 54 470 A1中以类似的方式描述了一种用于控制调节元件的 方法，在所述方法中设置脱离功能。操控信号是脉宽调制信号。改变操控 信号的填充系数和/或振幅，用于实现调节元件的脱离功能。

US 5 078 110 A公开了一种方法和设备，用于识别和脱离阻塞的执行 器。其中提出，在一特定的时间窗中增大或者减小控制信号，目的是实现 所期望的执行器调节运动。

在GB 2 267 581 A中公开了，在机动车使用的执行器中使用具有至少 两个频率的脉宽调制信号，用于排除卡住或者预防卡住。

用于排除执行器卡住的不同的在现有技术中已公知的设备和方法大部 分都需要昂贵的控制费用。

发明内容

因此本发明的目的在于，提供一种执行器，在该执行器中可以更加简 单且更有效地实现脱离功能。

为了实现所述目的，根据本发明，在开头所述类型的执行器中设置有 一装置，用于在脱离功能被激活的情况下向执行器输送被提高的电压。

本发明基于以下考虑：执行器的供电电压的暂时提高促使所施加的力 或者转矩提高，由此可解决卡住问题。通过被提高的力或者被提高的转矩 可以在大多数情况下克服出现的、阻碍执行器调节的摩擦力。供电电压的 按照本发明预设的提高可以相对简单地被转换。为此，根据本发明的执行 器的装置优选具有控制设备，该控制设备设计用于在脱离功能被激活的情 况下提高向执行器输送的电压。与此相对应地，可以使用大多数情况下总 归存在的控制设备，用于以所期望的方式影响执行器的供电电压。

本发明的一改进方案可设置为：执行器具有用于产生传感器信号的位 移传感器。借助于所述位移传感器可以检测执行器或者执行器的可活动部 件的位置，因此可以识别可能存在的功能故障——例如卡住。

在此还可以设置为：控制设备设计用于评估传感器信号和用于确定功 能故障。在识别功能故障之后可以激活脱离功能，以用于排除干扰。

此外，本发明还涉及一种机动车。根据本发明的机动车的特征在于， 该机动车具有至少一个所描述类型的执行器。执行器可以设置在例如内燃 机上，设置在从属于内燃机的机组上，设置在行驶机构或者车身上，用于 将电子信号转换成机械运动。

此外本发明还涉及一种用于运行将电子信号转换成机械运动的执行器 的方法，在所述方法中实施用于排除功能故障——例如卡住——的脱离功 能。

根据本发明的方法的特征在于，在脱离功能被激活的情况下向执行器 输送被提高的电压。

从属权利要求中包含根据本发明的方法的另外的设计方案。

附图说明

下面将结合实施例参考附图对本发明进行进一步阐述。附图是示意性 的视图并且示出：

图1示出根据本发明的执行器；和

图2示出在脱离功能被激活的情况下电压的时间曲线。

具体实施方式

在图1中示出执行器1，其设计用于将电子信号转换成机械运动。执 行器1包括活塞2，其自由的端部3从执行器1的壳体上突出。活塞2可 沿着通过双箭头4所示的方向运动。活塞2的运动以机电方式实现，由此 可定位活塞2。在自由的端部3上可以设置另一构件或者活塞2可通过运 动引起一行动，例如开启或关闭阀或者移动或定位另一构件。

执行器1具有机电驱动装置，其在图1中未详细示出。控制设备5控 制与其连接的执行器1，在执行器中所述控制设备控制用于机电驱动装置 的供电电压。在执行器1中设置的位移传感器6设计用于检测活塞2的位 置和用于产生传感器信号。位移传感器6的传感器信号的评估在控制设备 5中实现。

执行器1的功能故障——特别是活塞的卡住——可以基于由位移传感 器6提供的传感器信号由控制设备5识别。当功能故障——如卡住——出 现时，控制设备5激活脱离功能。因此将被提高的电压作为供电电压向执 行器1输送。

在图2中示出在脱离功能被激活的情况下供电电压的曲线。图2是图 表，在图表中定性地在横轴上标示时间和在纵轴上标示电压。

在无故障运行时，将确定的供电电压输送给执行器1。这一电压水平 通过附图标记7在图2中标示。在出现功能故障时激活脱离动能。附图标 记8标示执行器1的供电电压被控制设备5提高的时间段。通过提高的电 压，施加在活塞2上的力提高，因此引起卡住的摩擦力可被克服，因此活 塞2可运动至所期望的位置。活塞2运动的按照规定的功能可以基于由位 移传感器6提供的传感器信号被证实。一旦已经确定，则活塞2可无故障 地运动，而不会出现卡住——如图2中所示，执行器1的供电电压再次降 低至正常值。附图标记9示出在脱离功能被解除激活状态之后供电电压的 水平。脱离功能一般仅暂时地被激活，也就是说提高的供电电压例如仅有 几秒钟时间施加在执行器上。