DE102009036770B4 - Vorrichtung zum Ansteuern eines elektromechanischen Aktuators, Verfahren zum Ansteuern einer solchen Vorrichtung, elektromechanischer Aktuator sowie Abgasklappensystem für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

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Abstract

Vorrichtung (1) zum Ansteuern eines elektromechanischen Aktuators (100) mit wenigstens einer Schnittstelle (2), über welche die Vorrichtung (1) von einem Steuergerät (3) ansteuerbar ist und welche in wenigstens zwei Betriebsarten betreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) in einen Konfigurationsbetrieb überführbar ist, in welchem die Betriebsart der Schnittstelle (2), bezogen auf die Signalart oder den Standard der Signalübertragung, einstellbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ansteuern eines elektromechanischen Aktuators, beispielsweise eines Antriebes für eine Abgasklappe eines Kraftfahrzeuges, mit wenigstens einer Schnittstelle, über welche die Vorrichtung von einem Steuergerät ansteuerbar ist und welche in wenigstens zwei Betriebsarten betreibbar ist. Die Erfindung betrifft ferner einen elektromechanischen Aktuator mit einer solchen Vorrichtung sowie ein Abgasklappensystem für ein Kraftfahrzeug. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Ansteuern der Vorrichtung.
  • Technologischer Hintergrund und Stand der Technik
  • Bei Kraftfahrzeugen kommen Klappensysteme zur Veränderung des Strömungsweges der Abgase zum Einsatz. Die Klappensysteme sind dabei Teil der Auspuffanlage. Die Systeme werden üblicherweise von einer Steuereinheit, der sogenannten ECU (Electronic Control Unit) gesteuert und/oder geregelt. Die Steuereinheit ist dazu mit der Steuervorrichtung des Klappensystems wirkverbunden, welche den elektromotorischen Antrieb für die Abgasklappe des Klappensystems ansteuert.
  • Eine solche elektromechanische Stelleinrichtung für eine Abgasklappe ist aus der DE 10 2005 033 601 A1 bereits bekannt.
  • Bei den bisher eingesetzten ECUS ist die Art und Weise der Signalübertragung von der Steuereinheit zur der Steuervorrichtung für den Abgasklappenantrieb uneinheitlich. Häufig erfolgt die Signalübertragung über ein einfaches Spannungs- oder Stromsignal. Auch kommen modulierte Signale oder BUS-Systeme zum Einsatz.
  • Um die notwendige Kompatibilität von ECU und Klappensystem herzustellen, müssen die Klappensysteme mit unterschiedlichen Steuervorrichtungen ausgerüstet werden. Je nach Art des von dem ECU erzeugten Signales hat die Steuervorrichtung eine mit dem Signal kompatible Schnittstelle aufzuweisen. Bereits die Herstellung der erforderlichen Steuervorrichtungen mit ihren unterschiedlichen Schnittstellen ist jedoch relativ aufwendig und teuer.
  • Aus der DE 10 2007 034 466 A1 ist ein Steuerungssystem für ein Kraftfahrzeug bekannt. Das Steuerungssystem umfasst wenigstens einen Aktuator, wenigstens ein Steuergerät zur Ansteuerung des Aktuators, eine Aktuator-Signalstrecke zur Übertragung von Signalen, die einerseits mit einem Signalausgang des Steuergerätes und andererseits mit einem Signaleingang des Aktuators verbunden ist, und wenigstens eine Verstelleinrichtung zum Verändern von Signalen, die in die Aktuator-Signalstrecke eingebunden ist. Die Verstelleinrichtung ist in einem Aktuator-Prüfmodus betreibbar, indem sie die Funktionsfähigkeit des Steuergerätes und/oder des Aktuators dadurch prüft, dass sie eingehende, vom Steuergerät zur Ansteuerung des Aktuators ausgehende Stellsignale in Abhängigkeit einer einstellbaren und/oder vorbestimmten Prüfroutine verändert und die veränderten Stellsignale zum Aktuator ausgibt. In dem Spannungspfad ist eine Schalteinrichtung angeordnet, die dazu dient, den Spannungsmesspfad in einem Schlafzustand stromlos zu schalten.
  • Aus der DE 10 2004 026 383 A1 ist ein Kraftfahrzeug mit mindestens einem von einem Prozessor gesteuerten Steuergerät bekannt. Das Steuergerät weist einen permanent mit Spannung versorgten integrierten Schaltkreis als Spannungskontrolleinheit auf. Die Spannungskontrolleinheit gibt in Abhängigkeit eines zugeführten Steuersignals zumindest für den Prozessor des Steuergerätes einen bestimmten spannungsabhängigen Betriebsmodus vor. Darüber hinaus wird durch die Spannungskontrolleinheit mindestens eine spannungsabhängige Überwachungsfunktion für den Prozessor des Steuergerätes realisiert.
  • Aufgabenstellung
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Ansteuern eines elektromechanischen Aktuators mit den eingangs genannten Merkmalen bereitzustellen, durch welche eine Herstellung mehrerer Steuervorrichtungen mit unterschiedlichen Schnittstellen vermieden ist.
  • Ferner soll ein Verfahren zum Ansteuern einer solchen Vorrichtung bereitgestellt werden Auch soll ein elektromechanischer Aktuator sowie ein Abgasklappensystem für ein Kraftfahrzeug bereitgestellt werden.
  • Erfindung und vorteilhafte Wirkungen
  • Zur Lösung der Aufgabe wird eine Vorrichtung zum Ansteuern eines elektromechanischen Aktuators vorgeschlagen, welche die in Anspruch 1 genannten Merkmale aufweist. Ferner wird ein elektromechanischer Aktuator, insbesondere Antrieb für eine Abgasklappe eines Kraftfahrzeuges, mit den Merkmalen des Anspruches 11 sowie ein Abgasklappensystem für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruches 13 vorgeschlagen. Weiterhin wird ein Verfahren zum Ansteuern einer elektrischen Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 14 vorgeschlagen. Bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen der nachfolgenden Beschreibung und/oder der Zeichnung.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Ansteuern eines elektromechanischen Aktuators weist wenigstens eine Schnittstelle auf, über welche die Vorrichtung von einem Steuergerät ansteuerbar ist. Eine solche Vorrichtung kann beispielsweise zum Ansteuern eines elektromotorischen Antriebes für eine Abgasklappe, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, eingesetzt werden. Auch kann eine solche Vorrichtung an jeglichen anderen elektromechanischen Aktuatoren, insbesondere eines Kraftfahrzeuges eingesetzt werden.
  • Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass die Vorrichtung in einen Konfigurationsbetrieb überführbar ist, in welchem die Betriebsart der Schnittstelle, bezogen auf die Signalart oder den Standard der Signalübertragung, einstellbar ist.
  • Durch diese Maßnahme ist vermieden, dass für die in der Praxis üblichen unterschiedlichen Signalarten Steuervorrichtungen mit unterschiedlichen Schnittstellen herzustellen sind. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht es vielmehr, dass für Anwendungen mit unterschiedlichen Signalarten auf die gleiche Vorrichtung zurückgegriffen werden kann, da für unterschiedliche Signalarten eine gemeinsame Elektronikplattform genutzt werden kann. Denn die Schnittstelle der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung ist für einen Signalempfang und/oder eine Signalübertragung von wenigstens zwei Signalarten ausgebildet. Hierdurch ergibt sich eine wesentliche Vereinfachung bei der Herstellung von Aktuatorsystemen, in welchen die Steuervorrichtung zur Ansteuerung des Aktuators vorgesehen ist. Da mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung für die unterschiedlichen Einbaufälle mit den damit verbundenen unterschiedlichen Signalarten auf die gleiche Elektronikplattform zurückgegriffen werden kann, ist ferner ein umfangreiches Vorhalten der Vorrichtung nicht notwendig.
  • Nach einer ersten Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Schnittstelle wahlweise in einer der Betriebsarten, bezogen auf die Signalart oder den Standard der Signalübertragung, betreibbar ist. Hierdurch ist die Schnittstelle auf die gewünschte Betriebsart, bezogen auf die Signalart oder den Standard der Signalübertragung, einstellbar, indem dazu unter den in der Schnittstelle implementierten Betriebsarten lediglich die gewünschte Betriebsart ausgewählt werden braucht.
  • Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass die Vorrichtung in einen Konfigurationsbetrieb überführbar ist, in welchem die Betriebsart, bezogen auf die Signalart oder den Standard der Signalübertragung, der Schnittstelle einstellbar ist. Dadurch ist die Konfiguration der Schnittstelle auf sichere Art und Weise und losgelöst von dem Normalbetrieb der Vorrichtung möglich. Der Konfigurationsbetrieb kann beispielsweise bereits bei der Fertigung der Vorrichtung aktiviert werden, so dass die Konfiguration der Schnittstelle bereits während des Fertigungsvorganges erfolgen kann. Dies ermöglicht bereits zu einem frühen Zeitpunkt die Einstellung der Schnittstelle auf die im späteren Anwendungsfall vorliegende Konfiguration.
  • Es bietet sich an, dass in dem Konfigurationsbetrieb weitere Parameter der Vorrichtung, wie beispielsweise Werte für Positionen einer Abgasklappe, einstellbar sind. Es bietet sich ferner an, dass eine Programmierung dieser Werte bereits bei der Fertigung der Vorrichtung erfolgt.
  • Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass für ein Überführen in den Konfigurationsbetrieb die Vorrichtung zum Detektieren eines Startsignals ausgebildet ist. Hierdurch ist eine Sicherungsmaßnahme realisiert, welche verhindert, dass die Vorrichtung ohne weiteres in den Konfigurationsbetrieb schaltet. Es kann damit eine Störung des Normalbetriebes, beispielsweise aufgrund eines irrtümlichen Umschaltens der Vorrichtung auf den Konfigurationsbetrieb, vermieden werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat dadurch ein hohes Maß an Betriebssicherheit im Normalbetrieb.
  • Bevorzugt sollte dabei die Vorrichtung zum Detektieren eines in einer vorgegebenen Sequenz vorliegenden Startsignals ausgebildet sein. Bereits damit ist in einfacher Weise eine Verschlüsselung des Startsignals gegenüber den im Normalbetrieb zum Ansteuern der Vorrichtung verwendeten Steuersignalen erreichbar. Ergänzend kann die Vorrichtung zum Detektieren eines Startsignals ausgebildet sein, welches in einer vorgegebenen Sequenz und über eine vorgegebene Zeitdauer oder von einer vorgegebenen Anfangszeit bis zu einer vorgegebenen Endzeit an der Schnittstelle anliegt. Hierdurch ist die Sicherheit noch weiter erhöht, dass durch ein zufälliges, gegebenenfalls von einer Störung verursachtes Signal, die Vorrichtung unbeabsichtigt in den Konfigurationsbetrieb überführt wird. Selbstverständlich kann das Startsignal auch alleine dadurch gebildet sein, dass ein Signal über eine vorgegebene Zeitdauer oder von einer vorgegebenen Anfangszeit bis zu einer vorgegebenen Endzeit vorliegt.
  • Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Vorrichtung ein Speichermedium aufweist, auf welchem die eingestellte Betriebsart der Schnittstelle, bezogen auf die Signalart oder den Standard der Signalübertragung, und gegebenenfalls weitere einstellbare Parameter der Vorrichtung dauerhaft speicherbar sind. Dadurch ist vermieden, dass die im Konfigurationsbetrieb vorgenommenen Einstellungen und Eingaben nach dem Ausschalten der Vorrichtung verloren gehen.
  • Bevorzugt sollte das Speichermedium dazu ausgebildet sein, dass die gespeicherten Daten überschreibbar sind. Dadurch kann eine Konfiguration der Vorrichtung, insbesondere im Hinblick auf die Betriebsart der Schnittstelle, bezogen auf die Signalart oder den Standard der Signalübertragung, beliebig oft vorgenommen werden, da die bisher gültigen Werte durch die neu eingestellten Werte auf dem Speichermedium überschrieben werden.
  • Es bietet sich an, dass die Vorrichtung zum Abspeichern der eingestellten Betriebsart und der gegebenenfalls eingestellten weiteren Parameter während des Abschaltvorganges der Vorrichtung ausgebildet ist. Hierdurch ist die Speicherung der im Konfigurationsbetrieb eingestellten Parameterwerte sowie der eingestellten Betriebsart der Schnittstelle, bezogen auf die Signalart oder den Standard der Signalübertragung, auf besonders einfache Weise und selbsttätig realisiert, indem dazu nämlich lediglich die Vorrichtung auszuschalten ist.
  • Um eine Signalübertragung von dem Steuergerät an die Vorrichtung auf einfache Art und Weise realisieren zu können, ist es nach einer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Schnittstelle mit einem Eingang der Vorrichtung zur Anbindung einer Signalleitung gekoppelt ist.
  • Mit Vorteil ist die Schnittstelle für eine Informationsübertragung und/oder Informationsempfang mittels analogen Einheitsstromsignalen oder Einheitsspannungssignalen, modulierten Signalen oder mittels Feldbus ausgebildet. Dadurch ist die Schnittstelle für eine Ansteuerung mit sämtlichen gängigen Signalarten ausgebildet. Als Einheitsstromsignale können Signale mit einem Pegel zwischen 0 Ampere und 12 Ampere oder Einheitsspannungssignale mit einem Pegel zwischen 0 Volt und 12 Volt in analoger wie auch digitaler Form eingesetzt werden. Als Feldbus kann beispielsweise ein Local Interconnect Network, der sogenannte LIN-Bus, verwendet werden. Als modulierte Signale können Pulsweiten modulierte Signale zum Einsatz kommen.
  • Es bietet sich ferner an, dass die Vorrichtung einen Eingang zur Stromversorgung aufweist. Dadurch ist eine Stromversorgung der Vorrichtung separat zur Signalversorgung der Schnittstelle gewährleistet, wodurch eine störungsfreie und stabile Ansteuerung der Vorrichtung gewährleistet ist.
  • Um eine besonders einfache Stromversorgung für die Vorrichtung zu realisieren, sollte bevorzugt der Eingang mit dem Aktuator verbindbar sein.
  • Weiterhin bietet es sich an, dass die Vorrichtung ein Mikrochip ist, in welchem wenigstens ein Mikrocontroller, ein Spannungsregler und gegebenenfalls die Schnittstelle vereint sind. Ein solcher Mikrochip kann ein System Basis Chip, der sogenannte SBC, sein. Der SBC ist besonders günstig und hochintegriert.
  • Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft einen elektromechanischen Aktuator, insbesondere Antrieb für eine Abgasklappe eines Kraftfahrzeuges. Der Aktuator weist wenigstens eine Vorrichtung der vorstehend beschriebenen Art auf.
  • Aktuator und Vorrichtung können dadurch als eine Einheit hergestellt werden, welche dann, je nach Anwendungsfall, beispielsweise in ein Kraftfahrzeug eingebaut werden.
  • In diese Richtung zielt auch die Weiterbildung des Aktuators, wonach die Vorrichtung an dem Aktuator angeordnet ist.
  • Ein wiederum weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Abgasklappensystem für ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einer Abgasklappe, einem Antrieb für die Abgasklappe und einer Vorrichtung der vorstehend beschriebenen Art zum Ansteuern des Antriebes.
  • Ein wiederum weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ansteuern einer elektrischen Vorrichtung der vorstehend beschriebenen Art. Das Verfahren sieht vor, dass die Vorrichtung zuerst eingeschaltet wird, anschließend zum Überführen der Vorrichtung in einen Konfigurationsbetrieb mit einem Startsignal angesteuert wird und dann eine Betriebsart einer Schnittstelle der Vorrichtung unter wenigstens zwei vorgegebenen Betriebsarten aktiviert wird.
  • Dadurch ist die Schnittstelle der Vorrichtung auf besonders einfache Weise konfigurierbar, insbesondere auf eine vorgegebene Betriebsart, bezogen auf die Signalart oder den Standard der Signalübertragung, einstellbar. Die Konfigurierung der Schnittstelle kann in dieser Art und Weise beispielsweise bereits während des Fertigungsprozesses der Vorrichtung vorgenommen werden, so dass bereits in diesem frühen Stadium entschieden werden kann, in welcher Betriebsart die Schnittstelle später im eingebauten Zustand in dem vorbestimmten Anwendungsfall betrieben werden soll.
  • Um den Konfigurationsbetrieb möglichst einfach zu beenden, bietet es sich an, dass die Vorrichtung dazu lediglich ausgeschaltet wird.
  • Nach einer Weiterbildung des Verfahrens ist es ferner vorgesehen, dass das Startsignal mit einer vorgegebenen Sequenz und vorzugsweise über eine vorgegebene Zeitdauer oder von einer vorgegebenen Anfangszeit bis zu einer vorgegebenen Endzeit erfolgt. Dadurch ist ein hohes Maß an Sicherheit realisiert, dass die Vorrichtung auch nur dann in den Konfigurationsbetrieb überführt wird, wenn das definierte Startsignal erfolgt. Ein Starten des Konfigurationsbetriebes aufgrund etwaiger durch Störung verursachter Signale ist damit vermieden.
  • Eine Weiterbildung des Verfahrens besteht darin, dass im Konfigurationsbetrieb weitere Parameter der Vorrichtung, wie beispielsweise Werte für Positionen einer Abgasklappe, eingestellt werden. Dadurch kann die Vorrichtung auf unterschiedliche Anwendungsfälle individuell in besonders flexibler Art und Weise eingestellt bzw. angepasst werden.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Ansteuern eines elektromechanischen Aktuators kann zum Steuern und/oder Regeln des Aktuators ausgebildet sein. Die Ansteuerung des Aktuators kann somit Teil eines Regelkreises sein, dessen Stellglied der elektromechanische Aktuator ist.
  • Ausführungsbeispiel
  • Weitere Ziele, Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnungen. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger sinnvoller Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
  • Es zeigen:
  • 1 einen elektromechanischen Aktuator mit einer möglichen Ausführungsform einer Vorrichtung zum Ansteuern des Aktuators zusammen mit einem Steuergerät zum Ansteuern der Vorrichtung in schematischer Darstellung,
  • 2 eine schematische Darstellung des zeitlichen Verlaufs der Signale sowie der Betriebsspannung im Zuge der Konfigurierung der Vorrichtung gemäß 1 und
  • 3 eine schematische Darstellung des zeitlichen Verlaufs der Signale sowie der Betriebsspannung im Betrieb der Vorrichtung gemäß 1.
  • 1 zeigt eine mögliche Ausführungsform einer Vorrichtung 1 zum Ansteuern eines elektromechanischen Aktuators sowie einen zugehörigen Aktuator 100. Der Aktuator 100 kann ein elektromotorischer Antrieb für eine Abgasklappe, beispielsweise eines Kraftfahrzeuges, sein.
  • Bei der Ausführungsform gemäß 1 ist die Vorrichtung 1 an dem Aktuator 100 angeordnet, vorzugsweise in dem Aktuator 100 integriert. Aktuator 100 und Vorrichtung 1 bilden eine gemeinsame Einheit. Die Stromversorgung der Vorrichtung 1 wird bevorzugt von dem Aktuator 100 bereitgestellt.
  • Die Vorrichtung 1 weist wenigstens eine Schnittstelle 2 auf, über welche die Vorrichtung 1 von einem Steuergerät 3 ansteuerbar ist.
  • Das Steuergerät 3 kommt bevorzugt zur Konfiguration der Vorrichtung 1 zum Einsatz. Eine solche Konfiguration kann beispielsweise bereits bei der Fertigung der Vorrichtung 1 mit dem Aktuator 100 vorgenommen werden, um Vorrichtung 1 und Aktuator 100 auf vorbestimmte Anwendungen, beispielsweise zur Ansteuerung einer Abgasklappe in einem Kraftfahrzeug, einstellen zu können. Dadurch kann, trotz unterschiedlicher Anwendungsfälle, durchweg auf die gleiche Einheit aus Vorrichtung 1 und Aktuator 100 zurückgegriffen werden.
  • Um den üblichen unterschiedlichen Standards zur Signalübertragung Rechnung zu tragen, ist es vorgesehen, dass die Schnittstelle 2 in wenigstens zwei Betriebsarten betreibbar ist. Die Schnittstelle 2 ist bevorzugt wenigstens mit einem analogen Spannungssignal, dem sogenannten 0 Volt/12 Volt-Signal, über einen LIN-BUS oder mittels Pulsweiten moduliertem Signal ansteuerbar. Dementsprechend ist die Schnittstelle 2 in der Weise ausgestaltet, dass diese in einer für diese Signale entsprechenden Betriebsart wahlweise betrieben werden kann.
  • Die Vorrichtung 1 ist bevorzugt durch einen sogenannten System Basis Chip gebildet. Dieser SBC weist wenigstens einen Mikrocontroller und einen Spannungsregler sowie die Schnittstelle 2 auf.
  • Zum Konfigurieren der Vorrichtung 1 ist das Steuergerät 3 mit seiner Schnittstelle 5 über eine Signalleitung 4 mit der Schnittstelle 2 der Vorrichtung 1 verbindbar. Auch wird mittels des Steuergerätes 3 die Stromversorgung für den Aktuator 100 und damit der Vorrichtung 1 bereitgestellt. Dazu ist der Aktuator 100 an seinem Eingang 8 über eine Versorgungsleitung 6 mit einer Stromquelle 7 des Steuergerätes 3 verbindbar.
  • Bevorzugt wird das Steuergerät 3 nach der Konfiguration von der Vorrichtung 1 bzw. dem Aktuator 100 abgekoppelt. Die fertig konfigurierte Einheit aus Vorrichtung 1 und Aktuator 100 ist dann fertig gestellt, um in die vorbestimmte Anwendung integriert bzw. eingebaut zu werden. Sofern der Aktuator 100 ein Antrieb für eine Abgasklappe eines Kraftfahrzeuges ist, findet beispielsweise dann eine Ankopplung der Vorrichtung 1 mit einer (nicht dargestellten) Electronic Control Unit, der sogenannten ECU, statt, welche je nach Anwendungsfall die Vorrichtung 1 mit einem Spannungssignal (0 Volt/12 Volt), über einen LIN-Bus oder mittels Pulsweiten moduliertem Signal ansteuert. Die im Konfigurationsbetrieb vorab konfigurierte Schnittstelle 2 der Vorrichtung 1 ist dann bereits auf die Signalart der ECU voreingestellt.
  • Zum Auswählen der Betriebsart der Schnittstelle 2 ist die Vorrichtung 1 in einen Konfigurationsbetrieb überführbar. In diesem Konfigurationsbetrieb können bevorzugt auch weitere Parameter der Vorrichtung 1, wie beispielsweise Positionen der Abgasklappe, in vorbestimmten Betriebszuständen, eingestellt werden. Ein möglicher einzustellender Parameter kann sein, dass die Abgasklappe rechts drehend in eine Schließstellung oder links drehend in eine Schließstellung bewegt wird. Ein weiterer möglicher einzustellender Parameter kann eine Offenstellung und/oder Schließstellung der Abgasklappe sein, in welche die Abgasklappe bspw. als Referenzposition nach dem Einschalten oder Ausschalten der Vorrichtung 1 bzw. des Aktuators 100 bewegt wird. Weitere Parameter können Abgasklappenpositionen beliebiger Art sein.
  • Um die Vorrichtung 1 in den Konfigurationsbetrieb zu überführen, weist die Vorrichtung 1 eine Logik auf, welche ein eingehendes vorbestimmtes Signal als Startsignal für den Konfigurationsbetrieb erkennt. Die Vorrichtung 1 detektiert ein Signal als Startsignal, wenn es bevorzugt eine vorgegebene Sequenz aufweist und über eine vorgegebene Zeitdauer anliegt. Um die im Konfigurationsbetrieb vorgenommenen Einstellungen dauerhaft zu speichern, weist die Vorrichtung 1 ein (in 1 nicht sichtbares) Speichermedium auf. Um die Vorrichtung 1 mehrmals konfigurieren zu können, sind die Daten auf dem Speichermedium überschreibbar, so dass zumindest die aktuellste Konfiguration gespeichert bleibt.
  • Die Funktionsweise der Vorrichtung 1 wird nachfolgend anhand der 2 und 3 beschrieben.
  • Das Steuergerät 3 wird mit dem Aktuator 100 und der Vorrichtung 1 wirkverbunden. Dazu wird die Signalleitung 4 mit der Schnittstelle 5 des Steuergerätes 3 und der Schnittstelle 2 der Vorrichtung 1 verbunden. Ferner wird die Versorgungsleitung 6 mit dem Eingang 8 des Aktuators 100 sowie mit der Stromquelle 7 des Steuergerätes 3 verbunden. Anschließend wird der Aktuator 100 und damit auch die Vorrichtung 1 über das Steuergerät 3 eingeschaltet, so dass eine Betriebsspannung UB an dem Aktuator 100 und der Vorrichtung 1 dem Zeitpunkt T0 anliegt, wie insbesondere aus 2 ersichtlich ist. Anschließend wird die Vorrichtung 1 von dem Steuergerät 3 mit einem Startsignal 20 zum Überführen in den Konfigurationsbetrieb angesteuert. Die Vorrichtung 1 detektiert das Signal 20 und prüft, ob das Signal 20 über die vorgegebene Zeitdauer zwischen T1 und T2 anliegt. Da das Signal 20 über diese Zeitdauer bzw. dieses Zeitfenster detektiert werden kann und die vorgegebene Sequenz aufweist, wird das Signal 20 von der Vorrichtung 1 als Startsignal erkannt und die Vorrichtung 1 in den Konfigurationsbetrieb überführt.
  • In einem nächsten Schritt wird die Konfiguration der Schnittstelle 2 durchgeführt, indem mittels einem oder mehrerer vorgegebener Signale 21 die gewünschte Betriebsart der Schnittstelle 2 eingestellt wird. Die Vorrichtung 1 ist dazu in einer vorbestimmten Signalart, insbesondere definierten Sequenz, anzusteuern.
  • In einem weiteren Schritt wird ein wiederum anderes Signal 22 oder mehrere andere Signale an die Vorrichtung 1 angelegt und damit beispielsweise über die Sequenz der Signale eine Einstellung weiterer Parameter der Vorrichtung 1 vorgenommen. Die Reihenfolge der Konfiguration der Vorrichtung 1 ist dabei beliebig. Die Konfiguration der Schnittstelle 2 kann vor der Einstellung der weiteren Parameter oder aber auch nach der Einstellung dieser Parameter vorgenommen werden.
  • In einem weiteren Schritt wird die Vorrichtung 1 ausgeschaltet, wobei bei dem Ausschalt-Vorgang selbsttätig eine Abspeicherung der im Konfigurationsbetrieb eingestellten Werte auf dem Speichermedium erfolgt.
  • Die Vorrichtung 1 kann nun zusammen mit dem Aktuator 100 in die vorbestimmte Anwendung eingebaut werden. Nach dem Einschalten der eingebauten Vorrichtung 1 detektiert sie, ob über die Zeitdauer T1 bis T2 ein Signal anliegt. Sofern dies der Fall ist, würde das Signal als Startsignal detektiert werden, sofern es die erforderliche Sequenz hätte. Sofern das Signal über das Zeitfenster T1 bis T2 nicht anliegt, wie aus 3 ersichtlich ist, wird das abgegebene Signal 23 nicht als Startsignal erkannt und die Vorrichtung 1 startet den Normalbetrieb nach Ablauf der Zeitdauer T1 bis T2. Im Normalbetrieb detektiert die Vorrichtung 1 dann eingehende Signale 24 als Steuersignale zum Steuern bzw. Regeln des Aktuators 100 und steuert entsprechend den Aktuator 100 an.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Vorrichtung
    2
    Schnittstelle
    3
    Steuergerät
    4
    Signalleitung
    5
    Schnittstelle
    6
    Versorgungsleitung
    7
    Stromquelle
    8
    Eingang
    20
    Startsignal
    21
    Signal zur Auswahl der Betriebsart der Schnittstelle
    22
    Signal zur Einstellung weiterer Parameter der Vorrichtung
    23
    Signal
    24
    Steuersignal
    100
    Aktuator
    T0
    Einschaltzeitpunkt
    T1 bis T2
    Zeitdauer

Claims (21)

  1. Vorrichtung (1) zum Ansteuern eines elektromechanischen Aktuators (100) mit wenigstens einer Schnittstelle (2), über welche die Vorrichtung (1) von einem Steuergerät (3) ansteuerbar ist und welche in wenigstens zwei Betriebsarten betreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) in einen Konfigurationsbetrieb überführbar ist, in welchem die Betriebsart der Schnittstelle (2), bezogen auf die Signalart oder den Standard der Signalübertragung, einstellbar ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelle (2) wahlweise in einer der Betriebsarten betreibbar ist.
  3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) in einen Konfigurationsbetrieb überführbar ist, in welchem weitere Parameter der Vorrichtung einstellbar sind.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass für ein Überführen in den Konfigurationsbetrieb die Vorrichtung (1) zum Detektieren eines Startsignales ausgebildet ist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zum Detektieren eines in einer vorgegebenen Sequenz und über eine vorgegebene Zeitdauer oder von einer vorgegebenen Anfangszeit bis zu einer vorgegebenen Endzeit vorliegenden Startsignales (20) ausgebildet ist, und/oder dass die Vorrichtung zum Detektieren eines in einer vorgegebenen Sequenz vorliegenden Startsignals (20) ausgebildet ist.
  6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) ein Speichermedium aufweist, auf welchem die eingestellte Betriebsart der Schnittstelle (2) dauerhaft speicherbar sind.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass weitere einstellbare Parameter der Vorrichtung (1) dauerhaft speicherbar sind.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) zum Abspeichern der eingestellten Betriebsart und der eingestellten weiteren Parameter während des Abschaltvorganges der Vorrichtung (1) ausgebildet ist und/oder dass die Vorrichtung (1) zum Abspeichern der eingestellten Betriebsart während des Abschaltvorganges ausgebildet ist.
  9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelle (2) mit einem Eingang der Vorrichtung (1) zur Anbindung einer Signalleitung (4) gekoppelt ist.
  10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelle (2) für eine Informationsübertragung mittels analogen Einheitsstromsignalen oder Einheitsspannungssignalen, modulierten Signalen oder mittels Feldbus ausgebildet ist.
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelle (2) mittels eines pulsweiten modulierten Signals ansteuerbar ist.
  12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) einen Eingang zu deren Stromversorgung aufweist, welcher mit dem Aktuator (100) verbindbar ist.
  13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) ein Mikrochip ist, in welchem wenigstens ein Mikrocontroller, ein Spannungsregler und ggf. eine LIN-Schnittstelle vereint sind.
  14. Elektromechanischer Aktuator (100) mit einer Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
  15. Aktuator nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator als Antrieb für eine Abgasklappe eines Fahrzeuges ausgebildet ist.
  16. Aktuator nach einem der Ansprüche 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) an dem Aktuator (100) angeordnet ist.
  17. Abgasklappensystem für ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einer Abgasklappe, einem Antrieb für die Abgasklappe und einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13 zum Ansteuern des Antriebes.
  18. Verfahren zum elektrischen Ansteuern einer elektrischen Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die Vorrichtung (1) zuerst eingeschaltet wird, anschließend zum Überführen der Vorrichtung (1) in einen Konfigurationsbetrieb mit einem Startsignal (20) angesteuert wird und dann eine Betriebsart einer Schnittstelle (2) der Vorrichtung (1) unter wenigstens zwei vorgegebenen Betriebsarten aktiviert wird.
  19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass zum Beenden des Konfigurationsbetriebes die Vorrichtung (1) ausgeschaltet wird.
  20. Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Startsignal (20) mit einer vorgegebenen Sequenz und über eine vorgegebene Zeitdauer oder von einer vorgegebenen Anfangszeit bis zu einer vorgegebenen Endzeit erfolgt und/oder dass das Startsignal (20) mit einer vorgegebenen Sequenz erfolgt.
  21. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass im Konfigurationsbetrieb weitere Parameter der Vorrichtung (1) eingestellt werden.
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