BRPI0107790B1

BRPI0107790B1 - Processo para determinar a posição de um elemento acionado pelo eixo de acionamento de um motor de corrente contínua

Info

Publication number: BRPI0107790B1
Application number: BRPI0107790-2A
Authority: BR
Inventors: Detlef Kramer; Cassian Kock; Stefan Otte
Original assignee: Kostal Leopold Gmbh & Co Kg
Priority date: 2000-06-06
Filing date: 2001-06-01
Publication date: 2015-09-01
Also published as: DE50107432D1; US6552506B2; JP2003536350A; BR0107790A; US20030011336A1; WO2001094140A1; EP1292459A1; EP1292459B1; AU2001266039A1; DE10028041A1; ES2248345T3

Description

"PROCESSO PARA DETERMINAR A POSIÇÃO DE UM ELEMENTO ACIONADO PELO EIXO DE ACIONAMENTO DE UM MOTOR DE CORRENTE CONTÍNUA" [001] A presente invenção refere-se a um processo para determinar a posição de um elemento acionado pelo eixo de acionamento de um motor de corrente continua, dentro de um trecho pré-determinado de movimento entre duas posições de bloco com base na análise da ondulação de corrente contida no sinal da corrente do induzido. [002] O sinal da corrente do induzido de um motor de corrente continua compreende uma componente de corrente continua bem como uma componente de corrente alternada que modula uma componente de corrente continua. A componente de corrente alternada ocorre durante uma operação do motor de corrente continua pela interação do magneto (campo), do enrolamento do induzido e do comutador do motor de corrente continua. Isso se manifesta em uma duração de curta duração da tensão induzida, de onde resulta a ondulação do sinal da corrente do induzido. As cargas de crista contidas no sinal da corrente do induzido, condicionadas na forma descrita - doravante denominadas ondulações de corrente - ocorrem durante uma rotação do induzido em uma taxa de ocorrência correspondente à quantidade das lamelas do coletor. Se, por exemplo, o induzido apresentar 10 lamelas do coletor, serão detectadas no sinal da corrente do induzido correspondentemente 10 ondulações de corrente do induzido.

Uma contagem das ondulações de corrente pode fornecer informações sobre a atual posição de giro do induzido do motor de corrente continua e, consequentemente, com relação ao elemento acionado dentro de um trecho pré-determinado de movimento. Para tanto, o sinal analógico da corrente do induzido é digitalizado para que se possa realizar a contagem correspondente. [003] Como se sabe previamente por quantas ondulações de corrente o motor de corrente continua deve girar até que o trecho entre as duas posições de bloco que o delimitam seja percorrido, pode-se determinar a posição do elemento acionado através da contagem da ondulação de corrente. Esses processos são empregados por exemplo no setor automotivo para controlar o acionamento de ajuste, tal como são previstos por exemplo para acionadores de vidros e/ou tetos solares. Um elemento fundamental na detecção da posição, por exemplo do vidro, é aquele empregado durante o fechamento do mesmo, no qual o dispositivo antiesmagamento pode ser desconectado. Esse tipo de desconexão é necessário para que o vidro possa entrar totalmente até seu bloco superior e até as juntas ali previstas, sem que o motor seja desligado devido à elevada carga. Em caso de contagem incorreta da ondulação de corrente para fins de determinação da posição do vidro, pode ocorrer de o dispositivo antiesmagamento ser desconectado muito antes ou muito depois. [004] Para aumentar a determinação da posição precisa do elemento em movimento, por exemplo de um vidro de janela de um automóvel, é feita uma normalização e renormalização sistemáticas, quando a janela tiver sido levada até sua posição de bloco superior, já que agora existe uma concordância efetiva da posição real do vidro e a posição de bloco mecanicamente definida. Através dessa renormalização o contador de ondulação de corrente é reiniciado novamente até o número zero, impedindo assim que ocorra uma adição incorreta durante um intervalo mais longo. Mesmo que a determinação da posição do elemento acionado durante um intervalo mais longo seja realizada a principio através desses procedimentos de renormalização, essa renormalização é todavia insuficiente quando o elemento acionado se movimenta sem funcionamento do motor de corrente continua, dentro de um intervalo de tempo, no qual, esse elemento se encontra em sua posição de bloco. Esse é o caso, por exemplo, de aplicações nas quais entre o motor de corrente continua e o elemento em movimento são empregados meios mecânicos de transmissão para acionar o elemento acionado , como em dispositivos de ajuste para o acionamento do vidro da janela de um automóvel. Se o vidro da janela permanecer fechado, em sua posição superior de bloco, o sistema mecânico que eleva a janela, afrouxa em alguns milímetros, principalmente durante o funcionamento do veiculo devido às vibrações presentes. Nesse tipo de movimento do vidro, que não é provocado devido ao funcionamento do motor de corrente continua, a detecção da posição fica adulterada para a próxima operação, já que a posição real do vidro - conforme admitido pelo sistema - não se encontra na posição superior do bloco durante a normalização. [005] Partindo desse estado da técnica, aqui discutido, é tarefa da presente invenção aperfeiçoar um processo, de acordo com o gênero, inicialmente referido, de forma que seja possivel uma determinação segura da posição do elemento acionado, inclusive quando ele, não identificado pelo sistema, for movimentado a partir de sua posição de bloco. [006] Essa tarefa é solucionada, de acordo com a invenção, através de um processo, de acordo com o gênero, inicialmente referido, no qual está previsto um acionamento do motor de corrente contínua para conduzir o elemento acionado até a posição de bloco quando houver um sinal para tirar o elemento acionado de uma posição de bloco, bem como uma normalização pelo sistema relativa à atual posição de bloco, quando o elemento acionado se encontrar dentro de sua posição de bloco, de acordo com a determinação, antes do motor de corrente contínua ser acionado para tirar o elemento acionado da posição de bloco, conforme com o sinal presente. [007] No processo, de acordo com a invenção, para evitar uma determinação incorreta da posição do vidro no caso do usuário desejar tirar o elemento acionado de sua posição de bloco, é primeiramente acionado o motor de corrente contínua para conduzir o elemento acionado primeiramente até sua posição de bloco. Quando houver a certeza de que o elemento acionado encontra-se (novamente) em sua posição de bloco, de modo que a posição real do elemento acionado corresponda à posição efetiva de bloco, é realizada uma (re)normalização pelo sistema. Somente quando essa normalização estiver concluída, é que o motor de corrente contínua será comutado para tirar o elemento acionado de sua posição de bloco. A detecção da posição é, portanto, novamente calibrada em relação ao possível trecho de movimento do elemento acionado, ao iniciar a saída do elemento acionado de sua posição de bloco. A detecção de posição subsequente do elemento em movimento será, por essa razão, não somente isenta de erros de movimentos antecedentes, como também isenta de erros de normalização devido a movimentos do elemento acionado, ocorridos, mas não detectados, entre o movimento registrado para conduzir o elemento acionado até sua posição de bloco e a saída dessa posição intentada pelo usuário. [008] A constatação de que o elemento acionado encontra- se totalmente em sua posição de bloco pode ser feita com base em uma análise da carga de ação contrária ao movimento do motor de corrente continua. Além disso, pode ser previsto que o motor de corrente continua seja acionado por um intervalo de tempo pré-determinado para levar (novamente) o elemento acionado até a posição de bloco. [009] Em um exemplo de concretização preferivel, o motor de corrente continua é acionado para levar o elemento acionado até a posição de bloco até que não sejam mais detectadas ondulações de corrente no sinal da corrente do induzido. Se não forem mais detectadas ondulações de corrente, o motor de corrente continua não se movimentará mais apesar de acionado, e isso ocorre quando o elemento acionado é conduzido até a posição de bloco, e, portanto, em uma ação contrária ao seu encosto final. Para aumentar a segurança é possivel prever que apesar disso por um intervalo de tempo pré-determinado o motor de corrente continua seja acionado para levar o elemento acionado até a posição de bloco. [0010] O processo, de acordo com a invenção, é indicado para acionamentos de ajuste no veiculo, como acionamento de vidros, tetos solares, e/ou assentos. O processo, de acordo com a invenção, é principalmente indicado para o acionamento de um dispositivo de ajuste projetado como acionador de vidro, já que através dele é possivel aumentar sensivelmente a segurança com relação a uma determinação exata do ponto, no qual o dispositivo antiesmagamento pode ser desligado durante o fechamento do vidro. [0011] A figura 1 ilustra a titulo de exemplo o sinal analógico de ondulação do motor de corrente contínua de um dispositivo de ajuste projetado como acionador de janela. A janela havia sido conduzida inicialmente até sua posição superior de bloco e permanecido nessa posição por um determinado período. Por essa razão, o sinal analógico da corrente do induzido iniciou no nível zero. No instante ti é reconhecido o desejo de um usuário em abrir novamente o vidro da janela. 0 motor de corrente contínua do dispositivo de ajuste é comutado no instante ti de modo que através dele a janela seja abaixada até sua posição de bloco. Um giro do induzido do motor de corrente contínua é reconhecido pela detecção de várias ondulações de corrente. No instante t2 constatou-se que o motor de corrente contínua e seu induzido não giram mais devido à ausência de ondulação de corrente. Não obstante está previsto no exemplo de concretização ilustrado como meio de segurança, que o motor de corrente contínua ainda funcione nessa direção por um período pré- determinado - neste caso 50 ms. Em seguida é feita uma normalização do sistema, de modo que durante o acionamento seguinte do motor de corrente contínua para tirar efetivamente o vidro dessa posição de bloco, possa ser efetuada uma contagem de ondulação de corrente a partir de uma posição real dos vidros, que corresponde à posição de bloco. O momento em que o motor de corrente contínua é descomutado ocorre em relação ao momento assinalado no diagrama com o símbolo t3. O período total da renormalização até o início da retirada do vidro da posição de bloco está indicado em 160 ms no exemplo de concretização ilustrado - um período que não pode ser registrado por um usuário como atraso.

Claims

1. Processo para determinar a posição de um elemento acionado pelo eixo de acionamento de um motor de corrente continua, dentro de um trecho de movimento pré-determinado entre duas posições de bloqueio, com base na análise da ondulação de corrente presente no sinal da corrente do induzido, pela qual é feita uma normalização com relação à posição de bloqueio durante um movimento do elemento acionado até uma posição de bloqueio, caracterizado pelo fato de o acionamento do motor de corrente continua para conduzir o elemento, ocorrer até a posição de bloqueio quando estiver presente um sinal para tirar o elemento acionado de uma posição de bloqueio, sendo que a normalização pelo sistema com relação à atual posição de bloco ocorre quando o elemento acionado se encontrar dentro de sua posição de bloqueio de acordo com a determinação anterior do acionamento do motor de corrente continua, para retirar o elemento em movimento da posição de bloqueio, conforme o sinal presente.

2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o motor de corrente continua ser acionado por um período pré-determinado para conduzir o elemento acionado até a posição de bloqueio.

3. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o motor de corrente contínua ser acionado para conduzir o elemento acionado até a posição de bloqueio, até que não sejam mais detectadas ondulações no sinal de corrente.

4. Processo, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de o motor de corrente contínua ser acionado por um intervalo de tempo pré-determinado para conduzir o elemento acionado até a posição de bloqueio, anterior ao acionamento do motor de corrente continua para retirar o elemento acionado da posição de bloqueio.

5. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 4, caracterizado pelo fato de ser utilizado para a detecção de posição de um elemento acionado por um dispositivo de ajuste em um veiculo, de um vidro, de um teto solar ou de um assento.