KR102361356B1 - Displacement measurement apparatus and motor including the same - Google Patents

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KR102361356B1 KR1020150012798A KR20150012798A KR102361356B1 KR 102361356 B1 KR102361356 B1 KR 102361356B1 KR 1020150012798 A KR1020150012798 A KR 1020150012798A KR 20150012798 A KR20150012798 A KR 20150012798A KR 102361356 B1 KR102361356 B1 KR 102361356B1
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이영욱
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Abstract

본 발명은 모터부의 회전에 의해 선형 운동하는 운동부재의 변위를 측정하는 장치에 있어서, 상기 모터부의 회전수를 검출하는 제1검출유닛; 기 설정된 복수의 측정지점에서 상기 운동부재의 변위를 측정하는 제2검출유닛; 및 상기 제1검출유닛 및 제2검출유닛과 연결되는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 모터부의 회전수에 따른 상기 운동부재의 추정 변위를 상기 제2검출유닛에 의해 산출한 상기 운동부재의 측정 변위로 보정하는 변위 측정 장치 및 모터를 개시한다.The present invention provides an apparatus for measuring the displacement of a motion member moving linearly by rotation of a motor unit, comprising: a first detection unit for detecting the number of rotations of the motor unit; a second detection unit for measuring the displacement of the moving member at a plurality of preset measurement points; and a control unit connected to the first detection unit and the second detection unit, wherein the control unit measures the moving member by calculating the estimated displacement of the moving member according to the number of rotations of the motor unit by the second detecting unit Disclosed are a displacement measuring device and a motor that compensate for displacement.

Description

변위 측정 장치 및 이를 포함하는 모터{DISPLACEMENT MEASUREMENT APPARATUS AND MOTOR INCLUDING THE SAME}Displacement measuring device and motor including same

본 발명은 액츄에이터의 변위를 측정하는 변위 측정 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a displacement measuring device for measuring the displacement of an actuator.

모터의 회전축은 액츄에이터와 연결되어 구동력을 전달한다. 이때, 액츄에이터의 특성에 따라 모터와 액츄에이터는 일체로 제작될 수 있다. 예를 들어, 하나의 하우징에 모터와 액츄에이터를 같이 구현하거나 튜브 형태의 로터를 이용하여 액츄에이터의 구동축과 모터의 회전축이 일체화 되도록 형성할 수 있다. 그리고, 액츄에이터의 상태에 따라 모터를 제어하는 제어모듈이 마련될 수 있다.The rotating shaft of the motor is connected to the actuator to transmit the driving force. In this case, the motor and the actuator may be integrally manufactured according to the characteristics of the actuator. For example, the motor and the actuator may be implemented together in one housing, or the drive shaft of the actuator and the rotation shaft of the motor may be integrated by using a tube-shaped rotor. In addition, a control module for controlling the motor according to the state of the actuator may be provided.

종래 액츄에이터는 리니어 홀 센서를 이용하여 액츄에이터의 변위를 측정하고 있으나, 풀 스트로크(Full stroke) 구간에서 센서의 출력이 포화되어 변위 추출이 어려운 문제가 있으며, 액츄에이터 변위에 따른 선형 구간이 거의 없어 액츄에이터의 변위를 정확히 측정할 수 없는 문제가 있다.Conventional actuators measure the displacement of the actuator using a linear Hall sensor, but there is a problem in that the output of the sensor is saturated in the full stroke section, making it difficult to extract the displacement. There is a problem in that the displacement cannot be accurately measured.

한국 공개특허공보 제10-2009-0073045호Korean Patent Publication No. 10-2009-0073045

본 발명의 일 실시예는 액츄에이터의 변위를 정확히 측정할 수 있는 변위 측정 장치 및 이를 포함하는 모터를 제공한다.An embodiment of the present invention provides a displacement measuring device capable of accurately measuring the displacement of an actuator and a motor including the same.

본 발명의 일 실시예에 따른 변위 측정 장치는, 상기 모터부의 회전수를 검출하는 제1검출유닛; 기 설정된 복수의 측정지점에서 상기 운동부재의 변위를 측정하는 제2검출유닛; 및 상기 제1검출유닛 및 제2검출유닛과 연결되는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 모터부의 회전수에 따른 상기 운동부재의 추정 변위를 상기 제2검출유닛에 의해 산출한 상기 운동부재의 측정 변위로 보정한다.Displacement measuring apparatus according to an embodiment of the present invention, the first detection unit for detecting the rotation speed of the motor unit; a second detection unit for measuring the displacement of the moving member at a plurality of preset measurement points; and a control unit connected to the first detection unit and the second detection unit, wherein the control unit measures the moving member by calculating the estimated displacement of the moving member according to the number of rotations of the motor unit by the second detecting unit Compensate for displacement.

상기 제2검출유닛은 상기 운동부재와 일체로 선형 운동하는 센싱 마그네트의 변위를 검출하는 복수 개의 자기소자를 포함할 수 있다.The second detection unit may include a plurality of magnetic elements for detecting the displacement of a sensing magnet that moves linearly with the moving member.

상기 복수 개의 자기소자는 구형파 신호를 출력하고, 상기 제어부는 상기 구형파 신호의 라이징 에지와 폴링 에지에서 각각 상기 센싱 마그네트의 변위를 산출할 수 있다.The plurality of magnetic elements may output a square wave signal, and the controller may calculate a displacement of the sensing magnet at a rising edge and a falling edge of the square wave signal, respectively.

상기 복수 개의 자기소자 중 N번째 자기소자의 폴링 에지는 N+1번째 자기소자의 라이징 에지보다 느리도록 배치될 수 있다.A falling edge of an N-th magnetic element among the plurality of magnetic elements may be disposed to be slower than a rising edge of an N+1-th magnetic element.

상기 복수 개의 자기소자는 상기 센싱 마그네트의 이동 방향을 따라 소정 간격으로 배치될 수 있다.The plurality of magnetic elements may be disposed at predetermined intervals along a moving direction of the sensing magnet.

본 발명의 일 실시예에 따른 모터는, 하우징; 상기 하우징에 배치되는 스테이터부; 상기 스테이터부와 전기적으로 연결된 구동부; 상기 스테이터부의 내측에 배치되는 로터부; 상기 로터부의 회전을 검출하는 제1검출유닛; 상기 로터부에 결합하고 제1방향으로 연장된 회전축; 및 상기 하우징의 일측에 배치되고 상기 제1방향으로 돌출된 몸체, 및 상기 몸체에 제1방향으로 이격 배치된 복수 개의 자기소자를 포함하는 제2검출유닛을 포함한다.A motor according to an embodiment of the present invention includes a housing; a stator unit disposed in the housing; a driving unit electrically connected to the stator unit; a rotor part disposed inside the stator part; a first detection unit for detecting rotation of the rotor unit; a rotating shaft coupled to the rotor unit and extending in a first direction; and a second detection unit including a body disposed on one side of the housing and protruding in the first direction, and a plurality of magnetic elements spaced apart from the body in a first direction.

상기 제2검출유닛은 상기 복수 개의 자기소자와 상기 구동부를 전기적으로 연결하는 터미널을 포함할 수 있다.The second detection unit may include a terminal electrically connecting the plurality of magnetic elements to the driving unit.

복수 개의 자기소자는 구형파 신호를 출력하고, 상기 복수 개의 자기소자는 N번째 자기소자의 폴링 에지가 N+1번째 자기소자의 라이징 에지보다 느리도록 배치될 수 있다.The plurality of magnetic elements may output a square wave signal, and the plurality of magnetic elements may be arranged such that a falling edge of an N-th magnetic element is slower than a rising edge of an N+1-th magnetic element.

본 발명의 일 실시예에 따른 액츄에이터는, 하우징과, 상기 하우징에 배치되는 스테이터부와, 상기 스테이터부와 전기적으로 연결된 구동부와, 상기 스테이터부의 내측에 배치되는 로터부와, 상기 로터부에 결합하고 제1방향으로 연장된 회전축을 포함하는 모터부; 상기 회전축과 결합하여 회전하는 리드스크류; 상기 리드스크류의 회전에 의해 선형 운동하는 운동부재; 상기 운동부재에 장착된 센싱 마그네트; 및 상기 하우징의 일측에 배치되고 상기 제1방향으로 돌출된 몸체, 및 상기 몸체에 제1방향으로 이격 배치된 복수 개의 자기소자를 포함하는 제2검출유닛을 포함한다.An actuator according to an embodiment of the present invention includes a housing, a stator part disposed in the housing, a driving part electrically connected to the stator part, a rotor part disposed inside the stator part, and the rotor part, and a motor unit including a rotation shaft extending in a first direction; a lead screw rotating in combination with the rotating shaft; a movement member that linearly moves by rotation of the lead screw; a sensing magnet mounted on the moving member; and a second detection unit including a body disposed on one side of the housing and protruding in the first direction, and a plurality of magnetic elements spaced apart from the body in a first direction.

상기 구동부는 상위 제어단에 상기 제2검출유닛의 센싱값을 송신할 수 있다. The driving unit may transmit the sensed value of the second detection unit to the upper control terminal.

복수 개의 자기소자는 상기 센싱 마그네트의 극성변화에 따라 구형파 신호를 출력하고, 상기 복수 개의 자기소자는 N번째 자기소자의 폴링 에지가 N+1번째 자기소자의 라이징 에지보다 느리도록 배치될 수 있다.A plurality of magnetic elements may output a square wave signal according to a change in polarity of the sensing magnet, and the plurality of magnetic elements may be arranged such that a falling edge of an N-th magnetic element is slower than a rising edge of an N+1-th magnetic element.

상기 복수 개의 자기소자는 상기 센싱 마그네트의 이동 방향을 따라 소정 간격으로 배치될 수 있다.The plurality of magnetic elements may be disposed at predetermined intervals along a moving direction of the sensing magnet.

본 발명의 일 실시예에 따르면 액츄에이터의 변위를 정확히 측정할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, it is possible to accurately measure the displacement of the actuator.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 클러치 액츄에이터를 설명하기 위한 도면이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터를 설명하기 위한 도면이고,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 변위 측정 장치를 설명하기 위한 블록도이고,
도 4는 센싱 마그네트의 이동에 따라 자기소자의 검출신호를 설명하기 위한 도면이고,
도 5는 자기소자가 센싱 마그네트의 이동 변위를 측정하는 포인트를 설명하기 위한 도면이고,
도 6은 측정된 운동부재의 변위를 설명하기 위한 그래프이고,
도 7은 센싱 마그네트의 초기 위치 및 풀 스트로크 위치를 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining a clutch actuator according to an embodiment of the present invention,
2 is a view for explaining a motor according to an embodiment of the present invention,
3 is a block diagram for explaining a displacement measuring apparatus according to an embodiment of the present invention;
4 is a view for explaining a detection signal of a magnetic element according to the movement of the sensing magnet,
5 is a view for explaining a point at which the magnetic element measures the movement displacement of the sensing magnet;
6 is a graph for explaining the measured displacement of the moving member,
7 is a view for explaining an initial position and a full stroke position of the sensing magnet.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. Since the present invention may have various changes and may have various embodiments, specific embodiments will be illustrated and described in the drawings. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all modifications, equivalents and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It should be understood that this does not preclude the existence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application. does not

이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, the embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the same or corresponding components are assigned the same reference numerals regardless of reference numerals, and redundant description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 클러치 액츄에이터를 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 1 is a view for explaining a clutch actuator according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a view for explaining a motor according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 클러치 액츄에이터는 모터부(10)와, 커버(20)와, 피스톤(30)과, 리드스크류(40)를 포함한다. Referring to FIG. 1 , a clutch actuator according to an embodiment of the present invention includes a motor unit 10 , a cover 20 , a piston 30 , and a lead screw 40 .

모터부(10)가 작동하면, 리드스크류(40)가 회전하고, 리드스크류(40)가 회전함에 따라 피스톤(30)이 직선 운동하게 된다. 리드스크류(40)의 일단은 베어링(B1)에 의해 지지된다.When the motor unit 10 operates, the lead screw 40 rotates, and as the lead screw 40 rotates, the piston 30 linearly moves. One end of the lead screw 40 is supported by a bearing B1.

커버(20) 내측에는 유체의 수용공간(S)이 마련되며, 피스톤(30)은 수용공간(S)에 배치된다. 커버(20)에는 수용공간(S)과 연통되는 인렛(21)과 아웃렛(22)이 형성될 수 있다. 인렛(21)을 통하여 수용공간(S)으로 작동유체가 공급되고, 아웃렛(22)을 통하여 수용공간(S)으로 작동유체가 배출된다. 피스톤(30)에 밀려 아웃렛(22)으로 배출되는 작동유체는 차량에 장착된 클러치를 작동시킬 수 있다.An accommodating space (S) of the fluid is provided inside the cover 20, and the piston 30 is disposed in the accommodating space (S). An inlet 21 and an outlet 22 communicating with the accommodation space S may be formed in the cover 20 . The working fluid is supplied to the receiving space (S) through the inlet (21), and the working fluid is discharged to the receiving space (S) through the outlet (22). The working fluid pushed by the piston 30 and discharged to the outlet 22 may operate the clutch mounted on the vehicle.

제2검출유닛(600)은 모터의 하우징(100) 일측에 배치되는 몸체(610), 및 몸체(610)의 길이방향으로 배치된 복수 개의 자기소자(620)를 포함한다. 몸체(610)의 전단에는 압력센서(800)가 장착될 수 있다. 압력센서(800)는 작동유체가 배출되는 아웃렛(22)에 연결되어 클러치로 공급되는 유압을 감지한다.The second detection unit 600 includes a body 610 disposed on one side of the housing 100 of the motor, and a plurality of magnetic elements 620 disposed in the longitudinal direction of the body 610 . A pressure sensor 800 may be mounted on the front end of the body 610 . The pressure sensor 800 is connected to the outlet 22 from which the working fluid is discharged and senses the hydraulic pressure supplied to the clutch.

제2검출유닛(600)에 배치된 복수 개의 자기소자(620)는 피스톤(30)에 배치된 센싱 마그네트(50)의 변위를 검출한다. 따라서, 복수 개의 자기소자(620)는 피스톤(30)의 이동 방향으로 복수 개가 배치될 수 있다.
The plurality of magnetic elements 620 disposed in the second detection unit 600 detect the displacement of the sensing magnet 50 disposed in the piston 30 . Accordingly, a plurality of magnetic elements 620 may be disposed in a moving direction of the piston 30 .

도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 모터부(10)는 하우징(100)과, 구동부(200)와, 스테이터 조립체(300)와, 로터(400)와, 회전축(500)과, 제1검출유닛(510) 및 제2검출유닛(600)을 포함할 수 있다.1 and 2, the motor unit 10 according to an embodiment of the present invention includes a housing 100, a driving unit 200, a stator assembly 300, a rotor 400, and a rotating shaft ( 500 ), and a first detection unit 510 and a second detection unit 600 .

하우징(100)은 원통 형상으로 형성되어 내부에 스테이터 조립체(300)와 로터(400)등이 장착될 수 있는 공간이 마련된다. 하우징(100)은 커버(20)와 체결되도록 형성될 수 있다. The housing 100 is formed in a cylindrical shape to provide a space in which the stator assembly 300 and the rotor 400 can be mounted. The housing 100 may be formed to be coupled to the cover 20 .

하우징(100)의 형상이나 재질은 다양하게 변형될 수 있으나 차량에 장착되는 특성상 고온에서도 잘 견딜 수 있는 금속재질이 선택될 수 있다.The shape or material of the housing 100 may be variously modified, but a metal material that can withstand high temperatures well may be selected due to the characteristics of being mounted on a vehicle.

하우징(100)의 전면 측에는 액츄에이터가 결합되며, 하우징(100)의 후면 측에는 구동부(200)가 결합될 수 있다. 그리고, 하우징(100)의 전면에는 제2검출유닛(600)이 탈착 가능하게 삽입된다.The actuator may be coupled to the front side of the housing 100 , and the driving unit 200 may be coupled to the rear side of the housing 100 . In addition, the second detection unit 600 is detachably inserted into the front surface of the housing 100 .

스테이터 조립체(300)는 스테이터 코어(300a)를 포함하여 이루어질 수 있으며, 스테이터 코어(300a)는 회전 자계를 형성하는 코일(300b)이 권선될 수 있다. 스테이터 코어(300a)에 감긴 코일(300b)은 절연체(300c)가 감싸 절연될 수 있다.The stator assembly 300 may include a stator core 300a, and a coil 300b that forms a rotating magnetic field may be wound around the stator core 300a. The coil 300b wound around the stator core 300a may be insulated by being surrounded by an insulator 300c.

로터(400)는 스테이터 조립체(300)의 내측에 회전 가능하게 배치된다. 로터(400)는 로터 코어에 마그넷이 장착되어 스테이터 조립체(300)와의 전자기적 상호작용에 의해 회전한다. The rotor 400 is rotatably disposed inside the stator assembly 300 . The rotor 400 is rotated by electromagnetic interaction with the stator assembly 300 with magnets mounted on the rotor core.

스테이터 조립체(300)는 코일이 감겨 자기극을 갖게 되며, 코일의 권선에 의해 형성되는 자기장에 의해 로터(400)가 회전할 수 있다. 로터(400)의 중앙부에는 회전축(500)이 결합될 수 있다. 따라서, 로터(400)가 회전하는 경우 회전축(500)도 같이 회전한다. 회전축(500)은 제1방향으로 연장되어 하우징(100)의 외부로 노출된다.In the stator assembly 300, a coil is wound to have a magnetic pole, and the rotor 400 may rotate by a magnetic field formed by the winding of the coil. A rotation shaft 500 may be coupled to the central portion of the rotor 400 . Accordingly, when the rotor 400 rotates, the rotation shaft 500 also rotates. The rotation shaft 500 extends in the first direction and is exposed to the outside of the housing 100 .

제1검출유닛(510)은 모터의 회전을 검출한다. 구체적으로 제1검출유닛(510)은 회전축(500)에 배치된 회전 마그네트(511)가 배치되고, 이격 배치된 센서(512)는 회전 마그네트(511)의 회전을 검출한다. The first detection unit 510 detects the rotation of the motor. Specifically, in the first detection unit 510 , the rotating magnet 511 disposed on the rotating shaft 500 is disposed, and the sensor 512 disposed apart from each other detects the rotation of the rotating magnet 511 .

제2검출유닛(600)은 하우징(100)의 전방에 결합되어 제1방향으로 돌출된다. 제2검출유닛(600)은 하우징(100)의 일측에 배치되는 몸체(610), 및 몸체(610)의 길이방향(제1방향)으로 배치된 복수 개의 자기소자(620)를 포함한다. 자기소자(620)는 자기저항소자(AMR IC) 및 홀 소자(Hall IC) 중 어느 하나일 수 있다.The second detection unit 600 is coupled to the front of the housing 100 and protrudes in the first direction. The second detection unit 600 includes a body 610 disposed on one side of the housing 100 , and a plurality of magnetic elements 620 disposed in a longitudinal direction (first direction) of the body 610 . The magnetic element 620 may be any one of a magnetoresistive element (AMR IC) and a Hall element (Hall IC).

몸체(610)의 내부에는 터미널(611)이 배치된다. 터미널(611)은 자기소자(620)의 검출신호를 구동부(200)로 전달한다. A terminal 611 is disposed inside the body 610 . The terminal 611 transfers the detection signal of the magnetic element 620 to the driving unit 200 .

구동부(200)는 상위단(예: MCU)에서 출력된 구동신호에 기초하여 모터부(10)의 구동을 제어한다. 구동부(200)는 상위 제어단에 제2검출유닛(600)의 센싱값을 송신할 수 있다. 이러한 구동부(200)는 하우징(100)과 일체로 형성될 수 있다. 구동부(200)는 인버터를 포함할 수 있다.The driving unit 200 controls the driving of the motor unit 10 based on a driving signal output from an upper stage (eg, MCU). The driving unit 200 may transmit the sensed value of the second detection unit 600 to the upper control terminal. The driving unit 200 may be integrally formed with the housing 100 . The driving unit 200 may include an inverter.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 변위 측정 장치를 설명하기 위한 블록도이고, 도 4는 센싱 마그네트의 이동에 따라 자기소자의 검출신호를 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 자기소자가 센싱 마그네트의 이동 변위를 측정하는 포인트를 설명하기 위한 도면이다.3 is a block diagram illustrating a displacement measuring apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 4 is a diagram illustrating a detection signal of a magnetic element according to movement of a sensing magnet, and FIG. 5 is a magnetic element sensing It is a diagram for explaining a point for measuring the movement displacement of the magnet.

본 발명의 일 실시예에 따른 변위 측정 장치는, 모터부(10)의 회전수를 검출하는 제1검출유닛(510)과, 기 설정된 복수의 측정지점에서 운동부재의 변위를 측정하는 제2검출유닛(600), 및 제1검출유닛(510) 및 제2검출유닛(600)과 연결되는 제어부(1)를 포함한다.A displacement measuring apparatus according to an embodiment of the present invention includes a first detection unit 510 for detecting the number of rotations of a motor unit 10 and a second detection for measuring the displacement of a moving member at a plurality of preset measurement points. a unit 600 , and a control unit 1 connected to the first detection unit 510 and the second detection unit 600 .

제어부(1)는 제1검출유닛(510)으로부터 모터의 회전에 따른 운동부재의 이동 변위를 추정할 수 있다. 그러나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 제어부(1)는 모터부(10)에 인가하는 입력 펄스에 의해 운동부재의 이동 변위를 추정할 수도 있다.The controller 1 may estimate the movement displacement of the moving member according to the rotation of the motor from the first detection unit 510 . However, the present invention is not necessarily limited thereto, and the control unit 1 may estimate the movement displacement of the moving member by an input pulse applied to the motor unit 10 .

여기서 입력 펄스란 모터를 회전시키기 위해 입력되는 펄스 신호를 말한다. 입력 펄스의 개수에 따른 운동부재의 변위값은 메모리(2)에 미리 저장될 수 있다.Here, the input pulse refers to a pulse signal input to rotate the motor. The displacement value of the moving member according to the number of input pulses may be stored in advance in the memory 2 .

제어부(1)는 모터부(10)의 회전수에 따른 운동부재의 변위를 추정하고, 이러한 추정 변위를 제2검출유닛(600)에 의해 산출한 운동부재의 측정 변위로 보정할 수 있다. The control unit 1 may estimate the displacement of the moving member according to the number of rotations of the motor unit 10 , and correct the estimated displacement with the measured displacement of the moving member calculated by the second detection unit 600 .

제어부(1)는 차량의 상위 제어단(예: MCU)이거나 모터를 제어하는 구동부(200)일 수 있다. 이때, 제1검출유닛(510)과 제2검출유닛(600)은 전술한 구성과 동일하다. 제1검출유닛(510)과 제2검출유닛(600)은 검출값을 직접 제어부(1)에 전송할 수 있다.The control unit 1 may be an upper control stage (eg, MCU) of a vehicle or a driving unit 200 that controls a motor. In this case, the first detection unit 510 and the second detection unit 600 have the same configuration as described above. The first detection unit 510 and the second detection unit 600 may directly transmit the detection value to the control unit 1 .

제어부(1)는 온도센서(3)로부터 온도값을 읽어 그 온도에 따라 출력값을 보정할 수 있다. 온도에 따른 출력 변동 정보는 룩-업 테이블 형태로 메모리(2)에 저장될 수 있다.The control unit 1 may read a temperature value from the temperature sensor 3 and correct the output value according to the temperature. The output change information according to the temperature may be stored in the memory 2 in the form of a look-up table.

도 4를 참고하면, 센싱 마그네트(50)의 이동에 따라 복수 개의 자기소자(HA 내지 HE)는 각각 구형파를 출력한다. 자기소자(HA 내지 HE)는 센싱 마그네트(50)의 극성에 따라 구형파 검출신호를 출력한다. Referring to FIG. 4 , as the sensing magnet 50 moves, each of the plurality of magnetic elements HA to HE outputs a square wave. The magnetic elements HA to HE output a square wave detection signal according to the polarity of the sensing magnet 50 .

자기소자(HA 내지 HE)는 센싱 마그네트(50)의 극성이 N극일 때 최대 레벨 신호를 출력하고 S극일 때 최소 레벨 신호를 출력할 수 있다. 또한, N극에서 S극으로 변환되거나 S극에서 N극으로 변환될 때 0의 값(제로 포인트)을 갖는다. The magnetic elements HA to HE may output the maximum level signal when the polarity of the sensing magnet 50 is the N pole and output the minimum level signal when the polarity is the S pole. Also, it has a value of 0 (zero point) when it is converted from the N pole to the S pole or from the S pole to the N pole.

도 4에서 도시한 라이징 에지(Rising edge)는 N극에 따른 에지신호이고, 폴링 에지(Falling edge)는 N극에서 S극으로 변환되는 시점에서의 에지신호일 수 있다.The rising edge shown in FIG. 4 may be an edge signal according to the N pole, and the falling edge may be an edge signal at the time of conversion from the N pole to the S pole.

본 실시예에서는 5개의 자기소자를 예시하였으나, 필요에 따라 자기소자의 개수, 및 간격은 적절히 조절될 수 있다.Although five magnetic elements are exemplified in this embodiment, the number and spacing of the magnetic elements may be appropriately adjusted as necessary.

제어부(1)는 각 자기소자(HA 내지 HE)에서 출력한 구형파의 라이징 에지와 폴링 에지를 검출하고, 에지 검출 시점에서 실제 운동부재의 변위를 검출할 수 있다. 각 자기소자(HA 내지 HE)의 라이징 에지와 폴링 에지 검출 시점에서의 운동부재의 변위 정보는 미리 메모리에 저장될 수 있다. The controller 1 may detect the rising edge and the falling edge of the square wave output from each magnetic element HA to HE, and detect the displacement of the actual moving member at the edge detection time. Displacement information of the moving member at the time of detecting the rising edge and the falling edge of each of the magnetic elements HA to HE may be previously stored in the memory.

이때, 복수 개의 자기소자(HA 내지 HE) 중 인접한 자기소자에서 출력된 구형파는 서로 오버랩되도록 배치될 수 있다. 즉, 복수 개의 자기소자 중 N번째 자기소자(HA)의 폴링 에지(FE1)는 N+1번째 자기소자(HB)의 라이징 에지(RE2)보다 느리도록 배치된다. In this case, square waves output from adjacent magnetic elements among the plurality of magnetic elements HA to HE may be arranged to overlap each other. That is, among the plurality of magnetic elements, the falling edge FE1 of the N-th magnetic element HA is disposed to be slower than the rising edge RE2 of the N+1-th magnetic element HB.

또한, 복수 개의 자기소자(HA 내지 HE)의 라이징 에지와 폴링 에지는 서로 오프셋 배치될 수 있다. 이러한 구성에 의하면 에지 신호에 대한 유효성이 증가한다. 도 5를 참고하면, 5개의 자기소자를 이용하는 경우 10개의 변위 측정 포인트(P1 내지 P10)를 가질 수 있다.Also, the rising edge and the falling edge of the plurality of magnetic elements HA to HE may be offset from each other. According to this configuration, the effectiveness for the edge signal is increased. Referring to FIG. 5 , when five magnetic elements are used, ten displacement measurement points P1 to P10 may be provided.

도 6을 참고하면, 실제 운동부재의 변위(L2)와 제1측정유닛에 의해 산출한 변위(L1)는 상당한 차이가 있음을 알 수 있다. 그러나, 본 발명에 따르면, 변위 측정 포인트(P1 내지 P10)에서 운동부재의 변위를 산출할 수 있어 제1측정유닛에 의해 추정한 변위를 보정(L3)할 수 있다. Referring to FIG. 6 , it can be seen that there is a significant difference between the displacement L2 of the actual moving member and the displacement L1 calculated by the first measurement unit. However, according to the present invention, the displacement of the moving member can be calculated at the displacement measurement points P1 to P10, so that the displacement estimated by the first measurement unit can be corrected (L3).

즉, 제1측정유닛에 의해 추정한 변위(L1)의 누적 오차를 제거함으로써 실제 운동부재의 변위(L1)와 유사한 값을 얻을 수 있다. 본 발명에 따른 제어를 수행한 경우 정확도가 0.04mm를 만족할 수 있다.That is, by removing the cumulative error of the displacement L1 estimated by the first measurement unit, a value similar to the displacement L1 of the actual moving member can be obtained. When the control according to the present invention is performed, the accuracy may satisfy 0.04 mm.

도 7을 참고하면, 센싱 마그네트(50)는 초기 스트로크 위치에서 첫번째 자기소자(HA)로부터 소정 간격으로 이격 배치된다. 따라서, 센싱 마그네트(50)가 초기 스트로크 위치에서 구동시 첫번째 자기소자(HA)에서 라이징 에지가 유효하게 출력될 수 있다. Referring to FIG. 7 , the sensing magnet 50 is disposed to be spaced apart from the first magnetic element HA by a predetermined distance at the initial stroke position. Accordingly, when the sensing magnet 50 is driven at the initial stroke position, the rising edge may be effectively output from the first magnetic element HA.

또한, 풀 스트로크 위치에서는 센싱 마그네트(50)가 마지막 자기소자(HE)로부터 소정 간격 이격 배치된다. 따라서, 마지막 자기소자(HE)에서 폴링 에지가 출력된 후 센싱 마그네트(50)는 풀 스트로크 위치에 위치한다.In addition, in the full stroke position, the sensing magnet 50 is disposed to be spaced apart from the last magnetic element HE by a predetermined distance. Accordingly, after the falling edge is output from the last magnetic element HE, the sensing magnet 50 is positioned at the full stroke position.

1: 제어부
10: 모터부
20: 커버
30: 피스톤
40: 리드스크류
510: 제1검출유닛
600: 제2검출유닛1: Control
10: motor unit
20: cover
30: piston
40: lead screw
510: first detection unit
600: second detection unit

Claims (12)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 하우징, 상기 하우징에 배치되는 스테이터부, 상기 스테이터부와 전기적으로 연결된 구동부, 상기 스테이터부의 내측에 배치되는 로터부, 및 상기 로터부에 결합하고 제1방향으로 연장된 회전축을 포함하는 모터부;
상기 회전축과 결합하여 회전하는 리드스크류;
상기 리드스크류의 회전에 의해 선형 운동하는 운동부재;
상기 운동부재에 장착된 센싱 마그네트;
상기 하우징의 일측에 배치되고 상기 제1방향으로 돌출된 몸체, 및 상기 몸체에 제1방향으로 이격 배치된 복수 개의 자기소자를 포함하는 제2검출유닛; 및
상기 모터부와 결합하고 상기 리드스크류, 운동부재 및 상기 제2검출유닛의 몸체가 삽입되는 커버를 포함하고,
상기 커버는 상기 운동부재와 상기 제2검출유닛의 몸체가 삽입되는 수용공간, 상기 수용공간과 연결되는 인렛 및 아웃렛을 포함하고,
상기 제2검출유닛은 상기 몸체의 전방에 배치되고 상기 커버에 삽입시 상기 아웃렛과 연결됨으로써 배출되는 유체의 압력을 감지하는 압력센서, 및 상기 몸체의 내부에 구비되어 상기 자기소자의 검출신호를 상기 구동부에 전송하는 터미널을 포함하고,
상기 복수 개의 자기소자는 인접한 제1 자기소자, 제2 자기소자를 포함하고, 상기 제1 자기소자의 폴링 에지는 상기 제2 자기소자의 라이징 에지와 폴링 에지의 사이 구간에 배치되고,
상기 제1 자기소자와 상기 제2 자기소자 사이에는 복수 개의 자기소자가 배치된 액츄에이터.
a motor unit including a housing, a stator unit disposed in the housing, a driving unit electrically connected to the stator unit, a rotor unit disposed inside the stator unit, and a rotating shaft coupled to the rotor unit and extending in a first direction;
a lead screw rotating in combination with the rotating shaft;
a motion member that linearly moves by rotation of the lead screw;
a sensing magnet mounted on the moving member;
a second detection unit disposed on one side of the housing and including a body protruding in the first direction, and a plurality of magnetic elements spaced apart from the body in a first direction; and
and a cover coupled to the motor unit and into which the lead screw, the motion member, and the body of the second detection unit are inserted,
The cover includes an accommodating space into which the movement member and the body of the second detection unit are inserted, and an inlet and an outlet connected to the accommodating space,
The second detection unit is disposed in front of the body and is provided in a pressure sensor for detecting the pressure of the fluid discharged by being connected to the outlet when inserted into the cover, and provided in the body to detect the detection signal of the magnetic element. including a terminal for transmitting to the driving unit;
The plurality of magnetic elements includes adjacent first and second magnetic elements, and a falling edge of the first magnetic element is disposed in a section between a rising edge and a falling edge of the second magnetic element,
An actuator in which a plurality of magnetic elements are disposed between the first magnetic element and the second magnetic element.
 제5항에 있어서,
상기 구동부는 상위 제어단에 상기 제2검출유닛의 센싱값을 송신하는 역할을 수행하는 액츄에이터.
6. The method of claim 5,
The actuator serves to transmit the sensing value of the second detection unit to the upper control stage.
 제6항에 있어서,
상기 복수 개의 자기소자는 상기 센싱 마그네트의 이동 방향을 따라 소정 간격으로 배치되는 액츄에이터.

7. The method of claim 6,
An actuator in which the plurality of magnetic elements are disposed at predetermined intervals along a moving direction of the sensing magnet.

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