KR20150016987A - 전자기계 조정 디바이스를 동작시키기 위한 디바이스 및 방법 - Google Patents

전자기계 조정 디바이스를 동작시키기 위한 디바이스 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전기 드라이브 디바이스(4)를 갖는 전자기계 조정 디바이스(2)를 동작시키기 위한 디바이스 및 방법에 관한 것으로, 여기서, 제어 유닛(3)은, 조정 디바이스의 기계적 엔드 스톱의 도달을 검출하고, 전기 드라이브 디바이스(4)를 제어하거나 조절한다. 본 발명에 따르면, 조정 디바이스(2)의 기계전 엔드 스톱이 도달된 이후에, 미리정의가능한 시간 기간 동안 또는 미리정의가능한 구동 거리에 대하여 전기 드라이브 디바이스(4)에서 회전 방향의 변경이 자동적으로 액츄에이팅된다.

Description

전자기계 조정 디바이스를 동작시키기 위한 디바이스 및 방법{DEVICE AND METHOD FOR OPERATING AN ELECTROMECHANICAL ADJUSTMENT DEVICE}
본 발명은 청구항 제 1 항 및 청구항 제 5 항의 전제부에 각각 기재된 전자기계 조정 디바이스를 동작시키기 위한 디바이스 및 방법에 관한 것이다.
종래의 전자기계 조정 드라이브들은, 일단 조정 드라이브가 기계적 엔드 스톱(end stop)에 도달하고 전기 드라이브가 스위치 오프하면, 전기 드라이브가 어떠한 문제도 없이 스톱 포지션을 벗어나 반대 방향으로 다시 후속하여 이동될 수 있도록 기계적 재밍(jamming)을 방지하기 위해 기계적 방식으로 설계되어야 한다. 서로에 대해 스트레싱(stress)되는 이동 컴포넌트들 및 접착 마찰로부터 초래하는 경직 또는 부동의 상태는 전자기계 조정 드라이브의 기계적 재밍으로서 설명된다. 이들 스트레스들 및 접착 마찰의 크기가 전기 드라이브의 드라이브 출력을 초과한다면, 기계적 엔드 스톱을 벗어나 전기 드라이브를 이동시키는 것은 더 이상 가능하지 않다.
DE 20 2006 002 525 U1은 조정 디바이스를 위한 재밍 보호, 특히 모터라이징된(motorized) 드라이브 및 적어도 이동 유형(classification)들, 즉 a) 조정 디바이스가 경직됨, b) 오브젝트가 재밍됨, c)조정 디바이스가 엔드 스톱과 접촉하고 있음, d) 갑작스런 카운터 반작용(reaction)이 식별됨의 재밍 이벤트를 모니터링하기 위한 그러한 방식으로 구현되는 제어 유닛을 갖는 자동차의 좌석 조정 디바이스를 설명하며, 여기서, 결정 기준은 모터라이징된 드라이브의 확인된 특징 변수들로부터 도출되고, 이러한 결정 기준은, 조정 디바이스의 유력한 상태를 이동 유형들 중 하나에 배정(assign)하기 위해 사용된다.
본 발명의 목적은, 종래 기술에 관해 개선된 디바이스를 제공하고 전자기계 조정 디바이스를 동작시키기 위한 개선된 방법을 제공하는 것이다.
전자기계 조정 디바이스를 동작시키기 위한 디바이스 및 방법에 관하여, 목적은 청구항 제 1 항 및 청구항 제 5 항에 각각 기재된 특성들의 실효(virtue)에 의해 달성된다.
본 발명의 유리한 추가적인 전개들은 종속항들의 요지이다.
전기 모터라이징된 드라이브 디바이스를 갖는 전자기계 조정 디바이스를 동작시키기 위한 디바이스의 경우에서, 여기서 제어 유닛은, 개방 루프 및/또는 폐쇄 루프 방식으로 전기 모터라이징된 드라이브 디바이스를 제어하도록 제공되고, 본 발명에 따르면, 일단 조정 디바이스가 기계적 엔드 스톱에 도달하면, 미리결정된 시간 기간 동안 또는 미리결정된 구동(travel) 거리에 대하여 전기 모터라이징된 드라이브 디바이스에서의 회전 방향이 제어 유닛에 의해 자동적으로 반전될 수 있다. 결과로서, 조정 디바이스는, 기계적 스트레스들이 없는 상태에서 기계적 엔드 스톱의 영역을 벗어나고, 정지상태가 된다. 결과적으로, 전기기계 조정 디바이스는 기계적 재밍이 신뢰가능하게 방지되며, 향후 전기 모터라이징된 드라이브 디바이스를 시동하기가 더 용이하다.
제어 유닛은 전기 모터라이징된 드라이브 디바이스가 정지상태가 되었는지 확인하기 위한 수단을 편의상 포함한다. 결과로서, 전기 모터라이징된 드라이브 디바이스가 정지상태가 되었는지 신뢰가능하게 확인하는 것이 가능하다.
유리한 실시예에서, 전기 모터라이징된 드라이브 디바이스가 정지상태가 되었는지 확인하기 위한 수단으로서 모터 전류를 측정하는 전류 센서가 제공된다. 엔진 전류의 미리결정된 임계 값이 초과된다는 것이 검출되면, 전기 모터라이징된 드라이브 디바이스가 정지상태가 되었다고 확인되며, 정보는 제어 유닛에 전달된다. 이러한 타입의 모터 전류 측정은, 부가적인 센서 기술 없이 전기 모터라이징된 드라이브 디바이스가 정지상태가 되었는지 확인하는 것을 가능하게 한다.
추가적인 유리한 실시예에서, 스테이터(stator)에 고정된 홀(Hall) 센서 및 회전자(rotor)에 고정된 트랜스미터 휠을 포함하는 센서 어레인지먼트가 전기 모터라이징된 드라이브 디바이스가 정지상태가 되었는지 확인하기 위한 수단으로서 전기 모터라이징된 드라이브 디바이스 상에 배열된다. 센서 어레인지먼트의 센서 신호들의 부재는, 전기 모터라이징된 드라이브 디바이스가 정지상태가 되었다는 표시로서 확인된다. 이러한 타입의 센서 어레인지먼트는, 전기 모터라이징된 드라이브 디바이스가 정지상태가 되었는지 신뢰가능하게 확인하는 것에 부가하여 전자기계 조정 디바이스의 구동 거리를 확인하는 것을 가능하게 한다.
추가적인 유리한 실시예에서, 회전 방향을 반전시키기 위해 전기 모터라이징된 드라이브 디바이스가 역극성(reverse polarity)의 전기 전압을 공급받거나, 회전 자계(ratating field)가 반전된다. 이러한 방식에서, 브러쉬들을 포함하는 직류 전류 모터로서 구현되는 전기 모터라이징된 드라이브 디바이스의 회전 방향의 간단한 고속 반전을 수행하는 것이 가능하게 된다.
유리한 실시예에서, 전기 모터라이징된 드라이브 디바이스의 미리결정된 구동 거리는 구동 센서에 의해 확인된다.
특히 바람직한 실시예에서 전기 모터라이징된 드라이브 디바이스의 동작 동안 제어 디바이스에 의한 미리결정된 시간 간격들에서 전기 모터라이징된 드라이브 디바이스가 정지상태가 되었는지 모니터링되거나 확인된다. 이러한 방식에서, 회전 방향의 즉각적인 반전은, 전기 모터라이징된 드라이브 디바이스가 정지상태가 되었는지 확인하는 경우에 개시될 수 있다. 전자기계 조정 디바이스의 개별적인 컴포넌트들은, 서로에 대해 상대적으로 이동하며, 영향을 받은 슬라이딩 존들은 슬라이딩 마찰 상태에 있다. 결과적으로, 기계적 엔드 스톱 영역에서의 기계적 재밍 이벤트는, 정지상태가 되는 전기 모터 구동형 드라이브 디바이스 및 그에 따른 접착 마찰의 경우에서만 이러한 타입의 재밍 이벤트가 발생하기 때문에 신뢰가능하게 방지된다.
본 발명은 첨부된 개략적인 도면을 참조하여 추가적으로 설명된다.
도 1은, 전기 모터라이징된 드라이브 디바이스 및 제어 유닛을 갖는 전자기계 조정 디바이스를 동작시키기 위한 디바이스의 블록도를 개략적으로 도시한다.
도 1은 전자기계 조정 디바이스(2)를 동작시키기 위한 디바이스(1)의 블록도를 개략적으로 도시한다. 디바이스(1)는 제어 유닛(3)을 포함한다.
전자기계 조정 디바이스(2)는, 종래의 전자기계 조정 디바이스로서 구현되고, 전기 모터라이징된 드라이브 디바이스(4) 및 하우징(더 상세히 예시되지 않음)에서 기계적으로 커플링되고 바람직하게는 공동으로(jointly) 배열된 기계적 액츄에이팅(actuating) 어셈블리(5)를 포함하며, 이러한 방식으로, 용이하게 어셈블링될 수 있는 구조적 유닛을 형성한다.
예로서, 전기 모터라이징된 드라이브 디바이스(4)는 종래의 직류 모터로서 구현될 수 있다.
기계적 액츄에이팅 어셈블리(5)는, 기어, 다수의 기어들의 결합, 피봇팅(pivoting) 레버 등으로서 구현될 수 있다.
제어 유닛(3)은, 종래의 전자 제어 유닛으로서 구현되고, 종래의 중계(relay) 접촉부들 또는 종래의 반도체 브릿지 회로들에 의해 전기 모터라이징된 드라이브 디바이스(4)를 제어한다.
반도체 브릿지 회로는, 제어 유닛(3) 내에 통합되고, 개별적인 전력 트랜지스터들, 특히 금속 산화막 반도체 전계 효과 트랜지스터들로부터 구현될 수 있거나 완전히 통합된 모터 엔드 스테이지의 형태로 구현될 수 있다.
제어 유닛(3)의 컴포넌트들의 개수는 이러한 타입의 완전히 통합된 모터 엔드 스테이지에 의해 현저히 감소된다.
바람직하게, 제어 유닛(3)은 전자기계 조정 디바이스(2) 상에 배열되거나 그것의 하우징 내에 통합된다.
제어 유닛(3)은, 전기 모터라이징된 드라이브 디바이스(4)가 정지상태(standstill)가 되었는지 확인하기 위한 수단을 포함한다.
제 1 실시예에서, 종래의 모터 전류 측정은, 전기 모터라이징된 드라이브 디바이스(4)가 정지상태가 되었는지 확인하기 위한 수단으로서 수행된다.
모터 전류 측정은, 직렬로 접속된 측정 저항기들에서의 전압의 강하를 참조하여 제 1 실시예에서 수행되며, 상기 저항기들은 션트(shunt)로서 또한 설명된다.
제 2 실시예에서, 모터 전류 측정은, 반도체 브릿지 회로의 전력 트랜지스터들에서의 전압의 강하를 참조하여 수행될 수 있다.
제 3 실시예에서, 전기 모터라이징된 드라이브 디바이스(4)의 공급 라인을 둘러싸는 자기장을 측정하여 모터 전류 측정을 수행하는 것이 가능하며, 여기서, 공급 라인 내에 전달되는 모터 전류의 자기 효과가 확인된다.
제 1 실시예 변형에서, 전기 모터라이징된 드라이브 디바이스(4)의 모터 전류가 미리결정된 임계 값을 초과한다면, 제어 유닛(3)은 전기 모터라이징된 드라이브 디바이스(4)가 정지상태가 되었다고 확인한다. 모터 전류의 미리결정된 임계 값은 제어 유닛(3)에 저장되거나 상기 제어 유닛에 의해 셋팅될 수 있다. 이러한 타입의 모터 전류 측정은, 부가적인 센서 기술 없이 전기 모터라이징된 드라이브 디바이스(4)가 정지상태가 되었는지 확인하는 것을 가능하게 한다.
대안적인 실시예 변형에서, 모터 전류 측정이 수행되며, 여기서 모터 전류의 측정된 값은 제어 유닛(3)에 의해 종래의 방식으로 디지털화되고 평가된다.
예로서, 모터 전류의 전류에서의 변화 ― 그러한 변화는 전기 모터라이징된 드라이브 디바이스(4)의 정기(commutation) 프로세스들에 의해 일반적으로 야기됨 ― 의 부재에 기초하여, 전기 모터라이징된 드라이브 디바이스(4)가 정지상태가 되었는지 확인하는 것이 가능하다.
모터 전류 신호를 변조하는 정기 프로세스들의 개수를 카운팅하는 것에 의해 전자기계 조정 디바이스(2)의 구동 거리를 확인하는 것이 가능하다.
추가적인 대안적인 실시예에서, 모터 전류의 디지털화된 측정된 값은 종래의 방식에서의 주파수 분석 및/또는 스펙트럼 분석에 의해 평가되며, 이러한 방식에서, 전기 모터라이징된 드라이브 디바이스(4)가 정지상태가 되었는지 확인된다.
대안적인 유리한 실시예에서, 스테이터에 고정된 홀 센서 및 회전자에 고정된 트랜스미터 휠을 포함하는 센서 어렌인지먼트(6)가 전기 모터라이징된 드라이브 디바이스(4) 상에 배열되며, 상기 센서는 전기 모터라이징된 드라이브 디바이스(4)가 정지상태가 되었는지 확인하는 수단이다. 센서 어렌인지먼트(6)의 센서 신호들의 부재는, 전기 모터라이징된 드라이브 디바이스(4)가 정지상태가 되었다는 표시로서 확인된다. 이러한 타입의 센서 어레인지먼트(6)는, 전기 모터라이징된 드라이브 디바이스(4)가 정지상태가 되었는지 신뢰가능하게 확인하는 것에 부가하여 전자기계 조정 디바이스(2)의 구동 거리를 확인하는 것을 가능하게 한다.
하나의 가능한 실시예에서, 전기 모터라이징된 드라이브 디바이스(4)가 정지상태가 되었는지 확인하기 위한 다수의 수단들은, 전기 모터라이징된 드라이브 디바이스(4)가 정지상태가 되었는지 확인하기 위한 리던던트(redundant) 확률들이 가능하게 되도록 결합될 수 있으며, 이러한 방식에서, 전기 모터라이징된 드라이브 디바이스(4)가 정지상태가 되었는지 확인하기 위한 수단의 실패 가능성이 감소된다.
상세히 도시되지 않은 대안적인 실시예에서, 센서 어레인지먼트(6)는, 종래의 구동 또는 포지션 센서들, 예로서, 유도(inductive) 센서들로부터 형성될 수 있다.
방법의 동작 동안, 일단 조정 디바이스(2)가 기계적 엔드 스톱에 도달하면, 전기 모터라이징된 드라이브 디바이스(4)에서의 회전 방향의 반전은 미리결정된 시간 기간 동안 또는 미리결정된 구동 거리에 대하여 자동적으로 개시된다. 결과로서, 조정 디바이스(2)는, 기계적 스트레스들로부터 자유로운 상태에서 기계적 엔드 스톱의 영역을 벗어나고 정지상태가 된다. 결과적으로, 전자기계 조정 디바이스(2)는 기계적인 재밍이 신뢰가능하게 방지되고, 향후 전기 모터라이징된 드라이브 디바이스(4)를 시동하기가 더 용이하다.
조정 디바이스의 기계적 엔드 스톱의 도달은, 전기 모터라이징된 드라이브 디바이스(4)가 정지상태가 되었는지 확인하는 것에 의해 검출된다.
일단 조정 디바이스가 기계적 엔드 스톱에 도달하면, 전기 모터라이징된 드라이브 디바이스(4)가 자신의 실시예에 의존하여 역극성의 전기 전압을 갖는 공급받거나, 회전 자계가 반전되어 회전의 방향을 반전시킨다. 이러한 방식에서, 브러쉬들을 포함하는 직류 전류 모터로서 구현되는 전기 모터라이징된 드라이브 디바이스(4)의 회전 방향의 간단한 고속 반전을 수행하는 것을 가능하게 렌더링된다.
제어 유닛(3)에 저장되거나 상기 제어 유닛에 의해 셋팅될 수 있는 미리결정된 시간 기간 동안, 제 1 실시예 변형에서, 전기 모터라이징된 드라이브 디바이스(4)가 역극성의 전기 전압을 공급받거나 회전 자계가 반전된다.
대안적인 실시예 변형에서, 미리결정된 구동 거리에 대하여, 전기 모터라이징된 드라이브 디바이스(4)가 역극성을 갖는 전기 전압을 공급받거나 회전 자계가 반전된다. 미리결정된 구동 거리는, 제어 유닛(3)에 저장되거나 상기 제어 유닛에 의해 셋팅될 수 있고, 센서 어레인지먼트(6)의 신호들로부터 제 1 실시예에서 결정될 수 있다.
대안적인 실시예에서, 전기 모터라이징된 드라이브 디바이스(4)의 미리결정된 구동 거리는 별개의 구동 센서(7)에 의해 확인된다. 이러한 구동 센서(7)는 전기 모터라이징된 드라이브 디바이스(4) 또는 기계적 액츄에이팅 어셈블리(5) 상에 배열될 수 있다.
특히 바람직한 실시예에서, 전기 모터라이징된 드라이브 디바이스(4)의 동작 동안, 제어 유닛(3)에 의한 미리결정된 시간 간격들에서 전기 모터라이징된 드라이브 디바이스(4)가 정지상태가 되었는지 계속해서 모니터링되거나 확인된다. 이러한 방식에서, 회전 방향의 즉각적인 반전은, 전기 모터라이징된 드라이브 디바이스(4)가 정지상태가 되었는지 확인하는 경우에 개시될 수 있다. 전자기계 조정 디바이스(2)의 개별적인 컴포넌트들은, 서로에 관한 상대적인 이동들에서의 그들의 관성 및 영향을 받은 슬라이딩 존들의 결과로서 슬라이딩 마찰 상태에 있다. 결과적으로, 기계적 엔드 스톱 영역에서의 기계적 재밍 이벤트는, 정지상태가 되는 전기 모터라이징된 드라이브 디바이스(4) 및 상기 드라이브 디바이스에 커플링된 기계적 액츄에이팅 어셈블리(5), 및 그들로부터 초래하는 접착 마찰의 경우에서만 이러한 타입의 기계적 재밍 이벤트가 발생하기 때문에, 전기 모터라이징된 드라이브 디바이스(4)의 회전 방향을 즉시 반전시킴으로써 신뢰가능하게 회피된다.
1 디바이스
2 전자기계 조정 디바이스
3 제어 유닛
4 전기 모터라이징된 드라이브 디바이스
5 기계적 액츄에이팅 어셈블리
6 센서 어레인지먼트
7 구동 센서

Claims (10)

  1. 전기 모터라이징된(moterized) 드라이브 디바이스(4)를 갖는 전자기계 조정 디바이스(2)를 동작시키기 위한 디바이스로서,
    개방 루프 및/또는 폐쇄 루프 방식으로 상기 조정 디바이스(2)의 기계적 엔드 스톱(end stop)의 도달을 확인하고 상기 전기 모터라이징된 드라이브 디바이스(4)를 제어하기 위한 수단으로서 제어 유닛(3)이 제공되며,
    일단 상기 조정 디바이스(2)가 기계적 엔드 스톱에 도달하면, 미리결정된 시간 기간 동안 또는 미리 결정된 구동(travel) 거리에 대하여 상기 전기 모터라이징된 드라이브 디바이스(4)에서의 상기 제어 유닛(3)에 의해 회전 방향의 반전이 즉시 자동적으로 개시되는 것을 특징으로 하는, 전자기계 조정 디바이스를 동작시키기 위한 디바이스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어 유닛(3)은 상기 전기 모터라이징된 드라이브 디바이스(4)가 정지상태(standstill)가 되었는지 확인하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는, 전자기계 조정 디바이스를 동작시키기 위한 디바이스.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 전기 모터라이징된 드라이브 디바이스(4)가 정지상태가 되었는지 확인하기 위한 수단으로서 모터 전류 센서가 제공되는 것을 특징으로 하는, 전자기계 조정 디바이스를 동작시키기 위한 디바이스.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    스테이터(stator)에 고정된 홀(Hall) 센서 및 회전자(rotor)에 고정된 트랜스미터 휠을 포함하는 센서 어레인지먼트(6)가 상기 전기 모터라이징된 드라이브 디바이스(4)가 정지상태가 되었는지 확인하기 위한 수단으로서 상기 전기 모터라이징된 드라이브 디바이스(4) 상에 배열되는 것을 특징으로 하는, 전자기계 조정 디바이스를 동작시키기 위한 디바이스.
  5. 전기 모터라이징된 드라이브 디바이스(4) 및 제어 유닛(3)을 갖는 전자기계 조정 디바이스(2)를 동작시키기 위한 방법으로서,
    일단 상기 조정 디바이스(2)가 기계적 엔드 스톱에 도달하면, 미리결정된 시간 기간 동안 또는 미리 결정된 구동 거리에 대하여 상기 전기 모터라이징된 드라이브 디바이스(4)에서 회전 방향의 반전이 자동적으로 개시되는 것을 특징으로 하는, 전자기계 조정 디바이스를 동작시키기 위한 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    모터 전류의 미리결정된 임계 값이 초과된다면, 상기 전기 모터라이징된 드라이브 디바이스(4)가 정지상태가 되었는지 확인되는 것을 특징으로 하는, 전자기계 조정 디바이스를 동작시키기 위한 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    센서 어레인지먼트(6)의 센서 신호들의 부재는, 상기 전기 모터라이징된 드라이브 디바이스(4)가 정지상태가 되었다는 표시로서 확인되는 것을 특징으로 하는, 전자기계 조정 디바이스를 동작시키기 위한 방법.
  8. 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전기 모터라이징된 디바이스(4)가 역극성(reverse polarity)의 전기 전압을 공급받거나 회전 자계(ratating field)의 반전이 개시되는 것을 특징으로 하는, 전자기계 조정 디바이스를 동작시키기 위한 방법.
  9. 제 5 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 미리결정된 구동 거리는 구동 센서(7)에 의해 확인되는 것을 특징으로하는, 전자기계 조정 디바이스를 동작시키기 위한 방법.
  10. 제 5 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전기 모터라이징된 드라이브 디바이스(4)의 동작 동안, 상기 전기 모터라이징된 드라이브 디바이스(4)가 정지상태가 되었는지 미리결정된 시간 간격들에서 제어 유닛(3)에 의해 모니터링되거나 확인되는 것을 특징으로 하는, 전자기계 조정 디바이스를 동작시키기 위한 방법.
KR1020147037019A 2012-05-30 2013-04-05 전자기계 조정 디바이스를 동작시키기 위한 디바이스 및 방법 KR101686528B1 (ko)

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