KR20160022269A - Device and method for supplying voltage to a sensor - Google Patents

Device and method for supplying voltage to a sensor Download PDF

Info

Publication number
KR20160022269A
KR20160022269A KR1020150116048A KR20150116048A KR20160022269A KR 20160022269 A KR20160022269 A KR 20160022269A KR 1020150116048 A KR1020150116048 A KR 1020150116048A KR 20150116048 A KR20150116048 A KR 20150116048A KR 20160022269 A KR20160022269 A KR 20160022269A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
voltage
sensor
circuit control
control device
supplying
Prior art date
Application number
KR1020150116048A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
알렉스 그로쓰만
지몬 디롤프
라이너 슈바인푸르트
Original Assignee
로베르트 보쉬 게엠베하
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 로베르트 보쉬 게엠베하 filed Critical 로베르트 보쉬 게엠베하
Publication of KR20160022269A publication Critical patent/KR20160022269A/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/14—Electronic commutators
    • H02P6/16—Circuit arrangements for detecting position
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/14—Arrangements for reducing ripples from dc input or output
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P25/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
    • H02P25/02—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the kind of motor
    • H02P25/06—Linear motors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Abstract

The present invention relates a device and a method for supplying a voltage to a sensor. An operating voltage for a sensor is provided by arranging a voltage closed circuit controller or a direct current (DC) voltage converter and a plurality of diodes between first and second connection lines arranged between an actuator and an open circuit controller inside a series circuit. Thus, the operating voltage (U_B) for a sensor can be generated by the voltage closed circuit controller or the DC voltage converter from a multiphase voltage which is applied to the second connection lines, and controls a driving element.

Description

센서에 전압을 공급하기 위한 장치 및 방법{DEVICE AND METHOD FOR SUPPLYING VOLTAGE TO A SENSOR}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a device and a method for supplying voltage to a sensor,

본 발명은, 구동 요소의 위치 또는 이 구동 요소에 의해 구동되는 조절 부재의 위치를 검출하는 센서에 전압을 공급하기 위한 장치에 관한 것으로서, 이 경우 센서는 제1 접속 라인을 통해 적어도 간접적으로 개회로 제어 장치와 연결되며, 이때 구동 요소를 제어하기 위한 개회로 제어 장치의 전력단(power stage)은 제2 접속 라인을 통해 이 구동 요소와 연결된다.The present invention relates to an apparatus for supplying a voltage to a sensor for detecting the position of a drive element or the position of an adjustment member driven by the drive element, wherein the sensor is connected to the open- And a power stage of the open circuit control device for controlling the driving element is connected to the driving element through a second connection line.

또한, 본 발명은 동력을 공급받을 센서가 구동 요소의 위치 또는 이 구동 요소에 의해 구동되는 조절 부재의 위치를 검출하는, 센서에 전압을 공급하기 위한 방법에 관한 것으로, 이 방법에서는 전송을 위해 변환된 센서의 센서 신호가 개회로 제어 장치로 전달되며, 이때 개회로 제어 장치의 컨트롤러는, 전력단이 구동 요소를 개회로 제어하기 위한 다상(multiphase) 전력 송출 신호를 제공하도록 상기 전력단을 개회로 제어하며, 상기 다상 전력 송출 신호는 제2 접속 라인을 통해 구동 요소로 전송된다.The present invention also relates to a method for supplying a voltage to a sensor, the sensor being powered to detect the position of the driving element or the position of the adjusting element driven by the driving element, The controller of the open circuit control device controls the open circuit of the power circuit to provide a multiphase power transmission signal for controlling the open circuit of the drive element, And the polyphase power transmission signal is transmitted to the driving element via the second connection line.

개회로 제어 장치에 의해 발생하는 전기 개회로 제어 신호 또는 전기 개회로 제어 명령을 기계적 운동으로 또는 다른 물리적 변수로 변환하는 변환기 또는 구동 요소를 액추에이터라고도 한다.A converter or drive element that converts an electrical open circuit control signal or an electrical open circuit control command generated by an open circuit control device into a mechanical motion or other physical variable is also referred to as an actuator.

이와 같은 액추에이터는 대개 폐회로 제어 회로 내에 있는 조절 부재이다. 액추에이터의 현재 포지션 또는 위치를 검출하기 위하여, 액추에이터는 상응하는 센서들과 커플링된다. 이러한 센서에 의해 발생한 센서 신호는 아날로그 신호 또는 디지털 신호로 변환되고, 이때 변환된 신호는 액추에이터의 검출된 포지션 또는 위치와 일치하며, 개회로 제어 장치로 송출된다. 이러한 송출을 위해, 액추에이터는 대개 개회로 제어 장치로의 전송을 위해 이용되는 전송 프로토콜에 상기 변환된 신호를 매칭시키기 위한 아날로그 인터페이스 또는 디지털 인터페이스를 구비한다.Such actuators are usually control elements in the closed circuit control circuit. To detect the current position or position of the actuator, the actuator is coupled with corresponding sensors. The sensor signal generated by such a sensor is converted into an analog signal or a digital signal, and the converted signal coincides with the detected position or position of the actuator, and is sent out to the open circuit control device. For this transmission, the actuator usually has an analog or digital interface for matching the converted signal to a transmission protocol used for transmission to the open circuit controller.

위치 피드백 기능이 있는 구동 요소를 구비하고, 원격 개회로 제어 장치(ECU)에 의해 구동되는 방식의 액추에이터의 경우, 선행 기술에 따르면 구동 요소(모터)를 위한 2개 또는 3개의 라인에 추가로, 위치 피드백을 위한 센서에 전압을 공급하고 신호를 전송하기 위한 추가의 라인들이 필요하다. 이 경우, 아날로그 위치 센서, 그리고 상이한 측정 원리를 갖는 디지털 위치 센서(예를 들어 저항성/홀 센서)가 사용될 수 있다.In the case of an actuator having a drive element with a position feedback function and driven by a remote open-loop control device (ECU), according to the prior art, in addition to two or three lines for the drive element (motor) Additional lines are needed to supply voltage to the sensor for position feedback and to transmit the signal. In this case, analogue position sensors and digital position sensors with different measurement principles (e.g. resistive / Hall sensors) may be used.

그와 무관하게, 어떠한 경우라도, 개회로 제어 장치와 센서 자체 사이에는 전압 공급 라인으로서의 추가 라인이 필요하며, 이 추가 라인을 통해 센서에 예를 들어 5V의 작동 전압이 공급된다.Regardless, in any case, an additional line as a voltage supply line is required between the open circuit control device and the sensor itself, through which an operating voltage of, for example, 5 V is supplied.

그에 비해, 독립 청구항 1의 특징들을 갖는 본 발명에 따른 장치는, 모터 라인들을 통해 액추에이터에서 이용할 수 있는 전압이 센서를 위한 작동 전압을 제공하는 데 이용된다는 장점이 있다. 이로써, 개회로 제어 장치와 센서 자체 사이에 센서에 전압을 공급하기 위한 라인이 생략될 수 있다. 센서에 전력을 공급하는 데 필요한 작동 전압, 예를 들어 5V의 TTL 전압은 전압 폐회로 제어기에 의해 모터 라인에 인가되는 2개 또는 3개의 전압으로부터 제공된다. 대안으로, 전압 폐회로 제어기의 위치에 직류 전압 변환기도 사용될 수 있으며, 이 경우 상기 직류 전압 변환기는 예를 들어 이른바 강압기(step-down converter)로서 동작한다. 모터 라인들에 인가되는 전압보다 높아야 하는 전압이 요구되는 경우에는, 이른바 승압기(step-up converter)로서의 작동 방식도 고려된다.On the contrary, the device according to the invention with the features of independent claim 1 has the advantage that the voltage available in the actuators through the motor lines is used to provide the operating voltage for the sensor. Thereby, the line for supplying the voltage to the sensor between the open circuit control device and the sensor itself can be omitted. The operating voltage required to power the sensor, for example a TTL voltage of 5V, is provided from two or three voltages applied to the motor line by the voltage closed-loop controller. Alternatively, a DC voltage converter may be used in place of the voltage closed-loop controller, in which case the DC voltage converter acts as a so-called step-down converter, for example. When a voltage that is higher than the voltage applied to the motor lines is required, a mode of operation as a so-called step-up converter is also considered.

모터 라인들의 전위는 위치 결정을 위한 센서의 접지 전위(Ground)와 관련이 있기 때문에, 본 실시예에서 이들 모터 라인의 전위는 다이오드를 통해 탭핑될 수 있고, 이로써 전압 폐회로 제어기를 위한 입력 전압을 제공한다.Since the potential of the motor lines is related to the ground potential of the sensor for positioning, the potential of these motor lines in this embodiment can be tapped through the diode, thereby providing an input voltage for the voltage closed- do.

전압 폐회로 제어기 또는 직류 전압 변환기는 필요에 따라 추가 회로 설계를 통해 평활화된 TTL 전압(UB)을 발생시키며, 상기 TTL 전압은 센서에 공급 전압으로서 제공된다.The voltage closed loop controller or DC voltage converter generates a smoothed TTL voltage (U B ) through additional circuit design as needed, and the TTL voltage is provided as a supply voltage to the sensor.

종속 청구항들에 기재된 조치들에 의해서는, 독립 청구항에서 제시된 장치의 바람직한 발전 및 개선이 가능하다.Depending on the actions described in the dependent claims, the preferred development and improvement of the device presented in the independent claim is possible.

특히 바람직하게는, 전압 폐회로 제어기 또는 직류 전압 변환기의 제1 전압 단자가 복수의 다이오드를 통해 제2 접속 라인들의 각각의 모터 라인과 연결되는 것이며, 이 경우 다이오드의 캐소드 단자들은 각각 상기 제1 전압 단자와 연결된다. 전압 폐회로 제어기 또는 직류 전압 변환기의 제2 전압 단자가 접지 라인과 연결됨으로써, 제1 전압 단자와 제2 전압 단자 사이에는 입력 측에서 전압 폐회로 제어기 또는 직류 전압 변환기에 인가되는 맥동 직류 전압이 인가된다. 이하의 상세한 설명은 다만 전압 폐회로 제어기를 이용한 실시예에 관한 것이며, 이 경우에는 전압 폐회로 제어기 대신 항상 직류 전압 변환기도 사용될 수 있다.Particularly preferably, the first voltage terminal of the voltage closed-loop controller or DC voltage converter is connected to each motor line of the second connection lines via a plurality of diodes, wherein the cathode terminals of the diode are connected to the first voltage terminal Lt; / RTI > The second voltage terminal of the voltage closed loop controller or the DC voltage converter is connected to the ground line so that the pulsating DC voltage applied to the voltage closed loop controller or the DC voltage converter at the input side is applied between the first voltage terminal and the second voltage terminal. The following detailed description relates only to an embodiment using a voltage closed-loop controller, in which case a DC voltage converter can always be used instead of a voltage closed-loop controller.

바람직한 방식으로, 전압 폐회로 제어기는 또한 액추에이터 내에 배치된 복수의 센서에도, 생성된 작동 전압(UB)을 공급할 수 있다.In a preferred manner, the voltage closed-loop controller can also supply the generated operating voltage U B to a plurality of sensors disposed within the actuator.

더 바람직한 것은, 센서에 의해 제공되는 센서 신호를 처리하기 위한 수단이 센서에 구비됨 점이다. 그럼으로써, 예를 들어 센서에 의해 발생한 전류가 전압으로 변환될 수 있다. 또한, 통상 센서에 의해 발생한 아날로그 측정 변수는 디지털 값으로 변환된다. 이 디지털 값을, 개회로 제어 장치로의 전송을 위해 이용되는 전송 프로토콜에 매칭시키는 과정도 상기 수단에 의해 실현된다.More preferably, the sensor is provided with means for processing the sensor signal provided by the sensor. Thereby, for example, the current generated by the sensor can be converted into a voltage. In addition, the analog measurement parameters generated by the normal sensor are converted into digital values. The process of matching the digital value with the transmission protocol used for transmission to the open circuit control device is also realized by the above means.

발생한 작동 전압(UB)을 평활화하기 위한 수단을 전압 폐회로 제어기에 설치하는 것도 바람직하다. 센서들은 대부분 작은 전압 또는 전류를 센서 신호로서 발생시키기 때문에, 작동 전압 변동에 의해 센서 신호가 왜곡되지 않도록 하기 위해 주어지는, 작동 전압의 안정성 및 리플(ripple)과 관련된 요건들이 준수될 수 있다. 작동 전압(UB)의 작은 리플에 의해 상기 요건들에 부합하게 된다.It is also preferable to provide means for smoothing the generated operating voltage U B in the voltage closed-loop controller. Since sensors often generate small voltages or currents as sensor signals, the requirements associated with stability and ripple of the operating voltage, which are given in order to prevent the sensor signal from being distorted by operating voltage variations, can be adhered to. And meet the above requirements by a small ripple of the operating voltage U B.

독립 청구항 6의 특징들을 갖는 본 발명에 따른 방법은, 구동 요소의 제어를 위해 제공되는 전압으로부터, 2개 또는 3개의 모터 라인 상에서 전압 폐회로 제어기를 이용해서 센서에 필요한 작동 전압이 유도되고, 이로써 선행 기술에서 센서에 전압을 공급하기 위해 상기 센서와 개회로 제어 장치 사이에 필요했던 라인이 생략된다는 장점이 있다.The method according to the invention with the features of independent claim 6 is characterized in that the operating voltage required for the sensor is derived from the voltage provided for the control of the drive element by means of a voltage closed loop controller on two or three motor lines, There is an advantage in that the required line between the sensor and the open circuit control device is omitted in order to supply voltage to the sensor in the technology.

모터 라인들에서의 전압 설정은 바람직하게 펄스 폭 변조(PWM)에 의해 이루어지며, 이 경우 개회로 제어 장치의 출력단(output stage)에 의해 공급 전압(12V) 또는 접지(0V)가 모터 라인들에 교대로 접속된다. 양측 전위의 일시적인 분리를 통해, 평균값 변조에 의해 임의의 전압값이 설정될 수 있다.The voltage setting in the motor lines is preferably done by pulse width modulation (PWM), where the output stage of the open circuit control device supplies the supply voltage (12V) or ground (0V) to the motor lines Are alternately connected. Through temporal separation of the two-side potentials, an arbitrary voltage value can be set by the mean value modulation.

바람직한 방식으로, 전압 폐회로 제어기는 이 제어기에 인가되는 입력 측의 맥동 직류 전압에 의해 작동될 수 있다. 이를 위해, 전압 폐회로 제어기의 제1 전압 단자와 각각 하나의 모터 라인 사이에 복수의 다이오드가 삽입된다. 모터 라인에 인가되는 전압은, 다이오드 통과 전압을 초과한 후에 개별 다이오드를 통해 전압 폐회로 제어기의 제1 전압 단자와 연결되며, 이때 제1 전압 단자에서는 진폭이 변동되는 직류 전압이 생성된다.In a preferred manner, the voltage closed-loop controller can be operated by the pulsating DC voltage on the input side applied to this controller. To this end, a plurality of diodes are inserted between the first voltage terminal of the voltage closed-loop controller and each one of the motor lines. The voltage applied to the motor line is connected to the first voltage terminal of the voltage closed-loop controller through the individual diode after exceeding the diode passing voltage, at which time a direct-current voltage with a varying amplitude is generated at the first voltage terminal.

계속해서, 센서 신호의 왜곡을 피하기 위하여, 리플이 축소된 작동 전압(UB)이 센서에 제공되는 것도 바람직하다.Next, in order to avoid distortion of the sensor signal, it is also preferable that the operating voltage U B reduced in ripple is provided to the sensor.

또한, 플랫 톱 변조(flat top modulation)를 이용하여 모터 라인들에서 다상 전력 송출 신호를 발생시키는 것도 바람직하다. 이와 같은 변조 방식에서는, 각각의 시점에 3개의 모터 라인 중 하나에서 예를 들어 12V의 전압이 접속된다. 이러한 방식에 의해서는, 다이오드 및 전압 폐회로 제어기를 통해서, 센서를 위한 작동 전압의 중단 없는 제공이 보장될 수 있으며, 이 경우 모터의 제어 가능성 또는 모터의 토크 발생이 악영향을 받지 않는다.It is also desirable to generate a multiphase power delivery signal on motor lines using flat top modulation. In such a modulation scheme, a voltage of, for example, 12V is connected to one of the three motor lines at each time point. In this way, uninterrupted provision of the operating voltage for the sensor through the diode and the voltage closed-loop controller can be ensured, in which case the controllability of the motor or the torque generation of the motor is not adversely affected.

특히 바람직한 것은, 전력단이 비활성이거나 결함이 있는 경우에도, 센서를 위해 안정화된 작동 전압(UB)을 발생시키기 위한 입력 전압을, 전압 폐회로 제어를 위한 수단 또는 직류 전압 변환을 위한 수단에 제공하는 것이다. 예를 들어 오류 발생 시에는, 전력단의 반도체 스위치를 개방시킴으로써 이 전력단을 비활성화할 수 있으며, 이 경우에는 구동 요소의 개회로 제어를 위해 다상 전력 송출 신호가 더 이상 제공되지 않는다. 이 경우에도 구동 요소 또는 구동 요소에 의해 구동되는 조절 부재의 위치가 센서에 의해 검출될 수 있도록 보장하기 위하여, 하이 임피던스 전압원이 제2 접속 라인들과 연결된다.Particularly preferred is to provide an input voltage for generating a stabilized operating voltage (U B ) for the sensor to a means for voltage closed-loop control or means for DC voltage conversion, even if the power stage is inactive or faulty will be. For example, in the event of a fault, this power stage can be deactivated by opening the semiconductor switch at the power stage, in which case the polyphase power delivery signal is no longer provided for the open circuit control of the driving elements. In this case, too, a high impedance voltage source is connected to the second connection lines in order to ensure that the position of the regulating element driven by the driving element or the driving element can be detected by the sensor.

바람직하게는, 특별히 이를 위해 설계된, 그리고 데이터 처리 장치상에서 실행될 수 있는 프로그램 코드를 가진 컴퓨터 프로그램에 의해, 센서에 전압을 공급하기 위한 방법의 단계들이 수행될 수 있다.Advantageously, steps of a method for supplying a voltage to a sensor can be performed by a computer program having program code specifically designed for this purpose and executable on a data processing device.

또한, 상기 컴퓨터 프로그램을 기계 판독 가능한 메모리 매체에 저장하는 것이 바람직하다.It is also desirable to store the computer program in a machine-readable memory medium.

이를 위해, 센서에 전압을 공급하기 위한 장치는 예를 들어 프로그램 코드를 실행하기 위한 프로세서를 데이터 처리 장치로서 포함할 수 있다. 프로그램 코드를 저장하기 위해, 상기 장치에는 ROM(Read Only Memory), EPROM(Electrical Programmable Read Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable PROM) 또는 플래시 EEPROM과 같은 비휘발성 메모리 수단이 구비된다. 상기 메모리 수단은, 프로그램 코드와 같은 데이터를 전송하기 위하여 프로세서와 연결된다.To this end, a device for supplying voltage to the sensor may comprise, for example, a processor for executing the program code as a data processing device. To store the program code, the apparatus is provided with nonvolatile memory means such as ROM (Read Only Memory), EPROM (Electrical Programmable Read Only Memory), EEPROM (Electrically Erasable PROM) or Flash EEPROM. The memory means is coupled to the processor for transferring data, such as program code.

본 발명의 실시예들은 각각의 도면에 도시되어 있고, 이하의 설명 부분에서 상세하게 설명된다.
도 1은 선행 기술에 따른 BLDC 모터를 갖춘 구동 요소 및 위치 센서를 구비한 액추에이터의 도면이다.
도 2는 선행 기술에 따른 DC 모터를 갖춘 구동 요소 및 위치 센서를 구비한 액추에이터의 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 전압 공급 장치를 갖는 BLDC 모터를 갖춘 구동 드라이브 및 위치 센서를 구비한 액추에이터의 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 전압 공급 장치를 갖는 DC 모터를 갖춘 구동 드라이브 및 위치 센서를 구비한 액추에이터의 도면이다.
도 5는 B6 브리지(BLDC) 구조의 반도체 스위치의 개략도이다.
도 6은 H 브리지(DC) 구조의 반도체 스위치의 개략도이다.
도 7은 플랫 톱 변조부를 갖는 BLDC 모터의 위상 A, B 및 C를 위한 전압/시간 다이어그램이다.Embodiments of the present invention are illustrated in the drawings and described in detail in the following description.
1 is a diagram of an actuator with a drive element and a position sensor with a BLDC motor according to the prior art.
2 is a diagram of an actuator with a drive element and a position sensor with a DC motor according to the prior art.
3 is a diagram of an actuator with a drive drive and a position sensor with a BLDC motor having a voltage supply device according to the invention.
4 is a diagram of an actuator having a drive drive and a position sensor with a DC motor having a voltage supply device according to the present invention.
5 is a schematic view of a semiconductor switch having a B6 bridge (BLDC) structure.
6 is a schematic view of a semiconductor switch of an H bridge (DC) structure.
7 is a voltage / time diagram for phases A, B, and C of a BLDC motor having a flat top modulation section.

도 1에는, 제1 및 제2 접속 라인(9 및 10)을 통해 개회로 제어 장치(6)와 연결되어 있는 액추에이터(1)로 형성된, 선행 기술에 공지된 장치가 도시되어 있다. 액추에이터(1)는 구동 요소(2) 및 센서(3)를 포함하며, 이 센서는 제1 디지털 인터페이스(4)와 연결된다. 구동 요소(2)는 조절 부재를 구동하며, 이 조절 부재는 예를 들어 차량 내 내연 기관의 스로틀 밸브(DV-E)일 수 있다. 이 조절 부재의 위치가 센서(3)에 의해 검출되어, 아날로그/디지털 변환 후에 제1 디지털 인터페이스(4)의 출력부에서 출력값으로서 제공될 수 있다.1 shows a prior art device formed by an actuator 1 connected to an open-circuit control device 6 via first and second connecting lines 9 and 10. In Fig. The actuator 1 includes a driving element 2 and a sensor 3, which are connected to the first digital interface 4. The driving element 2 drives the regulating member, which may be, for example, a throttle valve DV-E of an internal combustion engine. The position of this adjustment member can be detected by the sensor 3 and provided as an output value at the output of the first digital interface 4 after analog / digital conversion.

센서(3)는 제1 접속 라인들(9)을 통해 개회로 제어 장치(6)와 연결된다. 이들 라인을 통해서는, 접지 라인이라고도 명명되는 기준 전위 "Ground"를 유도하는 라인 및 5V의 "공급" 전압을 유도하는 라인에 의해 작동 전압의 공급이 보장되고, 구동 요소(2)에 의해 가동된 스로틀 밸브의 검출된 위치에 상응하는 출력값이 디지털 신호로서 신호 라인을 통해 개회로 제어 장치(6)로 전송된다.The sensor 3 is connected to the open circuit control device 6 via the first connection lines 9. [ Through these lines, it is ensured that the supply of the operating voltage is ensured by the line which derives the reference potential "Ground ", also called the grounding line, and the line which derives the" supply "voltage of 5 V, An output value corresponding to the detected position of the throttle valve is transmitted as a digital signal to the open circuit control device 6 through the signal line.

이러한 목적으로, 개회로 제어 장치(6)는 상기 신호 라인을 위한 입력부를 갖는 제2 디지털 인터페이스(5)를 구비한다. 개회로 제어 장치(6)는, 컨트롤러(7)로서 도시되어 있는 중앙 개회로 제어 유닛을 구비한다. 이 컨트롤러는 제2 인터페이스(5)와 연결되어 있다. 구동 요소(2)를 제어하기 위하여, 개회로 제어 장치(6)는 역시 컨트롤러(7)와 커플링된 전력단(8)을 구비하며, 이 전력단은 제2 접속 라인(10)에 의해 구동 요소(2)와 커플링된다.For this purpose, the open circuit control device 6 has a second digital interface 5 having an input for the signal line. The open circuit control device 6 is provided with a central open circuit control unit which is shown as a controller 7. This controller is connected to the second interface 5. To control the drive element 2 the open circuit control device 6 also has a power stage 8 coupled with a controller 7 which is driven by a second connection line 10 Is coupled with the element (2).

접지 라인 "Ground"는 한 편으로는 센서의 공급 전압(UB)을 위한 접지로서 이용되고, 다른 한 편으로는 센서 신호를 위한 기준 전위로서도 이용된다. 이는 아날로그 신호 전송뿐만 아니라, 디지털 신호 전송에도 적용된다. 구동 요소 또는 조절 부재의 위치를 기술하는 센서의 출력값을 개회로 제어 장치로 전송하는 작업은, 아날로그 방식으로도, 그리고 디지털 방식으로도 수행될 수 있다.The ground line "Ground" is used on one hand as the ground for the supply voltage (U B ) of the sensor and on the other hand as the reference potential for the sensor signal. This applies not only to analog signal transmission but also to digital signal transmission. The operation of transmitting the output value of the sensor, which describes the position of the driving element or the adjusting member, to the open circuit control device can be performed either analogously or digitally.

도 1의 도시에서 구동 요소(2)는 소위 브러시리스 직류 모터(BLDC; B rush l ess D irect C urrent Motor)로서 구현되어 있으며, 이 모터는 3개의 제2 접속 라인(10)을 통해 개회로 제어 장치(6)의 전력단(8)과 연결된다. 도 1에서, 3개의 제2 접속 라인(10)은 알파벳 a, b 및 c로 표시되어 있고, 3개의 위상을 갖는 브러시리스 직류 모터의 위상 A, B 및 C를 나타낸다. 개회로 제어 장치(6)와 액추에이터(1)의 연결을 위해서는, 3개의 제1 접속 라인(9) 및 3개의 제2 접속 라인(10), 즉, 총 6개의 라인이 필요하다.Also in city driving element 2 of the first so-called brush-less DC motor; open circuit has been implemented as a (BLDC B rush l ess D irect C urrent Motor), a motor through three second connection line 10 Is connected to the power terminal (8) of the control device (6). In Fig. 1, the three second connection lines 10 are represented by alphabets a, b and c and represent phases A, B and C of a brushless DC motor having three phases. Three first connection lines 9 and three second connection lines 10, i.e., a total of six lines, are required for connection of the open circuit control device 6 and the actuator 1. [

작동 전압은 본 실시예에서 5V로 표시되어 있다. 그러나 본 발명이 상기 전압 값으로 한정되는 것은 아니다.The operating voltage is indicated as 5 V in this embodiment. However, the present invention is not limited to the voltage value.

센서(3)는 복수의 개별 센서 또는 센서 요소를 포함할 수도 있다. 더 나아가, 센서(3)는 검출된 센서 신호를 처리하는 데 필요한 부분 모듈들을 포함할 수도 있는데, 예를 들면 복수의 센서 입력 신호를 처리하기 위한 부분 모듈, 타당성 검사를 위한 부분 모듈, 및 결정된 전송 프로토콜에 따라 신호 라인을 통해 전송하기 위한 아날로그 또는 디지털 신호를 제공하기 위한 부분 모듈을 포함할 수 있다. 제1 접속 라인들(9)의 상기 신호 라인을 통해 2개 또는 그 이상의 센서 신호를 전송하는 과정은 예를 들어 시분할 다중 기법에 따라 수행된다. 대안으로, 복수의 신호를 복수의 신호 라인을 통해 전송하는 것도 가능하다. 도 1 내지 도 4에 도시된 예시들의 경우, 예를 들어 비용장(non-redundant) 신호 전송이 이용된다.The sensor 3 may comprise a plurality of individual sensors or sensor elements. Furthermore, the sensor 3 may comprise sub-modules required to process the detected sensor signal, for example a sub-module for processing a plurality of sensor input signals, a sub-module for validity checking, And a sub-module for providing an analog or digital signal for transmission over a signal line in accordance with the protocol. The process of transmitting two or more sensor signals through the signal lines of the first connection lines 9 is performed according to a time division multiplexing technique, for example. Alternatively, it is also possible to transmit a plurality of signals through a plurality of signal lines. In the case of the examples shown in Figs. 1 to 4, for example, non-redundant signal transmission is used.

도 2에도 마찬가지로, 제1 및 제2 접속 라인(9 및 10)을 통해 개회로 제어 장치(6)와 연결된 액추에이터(1)로 형성된, 선행 기술에 공지된 장치가 도시되어 있다. 본 실시예에서 구동 요소(2)는, 도 2에 a 및 b로 표기되어 있는 2개의 제2 접속 라인(10)을 통해 개회로 제어 장치(6)의 전력단(8)과 연결되어 있는 직류 모터(DC-Motor)이다. 구동 요소(2)의 이러한 구현에 의해서는, 액추에이터(1)와 개회로 제어 장치(6) 사이에 총 5개의 접속 라인이 요구된다.2 also shows a prior art device formed by an actuator 1 connected to an open-circuit control device 6 via first and second connection lines 9 and 10. In Fig. In this embodiment, the driving element 2 is connected to the power terminal 8 of the open-circuit control device 6 via the two second connection lines 10 indicated by a and b in Fig. 2, Motor (DC-motor). This implementation of the drive element 2 requires a total of five connection lines between the actuator 1 and the open circuit control device 6. [

도 1에 따른 회로에서뿐만 아니라 도 2에 따른 회로에서도 각각, 개회로 제어 장치(6)에 의해 제공되는 작동 전압(UB)을 센서(3)에 공급하기 위하여, 구동 요소(2)의 구현과 무관하게, 항상 별도의 전압 공급 라인 "Supply 5V"가 제1 접속 라인들(9)의 구성 요소로서 제공될 수 있다. 제1 접속 라인(9) 및/또는 제2 접속 라인(10)은 예를 들어 자동차에서 번들(bundle) 또는 케이블 하니스(cable harness) 내부에 배치된 상태로 설치되며, 이 경우 각각의 라인은 수 미터 이하의 길이를 가질 수 있다.The circuit according to Fig. 2 as well as the circuit according to Fig. 1 can be arranged so as to supply the operating voltage U B provided by the open-circuit control device 6 to the sensor 3, Independent, a separate voltage supply line "Supply 5V" can always be provided as a component of the first connection lines 9. The first connection line 9 and / or the second connection line 10 are installed, for example, in a vehicle in a bundle or in a cable harness, Meters or less in length.

도 3에는, 도 1에 대한 설명 부분에서 이미 공지된 모듈 또는 요소들(1 내지 10)이 도시되어 있다. 도 3은, 센서(3)를 위한 전압을 공급하기 위한 본 발명에 따른 장치를 추가로 보여준다. 이 장치는, 2개의 입력 측 전압 단자(13 및 14)를 구비하는 전압 폐회로 제어기(11)로 형성된다. 전압 폐회로 제어기 또는 직류 전압 변환기(11)는 자신의 제2 전압 단자(14)에 의해서, 제1 접속 라인들(9) 중 기준 전위 "Ground"를 유도하는 라인과 연결된다. 전압 폐회로 제어기(11)는 자신의 제1 전압 단자(13)에 의해서, 각각 하나의 다이오드(12)를 통해 3개의 제2 접속 라인(10a, 10b 및 10c)과 연결된다. 전압 폐회로 제어기(11)의 전압 출력부(15)는, 예에서 5V로 도시된 센서(3)의 작동 전압을 위한 입력부와 연결된다. 예를 들어 5V의 작동 전압은, 제2 전압 단자(14)에서의 기준 전위 "Ground"를 기준으로 한다. 전압 폐회로 제어기(11)의 전압 출력부(15)와 센서(3)의 작동 전압 입력부 사이의 훨씬 더 짧은 접속 라인이, 선행 기술에서 필요했떤, 제1 접속 라인(9)에 속하는 전압 공급 라인 "Suply 5V"를 대체한다.In Fig. 3, a module or elements 1 to 10 already known in the description of Fig. 1 are shown. 3 further shows a device according to the invention for supplying a voltage for the sensor 3. In Fig. This device is formed by a voltage closed-loop controller 11 having two input-side voltage terminals 13 and 14. [ The voltage closed-loop controller or DC voltage converter 11 is connected to a line that leads to the reference potential "Ground" among the first connection lines 9 by its second voltage terminal 14. The voltage closed loop controller 11 is connected to the three second connection lines 10a, 10b and 10c via one diode 12 by its first voltage terminal 13, respectively. The voltage output 15 of the voltage closed-loop controller 11 is connected to an input for the operating voltage of the sensor 3, which is shown as 5 V in the example. For example, the operating voltage of 5 V is referenced to the reference potential "Ground" at the second voltage terminal 14. A much shorter connection line between the voltage output 15 of the voltage closed loop controller 11 and the operating voltage input of the sensor 3 is connected to the voltage supply line " Suply 5V ".

구동 요소(2)의 제어 시에는, 바람직하게 제2 접속 라인들(10)의 모터 라인들 중 하나 이상의 모터 라인(a, b 또는 c)에서 각각의 시점에 공급 전압의 존재가 보장된다. 이와 같은 방식으로, 전압 폐회로 제어기(11)에 의해 위치 센서(3)의 작동 전압(UB)이 제공될 수 있고, 개회로 제어 장치(6)와 센서(3) 사이에 있는 접속 라인이 생략될 수 있다. 이와 같은 장치를 예를 들어 자동차에서 사용하는 경우에는, 모터(2)를 개회로 제어하는 전압이 통상 12V 또는 24V이다. 센서(3)의 요구 작동 전압(UB) 보다 높은, 상기 12V 또는 24V에 해당하는 전압은 전압 폐회로 제어기(11)의 입력측 전압이며, 상기 전압 폐회로 제어기에 의해, 도 3에서 예로서 5V로 표시되어 있는 바와 같이, 센서(3)의 요구 작동 전압(UB)으로 폐회로 제어된다.During the control of the drive element 2, the presence of the supply voltage at each time point in one or more motor lines (a, b or c) of the motor lines of the second connection lines 10 is preferably ensured. In this way the operating voltage U B of the position sensor 3 can be provided by the voltage closed circuit controller 11 and the connection line between the open circuit control device 6 and the sensor 3 is omitted . When such an apparatus is used, for example, in an automobile, the voltage for controlling the opening of the motor 2 is usually 12V or 24V. The voltage corresponding to 12V or 24V, which is higher than the required operating voltage U B of the sensor 3, is the input voltage of the voltage closed-loop controller 11 and is indicated by the voltage closed- And is closed-loop controlled to the required operating voltage U B of the sensor 3, as shown.

도 4는, 센서(3)를 위한 전압을 공급하기 위한 장치의 본 발명에 따른 한 대안적인 실시예를 보여주며, 이 경우에는 도 3에서 이미 도시된 바와 같이, 구동 요소(2)가 직류 모터이다. 이 경우에도, 전압 폐회로 제어기(11)의 제2 전압 단자(14)는, 기준 전위 "Ground"를 제공하는 제1 접속 라인(9)과 연결되어 있다. 전압 폐회로 제어기(11)의 제1 전압 단자(13)는 다이오드(12)의 각각 하나의 캐소드와 연결되며, 이 경우 다이오드(12)의 애노드는 제2 접속 라인(10a 및 10b)과 연결된다. 예를 들어 5V의 안정화된 폐회로 제어 작동 전압(UB)이 제공되는, 전압 폐회로 제어기(11)의 전압 출력부(15)는 센서(3)의 전압 입력부와 연결된다. 전압 폐회로 제어기(11) 및 이와 더불어 센서(3)로의 전압 공급은, 2개 모터 라인 중 하나(10a 또는 10b)가 항상 공급 전압을 갖도록 구동 요소(2)가 제어됨으로써 보장된다.4 shows an alternative embodiment according to the invention of an apparatus for supplying a voltage for the sensor 3. In this case, as already shown in Fig. 3, the drive element 2 is a direct current motor to be. In this case also, the second voltage terminal 14 of the voltage closed-loop controller 11 is connected to the first connection line 9 which provides the reference potential "Ground ". The first voltage terminal 13 of the voltage closed loop controller 11 is connected to a respective one of the cathodes of the diode 12 and in this case the anode of the diode 12 is connected to the second connection lines 10a and 10b. The voltage output 15 of the voltage closed-loop controller 11, for example provided with a stabilized closed-loop control operating voltage U B of 5 V, is connected to the voltage input of the sensor 3. The voltage closed circuit controller 11 and the voltage supply to the sensor 3 together with this are ensured by the drive element 2 being controlled so that one of the two motor lines 10a or 10b always has the supply voltage.

도 3 및 도 4에 도시된 본 발명의 두 가지 실시예에서는, 센서(3)와 개회로 제어 장치(6) 사이에 각각 하나의 라인이 덜 요구된다. 예를 들어 스로틀 밸브를 조절 부재로서 구동하는 구동 요소(2)는 센서(3)와 직접 커플링된 상태로 액추에이터(1) 모듈 내부에 설치된다. 상기 액추에이터(1) 모듈 내에도 마찬가지로, 관련 다이오드(12)를 구비한, 본 발명에 따라 배열된 전압 폐회로 제어기(11)가 배치된다.In the two embodiments of the invention shown in Figures 3 and 4, one line is less required between sensor 3 and open circuit control device 6, respectively. For example, the driving element 2 for driving the throttle valve as the adjusting member is installed inside the actuator 1 module in a state directly coupled to the sensor 3. [ Also within the actuator 1 module is arranged a voltage closed-loop controller 11 arranged in accordance with the invention, with an associated diode 12.

개회로 제어 장치(6)와 액추에이터(1) 사이에 센서(3)에 전압을 공급하기 위한 별도의 라인이 필요하다는 조건이 생략됨으로써, 개회로 제어 장치에 의해 개회로 제어되는 소수의 액추에이터(1)에 의해 그 수가 계속 증가하는, 상이한 길이의 라인들에서 재료 절약이 달성된다. 구동 요소(2)와, 전압 폐회로 제어기(11)와 센서(3) 사이에 필요한 라인들은 매우 짧게 유지되는데, 그 이유는 모든 요소가 액추에이터(1) 모듈 내에서 서로 인접하여 배치되기 때문이다. 예를 들어 전압 폐회로 제어기(11) 및 센서(3)는, 하나의 공통 기판상에 배치될 수 있거나 센서 유닛 내부에 집적될 수 있다. 다이오드(12)를 전압 폐회로 제어기의 모듈 내부에 집적하는 것도 바람직하다.The condition that a separate line for supplying the voltage to the sensor 3 is required between the open circuit control device 6 and the actuator 1 is omitted so that a small number of actuators 1 Material savings are achieved in different lengths of lines, the number of which continues to increase. The necessary lines between the drive element 2 and the voltage closed-loop controller 11 and the sensor 3 are kept very short because all elements are arranged adjacent to each other in the actuator 1 module. For example, the voltage closed-loop controller 11 and the sensor 3 may be disposed on one common substrate or integrated within the sensor unit. It is also desirable to integrate the diode 12 within the module of the voltage closed-loop controller.

도 5는, 도 3 및 도 1에 도시된 전력단(8)의 개략도를 보여준다. 전력단(8)은, BLDC 모터(2)의 제2 공급 라인(10)의 각각의 위상(A, B 및 C)이 각각 하나의 소위 하이 사이드 스위치에 의해서는 더 높은 입력 측 전압 전위와 연결될 수 있도록, 그리고 각각 하나의 로우 사이드 스위치에 의해서는 더 낮은 입력 측 전압 전위와 연결될 수 있도록 구현된다. 이 목적을 위해, 스위치는 도면에 도시되지 않은 개회로 제어 회로에 의해서, 모터(2)가 예를 들어 소위 플랫 톱 변조 기법에 따라 작동되도록 제어된다.Fig. 5 shows a schematic diagram of the power stage 8 shown in Fig. 3 and Fig. The power stage 8 is designed such that each phase A, B and C of the second supply line 10 of the BLDC motor 2 is connected to a higher input voltage potential by one so-called high side switch, respectively And to be connected to a lower input voltage potential by one low side switch, respectively. For this purpose, the switch is controlled such that the motor 2 is operated according to a so-called flat top modulation technique, for example, by an open circuit control circuit not shown in the figure.

이와 같은 방법은, 전력단(8)이 활성 상태인 동안 위상 A, B 및 C에 속하는 모터 라인들 중 적어도 하나(a,b 또는 c)에서 각각의 시점(PWM 펄스 점유율 100%)에 공급 전압(Ubat)의 존재를 보장해 준다. 다시 말하자면, 항상 하나 이상의 하이 사이드 스위치(T1H, T2H 또는 T3H)가 활성 상태이다. 플랫 톱 변조의 목적은, 출력단에서 스위칭 손실을 줄이는 것이다. 모터의 제어는 플랫 톱 변조의 사용에 의해 전혀 영향을 받지 않는데, 그 이유는 플랫 톱 변조와는 오로지 개별 모터 위상 전압들 간의 차만 관련이 있고, 센서(3)의 접지 또는 개회로 제어 장치(6)의 접지에 대한 이들 모터 위상 전압의 전위차는 관련이 없기 때문이다.Such a method is characterized in that at each time point (PWM pulse occupancy 100%) in at least one (a, b or c) of motor lines belonging to phases A, B and C while the power stage 8 is active, (U bat ). In other words, always one or more high side switches (T1H, T2H or T3H) are active. The purpose of flat top modulation is to reduce switching losses at the output stage. The control of the motor is not affected at all by the use of flat top modulation because only the difference between the individual motor phase voltages is related to the top-top modulation and the ground or open circuit control of the sensor 3 The potential difference of these motor phase voltages with respect to the ground of the motor is irrelevant.

따라서, 모터 제어의 모든 자유가 유지된다. 또한, (모터의 작동 점이, 필요한 전압 벡터값 측에서 허용되는 한) 3개의 모터 위상에서 펄스 점유율의 최대값이 전술한 바와 같이 100%가 아니고, 오히려 바로 전압 폐회로 제어기(11)의 최소 입력 전압을 커버하는 임의의 더 작은 값이 되도록, 플랫 톱 변조를 조정하는 것도 고려될 수 있다. 이로써, 전압 폐회로 제어기 내에서 발생하는 전력 손실이 감소할 수 있다. 개회로 제어 장치(6)의 컨트롤러(7)에 의해 더 큰 전압 벡터가 요구되는 경우, 위상 A, B 또는 C의 전압의 최대값이 재차 동적으로 증가할 수 있다.Thus, all the freedom of motor control is maintained. In addition, the maximum value of the pulse occupancy in the three motor phases (as far as the operating point of the motor is permitted on the required voltage vector value side) is not 100% as described above, but rather the minimum input voltage It is also conceivable to adjust the flat top modulation so that it is any smaller value that covers. Thereby, the power loss occurring in the voltage closed-loop controller can be reduced. When a larger voltage vector is required by the controller 7 of the open circuit control device 6, the maximum value of the voltage of the phase A, B or C may again increase dynamically.

전술한 방법은 또한 DC 모터(2)를 구비한 액추에이터(1)용으로도 적합하다. 도 6은, 이와 같은 액추에이터에 적합한, 전력단(8) 내 반도체 회로의 개략도이다. 사용된 전력단(8)의 H-브리지의 하이 사이드 스위치(T1H 및 T2H)도 마찬가지로, 제2 공급 라인(10)의 두 모터 라인 중 하나(a 또는 b)가 항상 공급 전압을 갖도록 제어될 수 있다. 그럼으로써, 여기서도 다이오드(12)를 통한 전압 폐회로 제어기(11) 및 센서(3)로의 전력 공급이 보장될 수 있다. 입력 측 전압(Ubat)은 예를 들어 자동차의 차내 전력 시스템으로부터 인출되거나, 도 6에 도시되지 않은 개회로 제어 장치(6)에 의해 제공된다.The above-described method is also suitable for the actuator 1 having the DC motor 2. [ Fig. 6 is a schematic view of a semiconductor circuit in the power stage 8, which is suitable for such an actuator. Similarly, the H-bridge high side switches T1H and T2H of the power stage 8 used can be controlled so that one of the two motor lines (a or b) of the second supply line 10 always has the supply voltage have. Thereby, the power supply to the voltage closed-loop controller 11 and the sensor 3 via the diode 12 can be ensured here as well. The input voltage U bat is drawn, for example, from the vehicle's in-vehicle power system or provided by an open circuit control device 6 not shown in FIG.

전술한 공급 전압이 도 3에서 제2 공급 라인(10)의 모터 라인(a, b 및 c) 또는 도 4에서 제2 공급 라인(10)의 모터 라인(a 및 b) 상에 존재한다는 것은, 각각의 시점에 최대 전압 진폭에 도달해야 함을 의미한다. 본 발명에 따른 센서(3)로의 전압 공급을 위해서는, 전압 폐회로 제어기(11)의 입력 측에 인가되는 전압이, 확실한 폐회로 제어를 위해 필요한 전압값(ΔU)만큼, 전압 출력부에서 출력된 센서(3) 작동 전압(UB)보다 높은 것으로 충분하다. 시간에 걸쳐 평균된 전압 폐회로 제어기(11)의 입력 측 전압이 상기 조건을 충족시키면 충분하다.The foregoing supply voltage is present on the motor lines a, b and c of the second supply line 10 in Fig. 3 or on the motor lines a and b of the second supply line 10 in Fig. Which means that the maximum voltage amplitude must be reached at each time point. In order to supply the voltage to the sensor 3 according to the present invention, the voltage applied to the input side of the voltage closed-loop controller 11 is equal to the voltage value? U necessary for reliable closed- 3) higher than the operating voltage (U B ) is sufficient. It is sufficient that the input voltage of the closed-circuit controller 11 averaged over time satisfies the above condition.

다이오드(12) 및 전압 폐회로 제어기(11)를 통한 센서(3)로의 전압 공급은, 액추에이터(1)의 작동 준비 동안에는 제2 접속 라인을 통해 중단 없이 보장되어야 한다. 이 목적을 위해, BLDC 모터의 경우에는, 도 7에 도시되어 있는 것과 같은 소위 플랫 톱 변조가 사용된다. 도면에는, 12V의 모터 위상 전압을 갖는 위상 A, B 및 C의 예시적인 제어를 보여주며, 여기서 위상 C는 더 이상 접속되지 않고, 12V 전압에서 유지된다.The supply of the voltage to the sensor 3 via the diode 12 and the voltage closed-loop controller 11 must be ensured without interruption through the second connection line during the operation preparation of the actuator 1. [ For this purpose, in the case of a BLDC motor, so-called flat top modulation as shown in Fig. 7 is used. The figure shows an exemplary control of phases A, B and C with a motor phase voltage of 12V, where phase C is no longer connected and is maintained at 12V.

BLDC 모터(2)가, 성형 회로(star circuit)로 구성된 권선들을 갖는 액추에이터(1)에서 사용되면, 도 3에 도시된 회로 설계에 대한 대안으로서, 모터 위상 전압을 인출하기 위해서는 모터(2)의 성형점(star point)도 사용될 수 있다. 이 경우, 3개의 다이오드(12) 중에 2개가 생략되고, 단 1개의 다이오드(12)만 모터(2)의 성형점과 전압 폐회로 제어기(11)의 제1 전압 단자(13) 사이와 연결되면 된다.When the BLDC motor 2 is used in an actuator 1 having windings composed of a star circuit, as an alternative to the circuit design shown in Fig. 3, A star point may also be used. In this case, two of the three diodes 12 are omitted, and only one diode 12 is connected between the molding point of the motor 2 and the first voltage terminal 13 of the voltage closed-loop controller 11 .

예를 들어 차량을 구동하기 위한 내연 기관에서, 흡인된 공기를 개회로 제어하기 위한 스로틀 밸브와 같은 안전 관련 액추에이터(1)의 경우, 오류가 발생하면 액추에이터(1)를 비활성화하라는 요구가 존재한다. 이 경우, 전력단(8)은 반도체 스위치의 개방에 의해 정지되고, 액추에이터(1)는 스프링에 의해 자동으로 작동되어, 기계적으로 규정된 안전한 위치를 취한다. 또한, 이처럼 전력단(8)이 비활성화된 상태에서도 액추에이터(1)의 안전한 위치에 도달함을 보장하기 위해, 액추에이터(1)의 위치 정보가 센서(3)에 의해 제공될 수 있어야 한다. 다시 말해, 센서(3)의 전압 공급이 계속해서 보장되어야 한다. 이 목적을 위하여, 전력단(8)이 비활성화된 경우에는, 하이 임피던스 전압원이 위치 센서의 낮은 전류 소비(-15mA)를 커버하는 3개의(2개는 DC 모터용) 모터 위상에 놓일 수 있다.For example, in an internal combustion engine for driving a vehicle, in the case of a safety-related actuator 1 such as a throttle valve for opening-and-closing the sucked air, there is a request to deactivate the actuator 1 when an error occurs. In this case, the power stage 8 is stopped by opening of the semiconductor switch, and the actuator 1 is automatically operated by the spring, taking a mechanically defined safe position. Further, the position information of the actuator 1 must be able to be provided by the sensor 3 in order to ensure that the power terminal 8 reaches the safe position of the actuator 1 even when the power terminal 8 is inactivated. In other words, the voltage supply of the sensor 3 must be continuously ensured. For this purpose, when the power stage 8 is deactivated, a high impedance voltage source may be placed in the three (two for the DC motor) motor phase to cover the low current consumption of the position sensor (-15 mA).

액추에이터(1)가 예를 들어 스프링에 의해 구동되어 안전한 위치로 되돌아가는 동작은 상기 상황의 영향을 전혀 받지 않는데, 그 이유는 한 편으로는 상기 전압원이 모두 3개(2개)의 모터 위상에 작용함으로써, 모터 권선을 통해 전류가 흐르지 않고, 다른 한 편으로는 전압원이 자신의 내부 저항에 의해 모터 위상을 통해 15mA를 초과하는 전류는 송출될 수 없도록 만들어질 수 있기 때문이다. 따라서, 오류(예를 들어 일 모터 라인의 접지 접속) 발생 시, 스프링에 의해 작동되는 복귀 동작을 방해하거나 차단을 야기할 수 있을 정도의 전류가 모터 권선을 통해 흐를 수 없는 점이 보장된다.The actuation of the actuator 1, for example by means of a spring and returning to a safe position, is not affected by the situation at all, because the voltage source is all three (two) motor phases This is because the current does not flow through the motor windings and on the other hand the voltage source can be made so that its internal resistance can not send out currents exceeding 15 mA through the motor phase. Thus, it is ensured that, in the event of an error (for example, a ground connection of one motor line), a current can not flow through the motor winding, which would interfere with the return action actuated by the spring or cause interruption.

플랫 톱 변조를 사용하는 경우, 출력단의 활성 상태를 위해 상기와 같은 하이 임피던스 전압원은 더 이상 중요하지 않으므로, 전력단(8)이 활성 상태인 경우 상기 전압원은 스위치 오프될 수 있다. 작동 정지 상태에서의 전력 공급을 보장하기 위해 필요한 회로 설계는, 전력단(8)에서의 외부 회로 설계에 의해 개회로 제어 장치(6) 내부에서 이루어질 수 있거나, 전력단(8)의 설계 시 직접 고려될 수 있다.When flat top modulation is used, the voltage source can be switched off if the power stage 8 is active, since such a high impedance voltage source is no longer important for the active state of the output stage. The circuit design required to ensure power supply in the off-state can be made in the open circuit control device 6 by designing the external circuit in the power stage 8, Can be considered.

Claims (13)

구동 요소(2)의 위치 또는 상기 구동 요소(2)에 의해 구동되는 조절 부재의 위치를 검출하는 센서(3)에 전압을 공급하기 위한 장치로서, 상기 센서(3)는 적어도 간접적으로 제1 접속 라인들(9)을 통해 개회로 제어 장치(6)와 연결되며, 상기 구동 요소(2)를 제어하기 위한 개회로 제어 장치(6)의 전력단(8)이 제2 접속 라인들(10)을 통해 상기 구동 요소(2)와 연결되는, 센서에 전압을 공급하기 위한 장치에 있어서,
직렬 회로 내에서 제1 접속 라인들(9)과 제2 접속 라인들(10) 사이에 전압 폐회로 제어기 또는 직류 전압 변환기(11)와, 하나 이상의 다이오드(12)가 배치되며, 상기 전압 폐회로 제어기 또는 직류 전압 변환기(11)가, 센서(3)와 연결된, 작동 전압(UB)을 출력하기 위한 전압 출력부(15)를 갖는 것을 특징으로 하는, 센서에 전압을 공급하기 위한 장치.An apparatus for supplying voltage to a sensor (3) for detecting the position of a drive element (2) or the position of an adjustment member driven by the drive element (2), the sensor (3) comprising at least a first connection Is connected to the open circuit control device (6) via lines (9) and the power terminal (8) of the open circuit control device (6) for controlling the driving element (2) To the driving element (2) via a first electrode
A voltage closed-loop controller or DC voltage converter 11 and one or more diodes 12 are arranged between the first connection lines 9 and the second connection lines 10 in the series circuit, Characterized in that the DC voltage converter (11) has a voltage output (15) for outputting an operating voltage (U B ), connected to the sensor (3). 제1항에 있어서, 전압 폐회로 제어기(11)의 제1 전압 단자(13)가 복수의 다이오드(12)의 캐소드 단자들과 연결되고, 상기 다이오드(12)의 애노드 단자들이 각각 제2 접속 라인들(10)의 상이한 라인들과 연결되며, 상기 전압 폐회로 제어기 또는 직류 전압 변환기(11)의 제2 전압 단자(14)가 제1 접속 라인들(9) 중 접지 전위를 유도하는 라인과 연결되고, 상기 전압 폐회로 제어기(11)의 전압 출력부(15)가 센서(3)의 작동 전압 입력부와 연결되는, 센서에 전압을 공급하기 위한 장치.2. The switching regulator according to claim 1, wherein the first voltage terminal (13) of the voltage closed loop controller (11) is connected to the cathode terminals of the plurality of diodes (12), and the anode terminals of the diode And the second voltage terminal 14 of the voltage closed circuit controller or DC voltage converter 11 is connected to a line of the first connection lines 9 leading to the ground potential, Wherein the voltage output (15) of the voltage closed-loop controller (11) is connected to an operating voltage input of the sensor (3). 제1항 또는 제2항에 있어서, 센서(3)는 복수의 부분 센서를 포함하는, 센서에 전압을 공급하기 위한 장치.3. Apparatus according to claim 1 or 2, wherein the sensor (3) comprises a plurality of partial sensors. 제1항 또는 제2항에 있어서, 센서(3)는 센서 신호를 처리하기 위한 수단, 및 출력될 센서 출력 신호를 사전 설정된 디지털 신호용 전송 프로토콜에 매칭시키기 위한 제1 인터페이스(4)를 포함하는, 센서에 전압을 공급하기 위한 장치.3. Sensor according to claim 1 or 2, characterized in that the sensor (3) comprises means for processing the sensor signal and a first interface (4) for matching the sensor output signal to be output with a transmission protocol for a predetermined digital signal. Apparatus for supplying voltage to a sensor. 제1항 또는 제2항에 있어서, 전압 폐회로 제어기 또는 직류 전압 변환기(11)가 상기 전압 폐회로 제어기(11)의 전압 출력부(15)에서 출력된 작동 전압(UB)을 평활화하기 위한 수단을 갖는, 센서에 전압을 공급하기 위한 장치.3. A control circuit according to claim 1 or 2, wherein the voltage closed circuit controller or DC voltage converter (11) comprises means for smoothing the operating voltage (U B ) output from the voltage output part (15) of the voltage closed circuit controller Wherein the sensor is adapted to supply a voltage to the sensor. 급전될 센서(3)가 구동 요소(2)의 위치 또는 상기 구동 요소(2)에 의해 구동되는 조절 부재의 위치를 검출하는, 센서에 전압을 공급하기 위한 방법으로서, 전송을 위해 변환된 센서(3)의 센서 신호를 개회로 제어 장치(6)로 전달하며, 상기 개회로 제어 장치(6)의 컨트롤러(7)는, 제2 접속 라인들(10)을 통해 구동 요소(2)로 전송되는 다상 전력 송출 신호가 구동 요소(2)를 개회로 제어하기 위해 제공되도록, 전력단(8)을 개회로 제어하는, 센서에 전압을 공급하기 위한 방법에 있어서,
상기 제공된 다상 전력 송출 신호로부터, 전압 폐회로 제어 수단 또는 직류 전압을 변환하기 위한 수단(11)에 의해 개회로 제어되어, 센서(3)를 위한 안정화된 작동 전압(UB)이 발생하여 상기 센서로 송출되는 것을 특징으로 하는, 센서에 전압을 공급하기 위한 방법.A method for supplying a voltage to a sensor, wherein the sensor (3) to be fed detects the position of the driving element (2) or the position of the adjusting element driven by the driving element (2) 3 to the open circuit control device 6 and the controller 7 of the open circuit control device 6 transmits the sensor signal of the open circuit control device 6 to the drive element 2 via the second connection lines 10 CLAIMS 1. A method for supplying voltage to a sensor, the method comprising: opening the power stage (8) such that a polyphase power delivery signal is provided for controlling the drive element (2)
Is open-circuited controlled by the voltage closed circuit control means or the means 11 for converting the direct current voltage from the provided polyphase power transmission signal so that a stabilized operating voltage U B for the sensor 3 is generated, Wherein the voltage is applied to the sensor. 제6항에 있어서, 제공된 다상 전력 송출 신호로부터 복수의 정류 수단을 이용하여 맥동 직류 전압이 발생하고, 상기 직류 전압이 전압 폐회로 제어를 위한 수단 또는 직류 전압 변환 수단(11)에 입력측 전압으로서 제공되는, 센서에 전압을 공급하기 위한 방법.7. A method according to claim 6, wherein a pulsating DC voltage is generated from a provided polyphase power delivery signal using a plurality of rectifying means, and said DC voltage is provided as means for voltage closed circuit control or as DC voltage converting means (11) , A method for supplying voltage to a sensor. 제6항 또는 제7항에 있어서, 전압 폐회로 제어 수단 또는 직류 전압 변환 수단(11)에 의해 발생한, 안정화된 센서(3) 작동 전압(UB)을 추가로 평활화하는, 다시 말해 상기 작동 전압의 리플(ripple)을 감소시키는, 센서에 전압을 공급하기 위한 방법.The method according to claim 6 or 7, characterized in that the stabilized sensor operating voltage (U B ) generated by the voltage closed circuit control means or DC voltage converting means (11) is further smoothed, A method for supplying voltage to a sensor, the method comprising: 제6항 또는 제7항에 있어서, 전력단(8)에 의해 발생하는 다상 전력 송출 신호를 플랫 톱 변조를 이용해서 발생시키는, 센서에 전압을 공급하기 위한 방법.8. A method according to claim 6 or 7, wherein the multiphase power delivery signal generated by the power stage (8) is generated using flat top modulation. 제6항 또는 제7항에 있어서, 다상 전력 송출 신호가 구동 요소(2)의 개회로 제어를 위해 제공되지 않는, 전력단(8)의 비활성화 시, 전압을 공급하기 위한 하이 임피던스 수단을 제2 접속 라인들(10)과 연결함으로써, 센서(3)를 위한 안정화된 작동 전압(UB)을 발생시키기 위한 입력 전압을, 전압 폐회로 제어 수단 또는 직류 전압 변환 수단(11)에 제공하는, 센서에 전압을 공급하기 위한 방법.8. A method as claimed in claim 6 or 7, characterized in that when the power stage (8) is deactivated, the high impedance means for supplying the voltage is not provided for the open circuit control of the drive element (2) By providing an input voltage for generating a stabilized operating voltage U B for the sensor 3 to the voltage closed circuit control means or direct current voltage converting means 11 by connecting to the connection lines 10, A method for supplying a voltage. 제6항 또는 제7항에 따른 방법의 각각의 단계를 수행하도록 설계되고, 기계 판독 가능한 메모리 매체에 저장된, 컴퓨터 프로그램.A computer program designed to perform each step of the method according to claim 6 or 7 and stored in a machine-readable memory medium. 제11항에 따른 컴퓨터 프로그램이 저장되어 있는, 기계 판독 가능한 메모리 매체.12. A machine-readable memory medium having stored thereon a computer program according to claim 11. 제6항 또는 제7항에 따른 방법의 각각의 단계를 수행하도록 설계된, 전자 개회로 제어 장치.An electronic opening control device designed to perform each step of the method according to claim 6 or 7.
KR1020150116048A 2014-08-19 2015-08-18 Device and method for supplying voltage to a sensor KR20160022269A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014216384.6A DE102014216384A1 (en) 2014-08-19 2014-08-19 Device and method for powering a sensor
DE102014216384.6 2014-08-19

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20160022269A true KR20160022269A (en) 2016-02-29

Family

ID=55273769

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150116048A KR20160022269A (en) 2014-08-19 2015-08-18 Device and method for supplying voltage to a sensor

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP6691360B2 (en)
KR (1) KR20160022269A (en)
CN (1) CN105375836B (en)
DE (1) DE102014216384A1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6473200B1 (en) * 2017-08-09 2019-02-20 西芝電機株式会社 Rotating electromechanical cooling system
US10816316B2 (en) * 2018-08-07 2020-10-27 Raytheon Company Inductive sensor device with local analog-to-digital converter
DE112022001351T5 (en) * 2021-03-04 2024-02-15 Omron Corporation DRIVER

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06119020A (en) * 1992-10-05 1994-04-28 Sony Corp Information transmission equipment for motor encoder and robot
JP2008220094A (en) * 2007-03-06 2008-09-18 Toyota Motor Corp Motor driving system
JP5217579B2 (en) * 2007-08-06 2013-06-19 株式会社豊田自動織機 Electric motor control method and control apparatus
JP5326732B2 (en) * 2009-03-27 2013-10-30 富士電機株式会社 AC motor angle estimation method and machine angle estimation apparatus
CN202513853U (en) * 2012-03-01 2012-10-31 成都掌握移动信息技术有限公司 Electric sewing machine no-load energy saving unit based on Hall sensor
CN203574577U (en) * 2013-10-30 2014-04-30 约克广州空调冷冻设备有限公司 Brushless direct current motor control system and brushless direct current fan-coil unit

Also Published As

Publication number Publication date
CN105375836A (en) 2016-03-02
DE102014216384A1 (en) 2016-02-25
JP6691360B2 (en) 2020-04-28
CN105375836B (en) 2020-12-15
JP2016045951A (en) 2016-04-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7466089B2 (en) Methods and systems for controlling an electronically commutated motor
US20120200244A1 (en) Driving apparatus of sensorless brushless motor
JP6284739B2 (en) Electrical machine safety function control
KR20160022269A (en) Device and method for supplying voltage to a sensor
US9816306B2 (en) Opening/closing body control device and opening/closing body control method
US11108348B2 (en) Adaptive hold current for electric motors
JP6633634B2 (en) Motor controller input stage and electric motor motor controller
KR101924523B1 (en) Diagnostic system for a voltage regulator
US9136764B2 (en) Apparatuses and system and method for auto-configuration of a power control system
US9112410B2 (en) Apparatuses and system having separate power control and timing control of a power control system and related method
CN107769672B (en) Method for operating an electric machine and electric machine
US10243495B2 (en) Controller for a separately excited electric generator in a vehicle electrical system of a motor vehicle
US20140001870A1 (en) Power supply apparatus
CN107155351A (en) Photoelectrical coupler diagnostic device
US8847523B2 (en) Electronic drive having an electro-mechanical brake
CN110667496A (en) Device for controlling an electrical load in an electrical system on board a vehicle, and electrical system on board a vehicle
US7482770B2 (en) Methods and systems for providing PWM control signals to an electronically commutated motor
JP4586366B2 (en) Jet bath pump system
KR101807795B1 (en) Motor driving circuit and method for supplying driving voltage of motor
US10256651B2 (en) Battery charging device and method of controlling battery charging device
CN216531116U (en) Motor drive control device, motor assembly comprising same and vehicle
US10944343B2 (en) Actuator having two motors and cooling fan module using the same
EP2963754A1 (en) Decentralized power supply system
US10082859B2 (en) Digital power supply device and operation method thereof
US10050570B2 (en) Motor control circuit and method of use