用于操作機電調(diào)整裝置的裝置和方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于操作具有電動驅(qū)動裝置(4)的機電調(diào)整裝置(2)的裝置和方法，其中控制單元(3)檢測調(diào)整裝置(2)的機械端位止動裝置的到達并且控制和/或調(diào)整所述電動驅(qū)動裝置(4)。根據(jù)本發(fā)明，在到達所述調(diào)整裝置(2)的機械端位止動裝置之后，在預(yù)定的時間段內(nèi)或者在預(yù)定的行進距離內(nèi)在所述電動驅(qū)動裝置(4)中自動進行旋轉(zhuǎn)方向上的改變。
【專利說明】用于操作機電調(diào)整裝置的裝置和方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及分別根據(jù)權(quán)利要求1和權(quán)利要求5的前序部分所述的用于操作機電調(diào)整裝置的裝置和方法。

【背景技術(shù)】
[0002]常規(guī)的機電調(diào)整驅(qū)動器必須以機械方式設(shè)計以便防止機械卡阻(mechanicaljamming),—旦調(diào)整驅(qū)動器到達機械端位止動裝置(mechanical end stop)并且電力驅(qū)動器關(guān)閉，就使得電力驅(qū)動器可以隨后往相反方向移動，從而離開止動位置而沒有任何問題。由彼此緊壓的移動部件和粘著摩擦所造成的剛性或不可移動的狀態(tài)被描述為機電調(diào)整驅(qū)動器的機械卡阻。如果這些應(yīng)力和粘著摩擦的大小超過電力驅(qū)動器的驅(qū)動輸出，則不再可能將電力驅(qū)動器從機械端位止動裝置移開。
[0003]DE 20 2006 002 525 Ul描述了用于調(diào)整裝置的卡阻保護機構(gòu)，特別是機動車輛的座椅調(diào)整裝置的卡阻保護機構(gòu)，所述卡阻保護機構(gòu)具有電動驅(qū)動器和控制單元，所述控制單元采用為了監(jiān)測至少以下運動類別的卡阻事件的方式來實施:a)調(diào)整裝置是剛性的；b)對象被卡阻；c)調(diào)整裝置與端位止動裝置發(fā)生接觸；以及d)識別到突然的反作用，其中判定標準源自電動驅(qū)動器的可確定的特性變量，并且該判定標準用于將調(diào)整裝置的現(xiàn)行狀態(tài)分配到運動分類的其中之一。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供關(guān)于現(xiàn)有技術(shù)進行改進的裝置并且提供用于操作機電調(diào)整裝置的改進的方法。
[0005]就用于操作機電調(diào)整裝置的裝置和方法而言，借助于權(quán)利要求1和權(quán)利要求5中分別公開的特征來達到所述目的。
[0006]本發(fā)明的有利的進一步改進是從屬權(quán)利要求的主題內(nèi)容。
[0007]對于用于操作具有電動驅(qū)動裝置的機電調(diào)整裝置的裝置，其中控制單元被提供用于以開環(huán)和/或閉環(huán)的方式控制電動驅(qū)動裝置，根據(jù)本發(fā)明，一旦調(diào)整裝置到達機械端位止動裝置，通過控制單元可以使電動驅(qū)動裝置的旋轉(zhuǎn)方向在預(yù)定的時間段內(nèi)或者在預(yù)定的行進距離內(nèi)自動反向。結(jié)果，調(diào)整裝置從機械端位止動裝置的區(qū)域內(nèi)移動離開，并且停止在不受機械應(yīng)力的狀態(tài)。因此，可以可靠地防止機電調(diào)整裝置發(fā)生機械卡阻，并且更容易在稍后啟動電動驅(qū)動裝置。
[0008]控制單元方便地包括用于確定電動驅(qū)動裝置已經(jīng)進入停止狀態(tài)的模塊。結(jié)果，可以可靠地確定電動驅(qū)動裝置已經(jīng)進入停止狀態(tài)。
[0009]在有利的實施例中，用于測量電機電流的電流傳感器被提供作為用于確定電動驅(qū)動裝置已經(jīng)進入停止狀態(tài)的模塊。如果檢測到已經(jīng)超過發(fā)動機電流的預(yù)定閾值，則確定電動驅(qū)動裝置已經(jīng)進入停止狀態(tài)并且將信息傳送到控制單元。這種類型的電機電流測量使得可以在沒有額外的傳感器技術(shù)的情況下確定電動驅(qū)動裝置已經(jīng)進入停止狀態(tài)。
[0010]在另一個有利的實施例中，包括固定到定子的霍爾傳感器的傳感器布置和固定到轉(zhuǎn)子的發(fā)送器輪作為用于確定電動驅(qū)動裝置已經(jīng)進入停止狀態(tài)的模塊而被布置在電動驅(qū)動裝置上。沒有傳感器布置的傳感器信號被確定為指示電動驅(qū)動裝置已經(jīng)進入停止狀態(tài)。這種類型的傳感器布置使得除了可以可靠地確定電動驅(qū)動裝置已經(jīng)進入停止狀態(tài)之外，還可以確定機電調(diào)整裝置的行進距離。
[0011]在另一個有利的實施例中，利用反向極性的電壓為電動驅(qū)動裝置供電以使旋轉(zhuǎn)方向反向或者使旋轉(zhuǎn)場反向。以這種方式，使得可以執(zhí)行被實施為包括刷的直流電機的電動驅(qū)動裝置的旋轉(zhuǎn)方向的簡單并且快速的反向。
[0012]在一個有利的實施例中，通過行程傳感器來確定電動驅(qū)動裝置的預(yù)定行進距離。
[0013]在一個特別優(yōu)選的實施例中，在電動驅(qū)動裝置的操作過程中，通過控制裝置以預(yù)定的時間間隔來監(jiān)測或確定電動驅(qū)動裝置已經(jīng)進入停止狀態(tài)。以這種方式，在確定電動驅(qū)動裝置已經(jīng)進入停止狀態(tài)的情況下，可以發(fā)起旋轉(zhuǎn)方向的立即反向。機電調(diào)整裝置的各個部件相對于彼此移動，并且受影響的滑動區(qū)域處于滑動摩擦狀態(tài)。因此，可靠地防止了機械端位止動裝置的區(qū)域中的機械卡阻事件，因為這種類型的機械卡阻事件僅發(fā)生在電動驅(qū)動裝置進入停止狀態(tài)并且產(chǎn)生粘著摩擦的情況下。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]參考示意性的附圖來對本發(fā)明進行進一步的解釋說明。
[0015]在附圖中:
[0016]圖1示意性地示出了用于操作具有電動驅(qū)動裝置和控制單元的機電調(diào)整裝置的裝置的方框圖。

【具體實施方式】
[0017]圖1示意性地示出了用于操作機電調(diào)整裝置2的裝置I的方框圖。裝置I包括控制單元3。
[0018]機電調(diào)整裝置2被實施為常規(guī)的機電調(diào)整裝置，并且機電調(diào)整裝置2包括電動驅(qū)動裝置4和機械致動組件(mechanical actuating assembly) 5,電動驅(qū)動裝置4與機械致動組件5機械耦合并且優(yōu)選地被共同布置在外殼(未更詳細地示出)中，并且以這種方式形成能夠易于組裝的結(jié)構(gòu)單元。
[0019]通過示例的方式，電動驅(qū)動裝置4可以被實施為常規(guī)的直流電機。
[0020]機械致動組件5可以被實施為齒輪、多個齒輪的組合、樞轉(zhuǎn)桿等。
[0021]控制單元3被實施為常規(guī)的電子控制單元，并且控制單元3通過常規(guī)的繼電器接觸部或常規(guī)的半導(dǎo)體橋接電路來控制電動驅(qū)動裝置4。
[0022]半導(dǎo)體橋接電路被集成到控制單元3中，并且半導(dǎo)體橋接電路可以由各個功率晶體管來實施，特別是由金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管來實施，或者可以以完全集成的電機端級(motor end stage)的形式來實施。
[0023]控制單元3的部件的數(shù)量通過這種類型的完全集成的馬達端級而顯著減少。
[0024]控制單元3優(yōu)選地被布置在機電調(diào)整裝置2上，或者被集成到其外殼中。
[0025]控制單元3包括用于確定電動驅(qū)動裝置4已經(jīng)進入停止狀態(tài)的模塊。
[0026]在第一實施例中，常規(guī)的電機電流測量作為用于確定電動驅(qū)動裝置4已經(jīng)進入停止狀態(tài)的模塊而被執(zhí)行。
[0027]在第一實施例中，參考串聯(lián)連接的測量電阻器處的電壓下降來執(zhí)行電機電流測量，所述電阻器也可以被描述為分流器。
[0028]在第二實施例中，可以參考半導(dǎo)體橋接電路的功率晶體管處的電壓下降來執(zhí)行電機電流測量。
[0029]在第三實施例中，可以通過測量圍繞電動驅(qū)動裝置4的電源線的磁場來執(zhí)行電機電流測量，其中電源線內(nèi)所傳輸?shù)碾姍C電流的磁效應(yīng)是確定的。
[0030]在第一實施例的變型中，如果電動驅(qū)動裝置4的電機電流超過預(yù)定的閾值，則控制單元3確定電動驅(qū)動裝置4已經(jīng)進入停止狀態(tài)。電機電流的預(yù)定的閾值被存儲在控制單元3中，或者可以通過所述控制單元來設(shè)定電機電流的預(yù)定的閾值。這種類型的電機電流測量使得可以在沒有額外的傳感器技術(shù)的情況下確定電動驅(qū)動裝置4已經(jīng)進入停止狀態(tài)。[0031 ] 在替代的實施例的變型中，執(zhí)行電機電流測量，其中電機電流的測量值被數(shù)字化，并且通過控制單元3來以常規(guī)的方式評估電機電流的測量值。
[0032]通過示例的方式，可以基于電機的電流沒有變化來確定電動驅(qū)動裝置4已經(jīng)進入停止狀態(tài)，這種變化通常由電動驅(qū)動裝置4的換向過程引起。
[0033]可以通過對調(diào)整電機電流信號的換向過程的數(shù)量進行計數(shù)來確定機電調(diào)整裝置2的行進距離。
[0034]在另一個替代的實施例中，通過頻率分析和/或頻譜分析來以常規(guī)的方式對電機電流的數(shù)字化測量值進行評估，并且以這種方式來確定電動驅(qū)動裝置4已經(jīng)進入停止狀態(tài)。
[0035]在替代的有利的實施例中，包括固定到定子的霍爾傳感器和固定到轉(zhuǎn)子的發(fā)送器輪的傳感器布置6被布置在電動驅(qū)動裝置4上，所述傳感器是用于確定電動驅(qū)動裝置4已經(jīng)進入停止狀態(tài)的模塊。沒有傳感器布置6的傳感器信號被確定為指示電動驅(qū)動裝置4已經(jīng)進入停止狀態(tài)。這種類型的傳感器布置6使得除了可以可靠地確定電動驅(qū)動裝置4已經(jīng)進入停止狀態(tài)之外，還可以確定機電調(diào)整裝置2的行進距離。
[0036]在一個可能的實施例中，用于確定電動驅(qū)動裝置4已經(jīng)進入停止狀態(tài)的多個模塊可以進行組合，以使得用于確定電動驅(qū)動裝置4已經(jīng)進入停止狀態(tài)的冗余的可能性成為可能，并且以這種方式降低了用于確定電動驅(qū)動裝置4已經(jīng)進入停止狀態(tài)的模塊出現(xiàn)故障的可能性。
[0037]在未詳細示出的替代的實施例中，傳感器布置6可以由常規(guī)的行程或位置傳感器形成，例如由電感式傳感器形成。
[0038]在所述方法的操作過程中，一旦調(diào)整裝置2到達機械端位止動裝置，則在預(yù)定的時間段內(nèi)或者在預(yù)定的行進距離內(nèi)自動發(fā)起電動驅(qū)動裝置4的旋轉(zhuǎn)方向的反向。結(jié)果，調(diào)整裝置2從機械端位止動裝置的區(qū)域移動離開，并且調(diào)整裝置2停止在沒有機械應(yīng)力的狀態(tài)。因此，可靠地防止了機電調(diào)整裝置2發(fā)生機械卡阻，并且易于在稍后啟動電動驅(qū)動裝置4。
[0039]通過確定電動驅(qū)動裝置4已經(jīng)進入停止狀態(tài)來檢測調(diào)整裝置到達機械端位止動
>J-U ρ?α裝直。
[0040]一旦調(diào)整裝置到達機械端位止動裝置，根據(jù)電動驅(qū)動裝置4的實施例，利用反向極性的電壓為電動驅(qū)動裝置4供電或者使旋轉(zhuǎn)場反向，以使旋轉(zhuǎn)方向反向。以這種方式，使得可以執(zhí)行被實施為包括刷的直流電機的電動驅(qū)動裝置4的旋轉(zhuǎn)方向的簡單、快速的反向。
[0041 ] 在第一實施例的變型中，在預(yù)定的時間段內(nèi)利用反向極性的電壓為電動驅(qū)動裝置4供電或者使旋轉(zhuǎn)場反向，所述預(yù)定的時間可以被存儲在控制單元3中或者可以通過所述控制單元來設(shè)定所述預(yù)定的時間。
[0042]在替代的實施例的變型中，在預(yù)定的行進距離內(nèi)利用反向極性的電壓為電動驅(qū)動裝置4供電或者使旋轉(zhuǎn)場反向。預(yù)定的行進距離被存儲在控制單元3中，或者可以通過所述控制單元來設(shè)定預(yù)定的行進距離，并且在第一實施例中可以由傳感器布置6的信號來確定預(yù)定的行進距離。
[0043]在替代的實施例中，通過單獨的行程傳感器7來確定電動驅(qū)動裝置4的預(yù)定的行進距離。該行程傳感器7可以被布置在電動驅(qū)動裝置4上或者可以被布置在機械致動組件5上。
[0044]在一個特別優(yōu)選的實施例中，在電動驅(qū)動裝置4的操作過程中，通過控制單元3以預(yù)定的時間間隔連續(xù)地監(jiān)測或確定電動驅(qū)動裝置4已經(jīng)進入停止狀態(tài)。以這種方式，在確定電動驅(qū)動裝置4已經(jīng)進入停止狀態(tài)的情況下，可以發(fā)起旋轉(zhuǎn)方向的立即反向。機電調(diào)整裝置2的各個部件由于相對于彼此進行相對運動時的它們的慣性和受影響的滑動區(qū)域而處于滑動摩擦狀態(tài)。因此，通過使電動驅(qū)動裝置4的旋轉(zhuǎn)方向立即反向可靠地避免了機械端位止動裝置的區(qū)域中的機械卡阻事件，因為這種類型的機械卡阻事件僅發(fā)生在電動驅(qū)動裝置4和耦合到所述驅(qū)動裝置的機械致動組件5停止并且由此產(chǎn)生粘著摩擦的情況下。
[0045]附圖標記清單
[0046]1 裝置
[0047]2機電調(diào)整裝置
[0048]3控制單元
[0049]4電動驅(qū)動裝置
[0050]5機械致動組件
[0051]6傳感器布置
[0052]7行程傳感器
【權(quán)利要求】
1.一種用于操作具有電動驅(qū)動裝置(4)的機電調(diào)整裝置(2)的裝置，其中，控制單元(3)被提供作為用于確定所述調(diào)整裝置(2)到達機械端位止動裝置、并且用于以開環(huán)和/或閉環(huán)的方式來控制所述電動驅(qū)動裝置(4)的模塊， 所述用于操作具有電動驅(qū)動裝置(4)的機電調(diào)整裝置(2)的裝置的特征在于，一旦所述調(diào)整裝置(2)到達機械端位止動裝置，能夠在預(yù)定的時間段內(nèi)或者在預(yù)定的行進距離內(nèi)通過所述控制單元(3)在所述電動驅(qū)動裝置(4)處立即自動地發(fā)起旋轉(zhuǎn)方向的反向。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置， 其特征在于，所述控制單元(3)包括用于確定所述電動驅(qū)動裝置(4)已經(jīng)進入停止狀態(tài)的模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置， 其特征在于，電機電流傳感器被提供作為用于確定所述電動驅(qū)動裝置(4)已經(jīng)進入停止狀態(tài)的模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置， 其特征在于，包括固定到定子的霍爾傳感器和固定到轉(zhuǎn)子的發(fā)送器輪的傳感器布置(6)作為用于確定所述電動驅(qū)動裝置(4)已經(jīng)進入停止狀態(tài)的模塊而被布置在所述電動驅(qū)動裝置⑷上。
5.一種用于操作具有電動驅(qū)動裝置(4)和控制單元(3)的機電調(diào)整裝置(2)的方法， 其特征在于，一旦所述調(diào)整裝置(2)到達機械端位止動裝置，則在預(yù)定的時間段內(nèi)或者在預(yù)定的行進距離內(nèi)在所述電動驅(qū)動裝置(4)處自動地發(fā)起旋轉(zhuǎn)方向的反向。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法， 其特征在于，如果超過了電機電流的預(yù)定閾值，則確定所述電動驅(qū)動裝置(4)已經(jīng)進入停止狀態(tài)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法， 其特征在于，沒有傳感器布置￠)的傳感器信號被確定為指示所述電動驅(qū)動裝置(4)已經(jīng)進入停止狀態(tài)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5至7所述的方法， 其特征在于，利用反向極性的電壓為所述電動驅(qū)動裝置(4)供電或者發(fā)起旋轉(zhuǎn)場的反向。
9.根據(jù)權(quán)利要求5至8中的任一項所述的方法， 其特征在于，通過行程傳感器(7)來確定所述預(yù)定的行進距離。
10.根據(jù)權(quán)利要求5至9中的任一項所述的方法， 其特征在于，在所述電動驅(qū)動裝置(4)的操作過程中，通過控制單元(3)以預(yù)定的時間間隔監(jiān)測或確定所述電動驅(qū)動裝置(4)已經(jīng)進入停止狀態(tài)。
【文檔編號】H02H7/085GK104396108SQ201380027959
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2013年4月5日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月30日
【發(fā)明者】M·賴曼 申請人:江森自控金屬裝置兩合公司