DE102005006694A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Position eines Verstellantriebs - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Position eines Verstellantriebs Download PDF

Info

Publication number
DE102005006694A1
DE102005006694A1 DE200510006694 DE102005006694A DE102005006694A1 DE 102005006694 A1 DE102005006694 A1 DE 102005006694A1 DE 200510006694 DE200510006694 DE 200510006694 DE 102005006694 A DE102005006694 A DE 102005006694A DE 102005006694 A1 DE102005006694 A1 DE 102005006694A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
state change
signal value
position counter
identified
signals
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
DE200510006694
Other languages
English (en)
Inventor
Josef Dipl.-Ing.(FH) Schnell
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Conti Temic Microelectronic GmbH
Original Assignee
Conti Temic Microelectronic GmbH
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 Conti Temic Microelectronic GmbH filed Critical Conti Temic Microelectronic GmbH
Priority to DE200510006694 priority Critical patent/DE102005006694A1/de
Priority to DE112006000027T priority patent/DE112006000027A5/de
Priority to PCT/DE2006/000194 priority patent/WO2006086944A1/de
Publication of DE102005006694A1 publication Critical patent/DE102005006694A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/244—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains
    • G01D5/24471—Error correction
    • G01D5/24476—Signal processing

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Position eines mit mehreren Drehwinkelgebern (4) versehenen Verstellantriebs (2), insbesondere eines Elektromotors, wobei die Drehwinkelgeber (4) im Falle einer Drehung des Verstellantriebs (2) mindestens zwei zueinander phasenverschobene Signale (S1, S2) abgeben, anhand derer ein Positionszähler (6) angesteuert wird, wobei aus einem Zyklus von mehreren, verschiedene Drehrichtungen und Positionen repräsentierenden Signalwertkombinationen der Signale (S1, S2) eine momentane Signalwertkombination identifiziert wird, die anhand vorangegangener Signalwertkombinationen auf einen Zustandswechsel überwacht wird, wobei bei einem identifizierten unzulässigen Zustandswechsel der Positionszähler (6) korrigiert und bei einem identifizierten zulässigen Zustandswechsel der Positionszähler (6) fortgezählt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung der Position eines mit mehreren Drehwinkelgebern versehenen Verstellantriebs, insbesondere eines Elektromotors.
  • Ein derartiger Verstellantrieb wird beispielsweise in einem Fahrzeug als Antrieb für einen Fensterheber, für einen Kofferraumdeckel, für eine Schiebetür oder ein Schiebedach, für ein automatisches Verdeck oder eine Sitzverstelleinrichtung, verwendet.
  • Für derartige Verstellantriebe gibt es diverse Vorschriften und Richtlinien wie beispielsweise die 74/60/EWG der Europäischen Union, die EC21 der United Nations Economic Commission for Europe und die FMVSS118 von der amerikanischen National Highway Traffic Safety Administration. All diese Vorschriften fordern unter bestimmten Betriebs- und Prüfbedingungen eine Begrenzung der Einklemmkraft auf maximal 100 Newton.
  • Im Stand der Technik werden dazu Verfahren eingesetzt, welche die Belastung eines Antriebsmotors auswerten und daraus indirekt auf eine Einklemmsituation schließen, wenn die Belastung des Motors über ein erwartetes Maß hinausgeht. Diese indirekten Verfahren weisen den Nachteil auf, dass tatsächlich eine Einklemmkraft aufgebaut und im System ein aktuelles Lastprofil hinterlegt sein muss, um eine Einklemmsituation zu erkennen und die maximal zulässige Klemmkraft nicht zu überschreiten. Für viele Anwendungen im Komfortbereich wäre es aber wünschenswert, einen direkten Einklemmschutz zu haben etwa um Verletzungen beim Schließen von Kofferraumdeckeln, Türen, Hub- und Schiebedächern zu verhindern. Aber auch im Anwendungsbereich des klassischen indirekten Einklemmschutzes sind direkte Methoden mit berührungsfreier und kraftloser Erkennung von Vorteil.
  • Beispielsweise ist es dazu bekannt, die Position des Verstellantriebs fortlaufend zu erfassen und zu überwachen. Dabei werden zur Positionserfassung im allgemeinen Drehwinkelgeber eingesetzt, die beispielsweise im Motor integriert sind. Mit Drehung des Verstellantriebs liefern die Drehwinkelgeber phasenverschobene Signale, aus denen sich die Drehrichtung und die Position ableiten lassen. Hierbei werden die phasenverschobenen Signale zur Ansteuerung eines Positionszählers herangezogen.
  • Insbesondere bei einem Verstellantrieb, der mit einer Kraftüberschußbegrenzung oder mit einem Einklemmschutz arbeitet, ist eine genaue Positionsbestimmung von großer Bedeutung. Dabei sollten Zählfehler des Positionszählers und daraus resultierende Positions- oder Zustandsfehler des Verstellantriebs vermieden werden. Ein besonderes Problem stellt beispielsweise die gleichphasige Einkopplung von Störungen auf die Messsignale der Drehwinkelgeber dar, wie sie beispielsweise bei elektromagnetischer Einstrahlung erfolgen kann.
  • Eine typische Gleichtaktstörung liegt beispielsweise vor, wenn die Signale der Drehwinkelgeber gleichzeitig ihren Zustand von „0" auf „1" oder umgekehrt ändern. Eine derartige Störung kann einfach erkannt und ausgefiltert werden, indem bei einem derartigen gleichphasigen Wechsel der Signale kein Zählimpuls ausgelöst wird. Somit tritt bei beiden gleichartigen Zustandswechseln keine Veränderung der Position des Verstellantriebs auf.
  • Die Unterdrückung der Einkoppelung von Störungen erfolgt gewöhnlich mit Tiefpassfiltern in den Eingangsleitungen und einem nachfolgenden Komparator zur Entkoppelung. Der Aufwand und somit die Kosten für die Filter richtet sich nach der be nötigten Dämpfung, Güte und Grenzfrequenz und den Möglichkeiten die durch das Gehäuse und die Leiterplatte gegeben sind.
  • Die gefilterten Signale werden von einer Auswerteelektronik, üblicherweise einem Mikrokontroller, über ein Pollingverfahren oder über ein Interruptverfahren erfasst und in die entsprechenden Zähl- und Positionsinformationen des Positionszählers bzw. des Verstellantriebs umgesetzt.
  • Filterbasierte Verfahren haben den Nachteil, dass Störungen, die im Nutzfrequenzbereich der Sensorsignale liegen, durch die Filter nicht eliminiert werden können, und somit ungewollt als fehlerhafte Zählimpulse interpretiert werden. Diese führen dann zu einer Verfälschung der Position was, im Falle eines Einklemmschutzes zu schwerwiegenden Folgen führen kann.
  • Bei den auf Polling oder Interrupt basierenden Verfahren kann es zu Zählfehlern kommen, wenn zwischen den Flanken der Signale der Drehwinkelgeber marginale Laufzeitunterschiede, z. B. bedingt durch unterschiedliche Toleranzen, Schaltschwellen der Bauteile oder leicht unsymmetrischen Layoutaufbau, auftreten. Diese Laufzeitunterschiede können zu unterschiedlichen Abtastwerten der Signale und somit zu ungewollten Zählimpulsen und daraus resultierend zu einer falschen Positionsangabe sowohl beim stehenden Motor als auch bei laufendem Motor des Verstellantriebs führen.
  • Eine falsche Positionsangabe kann z. B. zu Verschiebungen des Bereichs für einen aktiven Einklemmschutz des Verstellantriebs führen. Dies wiederum bewirkt eine sicherheitskritische Funktionseinschränkung bis hin zu einer Fehlnormierung z. B. eines betreffenden Fensterhebersystems.
    •
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, die eine einfache und sichere Überwachung der Betriebsposition eines Verstellantriebs ermöglicht.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren, welches die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist, und eine Vorrichtung, welche die in Anspruch 10 angegebenen Merkmale aufweist.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.
  • Erfindungsgemäß werden beim vorliegenden Verfahren zur Bestimmung der Position eines mit mehreren Drehwinkelgebern versehenen Verstellantriebs, insbesondere eines Elektromotors, im Falle einer Drehung des Verstellantriebs mindestens zwei zueinander phasenverschobene Signale der Drehwinkelgeber erfasst, anhand derer ein Positionszähler angesteuert wird. Dabei wird aus einem Zyklus von mehreren, verschiedene Drehrichtungen und Positionen repräsentierenden Signalwertkombinationen der Signale eine momentane Signalwertkombination identifiziert wird, die anhand vorangegangener Signalwertkombinationen auf einen Zustandswechsel überwacht wird, wobei bei einem identifizierten unzulässigen Zustandswechsel der Positionszähler korrigiert und bei einem identifizierten zulässigen Zustandswechsel der Positionszähler fortgezählt wird. Mit der Erfassung von momentanen Signalwertkombinationen und vorangegangener Signalwertkombinationen und deren Vergleich ist in einer besonderes einfachen Art und Weise das Überspringen einer der Zustandskombinationen des Verstellantriebs sicher und schnell identifizierbar und daraus resultierend korrigierbar. Darüber hinaus können bei Einkopplung von gleichphasigen Störungen auf die Signale der Drehwinkelgeber Zählfehler des Positionszählers sicher vermieden und somit reduziert werden.
  • Zweckmäßigerweise wird anhand der phasenverschobenen Zählsignale ein Zustandswechsel ermittelt, indem eine momentane Signalwertkombination und mindestens eine vorangegangene Signalwertkombination auf eine Zustandsänderung in einen oder meh reren Zyklusschritten verglichen werden. Falls der Zustandswechsel über eine Zustandsänderung hinweg, d.h. von einem Zustand auf den nächsten Zustand, erfolgt, wird hierbei ein zulässiger Zustandswechsel identifiziert und der Positionszähler um eine Zähleinheit in eine mit dem Zustandswechsel korrespondierende Zählrichtung des Positionszählers gezählt. Für den Fall, dass der Zustandswechsel über zwei Zustandsänderungen hinweg erfolgt, d.h. ein dazwischen liegender Zustand wird übersprungen, wird ein unzulässiger Zustandswechsel identifiziert und ein Positionszähler um zwei Zähleinheiten entgegengesetzt zu einer letzten Zählrichtung des Positionszählers gezählt.
  • Mit anderen Worten: Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, dass nicht zulässige Sprünge bei einem Zustandswechsel über zwei Zustandsänderungen hinweg sicher als unzulässig identifiziert und korrigiert werden können. Vorzugsweise wird der unzulässige Zustandswechsel am nächstfolgenden Abtastzeitpunkt des Drehwinkelgebers korrigiert.
  • In einer möglichen Ausführungsform der Korrektur wird anhand der letzten erfassten Signalwertkombinationen die Drehrichtung der letzten erfassten Bewegung und die zugehörige Position gespeichert und bei einem unzulässigen Zustandswechsel zur Korrektur verwendet. Die momentane Drehrichtung und Position wird anschließend zweckmäßigerweise anhand der momentanen Signalwertkombination und mindestens einer vorangegangenen Signalwertkombination und/oder anhand der letzten Korrektur des Positionszählers ermittelt. Dazu wird die momentane Signalwertkombination als letzte Signalwertkombination gespeichert.
  • In einer Weiterbildung wird zudem die momentane Zählrichtung anhand der letzten vorangegangenen Korrektur der Zählrichtung des Positionszählers bestimmt. Hierzu wird die momentane Zählrichtung des Positionszählers als letzte Zählrichtung gespeichert.
  • Hinsichtlich der Vorrichtung mit einem mit mehreren Drehwinkelgebern versehenen Verstellantrieb, insbesondere einem Elektromotor, wird anhand von Signalen der Drehwinkelgeber im Falle einer Drehung eine momentane Signalwertkombination aus einem Zyklus von mehreren, verschiedene Drehrichtungen und Positionen eindeutig repräsentierende Signalwertkombinationen identifiziert, anhand derer ein Positionszähler zählbar ist, wobei die momentane Signalwertkombination anhand vorangegangener Signalwertkombinationen auf einen Zustandswechsel derart überwacht wird, dass bei einem identifizierten unzulässigen Zustandswechsel der Positionszähler korrigiert und bei einem identifizierten zulässigen Zustandswechsel der Positionszähler fortgezählt wird.
  • Mittels der Auswerteeinheit wird, falls ein Überspringen einer der zyklischen Signalwertkombinationen für eine oder mehrere Zustandsänderungen und somit ein oder mehrere unzulässige Zustandswechsel identifiziert werden, der Positionszähler automatisch um zwei Einheiten entgegengesetzt zu einer letzten Zählrichtung des Positionszählers korrigiert.
  • In einer besonders einfachen Ausführungsform umfasst der Verstellantrieb zwei Drehwinkelgeber. Mittels der zwei Drehwinkelgeber werden zugehörige Signale erfasst, die zueinander phasenverschoben sind. Für eine möglichst einfache Auswertung der erfassten Signalwertkombinationen der beiden Drehwinkelgeber sind die von den zwei Drehwinkelgeber abgegebenen Signale zueinander um 90° phasenverschoben.
  • Vorzugsweise sind die Drehwinkelgeber als Hallsensoren ausgebildet. Die als Inkrementalgeber ausgebildeten Hallsensoren ermöglichen eine Messung der Position (Weg/Winkel) durch Zählung von Impulssignalen (= Weginkremente) und Auswertung der Signalflanken.
    •
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand von Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen:
  • 1 schematisch eine Vorrichtung zur Bestimmung der Position eines mit mehreren Drehwinkelgebern versehenen Verstellantriebs,
  • 2 schematisch eine Darstellung über Zustandswechsel im Normalbetrieb einer Verstelleinrichtung anhand von zueinander phasenverschobenen Signalen und einer daraus abgeleiteten Position der Verstelleinrichtung,
  • 3 schematisch einen zeitlichen Verlauf der Signale im Normalbetrieb der Verstelleinrichtung mit positiver und negativer Drehrichtung,
  • 4 schematisch eine Darstellung über Zustandswechsel der Verstelleinrichtung bei einer Gleichtaktstörung,
  • 5, 6 schematisch eine Darstellung über Zustandswechsel der Verstelleinrichtung bei stehendem Motor und Gleichtaktsignalstörung bei negativer Flanke und zeitversetzter positiver Flanke sowie den zugehörigen zeitlichen Verlauf der Signale,
  • 7 schematisch einen zeitlichen Verlauf der Signale bei wiederholt auftretenden Gleichtaktstörungen und deren Korrektur, und
  • 8 schematisch einen zeitlichen Verlauf der Signale bei wiederholt auftretenden Gleichtaktstörungen und deren Korrektur mit Drehrichtungsänderung.
  • Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
  • In 1 ist eine Vorrichtung 1 zur Bestimmung der Position eines Verstellantriebs 2 dargestellt. Beim Verstellantrieb 2 handelt es sich beispielsweise um einen Antrieb, z. B. einen Elektromotor, für einen Fensterheber, für einen Kofferraumdeckel, für eine Schiebetür, für ein Schiebedach, für ein automatisches Verdeck oder für eine Sitzverstelleinrichtung in einem Fahrzeug. Beim Betrieb derartiger Antriebe ist die Überwachung der Position und der Drehrichtung des Verstellantriebs 2 und daraus resultierend des Verstellwegs beispielsweise für einen Einklemmschutz von Bedeutung.
  • Zur Erfassung der Position umfasst der Verstellantrieb 2 integrierte, als Drehwinkelgeber 4 ausgebildete Sensoren S1, S2. Als Drehwinkelgeber 4 werden beispielsweise Hallsensoren eingesetzt. Darüber hinaus können weitere, z. B. als binäre Geber ausgebildete Sensoren S1, S2 zur Bestimmung der Endlage vorgesehen sein. Im Weiteren wird die Erfassung der Position anhand der Drehwinkelgeber 4 näher erläutert. Die Vorrichtung 1 umfasst in einer bevorzugten Ausführungsform zwei Drehwinkelgeber 4.
  • Die Drehwinkelgeber 4 oder Inkrementalgeber dienen der Messung der Position, d.h. des Weges und des Winkels, durch Zählung von Impulssignalen (= Weginkremente) beispielsweise durch photo-elektrische Abtastung. Der jeweilige Drehwinkelgeber 4 erzeugt im Falle einer Drehung des Verstellantriebs 2 phasenverschobene Signale S1, S2. Beispielsweise liefern die Drehwinkelgeber 4 zwei um 90° phasenversetzte Signale S1, S2 die einem Positionszähler 6 zur Zählung der Flanken und Impulse der phasenversetzten Signale S1, S2 (auch Zählsignale genannt) zugeführt werden. Der Positionszähler 6 umfasst eine Auswerteelektronik, z. B. einen Mikrocontroller, einen ASIC (= anwendungsspezifische elektronische Schaltung) oder einen FPGA (= frei programmierbarer Logikbaustein), der sowohl die Impulse der Signale S1, S2 zählt als auch eine Flankenauswertung ausführt. Beispielsweise wird mittels des Positionszäh lers 6 anhand der phasenversetzten Signale S1, S2, insbesondere deren Flanken und Impulse die Drehrichtung und die Position sowie der Zustand des Verstellantriebs 2 bestimmt.
  • Je nach Art und Ausführung des Drehwinkelgebers 4 ist der Positionszähler 6 im Sensor S1 bzw. S2 integriert. Der Drehwinkelgeber 4 kann darüber hinaus auch im Motor oder Verstellantrieb 2 integriert sein.
  • 2 zeigt beispielhaft ein Zustandübergangsdiagramm, welches vier Zustände A bis D jeweils anhand von zugehörigen Signalwertkombinationen und Verknüpfungen der phasenversetzten Signale S1, S2 der Drehwinkelgeber 4 beschreibt. Der Positionszähler 6 zählt dabei je nach zugehörigen Zustandswechsel von „A" auf „B" von „B" auf „C" von „C" auf D" und von „D" wieder auf „A" bei positiver Flanke eine Zähleinheit „+1" oder „Pos + 1" in positiver Zählrichtung. Bei einem Zustandswechsel von „A" auf „D" von „D" auf „C" von „C" auf „B" und von „B" wieder auf „A" bei negativer Flanke wird der Positionszähler 6 um eine Zähleinheit „–1" oder „Pos – 1" in negativer Zählrichtung gezählt. In 3 sind der zeitliche Verlauf der Signale S1, S2 für mehrere Zyklen der Signalwertkombinationen für die vier Zustände A bis D und die zugehörige Zählposition des Positionszählers 6 bei normalem Betrieb dargestellt.
  • Insbesondere bei Verstellantrieben 2, die mit einer Kraftüberschussbegrenzung oder einem Einklemmschutz arbeiten, ist es von Bedeutung Zählfehler des Positionszählers 6 und somit Positionsverluste zu vermeiden. Ein besonderes Problem stellt hierbei die gleichphasige Einkoppelung von Störungen beispielsweise durch elektromagnetische Einstrahlung auf beiden Sensorsignalen S1, S2 dar. Für eine einfache Bestimmung und Überwachung der genauen Position und einer möglicherweise fehlerhaften Position durch eine Störung wird mittels des Positionszählers 6 anhand von mehreren Signalwertkombinationen, vorzugsweise anhand der momentanen Signalwertkombination für einen Zustand A und einer oder mehreren vorangegangenen Signalwertkombinationen für die Zustände D, C, B die Position, z. B. n, n + 1, n + 2, und die Drehrichtung, z. B. positive Drehrichtung oder negative Drehrichtung, bestimmt.
  • 4 zeigt eine typische Gleichtaktstörung, bei der die Signale S1 und S2 gleichzeitig ihren Zustand von „0" auf „1" bzw. zurück ändern. Mit anderen Worten: Bedingt durch die Gleichtaktstörung erfolgt ein Zustandswechsel von Zustand „A" auf Zustand „C" oder vom Zustand „C" auf Zustand „A" und somit ein Überspringen des Zustands „B" bzw. „D". Zur Vermeidung von Zählfehlern und einer daraus resultierenden fehlerhaften Position wird mittels des Positionszählers 6 durch Vergleich der momentanen Signalwertkombination aus den Zuständen „... A, C, ..." und mindestens einer vorangegangenen Signalwertkombinationen aus den Zuständen „... A, B, C, ..." eine Zustandsänderung in den betreffenden Zyklusschritten identifiziert. Bei der Zustandsänderung von Zustand „A" auf Zustand „C" wird zudem ein Überspringen des Zustands „B" und bei der Zustandsänderung von Zustand „C" auf Zustand „A" ein Überspringen des Zustands „D" und somit jeweils ein unzulässiger Zustandswechsel identifiziert, der automatisch korrigiert wird. Dazu wird der Positionszähler 6 um zwei Zähleinheiten „–2" oder „+2" entgegengesetzt zu der letzten Zählrichtung des Positionszählers 6 gezählt.
  • Beispielhaft ist in den 5 und 6 eine weitere Gleichtaktstörung gezeigt. Dabei zeigt die 5 die Störung beim Zustandswechsel von „C" auf „A", der gleichzeitig für beide Signale S1, S2 bei negativer Flanke ausgeführt wird, so dass der Zustand „D" übersprungen wird. In Gegenrichtung erfolgen zulässige Zustandswechsel von „A" auf „B" und von „B" auf „C" mit einer Phasenverschiebung der Signale S1, S2 bei positiver Flanke. In 6 sind dabei mehrere derartige, durch wiederkehrende Störungen verursachte unzulässige Zustandswechsel bei negativer Flanke dargestellt. Solche wiederkehrenden Störungen führen zu Positionsverfälschungen, die von herkömmlichen Systemen nicht als solche erkannt werden. Die Störungen können insbesondere bei stehendem Motor M, jedoch auch bei laufendem Motor M zu Verfälschungen der Position führen.
  • Die von der Auswerteelektronik des Positionszählers 6 über ein Pollingverfahren oder über Interrupts erfassten Signale S1, S2 werden in die entsprechenden Zählinformation, z. B. +1 (= bei positiver Flanke und zulässigem Zustandswechsel), 0 (= kein Zustandswechsel), –1 (= bei negativer Flanke und zulässigem Zustandswechsel), –2 (= bei negativer Flanke und unzulässigem Zustandswechsel), +2 (= bei positiver Flanke und unzulässigem Zustandswechsel) und Positionsinformationen n – 2, n – 1, n, n + 1, n + 2, etc. umgesetzt.
  • Zur Korrektur von unzulässigen Zustandswechseln werden mittels des Positionszählers 6 Zustandswechsel, die über zwei Zustandsänderungen, z. B. „C" auf „A", und somit über den Zustand „D" oder „B" hinweg springen (siehe 5 bzw. 6), als unzulässig identifiziert und automatisch korrigiert.
  • Bei einer möglichen Ausführungsform zur Korrektur der unzulässigen Zustandswechsel wird die Drehrichtung der letzten erfassten Bewegung anhand der vorangegangen Signalwertkombinationen abgespeichert und bei einem unzulässigen Zustandswechsel zur Korrektur verwendet. 7 zeigt ein Beispiel für die Korrektur von wiederholt auftretenden Gleichtaktstörungen gemäß 6 bei fallender Flanke beim Zustandswechsel von „C" auf „D" bei stehendem Motor am nächstfolgenden Abtastzeitpunkt durch Zählen des Positionszählers 6 um zwei Zähleinheiten „–2" entgegengesetzt zur letzten Zählrichtung. Die Gleichtaktstörung ist in den 6, 7, 8 durch den Pfeil P1 dargestellt.
  • Es spielt hierbei keine Rolle, ob die den Zählfehler verursachende Phasenverschiebung am Beginn oder am Ende des Störimpulses liegt. 8 zeigt einige Beispiele für Störimpulse am Anfang oder Ende einer Phasenverschiebung, siehe Pfeil P1. Die notwendigen Korrekturen erfolgen an den nächstfolgenden Abtastzeitpunkten, die durch die Pfeile P2 kenntlich gemacht sind.
  • Erfolgen die unzulässigen Zustandswechsel direkt aufeinander, so findet ebenfalls eine Korrektur im entgegen gesetzten Drehsinn zur letzten Zählrichtung um „+2" oder „–2" und somit um zwei Positionen statt. Die letzte Zählrichtung kann auch durch die letzte Korrektur festgelegt werden.
  • Die maximale Positionsabweichung beträgt im ungünstigsten Fall ±4 Positionen. Dieser Wert kann auch durch wiederholtes Auftreten von gleichphasigen Störimpulsen nicht überschritten werden.
    • 1
    Vorrichtung zur Bestimmung der Position eines Ver
    stellantriebs
    2
    Verstellantrieb
    4
    Drehwinkelgeber
    6
    Positionszähler
    M
    Elektromotor
    S1,S2
    Sensor
    S1,S2
    phasenversetzte Signale

Claims (15)

  1. Verfahren zur Bestimmung der Position eines mit mehreren Drehwinkelgebern (4) versehenen Verstellantriebs (2), insbesondere eines Elektromotors, wobei die Drehwinkelgeber (4) im Falle einer Drehung des Verstellantriebs (2) mindestens zwei zueinander phasenverschobene Signale (S1, S2) abgeben, anhand derer ein Positionszähler (6) angesteuert wird, wobei aus einem Zyklus von mehreren, verschiedene Drehrichtungen und Positionen repräsentierenden Signalwertkombinationen der Signale (S1, S2) eine momentane Signalwertkombination identifiziert wird, die anhand vorangegangener Signalwertkombinationen auf einen Zustandswechsel überwacht wird, wobei bei einem identifizierten unzulässigen Zustandswechsel der Positionszähler (6) korrigiert und bei einem identifizierten zulässigen Zustandswechsel der Positionszähler (6) fortgezählt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem anhand der phasenverschobenen Signale (S1, S2) ein Zustandswechsel ermittelt wird, indem eine momentane Signalwertkombination und mindestens eine vorangegangene Signalwertkombination auf eine Zustandsänderung in einen oder mehreren Zyklusschritten verglichen werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem, falls der Zustandswechsel über eine Zustandsänderung hinweg erfolgt, ein zulässiger Zustandswechsel identifiziert wird und der Positionszähler (6) um eine Zähleinheit (+1, –1) in eine mit dem Zustandswechsel korrespondierende Zählrichtung des Positionszählers (6) gezählt wird.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem, falls der Zustandswechsel über zwei Zustandsänderungen hinweg erfolgt, ein unzulässiger Zustandswechsel identifiziert wird und ein Positionszähler (6) um zwei Zähleinheiten (+2, –2) entgegengesetzt zu einer letzten Zählrichtung des Positionszählers (6) gezählt wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der unzulässige Zustandswechsel am nächstfolgenden Abtastzeitpunkt des Drehwinkelgebers (4) korrigiert wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die momentane Drehrichtung und Position (n) anhand der momentanen Signalwertkombination und mindestens einer vorangegangenen Signalwertkombination und/oder anhand der letzten Korrektur des Positionszählers (6) ermittelt wird.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die momentane Signalwertkombination als letzte Signalwertkombination gespeichert wird.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die momentane Zählrichtung des Positionszählers (6) als letzte Zählrichtung gespeichert wird.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die momentane Zählrichtung anhand der letzten vorangegangenen Korrektur der Zählrichtung des Positionszählers (6) bestimmt wird.
  10. Vorrichtung (1) zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch einen mit mehreren Drehwinkelgebern (4) versehenen Verstellantrieb (2), insbesondere einen Elektromotor, wobei anhand von Signalen (S1, S2) der Drehwinkelgeber (4) im Falle einer Drehung eine momentane Signalwertkombination aus einem Zyklus von mehreren, verschiedene Drehrichtungen und Positionen eindeutig repräsentierende Signalwertkombinationen identifizierbar ist, anhand derer ein Positionszähler (6) des Verstellantriebs zählbar ist, wobei die momentane Signalwertkombination anhand vorangegangener Signalwertkombinationen auf einen Zustandswechsel derart überwacht wird, dass bei einem identifizierten unzulässigen Zustandswechsel der Positionszähler (6) korrigiert und bei einem identifizierten zulässigen Zustandswechsel der Positionszähler (6) fortgezählt wird.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei, falls ein Überspringen einer der zyklischen Signalwertkombinationen und ein unzulässiger Zustandswechsel identifizierbar ist, der Positionszähler (6) automatisch um zwei Zähleinheiten (+2, –2) entgegengesetzt zu einer letzten Zählrichtung des Positionszählers (6) korrigierbar ist.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, wobei der Verstellantrieb zwei Drehwinkelgeber (4) umfasst.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei die von den zwei Drehwinkelgeber (4) abgegebenen Signale (S1, S2) zueinander um 90° phasenverschoben sind.
  14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei die Drehwinkelgeber (4) als Hallsensoren ausgebildet sind.
  15. Verwendung einer Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 14 in Verbindung mit einem Einklemmschutz für eine Verstelleinrichtung (2) eines Fahrzeugs.
DE200510006694 2005-02-15 2005-02-15 Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Position eines Verstellantriebs Withdrawn DE102005006694A1 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200510006694 DE102005006694A1 (de) 2005-02-15 2005-02-15 Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Position eines Verstellantriebs
DE112006000027T DE112006000027A5 (de) 2005-02-15 2006-02-07 Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Position eines Verstellantriebs
PCT/DE2006/000194 WO2006086944A1 (de) 2005-02-15 2006-02-07 Verfahren und vorrichtung zur bestimmung der position eines verstellantriebs

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200510006694 DE102005006694A1 (de) 2005-02-15 2005-02-15 Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Position eines Verstellantriebs

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102005006694A1 true DE102005006694A1 (de) 2006-08-24

Family

ID=36581586

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200510006694 Withdrawn DE102005006694A1 (de) 2005-02-15 2005-02-15 Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Position eines Verstellantriebs
DE112006000027T Withdrawn DE112006000027A5 (de) 2005-02-15 2006-02-07 Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Position eines Verstellantriebs

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE112006000027T Withdrawn DE112006000027A5 (de) 2005-02-15 2006-02-07 Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Position eines Verstellantriebs

Country Status (2)

Country Link
DE (2) DE102005006694A1 (de)
WO (1) WO2006086944A1 (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009043698A1 (de) * 2007-09-26 2009-04-09 Continental Automotive Gmbh Verfahren und vorrichtung zur reversiererkennung bei einer elektrischen betätigungseinheit eines fahrzeugs
EP2102725B1 (de) * 2006-12-14 2010-07-28 Continental Automotive GmbH Verfahren und vorrichtung zum verfolgen der position einer von einem elektromotor angetriebenen komponente
DE102007023396B4 (de) * 2007-05-18 2011-02-03 Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft, Hallstadt Verfahren und Vorrichtung zur Auswertung eines Sensorsignals
DE102014201855A1 (de) * 2014-02-03 2015-08-06 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Kalibrieren einer elektrischen Maschine

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH636700A5 (de) * 1977-12-28 1983-06-15 Heidenhain Gmbh Dr Johannes Digitale elektrische laengen- oder winkelmesseinrichtung.
EP0340481B1 (de) * 1988-05-06 1992-03-04 Heidelberger Druckmaschinen Aktiengesellschaft Anordnung zur Auswertung von Signalen eines Inkrementalgebers
DE4033764A1 (de) * 1990-10-24 1992-04-30 Vdo Schindling Messeinrichtung
EP0310764B1 (de) * 1987-09-30 1995-01-04 Dr. Johannes Heidenhain GmbH Auswerteschaltung für Rechtecksignale
DE19730806A1 (de) * 1997-07-18 1999-01-21 Bosch Gmbh Robert Einrichtung zur Signalauswertung bei Inkrementalgebern
DE10145711A1 (de) * 2000-09-18 2002-04-04 Aisin Seiki Öffnungs- und Schließsteuerungsvorrichtung für eine Abdeckung

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3736400A1 (de) * 1987-10-28 1989-05-11 Reitter & Schefenacker Kg Sicherheitsvorrichtung fuer bewegliche teile, vorzugsweise fuer fensterheber und schiebedaecher von kraftfahrzeugen
US5079549A (en) * 1990-08-24 1992-01-07 Dynamics Research Corporation Digital resolver with a synchronous multiple count generation
DE10222206A1 (de) * 2002-05-18 2003-11-27 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Anordnung zur Erfassung der Bewegung eines Elements

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH636700A5 (de) * 1977-12-28 1983-06-15 Heidenhain Gmbh Dr Johannes Digitale elektrische laengen- oder winkelmesseinrichtung.
EP0310764B1 (de) * 1987-09-30 1995-01-04 Dr. Johannes Heidenhain GmbH Auswerteschaltung für Rechtecksignale
EP0340481B1 (de) * 1988-05-06 1992-03-04 Heidelberger Druckmaschinen Aktiengesellschaft Anordnung zur Auswertung von Signalen eines Inkrementalgebers
DE4033764A1 (de) * 1990-10-24 1992-04-30 Vdo Schindling Messeinrichtung
DE19730806A1 (de) * 1997-07-18 1999-01-21 Bosch Gmbh Robert Einrichtung zur Signalauswertung bei Inkrementalgebern
DE10145711A1 (de) * 2000-09-18 2002-04-04 Aisin Seiki Öffnungs- und Schließsteuerungsvorrichtung für eine Abdeckung

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2102725B1 (de) * 2006-12-14 2010-07-28 Continental Automotive GmbH Verfahren und vorrichtung zum verfolgen der position einer von einem elektromotor angetriebenen komponente
US8742714B2 (en) 2006-12-14 2014-06-03 Continental Automotive Gmbh Method and device for tracking the position of a component driven by an electric motor
DE102007023396B4 (de) * 2007-05-18 2011-02-03 Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft, Hallstadt Verfahren und Vorrichtung zur Auswertung eines Sensorsignals
WO2009043698A1 (de) * 2007-09-26 2009-04-09 Continental Automotive Gmbh Verfahren und vorrichtung zur reversiererkennung bei einer elektrischen betätigungseinheit eines fahrzeugs
US8754600B2 (en) 2007-09-26 2014-06-17 Continental Automotive Gmbh Method and device for identifying a reversing operation in an electric actuating unit of a vehicle
DE102014201855A1 (de) * 2014-02-03 2015-08-06 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Kalibrieren einer elektrischen Maschine

Also Published As

Publication number Publication date
WO2006086944A1 (de) 2006-08-24
DE112006000027A5 (de) 2007-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1763915B1 (de) Steuerungsvorrichtung und verfahren zur steuerung einer verstelleinrichtung eines kraftfahrzeugs
DE19618219B4 (de) Vorrichtung zur elektronischen Überwachung eines Verstellantriebs
DE102005046052B4 (de) Drehwinkelbestimmung eines Elektromotors
WO2006066535A1 (de) Klemmschutzeinrichtung für fahrzeuge
EP2659318B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum bereitstellen einer bewegungsangabe, insbesondere für eine blockiererkennung eines schliesssystems
DE102005047366A1 (de) Vorrichtung zur Bestimmung der tatsächlichen Drehrichtungsumkehr eines reversierenden Drehantriebs
EP1208638A1 (de) Verfahren zum bestimmen der drehstellung der antriebswelle eines gleichstrommotors
DE10011982B4 (de) Verfahren zur Überwachung und Beeinflussung eines Elektromotors
DE102005006694A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Position eines Verstellantriebs
EP3839441A1 (de) Drehgeber
EP1853927B1 (de) Mit encoderüberwachungsschaltung ausgestatteter sensor zur erfassung von bewegungen und und entsprechendes encoderüberwachungsverfahren
WO2009065699A2 (de) Verfahren und vorrichtung zur positionsbestimmung eines beweglichen schliessteils eines fahrzeugs
EP1389361B1 (de) Verfahren zum korrigieren einer drehstellungsbestimmung einer antriebswelle eines kommutierten gleichstrommotors
EP2746732B2 (de) Gebervorrichtung und Verfahren zur Bestimmung einer Position
DE102005055630A1 (de) Verfahren zum Schutz einer elektronischen Vorrichtung, die von einem Gleichstrom-Motor angetrieben wird, und Schaltung zum Erkennen von Positioniersignalen davon
EP2096414B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Drehstellung eines rotierenden Elements
DE3815530A1 (de) Verfahren zur ermittlung der drehzahl einer maschine
EP1393433B1 (de) Verfahren zum bestimmen der drehstellung der antriebswelle eines kommutierten gleichstrommotors
WO2004083871A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum erfassen einer drehzahl, insbesondere einer raddrehzahl eines kraftfahrzeugs
DE102016105797A1 (de) Verfahren zur Bestimmung des Drehwinkels bei einem Elektromotor
WO2009039936A1 (de) Verstelleinrichtung
DE19861266B3 (de) Verfahren zur Steuerung und Regelung motorisch angetriebener Verstelleinrichtungen in Kraftfahrzeugen
DE19861352B4 (de) Verfahren zur Steuerung und Regelung motorisch angetriebener Verstelleinrichtungen in Kraftfahrzeugen
DE102016204162A1 (de) Verfahren zur Ermittlung der Stellposition eines motorisch verstellbaren Kraftfahrzeugteils und zugehörige Stellvorrichtung
WO2006063883A1 (de) Verfahren zur bestimmung eines schaltpunktes bei der auswertung der signale einer magnetsensoranordnung

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
8143 Withdrawn due to claiming internal priority