DE102007031385A1 - Hall sensor low voltage supply detecting method for e.g. actuator, involves determining height of high level signal, and assessing fall-below of supply voltage to predetermined threshold value as low-voltage supply using high-level signal - Google Patents
Hall sensor low voltage supply detecting method for e.g. actuator, involves determining height of high level signal, and assessing fall-below of supply voltage to predetermined threshold value as low-voltage supply using high-level signal Download PDFInfo
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Abstract
Description
Hallsensoren, deren Messprinzip darauf beruht, dass die Ladungsträger eines stromdurchflossenen Leiters von einem senkrecht zur Bewegungsbahn verlaufenden Magnetfeld abgelenkt werden, so dass an dem Bauteil eine Hallspannung abgegriffen werden kann, werden üblicherweise zur Drehzahl- und/oder Positionserkennung von sich bewegenden Bauteilen eingesetzt.Hall sensors, whose measuring principle is based on the fact that the charge carriers of a current-carrying conductor from a perpendicular to the trajectory extending magnetic field are deflected, so that on the component a Hall voltage can be tapped, are usually for speed and / or position detection of moving components used.
Eine
typische Anwendung, bei der Hallsensoren sowohl zur Steuerung als
auch zur Drehzahl- bzw. Drehpositionserkennung
eines elektronisch kommutierten Elektromotors eingesetzt werden,
ist in
Drei
Phasen eines dreiphasig arbeitenden, elektronisch kommutierten Elektromotors
M werden von einer Steuerelektronik
Ausgangssignale
der Hallsensoren H1, H2 und H3 werden über Signalleitungen
Die
Ausgangssignale der Hallsensoren alternieren je nach Drehstellung
des Rotors des Motors M zwischen einem Hochpegel und einem Niederpegel,
wobei die Hallsensoren derart angeordnet sind, dass ständig mindestens
ein Hochpegelsignal vorhanden ist. Ständig ist dabei nicht im strengen
Wortsinn zu verstehen, da die Hochpegelsignale nicht überlappen
müssen.
Die Ausgangssignale der Hallsensoren werden vorteilhafterweise durch
entsprechende A/D-Wandlerschaltungen digitalisiert, so dass sie
in digitaler Form (0 oder 1) in der Einrichtung
Aufbau und Funktion der beschriebenen Anordnung, bei der der Motor M beispielsweise ein Aktor einer automatisch betätigten Kupplung oder ein Aktor eines automatischen Schaltgetriebes ist, sind an sich bekannt und werden daher nicht erläutert.construction and function of the described arrangement, in which the motor M, for example an actuator of an automatically operated Is a clutch or an actuator of an automatic transmission, are known per se and are therefore not explained.
Ein
Problem der beschriebenen Anordnung besteht darin, dass beispielsweise
aufgrund hoher ohmscher Widerstände
oder sonstiger Fehler in den Spannungsversorgungsleitungen
Tabelle 1: Hallsensorzustände Table 1: Hall sensor states
In der vierten Spalte (Hallmuster 2) ist ein im Fehlerfall eingefrorener Zustand angegeben, bei dem das Ausgangssignal der Hallsensoren H1 und H3 auf Niederpegel ist und das Ausgangssignal des Hallsensors H2 auf Hochpegel ist. Dieser Zustand ist ein plausibler Zustand, der nicht als Fehler erkannt wird. Fehlerzustände sind die Zustände 0 und 7, bei denen alle Ausgangssignale gleichzeitig 0 oder gleichzeitig 1 ist, was bei ordnungsgemäßer Funktion der Hallsensoren und ordnungsgemäßer Versorgungsspannung nicht der Fall sein kann.In The fourth column (Hall pattern 2) is frozen in the event of an error State indicated in which the output signal of the Hall sensors H1 and H3 is at low level and the output signal from the Hall sensor H2 is high. This condition is a plausible condition which is not recognized as an error. Error states are the states 0 and 7, where all output signals simultaneously 0 or simultaneously 1 is what if proper function the Hall sensors and proper supply voltage can not be the case.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit anzugeben, mit der eine unzureichende Versorgungsspannung der Hallsensoren sicher erkannt werden kann, so dass die Möglichkeit, dass ein eingefrorener Fehlerfall als plausibel gewertet wird und nicht als Fehler erkannt wird, ausgeschlossen ist.Of the Invention has for its object to provide a way with the an insufficient supply voltage of the Hall sensors safely detected can be so the opportunity that a frozen error case is considered plausible and is not recognized as an error, is excluded.
Eine Lösung dieser Aufgabe wird mit einem Verfahren zum Erkennen einer Unterspannungsversorgung wenigstens eines Hallsensors erzielt, welcher Hallsensor eine Bewegung eines Bauteils erfasst und bei sich bewegendem Bauteil alternierend ein Hochpegel- und ein Niederpegelsignal abgibt, wobei die Höhe des Hochpegelsignals von der Höhe der Versorgungsspannung des Hallsensors abhängt, bei welchem Verfahren, dass die Höhe des Hochpegelsignals bestimmt wird und ein Unterschreiten eines vorbestimmten Schwellwertes als Unterspannungsversorgung gewertet wird.A solution This object is achieved with a method for detecting an undervoltage supply achieved at least one Hall sensor, which Hall sensor movement detected a component and alternating with moving component outputs a high and a low level signal, the level of the high level signal from the height the supply voltage of the Hall sensor depends, in which method, that the height the high level signal is determined and falls below a predetermined threshold value as undervoltage supply becomes.
Eine vorteilhafte Durchführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass die Bewegung des Bauteils von mehreren, an einer gemeinsamen Versorgungsspannung liegenden Hallsensoren (H1, H2, H3) erfasst wird, deren Anzahl und Anordnung derart ist, dass ständig wenigstens ein Hallsensor ein Hochpegelsignal abgibt, dessen Höhe bestimmt wird, und ein Unterschreiten eines vorbestimmten Schwellwertes durch das Hochpegelsignal als Unterspannungsversorgung gewertet wird.A advantageous embodiment the method according to the invention is that the movement of the component of several, at one common supply voltage horizontal Hall sensors (H1, H2, H3) whose number and arrangement is such that at least constantly a Hall sensor emits a high level signal whose height determined is, and falls below a predetermined threshold by the high level signal is interpreted as undervoltage supply.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Erkennen einer Unterspannungsversorgung einer Mehrzahl von an einer gemeinsamen Spannungsquelle liegenden Hallsensoren, die derart angeordnet sind, dass sie an ihrem Ausgang bei Bewegung eines Bauteils alternierend ein Hochpegelsignal und ein Niederpegelsignal abgeben, wobei die Höhe des Hochpegelsignals von der Höhe der Versorgungsspannung abhängt und die Anordnung und Anzahl der Hallsensoren derart ist, dass ständig wenigstens ein Hallsensor ein Hochpegelsignal abgibt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgänge der Hallsensoren parallel zueinander an einer Spannungsmesseinrichtung liegen, an deren Eingang eine Spannung liegt, die im wesentlichen der höchsten Spannung der Ausgangssignale entspricht, und dass die Spannungsmesseinrichtung ein Fehlersignal erzeugt, wenn ihre Eingangsspannung einen vorbestimmten Schwellwert unterschreitet.A inventive device for detecting an undervoltage supply of a plurality of a Hall voltage sensors lying in the same way are arranged to be at their exit when moving a component alternately deliver a high level signal and a low level signal, being the height of the high level signal from the height the supply voltage depends and the arrangement and number of Hall sensors is such that at least constantly a Hall sensor emits a high level signal, characterized that the outputs the Hall sensors parallel to each other at a voltage measuring device lie at the input of a voltage which is substantially the highest Voltage of the output signals corresponds, and that the voltage measuring device generates an error signal when its input voltage is a predetermined one Threshold falls below.
Vorteilhafterweise ist der Ausgang jedes Hallsensors über eine Gleichrichterdiode mit dem Eingang der Spannungsmesseinrichtung verbunden.advantageously, is the output of each Hall sensor via a rectifier diode connected to the input of the voltage measuring device.
In einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind zwischen dem Eingang der Spannungsmesseinrichtung und jedem Hallsensor allen Hallsensoren gemeinsam ein Widerstand und dazu parallel ein Kondensator angeordnet, über die der Eingang der Spannungsmesseinrichtung mit Masse verbunden ist.In a development of the device according to the invention, all the Hall sensors together are a resistor and parallel thereto between the input of the voltage measuring device and each Hall sensor a capacitor is arranged, via which the input of the voltage measuring device is connected to ground.
Der der Erfindung zugrunde liegende Grundgedanke, die effektive Versorgungsspannung des oder der Hallsensoren durch Auswertung von deren Ausgangssignalen zu ermitteln, kann für unterschiedlichste Anwendungen genutzt werden. Besonders vorteilhaft wird die Erfindung für Anordnungen angewendet, bei denen die Hallsensoren die Drehzustandsbestimmungssensorik eines elektronisch kommutierten Elektromotors bilden.Of the underlying idea of the invention, the effective supply voltage the Hall sensor (s) by evaluation of their output signals can determine for various applications are used. Especially advantageous the invention is for Applied arrangements in which the Hall sensors the Drehzustandsbestimmungssensorik form an electronically commutated electric motor.
Dabei ist vorteilhaft, dass eine die Ausgänge der Hallsensoren mit der Spannungsmesseinrichtung und eine Auswerteschaltung zum Vergleichen der Eingangsspannung der Spannungsmesseinrichtung mit dem Schwellwert enthaltende Schaltung auf einer Platine angeordnet sind.there is advantageous that one of the outputs of the Hall sensors with the Voltage measuring device and an evaluation circuit for comparison the input voltage of the voltage measuring device with the threshold value containing circuit are arranged on a circuit board.
Die Fehlererkennungssicherheit kann durch eine Einrichtung zum Messen einer zur Versorgung der Hallsensoren dienenden Ausgangsspannung vergrößert werden.The Error detection security can be provided by a means of measuring a serving for the supply of the Hall sensors output voltage be enlarged.
Weiter ist vorteilhaft, die erfindungsgemäße Vorrichtung derart auszubilden, dass eine Einrichtung zum Überprüfen der Logik der Ausgangssignale der Hallsensoren vorgesehen ist.Further is advantageous to form the device according to the invention in such a way that means for checking the Logic of the output signals of the Hall sensors is provided.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer schematischen Zeichnung beispielsweise und mit weiteren Einzelheiten erläutert.The Invention will be described below with reference to a schematic drawing for example, and explained in more detail.
In den Figuren stellen dar:In the figures represent:
In
Die
Signalleitungen
Mit
Hilfe der Dioden
Typische
Werte sind beispielsweise ein Hub der „veroderten" Hallspannung an
der Buchse
Vorteilhafterweise
wird die an den Versorgungsleitungen
In
der nachfolgenden Tabelle 2 sind unterschiedliche mögliche Fehlerzustände und
deren Erkennbarkeit angegeben.
U
Hall SG bedeutet dabei die an den Versorgungsleitungen
Wie
ersichtlich, können
alle aufgeführten
Zustände
detektiert werden. Während
die Fehlerzustände
1, 3 und 5 über
die Überprüfung der
Ausgangsspannung der elektronischen Steuereinrichtung
Die
anhand der
Beispielhafte
Werte für
die einwandfreie Spannung am Ausgang der elektronischen Steuereinrichtung
Der
Signalpegel der veroderten Hallsignale an der Buchse
Der Zustand der drei Hallsignale ist in Ordnung, außer er ist 000 oder 111.Of the State of the three reverb signals is OK unless it is 000 or 111.
Die
zur Auswertung des an der Buchse
Die geschilderte Anzahl von drei Hallsensoren ist nur beispielhaft. Es können auch mehrere Hallsensoren in der erfindungsgemäßen Weise ausgewertet werden.The described number of three Hall sensors is only an example. It can Also, several Hall sensors are evaluated in the manner according to the invention.
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- Steuerelektronikcontrol electronics
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-
2007
- 2007-07-05 DE DE102007031385A patent/DE102007031385A1/en not_active Withdrawn
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Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, 91074 H, DE |
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