DE102009019183A1 - Method for determining parameters of interpolation function, involves carrying out multiple reference-setting processes by reference-control device - Google Patents

Method for determining parameters of interpolation function, involves carrying out multiple reference-setting processes by reference-control device Download PDF

Info

Publication number
DE102009019183A1
DE102009019183A1 DE200910019183 DE102009019183A DE102009019183A1 DE 102009019183 A1 DE102009019183 A1 DE 102009019183A1 DE 200910019183 DE200910019183 DE 200910019183 DE 102009019183 A DE102009019183 A DE 102009019183A DE 102009019183 A1 DE102009019183 A1 DE 102009019183A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
motor
current
phase
interpolation
ripple
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.)
Granted
Application number
DE200910019183
Other languages
German (de)
Other versions
DE102009019183B4 (en
Inventor
Jovan Knezevic
Wolfgang Uebel
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.)
Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Original Assignee
Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
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 Brose Fahrzeugteile SE and Co KG filed Critical Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Priority to DE102009019183.6A priority Critical patent/DE102009019183B4/en
Publication of DE102009019183A1 publication Critical patent/DE102009019183A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102009019183B4 publication Critical patent/DE102009019183B4/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B13/00—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion
    • G05B13/02—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric
    • G05B13/0205—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric not using a model or a simulator of the controlled system
    • G05B13/024—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric not using a model or a simulator of the controlled system in which a parameter or coefficient is automatically adjusted to optimise the performance
    • 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
    • H02P23/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control
    • H02P23/14—Estimation or adaptation of motor parameters, e.g. rotor time constant, flux, speed, current or voltage
    • 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
    • H02P7/00—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors
    • H02P7/0094—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors wherein the position is detected using the ripple of the current caused by the commutator

Abstract

The method involves carrying out the multiple reference-setting processes by a reference-control device. A reference value is detected for each reference-setting processes of the temporal process of a motor current magnitude, and is determined for each characteristic variable. Independent claims are also included for the following: (1) a method for determining the control position of a motor-driven control device for a motor vehicle; and (2) a control device for a motor vehicle with an electrical servomotor.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Ermittlung der Stellposition einer motorischen Stelleinrichtung für ein Kraftfahrzeug mittels einer Interpolationsfunktion, die in Abhängigkeit einer Anzahl von Kennvariablen des zeitlichen Verlaufs einer Motorstromgröße ein Maß für den innerhalb der Freilaufphase eines Stellvorgangs zurückgelegten Stellweg ermittelt. Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf ein Verfahren zur Ermittlung von Parametern einer solchen Interpolationsfunktion sowie auf eine nach dem erstgenannten Verfahren arbeitende Stelleinrichtung.The The invention relates to a method for determining the setting position a motorized adjusting device for a motor vehicle by means an interpolation function that depends on a number of characteristic variables the time course of a motor current magnitude is a measure of the within the freewheeling phase completed a parking operation Travel determined. The invention further relates to a Method for determining parameters of such an interpolation function and to a control device operating according to the former method.

Bei einem modernen Kraftfahrzeug sind üblicherweise eine Vielzahl von motorischen Stelleinrichtungen vorhanden. Bei einer solchen Stelleinrichtung handelt es sich beispielsweise um einen elektrischen Fensterheber, eine elektrische Sitzverstellung oder eine Einrichtung zur motorischen Verstellung einer Fahrzeugtür, einer Heckklappe, eines Schiebedachs oder eines Caprioverdecks.at A modern motor vehicle is usually a variety of motorized actuators available. In such a Actuator is for example an electrical Window lift, an electric seat adjustment or a device for the motorized adjustment of a vehicle door, a tailgate, a Sunroof or a caprio roof.

Im Rahmen eines Stellvorgangs einer solchen Stelleinrichtung muss häufig eine gewünschte Endposition präzise angefahren werden. Hierzu ist eine genaue Kenntnis der Stellposition der Stelleinrichtung erforderlich. Die Kenntnis der aktuellen Stellposition, oder hieraus ableitbarer Größen wie der Stellgeschwindigkeit oder des zurückgelegten Stellwegs sind darüber hinaus häufig auch für die sichere Erkennung eines Einklemmfalls erforderlich.in the Setting of such a setting device often has a desired Final position accurate be approached. This requires a precise knowledge of the positioning position the adjusting device required. The knowledge of the current positioning position, or derivable quantities such as the actuating speed or the distance traveled are beyond often also for the secure detection of a trapping case required.

Eine Stelleinrichtung der oben genannten Art wird häufig durch einen mechanischen kommutierten Gleichstrommotor (Kommutatormotor) betrieben. Bei einer solchen Stelleinrichtung kann die Stellposition durch Auszählung der sogenannten Motorstromrippel ermittelt werden. Als (Motor-)Stromrippel wird hierbei eine charakteristische Welligkeit (d. h. periodische, pulsartige Schwankung) des Motor stroms bezeichnet, die durch die Kommutierung des Gleichstrommotors hervorgerufen wird.A Actuator of the type mentioned above is often by a mechanical commutated DC motor (commutator) operated. At a Such adjusting device, the setting position by counting the so-called motor current ripple be determined. As (motor) current ripple Here, a characteristic ripple (i.e., periodic, pulse-like fluctuation) of the motor current referred to by the Commutation of the DC motor is caused.

Die Zählung der Stromrippel ist jedoch nicht über die gesamte Länge eines typischen Stellvorgangs fehlerfrei möglich. So gliedert sich ein typischer Stellvorgang in eine initiale Anfahrphase, eine Gleichgewichtsphase (steady state), eine Freilaufphase und eine abschließende Bremsphase.The count However, the current ripple is not over the entire length of a typical setting error-free possible. This is how it integrates typical setting process in an initial start-up phase, an equilibrium phase (steady state), a freewheeling phase and a final braking phase.

Während der Anfahrphase schwingt sich die Motorgeschwindigkeit auf eine stabile Endgeschwindigkeit ein. In der anschließenden Gleichgewichtsphase sind diese Endgeschwindigkeit und damit auch die Frequenz der Stromrippel annähernd konstant. Die Freilaufphase wird dadurch eingeleitet, dass zur Beendigung des Stellvorgangs beide Anschlüsse des Kommutatormotors auf Masse geschaltet werden. Die Freilaufphase erstreckt sich hierbei über die Dauer dieses Schaltvorgangs inklusive einer schaltbedingten Prellphase und dauert typischerweise etwa 3 bis 4 ms. Aufgrund des Schaltvorgangs fließt in der Freilaufphase – bei im Wesentlichen unveränderter Stellgeschwindigkeit des Motors – kein oder ein nur äußerst irreproduzierbarer Motorstrom. Sobald beide Motorkontakte stabil auf Masse geschaltet sind, geht die Freilaufphase in die abschließende Bremsphase über. In der Bremsphase wird der über Masse kurzgeschlossene Elektromotor generatorisch betrieben und durch den so erzeugten Kreisstrom abgebremst.During the Starting phase, the engine speed swings to a stable Final speed. In the subsequent equilibrium phase are this final speed and thus the frequency of the current ripple nearly constant. The freewheeling phase is initiated by the fact that the termination of the Adjustment both connections of the commutator motor are switched to ground. The freewheeling phase extends this over the duration of this switching operation including a switching-related Bounce phase and typically takes about 3 to 4 ms. Due to the Switching process flows in the freewheeling phase - at essentially unchanged Servo speed of the motor - no or only extremely irreproducible Motor current. Once both motor contacts stable connected to ground are, the freewheeling phase goes into the final braking phase. In the braking phase is over Ground short-circuited electric motor operated as a generator and braked by the circulating current thus generated.

Aufgrund des zusammenbrechenden Motorstroms ist die Auszählung der Stromrippel in der Freilaufphase nicht möglich. Um dennoch die Stellposition auch über die Freilaufphase hinweg präzise bestimmen zu können, wird die Entwicklung der Stellposition während der Freilaufphase häufig durch Interpolation bestimmt.by virtue of of the collapsing motor current is the count of current ripple in the Freewheeling phase not possible. Nevertheless, the parking position also over the freewheeling phase precise to be able to determine The development of the parking position during the freewheeling phase is often through Interpolation determined.

Die hierfür verwendeten Interpolationsfunktionen bilden in der Regel das physikalische Verhalten der Stelleinrichtung während der Freilaufphase nach. Sie hängen daher üblicherweise von einer Anzahl von Parametern ab, die eine konkrete physikalische Bedeutung haben. Beispielsweise charakterisieren solche Parameter die mechanische Trägheit des Antriebssystems der Stelleinrichtung oder einen Reibungskoeffizienten. Solche Parameter müssen aufgrund fertigungsbedingter Unterschiede individuell für jede einzelne Stelleinrichtung bestimmt werden. Stelleinrichtungen, die solche Interpolationsverfahren verwenden, werden daher in der Regel individuell eingelernt, was einen nicht unerheblichen Mehraufwand bei der Montage und Inbetriebnahme der Stelleinrichtungen in einem Kraftfahrzeug verursacht.The therefor used interpolation functions usually form the physical Behavior of the actuator during the freewheeling phase after. they hang therefore usually from a number of parameters that are a concrete physical Have meaning. For example, such parameters characterize the mechanical inertia the drive system of the actuator or a friction coefficient. Such parameters must due to production-related differences individually for each individual Setting device to be determined. Control devices, such Therefore, using interpolation methods are usually customized taught, which is a considerable overhead during assembly and commissioning of the control devices in a motor vehicle caused.

Zudem hängen solche Parameter teilweise wiederum von weiteren Bedingungen ab, wie beispielsweise der Umgebungstemperatur oder dem Betriebsalter der Stelleinrichtung. Nachteiligerweise führt die Berücksichtigung dieser Bedingungen zu einer hohen Komplexität herkömmlicher Interpolationsverfahren, und zu entsprechend hohen Anforderungen für die ein solches Verfahren durchführende Hardware. Eine Vereinfachung herkömmlicher Interpolationsverfahren durch Nicht-Berücksichtigung bestimmter Bedingungen führt andererseits in der Regel zu teilweise nicht unerheblichen Fehlern eines solchen Interpolationsverfahrens.moreover hang some of these parameters in turn depend on other conditions, such as the ambient temperature or the operating age the adjusting device. Disadvantageously, the consideration of these conditions to a high complexity conventional Interpolationsverfahren, and to correspondingly high requirements for the to carry out such a procedure Hardware. A simplification of conventional interpolation methods by not considering certain conditions on the other hand, usually to some not insignificant errors such an interpolation method.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die interpolative Ermittlung des von einer Kraftfahrzeug-Stelleinrichtung während der Freilaufphase eines Stellvorgangs zurückgelegten Stellwegs (Freilaufstellwegs) in Hinblick auf einfache Realisierbarkeit bei gleichzeitig hoher Fehlersicherheit zu verbessern.Of the Invention is based on the object, the interpolative determination of a motor vehicle adjusting device during the freewheeling phase of a Stellvorgang traveled Stellwegs (freewheeling travel) in terms of ease of implementation to improve at the same time high failure safety.

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren aus, bei welchem der Freilaufstellweg mittels einer Interpolationsfunktion bestimmt wird, die von einer Anzahl von Kennvariablen (d. h. mindestens einer Kennvariable) des zeitlichen Verlaufs einer Motorstromgröße sowie von einer Anzahl von Parametern (d. h. mindestens einem Parameter) abhängt, und die als Interpolationsergebnis ein Maß für den Freilaufstellweg ausgibt.The The invention is based on a method in which the freewheeling travel is determined by means of an interpolation function, that of a Number of characteristic variables (that is, at least one characteristic variable) of the time course of a motor current magnitude and of a number of Parameters (i.e., at least one parameter), and which outputs as a result of interpolation a measure of the freewheeling travel.

Bezüglich eines Verfahrens zur Ermittlung der Parameter dieser Interpolationsfunktion (Optimierungsverfahren) wird die obige Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Danach ist vorgesehen, mittels einer Referenz-Stelleinrichtung zunächst eine Vielzahl von Referenz-Stellvorgängen durchzuführen. Für jeden dieser Referenz-Stellvorgänge wird der zeitliche Verlauf der Motorstromgröße erfasst, und aus diesem für jede Kennvariable der Interpolati onsfunktion ein Referenz-Betrag ermittelt. Außerdem wird für jeden Referenz-Stellvorgang ein Messwert für den jeweiligen Freilaufstellweg erfasst. Dieser Messwert wird hierbei unabhängig von der Motorstromgröße gemessen, d. h. derart, dass er weder durch die Motorstromgröße beeinflusst wird, noch diese beeinflusst. Die Parameter der Interpolationsfunktion werden unter Berücksichtigung der für eine Auswahl von Referenz-Stellvorgängen erfassten Referenz-Beträge der Kennvariablen und des jeweils zugehörigen Messwerts mittels eines Optimierungsalgorithmus bestimmt.Regarding one Method for determining the parameters of this interpolation function (Optimization method), the above object is achieved by The features of claim 1. Thereafter, it is provided by means of a Reference setting device first to perform a variety of reference settlements. For each these reference settings the temporal course of the motor current magnitude is detected, and from this for every Characteristic variable of the interpolation function determines a reference amount. Furthermore is for every reference setting process a reading for the respective freewheeling travel detected. This reading will be here independently measured by the motor current size, d. H. such that it is not influenced by the size of the motor current is still affected. The parameters of the interpolation function be considered the for a set of reference operations recorded reference amounts of the characteristic variables and the respectively associated Measured value determined by means of an optimization algorithm.

Der Begriff „Motorstromgröße” bezeichnet hierbei allgemein eine beliebige Stromstärke- oder Spannungsgröße des Motorstroms, die eine Aussage über den Betriebszustand der Stelleinrichtung, insbesondere eine Auszählung von Motorstromrippeln zulässt. Bei der Motorstromgröße handelt es sich bevorzugt um die sogenannte Gegeninduktionsspannung (auch gegen-elektromotorische Kraft). Ferner können aber auch die Stromstärke des Motorstroms oder der Selbstinduktionsanteil der Motorspannung als Motorstromgröße herangezogen werden.Of the Term "motor current size" this is generally any current or voltage magnitude of the motor current, the one statement about the operating state of the adjusting device, in particular a count of Motor ripple allows. At the motor current size acts it is preferably the so-called mutual induction voltage (also against-electromotive force). Furthermore, but also the current of the Motor current or the self-induction component of the motor voltage as Motor current used become.

Der Begriff „Kennvariable” bezeichnet allgemein

  • – einen Spannungs- bzw. Stromstärkewert, den eine vorgegebene Motorstromgröße an einer vorgegebenen Position oder zu einem vorgegebenen Zeitpunkt innerhalb eines Stellvorgangs annimmt, z. B. um den Betrag der Motorstromstärke zu Beginn der Freilaufphase,
  • – einen Zeitpunkt, zu dem die Motorstromgröße ein charakteristisches Verhalten zeigt, insbesondere um den Zeitpunkt, zu dem ein bestimmter Stromrippel – z. B. der letzte Stromrippel vor der Freilaufphase – innerhalb der Motorstromgröße auftritt, oder
  • – um eine Differenz zwischen zwei solchen Stromstärke- bzw. Spannungswerten oder zwei solchen Zeitpunkten.
The term "variable" generally refers to
  • A voltage or current value which a predetermined motor current quantity assumes at a predetermined position or at a predetermined time within a setting process, e.g. B. by the amount of motor current at the beginning of the freewheeling phase,
  • A time when the motor current magnitude shows a characteristic behavior, in particular at the time at which a certain current ripple - z. B. the last current ripple before the freewheeling phase - occurs within the motor current magnitude, or
  • By a difference between two such current or voltage values or two such times.

Bevorzugt werden hierbei als Kennvariablen die zwischen zwei bestimmten Stromrippeln auftretenden Zeitintervalle herangezogen, wobei die Stromrippel wiederum bevorzugt aus dem Verlauf der Gegeninduktionsspannung ermittelt werden. Grundsätzlich kann die Interpolationsfunktion aber auch von verschiedenartigen Kennvariablen, insbesondere von Kennvariablen unterschiedlicher Motorstromgrößen abhängen.Prefers are here as Kennvariablen between two specific current ripples occurring time intervals, the current ripple again preferably determined from the course of the mutual induction voltage become. in principle However, the interpolation function can also be based on various characteristic variables, depend in particular on Kennvariablen different motor current variables.

Die Kennvariablen sind diejenigen Größen der Interpolationsfunktion, die in der Regel von Stellvorgang zur Stellvorgang variieren. Im Unterschied hierzu handelt es sich bei den „Parametern” der Interpolationsfunktion um diejenigen Größen oder Zahlenwerte, die der Interpolationsfunktion für den Betrieb der Stelleinrichtung als Konstanten zugeordnet werden, die also für alle Stellvorgänge der Stelleinrichtung denselben Wert aufweisen.The Kennvariablen are those sizes of the Interpolation function, which is usually from adjusting to setting process vary. In contrast, the "parameters" of the interpolation function around those sizes or Numerical values of the interpolation function for the operation of the actuator are assigned as constants, that is to say for all setting processes of the Actuator have the same value.

Das als Interpolationsergebnis ausgegebene „Maß” ist allgemein eine beliebige Größe, aus der der Freilaufstellweg ableitbar ist. In zweckmäßiger Ausgestaltung gibt dieses Maß die Anzahl von Stromrippeln wieder, die entsprechend der Motordrehung während der Freilaufphase zu erwarten gewesen wären. Diese Ausführung der Interpolationsfunktion erlaubt es, das Interpolationsergebnis ohne weitere Umrechnung als Korrekturgröße für die Stromrippelzählung einzusetzen.The the measure output as interpolation result is generally arbitrary Size, out of the Freilaufstellweg is derivable. In an expedient embodiment gives that measure the Number of current ripples again, which correspond to the motor rotation while the freewheeling phase would have been expected. This version of the Interpolation function allows the interpolation result without use further conversion as a correction variable for the current ripple count.

Der Begriff „Stelleinrichtung” (nachfolgend zur Verdeutlichung auch als „Betriebs-Stelleinrichtung” bezeichnet) bezeichnet eine Stelleinrichtung, die tatsächlich zum Einsatz in einem Fahrzeug vorgesehen oder in einem Fahrzeug eingebaut ist. Im Unterschied hierzu handelt es sich bei der oder jeder „Referenz-Stelleinrichtung” um eine gesonderte Versuchsanordnung, die beispielsweise stationär in einem Labor aufgebaut ist, und die quasi einen Prototyp der für den praktischen Einsatz bestimmten Betriebs-Stelleinrichtungen darstellt. Entsprechend dieser Nomenklatur werden Stellvorgänge, die mittels der Referenz-Stelleinrichtung durchgeführt werden, als Referenz-Stellvorgänge bezeichnet. Weiterhin wird der Betrag einer Kennvariablen, der für einen Referenz-Stellvorgang ermittelt wird, als Referenz-Betrag bezeichnet.The term "control device" (hereinafter also referred to as "operating control device" for clarity) designates an actuating device that is actually intended for use in a vehicle or installed in a vehicle. In contrast, the or each "reference actuator" is a separate experimental set-up, for example, being stationary in a laboratory, and which is more or less a prototype of the operational controls intended for practical use. According to this nomenclature Stellvorgänge are performed by means of the reference setting device are referred to as reference actuations. Furthermore, the amount of a characteristic variable, which is determined for a reference setting process, referred to as a reference amount.

Die oder jede Referenz-Stelleinrichtung ist zumindest im Wesentlichen baugleich mit der oder jeder Betriebs-Stelleinrichtung, unterscheidet sich von letzteren aber darin, dass der oder jeder Referenz-Stelleinrichtung die zusätzliche Messanordnung zur Erfassung des Messwerts des Freilaufstellwegs zugeordnet ist. Auch bei diesem Messwert handelt es sich allgemein um eine beliebige Information, aus der der Freilaufstellweg ableitbar ist. Zweckmäßigerweise wird der Messwert aber derart erzeugt, dass er mit dem Interpolationsergebnis direkt vergleichbar ist.The or any reference actuator is at least substantially identical with the or each operating control device differs from the latter, however, in that the or each reference-setting device the extra Measuring arrangement for detecting the measured value of the freewheeling travel assigned. Also this measured value is general to any information from which the freewheeling travel derived is. Conveniently, However, the measured value is generated such that it with the result of interpolation is directly comparable.

Als „Optimierungsalgorithmus” wird allgemein ein beliebiger (analytischer oder numerischer) mathematischer Algorithmus bezeichnet, mittels welchem die Interpolationsfunktion derart parametriert wird, dass das Interpolationsergebnis für die berücksichtigte Auswahl von Referenz-Stellvorgängen bestmöglich an die zugehörigen Messwerte der Freilaufstellwegs angepasst ist. Bei dem Optimierungsalgorithmus handelt es sich hierbei vorzugsweise um ein Verfahren, bei dem der quadrierte Fehler des Interpolationsergebnisses im Vergleich zu dem Messwert in Summe über die Auswahl von Referenz-Stellvorgängen minimiert wird, insbesondere um das sogenannte Gauß-Newton-Verfahren oder um den sogenannten Levenberg-Marquardt-Algorithmus. Der Begriff „Auswahl” ist dahingehend zu verstehen, dass bevorzugt alle aufgenommenen Referenz-Stellvorgänge bei der Optimierung berücksichtigt werden, dass einzelne Referenz-Stellvorgänge, insbesondere „Ausreißer”, bei der Optimierung aber auch unberücksichtigt bleiben können.As an "optimization algorithm" becomes common any (analytic or numeric) mathematical algorithm denotes, by means of which the interpolation function parameterized in such a way is that the interpolation result for the considered selection of reference settlements as best as possible the associated Measured values of Freilaufstellwegs is adjusted. In the optimization algorithm this is preferably a method in which the squared errors of the interpolation result compared to in total over the measured value the selection of reference settlements is minimized, in particular around the so-called Gauss-Newton-method or the so-called Levenberg-Marquardt algorithm. The term "selection" is to that effect to understand that preferably all recorded reference settlements at considered the optimization be that individual reference actuators, in particular "outliers" in the Optimization but also unconsidered can stay.

Die Erfindung beruht auf der Idee, die Parameter einer die Freilaufphase überbrückenden Interpolationsfunktion nicht wie üblich für jede Betriebs-Stelleinrichtung durch individuelles Einlernen gesondert zu bestimmen, sondern für alle Betriebs-Stelleinrichtungen universell vorzugeben. Erkanntermaßen wird durch den Wegfall dieses individuellen Einlern-Prozesses eine wesentliche Vereinfachung bei der Montage und Inbetriebnahme der Betriebs-Stelleinrichtungen erzielt. Durch das erfindungsgemäße Optimierungsverfahren zur Parametrierung der Interpolationsfunktion wird hierbei trotz Verzicht auf individuelles Einlernen der Betriebs-Stelleinrichtungen eine präzise Funktionsweise dieser Betriebs-Stelleinrichtungen sichergestellt.The The invention is based on the idea that the parameters of a bridging the freewheeling phase Interpolation function not as usual for each operating device determined separately by individual training, but for all operating controls pretend universally. It is recognized by the omission this individual learning process a significant simplification during assembly and commissioning of the operating controls achieved. By the optimization method according to the invention for the parameterization of the interpolation function is here in spite of Waiver of individual learning of the operating controls a precise one Operation of these operating controls ensured.

In vorteilhafter Ausgestaltung des Verfahrens werden als Kennvariablen der Interpolationsfunktion das Zeitintervall zwischen dem letzten Stromrippel vor der Freilaufphase und dem ersten Stromrippel nach der Freilaufphase sowie mindestens ein weiteres Zeitintervall zwischen zwei der Freilaufphase vorausgehenden Strom rippeln und/oder zwei der Freilaufphase nachfolgenden Stromrippeln herangezogen. Erkanntermaßen ermöglicht die Nutzung dieser Zeitintervalle als Kennvariablen eine äußerst präzise Berechnung des Freilaufstellwegs auf einer rein phänomenologischen Basis. Es müssen im Rahmen der Interpolationsfunktion also keinerlei Annahmen über die physikalischen Eigenschaften der Stelleinrichtung oder über den physikalischen Einfluss von Umgebungsbedingungen auf die Stelleinrichtung getätigt werden. Vielmehr werden durch das Optimierungsverfahren sowohl fertigungsbedingte Unterschiede zwischen einzelnen Betriebs-Stelleinrichtungen als auch der Einfluss unterschiedlicher Umgebungsbedingungen implizit insofern berücksichtigt, als solche fertigungsbedingten Unterschiede und Umgebungsbedingungen erkanntermaßen die Zeitintervalle zwischen den Stromrippeln im zeitlichen Umfeld der Freilaufphase charakteristisch beeinflussen. Anschaulich ausgedrückt werden die Zeitintervalle zwischen den Stromrippeln im zeitlichen Umfeld der Freilaufphase quasi als „Fingerabdruck” zur Identifikation der Betriebssituation der Stelleinrichtung und zur Bestimmung des dieser Betriebssituation entsprechenden Freilaufstellwegs herangezogen.In Advantageous embodiment of the method are as Kennvariablen the interpolation function the time interval between the last Current ripple before the freewheeling phase and the first current ripple after the freewheeling phase and at least one further time interval between two ripples preceding the freewheeling phase rippling and / or two the freewheeling phase subsequent current ripples used. It is known that the Use of these time intervals as characteristic variables a very precise calculation of the freewheeling travel on a purely phenomenological basis. It must be in Frame of the interpolation function so no assumptions about the physical properties of the actuator or over the physical influence of environmental conditions on the actuator placed become. Rather, the optimization process both production-related Differences between individual operating controls as also the influence of different environmental conditions implicitly insofar considered, as such, production-related differences and environmental conditions erkan purportedly the time intervals between the current ripples in the temporal environment characteristically affect the freewheeling phase. To be expressed in a clear way the time intervals between the current ripples in the temporal environment the freewheeling phase as a kind of "fingerprint" for identification the operating situation of the adjusting device and for determining the This operating situation corresponding Freilaufstellwegs used.

Als besonders vorteilhaft hat sich hierbei die Verwendung einer Interpolationsfunktion der Form

Figure 00070001
erwiesen. Hierhin bezeichnen Δy das Interpolationsergebnis, und x1 bis x4 folgende Kennvariablen:

  • – x1: Zeitintervall zwischen dem letzten Stromrippel vor der Freilaufphase und dem ersten Stromrippel nach der Freilaufphase
  • – x2: Zeitintervall zwischen dem ersten und zweiten Stromrippel nach der Freilaufphase
  • – x3: Zeitintervall zwischen dem zweitletzten und letzten Stromrippel vor der Freilaufphase
  • – x4: Zeitintervall zwischen dem drittletzten und zweitletzten Stromrippel vor der Freilaufphase
Particularly advantageous here is the use of an interpolation function of the form
Figure 00070001
proved. Here, Δy denote the interpolation result, and x 1 to x 4 the following characteristic variables:
  • - x 1 : Time interval between the last current ripple before the freewheeling phase and the first current ripple after the freewheeling phase
  • X 2 : time interval between the first and second current ripple after the freewheeling phase
  • - x 3 : time interval between the second last and last current ripple before the freewheeling phase
  • X 4 : Time interval between the third last and second last current ripple before the freewheeling phase

Die Größe θ = (a, b, c, d, e, f, g) bezeichnet einen Satz von Parametern a, b, c, d, e, f, g. Bei diesen Parametern handelt es sich nicht um Größen mit einer konkreten physikalischen Bedeutung, sondern um phänomenologische Zahlenangaben (Fließkommazahlen), die im Zuge des Optimierungsverfahrens empirisch bestimmt werden.The quantity θ = (a, b, c, d, e, f, g) denotes a set of parameters a, b, c, d, e, f, g. These parameters are not quantities with a concrete physical meaning, but rather phenomenological numbers (floating-point numbers) which are empirically determined in the course of the optimization process be true.

In bevorzugter Ausführung des Optimierungsverfahrens werden die Referenz-Stellvorgänge gezielt zumindest teilweise unter unterschiedlichen Betriebsbedingungen durchgeführt. Die bei der Durchführung der Referenz-Stellvorgänge variierten Betriebsbedingungen sind insbesondere gekennzeichnet durch

  • – unterschiedliche Umgebungstemperatur,
  • – unterschiedliche Luftfeuchtigkeit,
  • – unterschiedliche Last, d. h. unterschiedlichen mechanischen Widerstand gegen die Stellbewegung,
  • – unterschiedliche Betriebsspannung (z. B. Fahrzeugbatteriespannung), insbesondere innerhalb eines Stellvorgangs schwankende Betriebsspannung
  • – unterschiedliche Standzeit, d. h. unterschiedliche Zeitintervalle zwischen zwei Stellvorgängen und/oder
  • – unterschiedliches Betriebsalter der Referenz-Stelleinrichtung, insbesondere unterschiedliche Anzahl von vorausgegangen Stellvorgängen.
In a preferred embodiment of the optimization method, the reference setting processes are carried out selectively at least partially under different operating conditions. The varied in the implementation of the reference setting operations operating conditions are characterized in particular
  • Different ambient temperature,
  • - different humidity,
  • Different load, ie different mechanical resistance to the adjusting movement,
  • - Different operating voltage (eg., Vehicle battery voltage), in particular within a control operation fluctuating operating voltage
  • - Different life, ie different time intervals between two actuations and / or
  • - Different operating age of the reference setting device, in particular different number of previous settlements.

Zweckmäßigerweise werden bezüglich einer oder mehrerer dieser Betriebsbedingungen ein im Normalbetrieb zu erwartender Schwankungsbereich vollständig abgerastert. Beispielsweise werden für einen Fensterheber bevorzugt in Schritten von z. B. 5°C Referenz-Stellvorgänge zu jeder Umgebungstemperatur (im Inneren der Fahrzeugtür) zwischen –30°C und 80°C aufgenommen.Conveniently, be re one or more of these operating conditions in normal operation expected fluctuation range completely scanned. For example be for a window preferably in increments of z. B. 5 ° C reference setting operations to each Ambient temperature (inside the vehicle door) between -30 ° C and 80 ° C recorded.

Die als Motorstromgröße bevorzugt herangezogene Gegeninduktionsspannung ist derjenige Spannungsanteil der Motorspannung, der durch magnetische Wechselwirkung zwischen Ständer und Läufer des Stellmotors der Stelleinrichtung bei sich drehendem Läufer erzeugt wird. Erkanntermaßen können aus der Gegeninduktionsspannung Stromrippel besonders fehlersicher erkannt werden. Die Gegenin duktionsspannung wird in zweckmäßiger Ausgestaltung des Verfahrens mittels eines numerischen Motormodells aus der Motorstromstärke und der Betriebsspannung ermittelt.The as motor current size preferred used mutual induction voltage is that voltage component the motor voltage caused by magnetic interaction between stand and runners the servo motor of the adjusting device generates with rotating rotor becomes. Erkan Term Ate can from the mutual induction voltage current ripple particularly failsafe be recognized. The counter-induction voltage is in an appropriate embodiment of the method by means of a numerical motor model from the motor current and the operating voltage determined.

Der Messwert des Freilaufstellwegs wird vorzugweise mittels eines der Referenz-Stelleinrichtung zugeordneten Hallsensors erfasst. Der Hallsensor wirkt hierbei mit einem Ringmagneten zusammen, der mit einer Antriebswelle der Referenz-Stelleinrichtung gekoppelt ist.Of the Measured value of the freewheeling travel is preferably by means of one of Reference setting device associated Hall sensor detected. The Hall sensor acts in this case a ring magnet associated with a drive shaft of the reference actuator is coupled.

Die Polzahl des Ringmagneten wird dabei vorzugsweise derart gewählt, dass sie ein ganzzahliges Vielfaches n (mit n = 1, 2, 3, ...) der Anzahl der Stromrippel der Motorstromgröße pro Motorvolldrehung ist. Hierdurch weist auch das von dem Hall-Sensor erzeugte Signal pro Motorvolldrehung eine Anzahl von Flankenwechseln auf, die ein ganzzahliges Vielfaches n (mit n = 1, 2, 3, ...) der Stromrippelanzahl ist. Das Signal des Hallsensors und das Interpolationsergebnis sind somit besonders einfach vergleichbar.The Polzahl the ring magnet is preferably chosen such that they are integer multiples n (with n = 1, 2, 3, ...) of the number the current ripple of the motor current magnitude per full motor rotation is. This also indicates the signal generated by the Hall sensor per engine full turn a number of edge changes, the one integer multiple n (where n = 1, 2, 3, ...) of the number of ripple current is. The signal of the Hall sensor and the result of the interpolation are thus particularly easy to compare.

Die obige Aufgabe wird weiterhin erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Ermittlung der Stellposition einer motorischen Stelleinrichtung für ein Kraftfahrzeug (Interpolationsverfahren), insbesondere zur Ermittlung des Freilaufstellwegs, mit den Merkmalen des Anspruchs 9. Im Zuge dieses Verfahrens ist vorgesehen, in einer zeitlichen Umgebung der Freilaufphase eines Stellvorgangs den zeitlichen Verlauf der Motorstromgröße zu erfassen, aus diesem Verlauf den jeweiligen Betrag jeder Kennvariable der vorstehend beschriebenen Interpolationsfunktion zu ermitteln und mittels der Interpolationsfunktion in Abhängigkeit der Kennvariablen als Interpolationsergebnis das Maß für den Freilaufstellweg zu ermitteln. Die Parameter der Interpolationsfunktion sind dabei nach dem vorstehend beschriebenen Optimierungsverfahren in einer seiner Varianten ermittelt.The The above object is further achieved by a method for Determining the positioning position of a motorized actuating device for a Motor vehicle (interpolation method), in particular for determination the Freilaufstellwegs, with the features of claim 9. In the course This method is provided in a timely environment of Freewheeling phase of a setting process to record the time course of the motor current magnitude, from this course the respective amount of each Kennvariable the to determine the interpolation function described above and by means of the interpolation function as a function of the characteristic variables determine the measure of the freewheel travel path as the result of interpolation. The parameters of the interpolation function are after the above described optimization method in one of its variants.

Die obige Aufgabe wird zudem erfindungsgemäß gelöst durch eine Stelleinrichtung für ein Kraftfahrzeug, mit einem elektrischen Stellmotor sowie mit einer Steuereinheit zur Ansteuerung des Stellmotors, wobei die Steuereinheit zur Durchfüh rung des vorstehend beschriebenen Interpolationsverfahrens eingerichtet, d. h. programm- und/oder schaltungstechnisch ausgebildet ist.The The above object is also achieved according to the invention by an adjusting device for a Motor vehicle, with an electric servomotor and with a Control unit for controlling the servomotor, wherein the control unit to carry out of the above-described interpolation method, d. H. is formed program and / or circuit technology.

Die Steuereinheit ist insbesondere durch einen Mikrocontroller gebildet oder umfasst zumindest einen solchen, wobei das Interpolationsverfahren softwaretechnisch im Rahmen eines Steuerprogramms in diesem Mikrocontroller implementiert ist.The Control unit is formed in particular by a microcontroller or comprises at least one such, the interpolation method software-technically as part of a control program in this microcontroller is implemented.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:following becomes an embodiment of the invention explained in more detail with reference to a drawing. Show:

1 in einem schematischen Blockschaltbild eine motorische Stelleinrichtung für ein Kraftfahrzeug, hier einen Fensterheber, mit einem Stellmotor sowie mit einer Steuereinheit zur Ansteuerung desselben, 1 in a schematic block diagram of a motor-driven actuating device for a motor vehicle, here a window regulator, with a servomotor and with a control unit for controlling the same,

2 in einem schematischen Diagramm gegen die Zeit einen typischen Verlauf der Gegeninduktionsspannung des Stellmotors während der Gleichgewichtsphase, der Freilaufphase und der Bremsphase eines Stellvorgangs sowie, ein aus der Gegeninduktionsspannung abgeleitetes Stromrippelsignal, 2 in a schematic diagram against time a typical course of the mutual induction voltage of the servomotor during the equilibrium phase, the freewheeling phase and the braking phase of a parking operation, and, derived from the mutual induction voltage current ripple signal,

3 in einem schematischen Blockschaltbild einen Teil eines in der Steuereinheit gemäß 1 implementierten Steuerprogramms zur Ermittlung der Stellposition unter Bestimmung des Freilaufstellwegs mittels einer Interpolationsfunktion, 3 in a schematic block diagram of a part of a in the control unit according to 1 implemented control program for determining the parking position with determination of the freewheeling travel by means of an interpolation function,

4 in Darstellung gemäß 1 eine Referenz-Stelleinrichtung zur Ermittlung der Parameter der Interpolationsfunktion, und 4 in illustration according to 1 a reference setting device for determining the parameters of the interpolation function, and

5 in einem schematischen Blockschaltbild ein in der Steuereinheit gemäß 4 implementiertes Optimerungsprogramm zur Parameterermittlung. 5 in a schematic block diagram in accordance with the control unit 4 implemented optimizer for parameter determination.

Einander entsprechende Teile und Größen sind in allen Figuren stets mit gleichen Bezugszeichen versehen.each other corresponding parts and sizes are always provided with the same reference numerals in all figures.

1 zeigt eine (Betriebs-)Stelleinrichtung 1, die in einem Kraftfahrzeug eingebaut ist. Bei der Betriebs-Stelleinrichtung 1 handelt es sich beispielhaft um einen elektrischen Fensterheber zur Verstellung einer Fahrzeugscheibe 2. Bei der Stelleinrichtung könnte es sich alternativ aber auch um eine elektrische Sitzverstellung oder eine motorische Stelleinrichtung für ein Schiebedach, eine Fahrzeugtür oder dergleichen handeln. 1 shows an (operating) adjusting device 1 , which is installed in a motor vehicle. At the operating control device 1 is an example of an electric window for adjusting a vehicle window 2 , The adjusting device could alternatively also be an electric seat adjustment or a motorized setting device for a sliding roof, a vehicle door or the like.

Die Stelleinrichtung 1 umfasst einen elektrischen Stellmotor 3 in Form eines Kommutatormotors, der über eine Stellmechanik 4 derart mit der Fahrzeugscheibe 2 gekoppelt ist, das die Fahrzeugscheibe 2 durch den Stellmotor 3 innerhalb eines Stellbereichs 5 reversibel zwischen zwei Endstellungen, nämlich einer Öffnungsstellung 6 und einer Schließstellung 7, verfahrbar ist.The adjusting device 1 includes an electric servomotor 3 in the form of a commutator motor, via an actuating mechanism 4 such with the vehicle window 2 is coupled to the vehicle window 2 through the servomotor 3 within a control range 5 reversible between two end positions, namely an open position 6 and a closed position 7 , is movable.

Die Stellmechanik 4 umfasst insbesondere eine mit einem Läufer des Stellmotors 3 gekoppelte Antriebswelle 8, die über ein Getriebe 9 auf die Fahrzeugscheibe 2 wirkt. Die Stelleinrichtung 1 umfasst weiterhin eine durch einen Mikrocontroller gebildete Steuereinheit 10. Die Steuereinheit 10 wirkt auf Relais 11 und 12, mit denen die beiden Motoranschlüsse des Stellmotors 3 reversibel zwischen einer Betriebsspannung Ub und Masse M geschaltet werden können. Bei der Betriebsspannung Ub handelt es sich insbesondere um die Batteriespannung des Kraftfahrzeugs.The adjusting mechanism 4 includes in particular one with a rotor of the servomotor 3 coupled drive shaft 8th that have a gearbox 9 on the vehicle window 2 acts. The adjusting device 1 further comprises a control unit formed by a microcontroller 10 , The control unit 10 acts on relays 11 and 12 , with which the two motor connections of the servomotor 3 reversible between an operating voltage U b and ground M can be switched. The operating voltage U b is, in particular, the battery voltage of the motor vehicle.

Der Steuereinheit 10 sind eingangsseitig Messwerte I1 und I2 der Motorstromstärke zugeführt. Diese Messwerte I1 und I2 werden von Strommessern 13a und 13b erfasst, die jeweils einem der Relais 11 bzw. 12 und Masse M zwischengeschaltet sind, und die somit die Stärke des aus dem jeweiligen Motoranschluss gegen Masse M abfließenden Stroms messen. Bei den Strommessern 13a und 13b handelt es sich im einfachsten Fall um Messwiderstände. In diesem Fall wird die über den Messwiderständen abfallende – stromstärkenproportionale – Spannung als Messwert I1 bzw. I2 herangezogen. Alternativ können die Strommesser 13a und 13b auch durch Stromwandler gebildet sein. Der Steuereinheit 10 ist ferner die Betriebsspannung Ub oder ein hierzu proportionaler Messwert zugeführt.The control unit 10 On the input side, measured values I 1 and I 2 are supplied to the motor current intensity. These measured values I 1 and I 2 are from ammeters 13a and 13b detected, each one of the relay 11 respectively. 12 and ground M are interposed, and thus measure the strength of the outgoing from the respective motor terminal to ground M stream. At the power knives 13a and 13b In the simplest case, these are measuring resistors. In this case, the voltage across the measuring resistors - voltage proportional to the current - is used as measured value I 1 or I 2 . Alternatively, the power meters 13a and 13b also be formed by current transformers. The control unit 10 Furthermore, the operating voltage U b or a measured value proportional thereto is supplied.

In der Steuereinheit 10 ist ein Steuerprogramm 14 softwaretechnisch implementiert. Dieses Steuerprogramm 14 steuert einerseits durch Beschaltung der Relais 11 und 12 den Stellmotor 3 zur Durchführung von Stellvorgängen an, im Zuge derer die Fahrzeugscheibe 2 in Richtung auf ihre Öffnungsstellung 6 oder in Richtung auf ihre Schließstellung 7 verfahren wird.In the control unit 10 is a control program 14 implemented by software. This control program 14 On the one hand controls by wiring the relay 11 and 12 the servomotor 3 for performing parking operations, in the course of which the vehicle window 2 towards their open position 6 or towards their closed position 7 is moved.

Im Zuge eines jeden Stellvorgangs berechnet das Steuerprogramm 14 andererseits aus den zugeführten Messwerten I1 und I2 sowie aus der gemessenen Betriebsspannung Ub die Gegeninduktionsspannung Ubefm und ermittelt hieraus die aktuelle Stellposition z der Betriebs-Stelleinrichtung 1.In the course of each setting, the control program calculates 14 on the other hand from the supplied measured values I 1 and I 2 and from the measured operating voltage U b, the mutual induction voltage U befm and determines from this the current setting position z of the operating control device 1 ,

Ein typischer Verlauf der Gegeninduktionsspannung Ubemf während eines Stellvorgangs der Betriebs-Stelleinrichtung 1 ist in 2 in einem Diagramm gegen die Zeit t aufgetragen. In 2 ist zudem ein aus der Gegeninduktionsspannung Ubefm abgeleitetes Rippelsignal R dargestellt. Das Rippelsignal R entspricht im Wesentlichen der mathematischen zeitlichen Ableitung der Gegeninduktionsspannung Ubemf, wobei langwellige Anteile der Gegeninduktionsspannung Ubemf im Rippelsignal R ausgefiltert sind.A typical course of the mutual induction voltage U bemf during a control operation of the operating control device 1 is in 2 plotted against the time t in a diagram. In 2 In addition, a ripple signal R derived from the mutual induction voltage U befm is shown. The ripple signal R corresponds essentially to the mathematical time derivative of the mutual induction voltage U bemf , with long-wave components of the mutual induction voltage U bemf in the ripple signal R being filtered out.

2 ist zu entnehmen, dass in einer Gleichgewichtsphase 20 eines jeden Stellvorgangs, in der sich der Stellmotor 3 mit im Wesentlichen konstanter Stellgeschwindigkeit bewegt, die Gegeninduktionsspannung Ubefm eine gleichmäßige Folge von Stromrippeln aufweist. Die Gleichgewichtsphase 20 wird dadurch beendet, dass durch die Steuereinheit 10 unter entsprechender Schaltung der Relais 11 und 12 beide Motoranschlüsse auf Masse M geschaltet werden. Die von diesem Schaltprozess in Anspruch genommene Zeitspanne inklusive der den Schaltprozess abschließenden Prellphase kennzeichnet eine sogenannte Freilaufphase 21 des Stellvorgangs. Sobald beide Motoranschlüsse stabil mit Masse M verbunden sind, geht die Freilaufphase 21 in eine Bremsphase 22 über, in der der Stellmotor 3 über Masse M einen Kreisstrom erzeugt. Wie 2 zu entnehmen ist, können auch in der Bremsphase 22 die Gegeninduktionsspannung Ubemf und das Rippelsignal R messtechnisch erfasst werden. Im Gegensatz hierzu ist der Stellmotor 3 in der Freilaufphase 21 von der Stromzuleitung, und damit insbesondere auch von den Strommessern 13a und 13b abgekoppelt. Hierdurch können in der Freilaufphase 21 weder die Gegeninduktionsspannung Ubemf noch das Rippelsignal R bestimmt werden. 2 it can be seen that in an equilibrium phase 20 of every adjustment, in which the servomotor 3 moved at a substantially constant actuating speed, the mutual induction voltage U befm has a uniform sequence of current ripples. The equilibrium phase 20 is terminated by that by the control unit 10 with corresponding switching of the relays 11 and 12 Both motor connections are connected to ground M. The period of time taken up by this switching process, including the bounce phase that concludes the switching process, denotes a so-called free-wheeling phase 21 of the adjustment process. As soon as both motor connections are connected to ground M, the freewheeling phase starts 21 in a braking phase 22 over, in which the servomotor 3 over mass M generates a circulating current. As 2 can be seen, even in the braking phase 22 the mutual induction voltage U bemf and the ripple signal R are metrologically detected. In contrast, the actuator is 3 in the freewheeling phase 21 from the power supply, and thus in particular from the ammeters 13a and 13b decoupled. This allows in the freewheeling phase 21 neither the mutual induction voltage U bemf nor the ripple signal R are determined.

Das Steuerprogramm 14 bestimmt die Stellposition z generell durch Auszählung der im Zuge des Stellvorgangs aufgetretenen Stromrippel innerhalb des Rippelsignals R. Der während der Freilaufphase 21 zurückgelegte (Freilauf-)Stellweg, der bei der Rippelzählung nicht berücksichtigt werden kann, wird von dem Steuerprogramm 14 dabei interpolativ bestimmt.The control program 14 generally determines the setting position z by counting the current ripple occurring during the setting process within the ripple signal R. During the free-running phase 21 traversed (freewheel) travel, which can not be taken into account in the ripple count, is from the control program 14 thereby determined interpolatively.

Zur Durchführung dieses Interpolationsverfahrens umfasst das Steuerprogramm 14 gemäß 3 ein (nachfolgend als Motormodell 23 bezeichnetes) Softwaremodul, das aus einem Messwert I der Motorstromstärke und einem Messwert der Betriebsspannung Ub die Gegeninduktionsspannung Ubemf ermittelt. Der Messwert I der Motorstromstärke wird hierbei beispielsweise nach der Formel

Figure 00130001
aus den der Steuereinheit 10 zugeführten Messwerten I1 und I2 ermittelt. Das Motormodell 23 berechnet die Gegeninduktionsspannung Ubemf hierbei anhand einer numerischen Motormodellgleichung der Form
Figure 00130002
worin R den Ankerwiderstand, und L die Selbstinduktivität des Stellmotors 3 bezeichnen. Beide Größen sind dem Motormodell 23 als Konstanten vorgegeben.To carry out this interpolation method, the control program comprises 14 according to 3 on (hereinafter referred to as motor model 23 denoted) software module which determines the mutual induction voltage U bemf from a measured value I of the motor current intensity and a measured value of the operating voltage U b . The measured value I of the motor current is here, for example, according to the formula
Figure 00130001
from the control unit 10 supplied measured values I 1 and I 2 determined. The engine model 23 calculates the mutual induction voltage U bemf herein with reference to a numerical motor model equation of the form
Figure 00130002
where R is the armature resistance, and L is the self-inductance of the servomotor 3 describe. Both sizes are the engine model 23 given as constants.

Aus der Gegeninduktionsspannung Ubemf werden in einem nachgeschalteten Filtermodul 24, bei dem es sich im Wesentlichen um einen numerischen Tiefpassfilter handelt, niederfrequente Anteile ausgefiltert. Das Modul 24 erzeugt als Ausgangssignal das Rippelsignal R, das die hochfrequenten Anteile der Gegeninduk tionsspannung Ubemf, und somit die Information über das Auftreten der Stromrippel enthält.From the mutual induction voltage U bemf be in a downstream filter module 24 , which is essentially a numerical low-pass filter, low-frequency components filtered out. The module 24 generates as output the ripple signal R, the frequency of the high frequency portions of the Gegeninduk tion voltage Uf , and thus contains the information about the occurrence of the current ripple.

Das Rippelsignal R wird einem nachfolgend als Rippeldetektormodul 25 bezeichneten Softwaremodul zugeleitet. Das Rippeldetektormodul 25 untersucht das Rippelsignal R fortlaufend auf das Auftreten von Stromrippeln und gibt jeweils bei Detektion eines Stromrippels einen Detektionspuls S aus. Das Rippeldetektormodul 25 erkennt das Auftreten eines Stromrippels im einfachsten Fall durch Vergleich des Rippelsignals R mit einem hinterlegten Schwellwert, wobei es den Detektionspuls S ausgibt, wenn der Betrag des Rippelsignals R den Schwellwert überschreitet. Um Stromrippel sicher von etwaigen Störungen des Rippelsignals R unterscheiden zu können, prüft der Rippeldetektor 25 optional zusätzlich eine oder mehrere weitere Bedingungen, insbesondere ob die zeitliche Ableitung des Rippelsignals R innerhalb vorgegebener Grenzen liegt und/oder ob die zeitliche Länge des Stromrippels, also die Zeitspanne für die der Betrag des Rippelsignals R den Auslöseschwellwert überschreitet, innerhalb vorgegebener Grenzen liegt. In diesem Fall erzeugt das Rippeldetektormodul 25 den Detektionspuls S erst und nur dann, wenn alle geprüften Bedingungen erfüllt sind.The ripple signal R is subsequently used as a ripple detector module 25 supplied software module. The rib detector module 25 The ripple signal R continuously examines the occurrence of current ripples and outputs a detection pulse S whenever a current ripple is detected. The rib detector module 25 detects the occurrence of a current ripple in the simplest case by comparing the ripple signal R with a stored threshold, and it outputs the detection pulse S when the amount of the ripple signal R exceeds the threshold. In order to be able to reliably distinguish current ripples from possible disturbances of the ripple signal R, the ripple detector checks 25 optionally additionally one or more further conditions, in particular whether the time derivation of the ripple signal R is within predefined limits and / or whether the time length of the current ripple, ie the time span for which the amount of the ripple signal R exceeds the tripping threshold, is within predefined limits. In this case, the rib detector module generates 25 the detection pulse S only and only if all tested conditions are met.

Der Detektionspuls S wird zum einen einem nachgeschalteten Rippelzählermodul 26, und zum anderen einem Rippelabstandserfassungsmodul 27 zugeführt. Im Rippelzählermodul 26 werden die während des Stellvorgangs erkannten Stromrippel gezählt. Der Rippelzähler 26 inkrementiert hierbei einen Zählerstand immer dann, wenn er den Detektionspuls S erhält. Nach Beendigung des Stellvorgangs gibt das Rippelzählermodul 26 die erfasste Rippelanzahl y als Maß für den während des Stellvorgangs zurückgelegten Stellweg aus.The detection pulse S becomes a downstream ripple counter module 26 , and on the other hand, a ripple distance detection module 27 fed. In the ripple counter module 26 the current ripples detected during the setting process are counted. The rib counter 26 In this case, it increments a counter reading whenever it receives the detection pulse S. After completion of the adjustment, the ripple counter module outputs 26 the detected Rippelanzahl y as a measure of the traversed during the adjustment process travel.

In dem Rippelabstandserfassungsmodul 27 wird die zeitliche Dauer zwischen je zwei unmittelbar aufeinanderfolgenden Stromrippeln, d. h. die Zeit zwischen je zwei Detektionspulsen S erfasst. Die erfassten Zeitintervalle werden von dem Rippelabstandserfassungsmodul 27 – beispielsweise in einem Schieberegister – zwischengespeichert. Nach Abschluss des Stellvorgangs, oder zumindest nach Abschluss der Freilaufphase 21, ermittelt das Rippelabstandserfassungsmodul 27 anhand der zwischengespeicherten Zeitintervalle

  • – als Kennvariable x1 das Zeitintervall zwischen dem letzten Stromrippel r–1, (2) vor der Freilaufphase 21 und dem ersten Stromrippel r1 (2) nach der Freilaufphase 21,
  • – als Kennvariable x2 das Zeitintervall zwischen dem ersten Stromrippel r1 (2) und dem zweiten Stromrippel r2 (2) nach der Freilaufphase,
  • – als Kennvariable x3 das Zeitintervall zwischen dem letzten Stromrippel r–1 (2) und in dem zweitletzten Stromrippel r–2 (2) vor der Freilaufphase 21, sowie
  • – als Kennvariable x4 das Zeitintervall zwischen dem zweitletzten Stromrippel r–2 (2) und dem drittletzten Stromrippel r–3 (2) vor der Freilaufphase 21
und übermittelt diese Kennvariablen x1 bis x4 an ein nachgeschaltetes Interpolationsmodul 28, in dem die Interpolationsfunktion F gemäß Glg. 1 implementiert ist.In the ripple distance detection module 27 the time duration between each two directly consecutive current ripple, ie the time between each two detection pulses S is detected. The detected time intervals are determined by the ripple interval detection module 27 - For example, in a shift register - cached. After completion of the setting process, or at least after completion of the freewheeling phase 21 , determines the ripple distance detection module 27 based on the cached time intervals
  • As characteristic variable x 1 the time interval between the last current ripple r -1 , ( 2 ) before the freewheeling phase 21 and the first current ripple r 1 ( 2 ) after the freewheeling phase 21 .
  • As characteristic variable x 2, the time interval between the first current ripple r 1 ( 2 ) and the second current ripple r 2 ( 2 ) after the freewheeling phase,
  • As characteristic variable x 3, the time interval between the last current ripple r -1 ( 2 ) and in the second last current ripple r -2 ( 2 ) before the freewheeling phase 21 , such as
  • As characteristic variable x 4 the time interval between the second last current ripple r -2 ( 2 ) and the third last current ripple r -3 ( 2 ) before the freewheeling phase 21
and transmits these identification variables x 1 to x 4 to a downstream interpolation module 28 in which the interpolation function F according to Eq. 1 is implemented.

Das Interpolationsmodul 28 berechnet durch Einsetzen der Kennvariablen x1 bis x4 sowie des vorgegebenen Parametersatzes θ als Interpolationsergebnis Δy die Anzahl von Stromrippeln, deren Auftreten während der Freilaufphase 21 zu erwarten gewesen wäre.The interpolation module 28 calculated by inserting the characteristic variable x 1 to x 4 and the predetermined parameter set θ as interpolation result .DELTA.y the number of current ripples whose occurrence during the freewheeling phase 21 would have been expected.

Die vom Rippelzählermodul 26 ermittelte Rippelanzahl y und das Interpolationsergebnis Δy werden einem Stellpositionsermittlungsmodul 29 zugeführt, das anhand dieser Angaben die aktuelle Stellposition z fortlaufend aktualisiert. Die von dem Rippelzähler 26 ermittelte Rippelanzahl y wird hierbei nach jedem Stellvorgang durch das Interpolationsergebnis Δy korrigiert: zneu = zalt + D·(y + Δy). Glg. 4 The from the ripple counter module 26 determined ripple number y and the interpolation result .DELTA.y are a Stellpositionsermittlungsmodul 29 supplied, which updated based on this information, the current parking position z continuously. The one from the rib counter 26 determined ripple number y is in this case corrected after each setting process by the interpolation result Δy: z New = z old + D · (y + Δy). Eq. 4

In obiger Gleichung symbolisiert die Variable D einen Richtungsanzeiger, der den Wert +1 aufweist, wenn die Fahrzeugscheibe 2 nach oben, d. h. in Richtung auf die Schließstellung 7 verfahren wird, und die den Wert –1 aufweist, wenn die Fahrzeugscheibe 2 nach unten, d. h. in Richtung auf die Öffnungsstellung 6 verfahren wird.In the above equation, the variable D symbolizes a direction indicator having the value +1 when the vehicle window 2 upwards, ie in the direction of the closed position 7 is moved, and which has the value -1 when the vehicle window 2 downwards, ie towards the open position 6 is moved.

Die Information über die Stellposition z wird im Zuge des Steuerverfahrens 14 dazu genutzt, um die Fahrzeugscheibe 2 rechtzeitig vor Erreichen der Schließstellung 7 bzw. Öffnungsstellung 6 abzubremsen. Die Fahrzeugscheibe 2 wird hierbei insbesondere derart abgebremst, dass sie bereits kurz vor dem Anschlag an der oberen Fensterdichtung bzw. vor dem Anschlag an einer unteren Grenze des Stellbereichs 5 zum Stillstand kommt, um die mechanischen Komponenten der Stellmechanik 4 zu schonen. Die Kenntnis der Stellposition z ist zudem für einen im Rahmen des Steuerprogramms 14 weiterhin vorgesehenen Einklemmschutzalgorithmus erforderlich.The information about the parking position z is in the course of the tax procedure 14 used to the vehicle window 2 in good time before reaching the closed position 7 or opening position 6 decelerate. The vehicle window 2 In this case, in particular, it is braked in such a way that it is already at a lower limit of the setting range shortly before the stop on the upper window seal or before the stop 5 comes to a halt to the mechanical components of the actuating mechanism 4 to protect. The knowledge of the parking position z is also for one in the context of the control program 14 furthermore provided anti-pinch algorithm required.

Die Parameter a, b, c, d, e, f und g des Parametersatzes θ sind der Betriebs-Stelleinrichtung 1 fest vorgegeben. Sie sind für jede Betriebs-Stelleinrichtung 1 universell, haben also für jede Betriebs-Stelleinrichtung 1 stets die gleichen Werte. Die Ermittlung dieser Parameter a bis g erfolgt unabhängig von der individuellen Betriebs-Stelleinrichtung 1 durch ein nachfolgend beschriebenes Optimierungsverfahren.The parameters a, b, c, d, e, f and g of the parameter set θ are the operating control device 1 fixed. They are for every plant control device 1 universal, so have for each plant actuator 1 always the same values. The determination of these parameters a to g is independent of the individual operating control device 1 by an optimization method described below.

Im Zuge dieses Optimierungsverfahrens werden an einer Referenz-Stelleinrichtung 1', die in 4 abgebildet ist, eine Vielzahl von Referenz-Stellvorgängen durchgeführt.In the course of this optimization procedure, at a reference setting device 1' , in the 4 is shown, a plurality of reference setting operations performed.

Bei der Referenz-Stelleinrichtung 1' handelt es sich um eine Fensterheber-Versuchsanordnung, die bevorzugt nicht in einem Kraftfahrzeug, sondern stationär in einem Labor aufgebaut ist.At the reference actuator 1' it is a window lift test setup, which is preferably not built in a motor vehicle, but stationary in a laboratory.

Die Referenz-Stelleinrichtung 1' umfasst einen Stellmotor 3', eine Stellmechanik 4' mit einer Antriebswelle 8' und einem Getriebe 9', eine Steuereinheit 10', Relais 11' und 12' sowie Strommesser 13a' und 13b'. Die Referenz-Stelleinrichtung 1' wirkt auf eine Fahrzeugscheibe 2', die innerhalb eines Stellbereichs 5' zwischen einer Öffnungsstellung 6' und 7' verstellbar ist. Die Referenz-Stelleinrichtung 1' ist mit der Betriebs-Stelleinrichtung 1 im Wesentlichen baugleich. Im Hinblick auf den Aufbau und die Betriebsweise der Referenz-Stelleinrichtung 1' wird im Einzelnen auf die entsprechenden Ausführungen zu 1 verwiesen.The reference actuator 1' includes a servomotor 3 ' , an actuating mechanism 4 ' with a drive shaft 8th' and a gearbox 9 ' , a control unit 10 ' , Relay 11 ' and 12 ' as well as ammunition 13a ' and 13b ' , The reference actuator 1' acts on a vehicle window 2 ' that are within a parking range 5 ' between an open position 6 ' and 7 ' is adjustable. The reference actuator 1' is with the operating control device 1 essentially identical. With regard to the structure and operation of the reference actuator 1' will be referred to in detail on the corresponding statements 1 directed.

Im Unterschied zu der Betriebs-Stelleinrichtung 1 umfasst die Referenz-Stelleinrichtung 1' aber eine zusätzliche Messeinrichtung 30, die eine vom Motorstrom unabhängige Messung der Stellposition z' und des innerhalb eines Stellvorgangs zurückgelegten Stellweges ermöglicht. Die Messeinrichtung 30 umfasst einen Ringmagneten 31, der rotationsfest mit der Antriebswelle 8' befestigt ist, sowie einen mit dem Ringmagneten 31 zusammenwirkenden Hall-Sensor 32. Der Hall-Sensor 32 gibt ein Hall-Signal UH an die Steuereinheit 10' aus, dessen zeitlicher Verlauf schematisch in 2 mit angetragen ist.In contrast to the operating control device 1 includes the reference actuator 1' but an additional measuring device 30 , which allows a measurement of the actuating position z 'independent of the motor current and of the actuating path traveled within a setting process. The measuring device 30 includes a ring magnet 31 , which is rotationally fixed with the drive shaft 8th' is attached, as well as one with the ring magnet 31 cooperating Hall sensor 32 , The Hall sensor 32 gives a Hall signal U H to the control unit 10 ' whose time course is schematically in 2 with is offered.

Im Unterschied zu der Betriebs-Stelleinrichtung 1 ist im Rahmen der Referenz-Stelleinrichtung 1' als Steuereinheit 10' ferner vorzugsweise kein Mikrokontroller, sondern leistungsfähiger Testrechner, insbesondere ein PC, eingesetzt, in dem ein nachfolgend näher beschriebenes Optimierungsverfahren in Form eines Optimierungsprogramms 33 softwaretechnisch implementiert ist.In contrast to the operating control device 1 is within the reference setting facility 1' as a control unit 10 ' Furthermore, preferably no microcontroller, but powerful test computer, in particular a PC, used in which an optimization method described in more detail below in the form of an optimization program 33 software implemented.

Die mit der Referenz-Stelleinrichtung 1' durchgeführten Referenz-Stellvorgänge werden derart durchgeführt, dass sie einen zu erwartenden Bereich von Umgebungsbedingungen möglichst vollständig abdecken. So werden im Zuge der durchgeführten Referenz-Stellvorgänge beispielsweise

  • – die Umgebungstemperatur in 5°C-Schritten zwischen –30°C und 80°C,
  • – die Luftfeuchtigkeit in der Umgebung der Referenz-Stelleinrichtung 1' in 5%-Schritten zwischen 10% und 100%, und
  • – die Betriebsspannung Ub in Schritten von 1 Volt zwischen 7 V und 15 variiert.
The with the reference actuator 1' performed reference settlements are performed such that they cover as fully as possible an expected range of environmental conditions. For example, in the course of the performed reference setting operations
  • The ambient temperature in 5 ° C increments between -30 ° C and 80 ° C,
  • - The humidity in the vicinity of the reference actuator 1' in 5% increments between 10% and 100%, and
  • - The operating voltage U b in steps of 1 volt between 7 V and 15 varies.

Zudem werden im Zuge der Referenz-Stellvorgänge das Gewicht der Fahrzeugscheibe und die Reibung der Stellmechanik gezielt variiert.moreover In the course of the reference setting operations, the weight of the vehicle window and the friction of the actuating mechanism specifically varies.

Optional werden eine Vielzahl (z. B. mindestens 5000) von Referenz-Stellvorgängen mit derselben Referenz-Stelleinrichtung 1' durchgeführt, um den Einfluss des zunehmenden Betriebsalters zu simulieren. Optional werden zudem Referenz-Stellvorgänge nach verschieden langer Standzeit durchgeführt. Bevorzugt werden zudem die Referenz-Stellvorgänge nicht lediglich mit einer einzigen Referenz-Stelleinrichtung 1' durchgeführt. Vielmehr werden die Referenz-Stellvorgänge mit mehreren Referenz-Stelleinrichtungen 1' durchgeführt. Diese können parallel durch eine gemeinsame Steuereinheit 10' angesteuert werden.Optionally, a plurality (eg, at least 5,000) of reference actuators are provided with the same reference actuator 1' carried out in order to simulate the influence of increasing age. Optionally, reference setting operations are carried out after a different service life. In addition, the reference setting processes are preferably not limited to a single reference setting device 1' carried out. Rather, the reference setting operations with multiple reference actuators 1' carried out. These can be done in parallel by a common control unit 10 ' be controlled.

Insgesamt werden vorzugsweise mindestens 10000 Referenz-Stellvorgänge durchgeführt.All in all Preferably, at least 10,000 reference setting operations are performed.

Das in 5 näher dargestellte Optimierungsprogramm 33 umfasst zum Teil die gleichen Softwaremodule wie das im Zusammenhang mit 3 beschriebene Steuerprogramm 14, nämlich insbesondere das Motormodell 23, das Filtermodul 24, das Rippeldetektormodul 25, das Rippelabstandserfassungsmodul 27 und das Interpolationsmodul 28.This in 5 detailed optimization program 33 includes some of the same software modules as the one related to 3 described control program 14 , namely in particular the engine model 23 , the filter module 24 , the rib detector module 25 , the ripple distance detection module 27 and the interpolation module 28 ,

Im Zuge des von dem Optimierungsprogramm 33 durchgeführten Optimierungsverfahrens wird gemäß 5 während jedes Referenz-Stellvorgangs mittels des Motormodells 23 aus dem Messwert I der Motorstromstärke und der gemessenen Betriebsspannung Ub die Gegeninduktionsspannung Ubemf berechnet. In dem nachgeschalteten Filtermodul 24 wird wiederum aus der Gegeninduktionsspannung Ubemf das Rippelsignal R erzeugt, woraus wiederum das Rippeldetektormodul 25 jeweils bei Detektion eines Stromrippels einen Detektionspuls S erzeugt. In dem wiederum nachgeschalteten Rippelabstandserfassungsmodul 27 werden auf die zuvor beschriebene Weise für jeden Referenz-Stellvorgang die Kennvariablen x1 bis x4 ermittelt. Diese Kennvariablen x1 bis x4 werden in einer Datenbank 34 abgelegt.In the course of the optimization program 33 The optimization procedure is carried out according to 5 during each reference setting operation by means of the motor model 23 from the measured value I of the motor current and the measured operating voltage U b, the mutual induction voltage U bemf calculated. In the downstream filter module 24 In turn, the ripple signal R is generated from the mutual induction voltage U bemf , from which in turn the rib detector module 25 each detection of a current ripple generates a detection pulse S. In the turn downstream ripple distance detection module 27 In the manner described above, the characteristic variables x 1 to x 4 are determined for each reference setting process. These variables x 1 to x 4 are stored in a database 34 stored.

Mittels eines Flankendetektionsmodul 35 ermittelt das Optimierungsprogramm 33 parallel hierzu aus dem Hall-Signal UH die Anzahl der (ansteigenden und abstei genden) Flanken des Hall-Signals UH während der Freilaufphase 21 eines jeden Referenz-Stellvorgangs und gibt diese Größe als Messwert Δy'.By means of an edge detection module 35 determines the optimizer 33 parallel to this from the Hall signal U H, the number of (rising and abstei ing) flanks of the Hall signal U H during the freewheeling phase 21 of each reference setting operation and outputs this quantity as measured value Δy '.

In bevorzugter Ausbildung der Referenz-Stelleinrichtung 1' hat der Ringmagnet 31 eine Polzahl, die der Anzahl der Stromrippel pro Volldrehung des Stellmotors 3' entspricht. Die Messeinrichtung 30 erzeugt damit ein Hallsignal UH, das pro Volldrehung des Stellmotors 3' eine der Anzahl der Stromrippel entsprechende Anzahl von Flanken aufweist (2). Der von dem Flankendetektionsmodul 35 durch Zählung der Flankenwechsel ermittelte Messwert Δz' entspricht somit direkt der für einen bestimmten Stellweg zu erwartenden Anzahl von Stromrippeln. In alternativer Ausführung hat der Ringmagnet 31 eine gegenüber der Anzahl der Stromrippel pro Volldrehung doppelte Polzahl. In diesem Fall zählt das Flankendetektionsmodul 35 nur die ansteigenden Flanken des Hall-Signals UH.In a preferred embodiment of the reference adjusting device 1' has the ring magnet 31 a pole number that is the number of current ripples per full turn of the servomotor 3 ' equivalent. The measuring device 30 thus generates a Hall signal U H , the per full rotation of the servomotor 3 ' has a number of edges corresponding to the number of current ripples ( 2 ). The from the edge detection module 35 By measuring the edge change determined measured value Δz 'thus corresponds directly to the expected number of current ripple for a given travel. In an alternative embodiment, the ring magnet has 31 a twice the number of poles compared to the number of current ripples per full turn. In this case, the edge detection module counts 35 only the rising edges of the Hall signal U H.

Der Messwert Δz', der somit – genauso wie das Interpolationsergebnis Δz ein Maß für den Freilaufstellweg darstellt, wird für jeden Referenz-Stellvorgang in der Datenbank 34 abgelegt.The measured value .DELTA.z ', which thus - as well as the interpolation result .DELTA.z represents a measure of the freewheeling travel - is in the database for each reference setting process 34 stored.

In der Datenbank 34 werden für den nachfolgenden Optimierungsprozess die Referenz-Beträge der Kennvariablen x1 bis x4 sowie die Messwerte Δz' von mindestens 10.000 Referenz-Stellvorgängen gesammelt.In the database 34 For the subsequent optimization process, the reference amounts of the characteristic variables x 1 to x 4 and the measured values Δz 'of at least 10,000 reference setting processes are collected.

Diese Daten werden anschließend einem Optimierungsmodul 36 zugeführt, das den eigentlichen Optimierungsprozess durchführt.This data is then an optimization module 36 fed, which performs the actual optimization process.

Das Optimierungsmodul 36 berechnet unter Rückgriff auf das Interpolationsmodul 28 anhand der für jeden Referenz-Stellvorgang erfassten Referenz-Beträge der Kennvariablen x1 bis x4 das Extrapolationsergebnis Δy, wobei es einen Schätzwert θ' für den Parametersatz θ vorgibt. Anschließend bildet das Optimierungsmodul 36 für jeden Referenz-Stellvorgang den Fehler Δy–Δy' des Extrapolationsergebnisses Δy zu dem Messwert Δy' und summiert die quadrierte Fehlerdifferenz auf: E = Σ(Δy(θ') – Δy)2 Glg. 5 The optimization module 36 calculated using the interpolation module 28 based on the reference amounts of the characteristic variable x 1 to x 4 detected for each reference setting process, the extrapolation result Δy, wherein it specifies an estimated value θ 'for the parameter set θ. Subsequently, the optimization module forms 36 for each reference setting process the error Δy-Δy 'of the extrapolation result Δy to the measured value Δy' and sums the squared error difference on: E = Σ (Δy (θ ') -Δy) 2 Eq. 5

Die Größe E bezeichnet hierbei den Gesamtfehler der Optimierung. Die Summe Σ läuft bevorzugt über alle in der Datenbank 34 erfassten Referenz-Stellvorgänge, zumindest aber über eine Auswahl aus diesen Referenz-Stellvorgängen.The size E denotes the total error of the optimization. The sum Σ preferably runs over all in the database 34 detected reference actuators, but at least via a selection of these reference actuations.

Das Optimierungsmodul 36 wiederholt die Fehlersummenbildung gemäß iterativ, wobei sie durch Veränderung des Vorschlagwertes θ' den Gesamtfehler E bis zum Erreichen eines Konvergenzkriteriums minimiert. Für diese Minimierung nutzt das Optimierungsmodul 36 insbesondere ein gängiges Fehlerminimierungsverfahren, insbesondere den sogenannten Levenberg-Marquardt-Algorithmus.The optimization module 36 iteratively repeats the error summation, minimizing the total error E until a convergence criterion is reached by changing the default value θ '. The optimization module uses this minimization 36 in particular a common error minimization method, in particular the so-called Levenberg-Marquardt algorithm.

Sobald das Konvergenzkriterium erreicht ist, bricht das Optimierungsmodul 36 die Optimierung ab und gibt den letzten Vorschlagswert θ' als endgültigen Parametersatz θ aus. Dieser Parametersatz θ wird dann in der Steuereinheit 10 der oder jeden Betriebs-Stelleinrichtung 1 für die Durchführung des im Zusammenhang mit 3 beschriebenen Interpolationsverfahrens hinterlegt.Once the convergence criterion is reached, the optimizer breaks 36 the optimization and outputs the last suggested value θ 'as the final parameter set θ. This parameter set θ is then in the control unit 10 the or each operating device 1 for carrying out the related 3 deposited interpolation method.

11
(Betriebs-)Stelleinrichtung(Operating) actuator
1'1'
Referenz-StelleinrichtungReference setting device
2, 2'2, 2 '
Fahrzeugscheibevehicle window
3, 3'3, 3 '
Stellmotorservomotor
4, 4'4, 4 '
Stellmechanikactuating mechanism
5, 5'5, 5 '
Stellbereichrange
6, 6'6 6 '
Öffnungsstellungopen position
7, 7'7, 7 '
Schließstellungclosed position
8, 8'8th, 8th'
Antriebswelledrive shaft
9, 9'9 9 '
Getriebetransmission
10, 10'10 10 '
Steuereinheitcontrol unit
11, 11'11 11 '
Relaisrelay
12, 12'12 12 '
Relaisrelay
13a, 13a'13a, 13a '
Strommesserammeter
13b, 13b'13b, 13b '
Strommesserammeter
1414
Steuerprogrammcontrol program
2020
GleichgewichtsphaseEquilibrium phase
2121
FreilaufphaseFreewheeling phase
2222
Bremsphasebraking phase
2323
Motormodellengine model
2424
Filtermodulfilter module
2525
RippeldetektormodulRipple detector module
2626
RippelzählermodulRipple counter module
2727
RippelabstandserfassungmodulRippel distance detection module
2828
Interpolationsmodulinterpolation
2929
StellpositionsermittlungsmodulSetting position determination module
3030
Messeinrichtungmeasuring device
3131
Ringmagnetring magnet
3232
Hall-SensorHall sensor
3333
Optimierungsprogrammoptimization program
3434
DatenbankDatabase
3535
FlankendetektionsmodulEdge detection module
3636
Optimierungsmodul Parametersatzoptimization module parameter set
θ'θ '
Vorschlagswertdefault value
ΔzAz
Interpolationsergebnisinterpolation
Δz'Az '
Messwertreading
ri i
Stromrippel (i = –3, –2, –1, 1, 2)current ripple (i = -3, -2, -1, 1, 2)
tt
ZeitTime
xi x i
Kennvariable (i = 1, 2, 3, 4)characteristic variable (i = 1, 2, 3, 4)
yy
RippelanzahlRippel number
z, z'z, z '
Stellpositionsetting position
FF
Interpolationsfunktioninterpolation
I, I1, I2 I, I 1 , I 2
Messwert (der Motorstromstärke)reading (the motor current strength)
MM
MasseDimensions
RR
Rippelsignalripple signal
SS
Detektionspulsdetection pulse
Ub U b
Betriebsspannungoperating voltage
Ubemf U bemf
GegeninduktionsspannungEmf
UH U H
Hall-SignalHall signal

Claims (10)

Verfahren zur Ermittlung von Parametern (a, b, c, d, e, f, g) einer Interpolationsfunktion (F), die in Abhängigkeit einer Anzahl von Kennvariablen (x1, x2, x3, x4) des zeitlichen Verlaufs einer Motorstromgröße (Ubemf) einer motorischen Stelleinrichtung (1) für ein Kraftfahrzeug als Interpolationsergebnis (Δy) ein Maß für den innerhalb der Freilaufphase (21) eines Stellvorgangs zurückgelegten Stellweg ermittelt, – bei welchem mittels mindestens einer Referenz-Stelleinrichtung (1') eine Vielzahl von Referenz-Stellvorgängen durchgeführt werden, – bei welchem für jeden Referenz-Stellvorgang der zeitliche Verlauf der Motorstromgröße (Ubemf) erfasst, und aus diesem für jede Kennvariable (x1, x2, x3, x4) ein Referenz-Betrag ermittelt werden, – bei welchem für jeden Referenz-Stellvorgang unabhängig von der Motorstromgröße (Ubemf) ein Messwert (Δy') des innerhalb der jeweiligen Freilaufphase (21) zurückgelegten Stellwegs erfasst wird, und – bei welchem die Parameter (a, b, c, d, e, f, g) der Interpolationsfunktion (F) unter Berücksichtigung der für eine Auswahl von Referenz-Stellvorgängen erfassten Referenz-Beträge und des jeweils zugehörigen Messwerts (Δy') mittels eines Optimierungsalgorithmus bestimmt werden.Method for determining parameters (a, b, c, d, e, f, g) of an interpolation function (F) which depend on a number of characteristic variables (x 1 , x 2 , x 3 , x 4 ) of the time course of a Motor current size (U bemf ) of a motorized actuating device ( 1 ) for a motor vehicle as interpolation result (Δy) a measure of the within the freewheeling phase ( 21 ) of a setting operation, - in which by means of at least one reference setting device ( 1' a plurality of reference setting operations are carried out, in which the time profile of the motor current quantity (U bemf ) is detected for each reference setting operation , and from this a reference for each characteristic variable (x 1 , x 2 , x 3 , x 4 ) Be determined - at which for each reference setting process, regardless of the motor current size (U bemf ) a measured value (Δy ') of within the respective freewheeling phase ( 21 ) is detected, and - in which the parameters (a, b, c, d, e, f, g) of the interpolation function (F) taking into account the reference amounts detected for a selection of reference actuations and the respectively associated Measured value (Δy ') can be determined by means of an optimization algorithm. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem die Parameter (a, b, c, d, e, f, g) der Interpolationsfunktion (F) mithilfe des Optimierungsalgorithmus derart bestimmt werden, dass der quadrierte Fehler des Interpolationsergebnisses (Δy) im Vergleich zu dem Messwert (Δy') in Summe über die Auswahl von Referenz-Stellvorgängen minimiert ist.The method of claim 1, wherein the parameters (a, b, c, d, e, f, g) of the interpolation function (F) using the Optimization algorithm be determined such that the squared Error of the interpolation result (Δy) compared to the measured value (Δy ') in total over the Selection of reference settings is minimized. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem als Kennvariablen das Zeitintervall (x1) zwischen dem letzten Stromrippel (r–1) vor der Freilaufphase (21) und dem ersten Stromrippel (r1) nach der Freilaufphase (21) sowie mindestens ein Zeitintervall (x2, x3, x4) zwischen zwei der Freilaufphase (21) vorausgehenden und/oder zwei der Freilaufphase (21) nachfolgenden Stromrippeln (r–3, r–2, –r–1, r1, r2) herangezogen werden.Method according to Claim 1 or 2, in which the time interval (x 1 ) between the last current ripple (r -1 ) before the free-running phase (x 1 ) is used as the characteristic variable ( 21 ) and the first current ripple (r 1 ) after the freewheeling phase ( 21 ) and at least one time interval (x 2 , x 3 , x 4 ) between two of the freewheeling phase ( 21 ) preceding and / or two of the freewheeling phase ( 21 ) subsequent current ripples (r -3 , r -2 , -r -1 , r 1 , r 2 ) are used. Verfahren nach Anspruch 3, bei welchem eine Interpolationsfunktion (F) der Form
Figure 00240001
herangezogen wird, wobei Δy das Interpolationsergebnis bezeichnet, x1 bis x4 folgende Kennvariablen bezeichnen: – x1: Zeitintervall zwischen dem letzten Stromrippel (r–1) vor der Freilaufphase (21) und dem ersten Stromrippel (r1) nach der Freilaufphase (21) – x2: Zeitintervall zwischen dem ersten Stromrippel (r1) und dem zweiten Stromrippel (r2) nach der Freilaufphase (21) – x3: Zeitintervall zwischen dem zweitletzten Stromrippel (r–2) und dem letzten Stromrippel (r–1) vor der Freilaufphase (21) – x4: Zeitintervall zwischen dem drittletzten Stromrippel (r–3) und zweitletzten Stromrippel (r–2) vor der Freilaufphase (21), und wobei θ = (a, b, c, d, e, f, g) einen Satz von Parametern a, b, c, d, e, f, g bezeichnet.Method according to Claim 3, in which an interpolation function (F) of the form
Figure 00240001
where Δy denotes the interpolation result, x 1 to x 4 denote the following characteristic variables: - x 1 : time interval between the last current ripple (r -1 ) before the free-running phase ( 21 ) and the first current ripple (r 1 ) after the freewheeling phase ( 21 ) - x 2 : time interval between the first current ripple (r 1 ) and the second current ripple (r 2 ) after the free-running phase ( 21 ) - x 3 : time interval between the second last current ripple (r -2 ) and the last current ripple (r -1 ) before the free-running phase ( 21 ) - x 4 : time interval between the third last current ripple (r -3 ) and the second last current ripple (r -2 ) before the free-running phase ( 21 ), and where θ = (a, b, c, d, e, f, g) denotes a set of parameters a, b, c, d, e, f, g. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei welchem die Referenz-Stellvorgänge zumindest teilweise unter unterschiedlichen Betriebsbedingungen, insbesondere unterschiedlicher Umgebungstemperatur, unterschiedlicher Luftfeuchtigkeit, unterschiedlicher Last, unterschiedlicher Betriebsspannung, unterschiedlicher Standzeit und/oder unterschiedlichem Betriebsalter der Referenz-Stelleinrichtung durchgeführt werden.Method according to one of claims 1 to 4, wherein the Reference actuating processes at least partially under different operating conditions, especially different ambient temperature, different Humidity, different load, different operating voltage, different life and / or different age the reference actuator are performed. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei welchem als Motorstromgröße (Ubemf) die mittels eines numerischen Motormodells (23) anhand der Motorstromstärke (I) und der Betriebsspannung (Ub) ermittelte Gegeninduktionsspannung (Ubemf) herangezogen wird.Method according to one of Claims 1 to 5, in which the motor current quantity (U bemf ) is determined by means of a numerical motor model ( 23 ) based on the motor current (I) and the operating voltage (U b ) determined counter-induction voltage (U bemf ) is used. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei welchem der Messwert (Δy') des während der Freilaufphase (21) zurückgelegten Stellwegs mittels eines Hallsensors (32) erfasst wird, der mit einem mit einer Antriebswelle (8') der Referenz-Stelleinrichtung (1') gekoppelten Ringmagneten (31) zusammenwirkt.Method according to one of claims 1 to 6, wherein the measured value (Δy ') of the during the freewheeling phase ( 21 ) traveled by means of a Hall sensor ( 32 ), which is connected to one with a drive shaft ( 8th' ) of the reference actuator ( 1' ) coupled ring magnets ( 31 ) cooperates. Verfahren nach Anspruch 7, bei welchem die Polzahl des Ringmagneten (31) derart gewählt wird, dass sie ein ganzzahliges Vielfaches der Anzahl der Stromrippel der Motorstromgröße (Ubemf) pro Motorvolldrehung ist.Method according to Claim 7, in which the number of poles of the ring magnet ( 31 ) is selected such that it is an integer multiple of the number of current ripple of the motor current magnitude (U bemf ) per full motor rotation . Verfahren zur Ermittlung der Stellposition (z) einer motorischen Stelleinrichtung (1) für ein Kraftfahrzeug, – bei welchem in einer zeitlichen Umgebung einer Freilaufphase (21) eines Stellvorgangs der zeitliche Verlauf einer Motorstromgröße (Ubemf) erfasst wird, – bei welchem aus diesem Verlauf der jeweilige Betrag einer Anzahl von vorgegebenen Kennvariablen (x1, x2, x3, x4) einer vorgegebenen Interpolationsfunktion (F) ermittelt wird, und – bei welchem mittels der Interpolationsfunktion (F) in Abhängigkeit dieser Kennvariablen (x1, x2, x3, x4) als Interpolationsergebnis (Δy) ein Maß für den innerhalb der Freilaufphase (21) zurückgelegten Stellweg ermittelt wird, wobei die Interpolationsfunktion (F) durch Parameter (a, b, c, d, e, f, g) bestimmt wird, die nach dem Verfahren einem der Ansprüche 1 bis 8 ermittelt wurden.Method for determining the setting position (z) of a motorized actuating device ( 1 ) for a motor vehicle, - in which in a temporal environment of a freewheeling phase ( 21 ) of a setting process, the time profile of a motor current quantity (U bemf ) is detected, - in which from this curve, the respective amount of a number of predetermined characteristic variables (x 1 , x 2 , x 3 , x 4 ) of a predetermined interpolation function (F) is determined , and - in which by means of the interpolation function (F) as a function of these characteristic variables (x 1 , x 2 , x 3 , x 4 ) as the result of interpolation (Δy) a measure of the within the freewheeling phase ( 21 ) is determined, wherein the interpolation function (F) by parameters (a, b, c, d, e, f, g) is determined, which were determined according to the method of one of claims 1 to 8. Stelleinrichtung (1) für ein Kraftfahrzeug mit einem elektrischen Stellmotor (3) sowie mit einer Steuereinheit (10) zur Ansteuerung des Stellmotors (3), die zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 9 eingerichtet ist.Adjusting device ( 1 ) for a motor vehicle with an electric servomotor ( 3 ) and with a control unit ( 10 ) for controlling the servomotor ( 3 ), which is set up for carrying out the method according to claim 9.
DE102009019183.6A 2009-04-28 2009-04-28 Interpolation method for bridging the free-running phase of a setting process Expired - Fee Related DE102009019183B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009019183.6A DE102009019183B4 (en) 2009-04-28 2009-04-28 Interpolation method for bridging the free-running phase of a setting process

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009019183.6A DE102009019183B4 (en) 2009-04-28 2009-04-28 Interpolation method for bridging the free-running phase of a setting process

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102009019183A1 true DE102009019183A1 (en) 2010-11-04
DE102009019183B4 DE102009019183B4 (en) 2017-05-18

Family

ID=42813663

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102009019183.6A Expired - Fee Related DE102009019183B4 (en) 2009-04-28 2009-04-28 Interpolation method for bridging the free-running phase of a setting process

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102009019183B4 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017198381A1 (en) * 2016-05-20 2017-11-23 Robert Bosch Gmbh Ascertaining freewheel phases of an electric machine coupled to an internal combustion engine by a freewheel
CN109814404A (en) * 2019-01-22 2019-05-28 东风航盛（武汉）汽车控制系统有限公司 The assemblage on-orbit calibration system and scaling method of entire car controller

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10028037A1 (en) * 2000-06-06 2001-12-13 Kostal Leopold Gmbh & Co Kg Determining the rotating position of the rotor of a DC motor, involves determining current ripple to be expected during slowdown of rotor of DC motor

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69927459T2 (en) * 1998-10-29 2006-06-22 Aisin Seiki K.K., Kariya Control device for movable part

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10028037A1 (en) * 2000-06-06 2001-12-13 Kostal Leopold Gmbh & Co Kg Determining the rotating position of the rotor of a DC motor, involves determining current ripple to be expected during slowdown of rotor of DC motor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017198381A1 (en) * 2016-05-20 2017-11-23 Robert Bosch Gmbh Ascertaining freewheel phases of an electric machine coupled to an internal combustion engine by a freewheel
CN109814404A (en) * 2019-01-22 2019-05-28 东风航盛（武汉）汽车控制系统有限公司 The assemblage on-orbit calibration system and scaling method of entire car controller

Also Published As

Publication number Publication date
DE102009019183B4 (en) 2017-05-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19710338C2 (en) Method for controlling the closing process of locking devices with at least one electromotive part
DE19916400C1 (en) Method for regulating motor-driven adjustment devices in motor vehicles
EP2409396B1 (en) Correction of counting errors upon evaluation of current ripples in a dc motor
EP1872466B1 (en) Method for determining the position of a rotor of an electric motor without sensors
DE102010017835B4 (en) Method for processing an engine size of a DC motor of a motor vehicle actuator and adjusting device therefor
WO2013029751A1 (en) Method and device for monitoring a drive unit, especially of a window lifter, comprising a rotating drive motor
DE19840163A1 (en) Drive device and method for adjusting a vehicle part
EP2342790A1 (en) Method and device for activating monitoring by a jamming protection function in an electrical closing system
DE102012008235B4 (en) Precise positioning detection in a motor-driven vehicle part
WO2010124927A2 (en) Method and device for detecting an entrapment situation
DE202006008465U1 (en) Control device and adjustment system of a motor vehicle
DE4315637C2 (en) Method for recognizing the position and the direction of movement of a movably mounted part
WO2009053138A1 (en) Method and device for increasing the precision of the position determination of a motor-driven closure element of a vehicle
DE19633941C2 (en) Actuator, in particular electric motor gear drive
DE102006059145B4 (en) Method and device for determining a driving force derived from an electric motor
DE102011107866A1 (en) Method for operating a building closure
WO2009065699A2 (en) Method and device for determining the position of a mobile closing part of a vehicle
DE102006049123B4 (en) Method for determining the rotational position of the rotor of a mechanically commutated DC servomotor
DE102009019183B4 (en) Interpolation method for bridging the free-running phase of a setting process
DE102018108473A1 (en) Method for controlling a drive arrangement for a flap of a motor vehicle
WO2000014844A1 (en) Drive device and method for moving a vehicle part
DE102010009165A1 (en) Method for recognizing operating mode of door or gate control system or door or gate drive, involves driving door or gate element by electrically operated drive unit through traveling path
DE102016205325A1 (en) Adjusting device for an adjustable vehicle part and method for operating such
DE102019100543A1 (en) Method for controlling a drive arrangement for a flap of a motor vehicle
DE102011013419B4 (en) Method for determining the position of an element driven by the drive shaft of a DC motor

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: BROSE FAHRZEUGTEILE GMBH & CO. KOMMANDITGESELL, DE

Free format text: FORMER OWNER: BROSE FAHRZEUGTEILE GMBH & CO. KOMMANDITGESELLSCHAFT, HALLSTADT, 96103 HALLSTADT, DE

R082 Change of representative

Representative=s name: FDST PATENTANWAELTE FREIER DOERR STAMMLER TSCH, DE

R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee