DE102018108162A1

DE102018108162A1 - Stellvorrichtung und Verfahren zur Steuerung einer Stellvorrichtung

Info

Publication number: DE102018108162A1
Application number: DE102018108162.6A
Authority: DE
Inventors: Mario Ruoff; Sebastian Riemer
Original assignee: MinebeaMitsumi Inc
Current assignee: MinebeaMitsumi Inc
Priority date: 2018-04-06
Filing date: 2018-04-06
Publication date: 2019-10-10

Abstract

Die Erfindung sieht ein Verfahren zur Steuerung einer Stellvorrichtung und eine Stellvorrichtung vor, welche einen Antriebsmotor und ein von dem Antriebsmotor angetriebenes Stellsystem mit einem ersten Körper und einem zweiten Körper aufweist. Der zweite Körper hat eine Kontaktfläche, und die Kontaktfläche hat einen Teilbereich mit verändertem mechanischem Widerstand an einer definierten Position. Der Antriebsmotor wird angesteuert, um den ersten Körper relativ zu dem zweiten Körper zu bewegen, wobei der erste Körper entlang der Kontaktfläche des zweiten Körpers gleitet. Der Motorparameters des Antriebsmotors, der von einem Betriebsparameter, wie Motorstrom oder Drehmoment, abhängig ist, wird erfasst, und auf der Basis des Motorparameters wird erkannt, dass der erste Körper sich an dem Teilbereich der Kontaktfläche mit verändertem mechanischem Widerstand befindet

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Stellvorrichtung und eine Stellvorrichtung, in der ein Antriebsmotor ein Stellsystem antreibt, um einen ersten Körper relativ zu einem zweiten Körper zu bewegen, wobei der erste Körper entlang einer Kontaktfläche des zweiten Körpers gleitet.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Stellvorrichtungen werden in Kraftfahrzeugen eingesetzt, beispielsweise zur Verstellung von Fahrzeugteilen, wie verstellbare Klappen von Klimaanlagen, Klappen und Rollos aerodynamischer Verschlusssysteme, verstellbare Spiegel, Fahrzeugsitze, Fahrzeugscheiben, Scheibenwischer oder Schiebedächer. Stellvorrichtung können auch in einer Vielzahl anderer Bereiche eingesetzt werden, beispielsweise zum Verstellen von Jalousien oder anderer Smart-Home-Einrichtungen, oder in industriellen Anwendungen, wie zum Verstellen von Roboterarmen, Fördereinrichtungen und Produktionsanlagen. Die Stellvorrichtungen enthalten in der Regel einen elektromotorischen Stellantrieb mit einem Antriebsmotor und einem Getriebe und eine Stellmechanik zum Übertragen der Antriebskraft auf ein Stellelement, das die Stellbewegung auf einen zu verstellenden Körper überträgt.
Die Erfindung ist im Folgenden anhand des Beispiels einer Stellvorrichtung für ein Rollo, als ein Beispiel eines zu verstellenden Körpers, beschrieben, wobei das Rollo Teil eines aerodynamischen Verschlusssystems eines Kraftfahrzeugs sein kann und dazu dient, zur Verbesserung des Cw-Wertes des Fahrzeugs eine Öffnung in der Fahrzeugoberfläche zu verschließen. Die Grundsätze der Erfindung sind jedoch in entsprechender Weise auch auf andere Anwendungen übertragbar.
Der Betrieb der Stellvorrichtung beruht unter anderem auf der Kenntnis der aktuellen Position des Rollos, welches zwischen zwei Endpositionen stufenlos oder in diskreten Schritten verfahrbar ist. Die Endpositionen können durch mechanische Endanschläge definiert sein. Zur erstmaligen Erfassung der Position des Rollos, beispielsweise nach der Montage des Rollos, nach einem Reset der Fahrzeugelektronik oder nach einem Neustart, kann eine Referenzfahrt durchgeführt werden, indem die beiden mechanischem Endanschläge des Rollos, entsprechend einer vollständig geöffneten und einer vollständig geschlossenen Position angefahren und dadurch der maximale Verstellbereich bestimmt wird. Die aktuelle Position des Rollos kann dann jeweils relativ zu den so bestimmten Endpositionen ermittelt werden.
Das Anfahren der Endanschläge stellt für die mechanischen Komponenten des Rollos und für den Stellantrieb eine hohe mechanische Belastung dar, die möglichst reduziert werden sollte. Außerdem erhöht sich beim Anfahren der Endanschläge das Drehmoment und somit der Motorstrom, wodurch die Energieaufnahme der Stellvorrichtung insgesamt erhöht wird. Die Positionsbestimmung des Rollos sollte daher mit einem Minimum an Referenzfahrten möglich sein.
Eine Positionsbestimmung ohne oder weitgehend ohne Anfahrt der Endpositionen könnte durch Verwenden eines Absolut-Positionsgebers realisiert werden. Dies erfordert jedoch den Einsatz entsprechender Sensorik, wie Hall-Sensoren oder optische Codierer, wodurch sich die Kosten der Stellvorrichtung erhöhen würden.
Aus der Druckschrift DE 102013225629 B3 ist Stellsystem in Form eines Luftleitsystems mit einer Diagnoseeinrichtung, einer Trägerstruktur mit einer Verschlusselement-Anordnung zum Regeln des Luftdurchsatzes, sowie einer Antriebsvorrichtung zur Verstellung der Verschlusselement-Anordnung bekannt, wobei mindestens einem Verschlusselement der Verschlusselement-Anordnung ein Widerstandselement zugeordnet ist, welches dazu ausgebildet ist, das zur Verstellung der Verschlusselement-Anordnung erforderliche Drehmoment oder eine hierzu erforderliche Kraft in einer vorgegebenen Phase der Verstellbewegung vorübergehend zu verändern. Zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit des Luftleitsystems ist es dabei vorgesehen, dass die Diagnoseeinrichtung zur Erfassung von Informationen über den Zustand der Verschlusselement-Anordnung eine Betriebsgröße der Antriebsanordnung erfasst und über eine Schnittstellte die erfassten Daten an eine weitere Einrichtung übermittelt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das aus dem Stand der Technik bekannte Stellsystem zu verbessern und ein Verfahren zur Steuerung einer Stellvorrichtung und eine Stellvorrichtung anzugeben, die eine Positionsbestimmung eines zu verstellen Körpers bei minimaler Belastung des Stellsystems erlauben.
ABRISS DER ERFINDUNG
Diese Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen definierte Erfindung gelöst.
Die Erfindung sieht ein Verfahren zur Steuerung einer Stellvorrichtung vor, welche einen Antriebsmotor und ein von dem Antriebsmotor angetriebenes Stellsystem mit einem ersten Körper und einem zweiten Körper aufweist. Der erste Körper kann zum Beispiel ein beweglicher Stellkörper sein und der zweite Körper kann ein feststehender Führungskörpers sein. In einem speziellen Beispiel kann zum Beispiel der zweite Körper eine Führungsschiene sein, und der erste Körper ist eine Leiste eines Rollos, die in der Führungsschiene geführt ist. Der zweite Körper weist eine Kontaktfläche auf und die Kontaktfläche hat einen Teilbereich mit verändertem mechanischem Widerstand an einer definierten Position. Der Teilbereich mit verändertem mechanischem Widerstand ist im Folgenden auch als „Lastprofil“ bezeichnet.
Das Verfahren umfasst das Ansteuern des Antriebsmotors, um den ersten Körper relativ zu dem zweiten Körper zu bewegen, wobei sich der erste Körper entlang der Kontaktfläche des zweiten Körpers bewegt, und das Erfassen eines Motorparameters des Antriebsmotors, der von einem Betriebsparameter, wie Motorstrom oder Drehmoment, abhängig ist. Dabei kann es insbesondere vorgesehen sein, dass der erste Körper entlang der Kontaktfläche des zweiten Körpers gleitet. Auf der Basis des Motorparameters kann erkannt werden, dass der erste Körper sich in dem Bereich des Lastprofils befindet. Somit kann eine Bestimmung der Position des ersten Körpers relativ zu dem zweiten Körper in Bezug auf das Lastprofil erfolgen. Der Stellantrieb kann die Relativposition der beiden Körper zueinander, also beispielsweise eines Rollos relativ zu seiner Führungsschiene, an dem Lastprofil ausrichten, ohne eine Referenzfahrt gegen die Endanschläge durchführen zu müssen.
Der Motorparameter, der erfasst wird, kann beispielsweise ein veränderter Motorstrom I oder ein verändertes Drehmoment M sein, der/das auftritt, wenn der erste Körper sich entlang der Kontaktfläche des zweiten Körpers und über das Lastprofil bewegt. Das Lastprofil erzeugt mit anderen Worten eine Veränderung der Last an dem Antriebsmotor.
Die Kontaktfläche kann auch mehrere, zum Beispiel zwei Teilbereiche mit verändertem mechanischem Widerstand an benachbarten Positionen aufweisen, um ein Lastprofil zu bilden, wobei durch die Länge und/oder den Abstand der mehreren Teilbereiche eine definiert Position codiert wird. Ein oder mehrere Lastprofile können beispielsweise in definiertem Abstand zu Endpositionen des Stellsystems angeordnet sein. Aufgrund eines Änderungsprofils des Motorparameters kann dann erkannt werden, dass der erste Körper sich einer der Endpositionen des Stellsystems annähert. Auch Zwischenpositionen können durch ein Lastprofil codiert werden. Lastprofile mit mehreren Teilbereichen können insbesondere wenigstens einen als Informations-Profil ausgebildeten Teilbereich und wenigstens ein Initialisierungs-Profil aufweisen. Die Initialisierungs-Profile der Lastprofile an verschiedenen Positionen entlang des Verstellweges können alle gleich ausgebildet sein. Die Änderung des Motorparameters aufgrund des Initialisierungs-Profils kann somit dazu verwendet werden, das Anfahren eines Lastprofils zu erkennen. Ferner kann für diese Erkennung alternativ oder zusätzlich auch der Abstand des Initialisierungs-Profils zum Informations-Profil verwendet werden.
Das Stellsystem kann so gesteuert werden, dass dann, wenn erkannt wird, dass sich der erste Körper einer Endposition des Stellsystems annähert, die Bewegung des ersten Körpers relativ zum zweiten Körper gestoppt wird, bevor der erste Körper die Endposition erreicht. Beispielsweise kann dann, wenn erkannt wird, dass sich der erste Körper einer Endposition des Stellsystems annähert, die Bewegung des ersten Körpers relativ zum zweiten Körper in einem Bereich zwischen dem Lastprofil und der Endposition gestoppt werden. So kann verhindert werden, dass das Stellsystem den zu verstellenden Körper, also zum Beispiel das Rollo, gegen Endanschläge fährt. Alternativ kann es vorgesehen sein, dass der Endanschlag wenigstens mit einem reduzierten Drehmoment und/oder einem reduzierten Drehmomentgrenzwert anfährt. Somit werden auch Belastungen der mechanischen Teile der Stellvorrichtung, einschließlich Getriebe, und des Stellsystems oder der Stellmechanik, und eine erhöhte Stromaufnahme vermieden oder wenigstens reduziert, die üblicherweise mit dem Anfahren der Endanschläge einhergehen. Ferner können dadurch negative akustische Effekte vermieden oder reduziert werden. Das Verhindern einer erhöhten Stromaufnahme stellt sich insbesondere auch bezüglich der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) als besonders vorteilhaft heraus. Zusätzlich kann es in allen Ausgestaltungen vorgesehen sein, dass der erste Körper im Bereich der Endanschläge mit einer reduzierten Geschwindigkeit bewegt wird.
Wenn das Lastprofil mehrere Teilbereiche mit verändertem mechanischen Widerstand aufweist, werden dann, wenn der erste Körper sich relativ zu dem zweiten Körper durch die Teilbereiche bewegt, entsprechend unterschiedliche Änderungen des Motorparameters erfasst. Die Änderungen können sich beispielsweise hinsichtlich der Dauer oder der Amplitude der Änderung des Motorparameters unterscheiden. Durch unterschiedliche Lastprofile können verschiedene Positionen codiert und erkannt werden.
Die Teilbereiche mit verändertem mechanischem Widerstand können Teilbereiche der Kontaktfläche sein, in denen der Reibungswiderstand zwischen dem ersten und dem zweiten Körper höher ist als in anderen Bereichen der Kontaktfläche. Dadurch wird, wenn sich der erste Körper entlang des zweiten Körpers durch einen entsprechenden Teilbereich bewegt, ein erhöhter Reibungswiderstand zwischen diesen erzeugt, was in einer entsprechenden Erhöhung des Drehmoments M und somit des Motorstroms I des Antriebsmotors resultiert. Die Erhöhung des Motorstroms I kann zur Positionserfassung ausgewertet werden. Auch eine Verringerung des Reibungswiderstandes kann ein Lastprofil bilden.
Die erfassten Positionen können mit dem Antriebsmotor vorliegenden Daten bezüglich der Verstellpositionen und des Verstellweges verglichen und somit zum Rekalibrieren des Antriebsmotor verwendet werden. Dadurch können auch Zwischenpositionen, denen kein Lastprofil zugeordnet ist, genauer bestimmt oder korrigiert werden. Folglich können dadurch die Zielpositionen von Verstellvorgängen genauer angefahren werden.
Die Teilbereiche können ferner eine Substruktur tragen. Beispielsweise kann ein Teilbereich durch eine Erhebung realisiert sein, wobei die Erhebung ihrerseits Vertiefungen oder Erhebungen hat. Die Substruktur kann periodisch sein, wobei unterschiedliche Lastprofile unterschiedliche Perioden aufweisen können oder unterschiedlich geformte Substrukturen aufweisen können. Somit können Lastprofile ausgebildet sein, die Teilbereiche und/oder Substrukturen aufweisen, wobei zusätzlich auch unterschiedliche Reibungswiderstände zwischen den Teilbereichen und/oder zwischen versetzt angeordneten Lastprofilen zur PositionsCodierung ausgebildet sein können.
Ferner kann es vorgesehen sein, dass zum Erkennen eines Teilbereichs und/oder Lastprofils der erfasste Motorparameter mit einem Erwartungsbereich des Motorparameters verglichen wird. Vorzugsweise wird der Erwartungsbereich des Motorparameters dynamisch ermittelt. Insbesondere kann es dazu vorgesehen sein, den Erwartungsbereich des Motorparameters relativ zu mindestens einem zuvor detektierten Wert des Motorparameters festzulegen.
In manchen Weiterbildungen der Erfindung ist dabei vorgesehen, dass zum Erkennen und/oder Auswerten eines Teilbereichs oder Lastprofils der aktuelle Motorstrom I und/oder das aktuelle Drehmoment M erfasst wird und mit einem zuvor detektierten Motorstrom I_o , beziehungsweise Drehmoment M_o , verglichen wird. Die im Folgenden beschriebenen Möglichkeiten zur Erkennung/Auswertung werden teilweise anhand einer Auswertung des Motorstroms I und teilweise anhand der Auswertung des Drehmomentes M ausgeführt, können aber in analoger Weise auf eine Auswertung der jeweils anderen Größe verstanden werden. Anstelle des Motorstroms I oder Drehmomentes M können alternativ auch deren zeitliche Ableitungen betrachtet werden, wobei selbstverständlich auch die jeweilige Größe und deren zeitliche Ableitung kombiniert oder Ableitungen höherer Ordnung betrachtet werden können. Die Erkennung/Auswertung kann beispielsweise derart erfolgen, dass die Differenz aus dem aktuellen Motorstrom I und einem zuvor detektierten Motorstrom I_o mit einem ersten Motorstrom-Schwellwert I_1,L verglichen wird, wobei der erste Motorstrom-Schwellwert I_1,L eine untere Grenze zum Erkennen des Teilbereichs oder Lastprofils darstellt.
Zum Festlegen des Erwartungsbereichs kann ferner ein zweiter Motorstrom-Schwellwert I_1,H festgelegt werden. Der zweite Motorstrom-Schwellwert I_1,H definiert dann eine obere Grenze für den erfassten Wert des Motorstroms, bis zu welchem ein Teilbereich oder Lastprofil positiv erkannt wird. Der zweite Motorstrom-Schwellwert I_1,H wird dabei so gewählt, dass er höher ist, als der aufgrund des ersten Körpers zu erwartende Motorstrom I₁. Insgesamt kann somit eine obere Grenze I_1,H und /oder eine untere Grenze I_1,L des Erwartungsbereichs definiert werden. Da beispielsweise eine Blockade des Stellsystems einen Motorstrom hervorrufen würde, der über dem zweiten Motorstrom-Schwellwert I_1,H liegt, kann durch den Vergleich des Motorparameters mit dem Erwartungsbereich verhindert werden, dass derartige Fehlfunktionen fälschlicherweise als ein Anfahren des Lastprofil erkannt werden. Wie bereits erwähnt, kann analog zum Motorstrom I auch das Drehmoment M oder ein anderer Motorparameter betrachtet werden.
Der erste und/oder zweite Motorstrom-Schwellwert I_1,H und I_1,L können in solchen Ausgestaltungen fest vorgegeben oder dynamisch festgelegt werden. Ein fest vorgegebener Motorstrom-Schwellwert I_1,L oder I_1,H kann beispielsweise in Abhängigkeit von einem durchschnittlichen Motorstrom während des Leerlaufs des Stellsystems und/oder einem durchschnittlichen Motorstroms zum Verstellen einer typischen Last und/oder eines maximal zulässigen Motorstroms vorherbestimmt werden. Wird im Rahmen dieser Anmeldung, wie hier, der Motorstrom-Schwellwert allgemein angesprochen, so soll sowohl auf den ersten als auch auf den zweiten Motorstrom-Schwellwert Bezug genommen werden. Gleiches gilt für den dynamischen Motorstrom-Schwellwert und den fest vorgegebenen Motorstrom-Schwellwert.
Der erste Motorstrom-Schwellwert I_1,L und/oder der zweite Motorstrom-Schwellwert I_1,H können dynamisch in Abhängigkeit eines zuvor detektierten Motorstroms bestimmt werden. Zur Bestimmung der dynamischen Motorstrom-Schwellwerte kann es vorgesehen sein, jeweils einen absoluten oder einen relativen Offset zum zuvor detektierten Motorstrom zu bestimmen. Beispielsweise liegt solch ein Offset I_off für den ersten Motorstrom-Schwellwert I_1,L im Bereich von 25% bis 100% des zuvor detektierten Motorstroms I_ο . Die Erfassung des Motorstroms kann hierfür während des gesamten Verstellvorgangs erfolgen und ein Anstieg des Motorstroms beim Überfahren eines Teilbereichs erkannt werden. Der Anstieg des Motorstroms erfolgt dann vorzugsweise relativ zu dem Niveau des Motorstroms vor dem Anstieg, insbesondere zu einem vor dem Anstieg ermittelten, mittleren Motorstrom. Der erste Motorstrom-Schwellwert I_1,L und/oder der zweite Motorstrom-Schwellwert I_1,H werden bevorzugt in Abhängigkeit von und relativ zu dem Niveau des Motorstroms, das vor dem Überfahren des Teilbereichs erfasst oder ermittelt wurde, festgelegt. Vor der ersten Inbetriebnahme der Stellvorrichtung können Default-Werte in einem Datenspeicher der Stellvorrichtung hinterlegt werden, so dass von Beginn an ein zuverlässiger Betrieb sichergestellt ist.
Der erste und zweite Motorstrom-Schwellwert I_1,L und I_1,H wurden hier beispielhaft für den Fall erläutert, dass ein Teilbereich oder Lastprofil einen höheren Motorstrom bedingt, als dies im Normalbetrieb, also bei Abwesenheit eines Teilbereichs oder Lastprofils, der Fall ist. Im umgekehrten Fall, dass der Motorstrom I in solchen Bereichen geringer als im Normalbetrieb ist, können der erste und zweite Motorstrom-Schwellwert I_1,L und I_1,H analog definiert werden. Dann stellt der erste Motorstrom-Schwellwert einen maximalen erwarteten Motorstrom und der zweite Motorstrom-Schwellwert einen minimalen erwarteten Motorstrom im Bereich des Teilbereichs oder Lastprofils dar.
Vorzugsweise erfolgt das Erfassen des Motorparametes kontinuierlich oder zyklisch, beispielsweise mit der Frequenz einer durch eine Steuerschaltung limitierten Samplingrate. Insbesondere kann dabei das Erkennen, dass sich der erste Körper an dem Teilbereich der Kontaktfläche mit verändertem mechanischem Widerstand befindet, auf Basis über die Zeit gemittelter Werte des erfassten Motorparameters erfolgen. Je größer die Frequenz der Samplingrate ist, desto schneller und genauer kann die Veränderung des Motorparameters und somit das Vorliegen eines Teilbereichs oder Lastprofils erkannt werden. Die Samplingrate zum Erfassen des Motorparameters kann beispielsweise im Bereich 100Hz bis 200 kHz liegen, insbesondere im Bereich 1 kHz bis 50 kHz liegen, wodurch ein guter Kompromiss zwischen einer hoher Auflösung bezüglich der Erfassung des Motorparameters und den Anforderungen an die Steuerschaltung, beispielsweise einen Mikrocontroller, erreicht wird. Typische Samplingraten zum Betreiben eines BLDC-Motors mit einer Drehzahl von 100 min^-1 bis 20.000 min^-1 liegen im Bereich von 10 kHz bis 30 kHz, so dass dieser Bereich besonders bevorzugt ist.
Typische Verstellsysteme im Automobilbereich werden mit Motorströmen (Drehmomenten) im Bereich von I = 0,01 A bis 50 A (M = 0,1 Nm bis 10Nm) betrieben, wobei typische Motorströme (Drehmomente) im Leerlauf I_free (M_free) im Bereich I_free = 0,04 A bis 5 A (M_free 0,1 Nm bis 1 Nm), typische durchschnittliche Motorströme I_avg (Drehmomente M_avg) bei einer mittleren Last im Bereich I_avg = _0,08 A bis 10 A (M_avg = 0,25 Nm bis 1 Nm) und typische maximal zulässige Motorströme I_max (Drehmomente M_max) im Bereich Imax = 0,5 A bis 50 A (M_max = 0,1 Nm bis 10 Nm) liegen. Der Offset I_off des ersten Motorstrom-Schwellwert relativ zu einem zuvor erfassten oder bestimmten Motorstrom I_o kann dann, je nach Anwendung, beispielsweise in einem Bereich entsprechend einem Drehmoment von M = 0,1 Nm bis 5 Nm liegen. Vorzugsweise liegt der Offset I_off zum Bestimmen des ersten Motorstrom-Schwellwerts I_1,L im Bereich des halben Werts des durchschnittlichen Motorstroms im Leerlauf I_free und dem halben Wert des maximal zulässigen Motorstroms Imax, so dass also 0,5 I_free < I_off < _0,5 I_max gilt. Ferner ist es bevorzugt, wenn der Offset I_off wenigstens einem Drehmoment von _0,3 Nm am Abtrieb der Stellvorrichtung beträgt. Die dynamische Bestimmung des zweiten Motorstrom-Schwellwerts kann analog erfolgen, wobei jedoch ein größerer Offset als bei der Bestimmung des ersten Motorstrom-Schwellwertes verwendet wird. Beispielsweise kann dazu ein zweiter Offset I_off2 definiert sein, der im Bereich 0,5 I_max < I_off2 < 0,9 I_max liegt. Durch die oben genannten Bereiche zur Parameterwahl kann ein zuverlässiges Erkennen der Teilbereiche und somit ein sicherer Betrieb des Stellsystems erreicht werden. Hierbei können vorhandene, zum Betrieb der Stellvorrichtung verwendete Steuerschaltungen verwendet werden, wodurch keine zusätzlichen Steuer- oder Diagnoseeinheiten nötig sind und eine platzsparende und kostengünstige Stellvorrichtung bereitgestellt werden kann.
Insbesondere kann es bei allen Varianten zur Erkennung/Auswertung des Lastprofils vorgesehen sein, dass jeweils zeitliche Mittelwerte der verglichenen Größen betrachtet werden, wobei nicht alle betrachteten Größen Mittelwerte sein müssen. So kann beispielsweise der aktuelle Motorstrom I (das aktuelle Drehmoment M) mit einem zeitlichen Mittel aus zuvor detektierten Werten des Motorstroms I (des Drehmoments M) verglichen werden. Ferner kann es vorgesehen sein, dass der Motorparameter einen festgelegten Schwellwert wiederholt überschreitet. Beispielsweise kann festgelegt werden, dass wenigstens 3 bis 10 erfasste Werte des Motorstroms I den ersten Motorstrom-Schwellwert I_1,L übersteigen, beziehungsweise innerhalb des Erwartungsbereichs liegen.
Ferner kann es vorgesehen sein, dass ein Motorstrom-Schwellwert, beispielsweise der vorher beschriebene erste Motorstrom-Schwellwert I_1,L , ausgehend von einem zuvor detektierten Motorstrom I_o innerhalb einer maximalen Anzahl an Kommutierungsschritten oder Umdrehungen des Stellmotors, oder innerhalb einer maximalen Zeitspanne, oder innerhalb eines maximalen Verstellwegs, erreicht wird. Alternativ oder zusätzlich kann ein minimaler Steigungs-Mindestwert definiert sein, der zum Erkennen einer Flanke im Verlauf des Motorparameters aufgrund des Lastprofils üb- oder unterschritten sein muss. Beispielsweise kann es zum Erkennen eines Teilbereichs vorgesehen sein, dass der Steigungs-Mindestwert einer zeitlichen Änderung dI/dt des Motorstroms I von wenigstens A/s 20, vorzugsweise wenigstens 25 A/s, entspricht. Dabei ist es vorteilhaft, wenn der Steigungs-Mindestwertes zum positiven Erkennen einer Flanke wenigstens über eine vorherbestimmte Anzahl an Kommutierungsschritten des Antriebsmotors erreicht oder überschritten sein muss. Insbesondere ist es in diesem Zusammenhang vorteilhaft, Mittelwerte des Motorstroms I zu betrachten. Beispielsweise kann die Mittelung über 3 bis 50 Kommutierungsschritte erfolgen. Bezieht sich die Auswertung des Motorparameters auf eine fallende Flanke des Motorparameters, kann analog auch ein Steigungs-Maximalwert definiert sein, der zum positiven Erkennen einer fallenden Flanke des Motorparameters aufgrund des Lastprofils unterschritten sein muss.
Die Erfindung sieht auch eine Stellvorrichtung vor, welche umfasst: einen Antriebsmotor, eine Steuereinrichtung und ein von dem Antriebsmotor angetriebenes Stellsystem, in dem ein erster Körper relativ zu einem zweiten Körper bewegbar ist, wobei der erste Körper und der zweite Körper so eingerichtet sind, dass der erste Körper entlang einer Kontaktfläche des zweiten Körpers gleitet, und die Kontaktfläche einen Teilbereich mit verändertem mechanischem Widerstand (auch als Lastprofil bezeichnet) an einer definierten Position aufweist. Die Steuereinrichtung ist dazu eingerichtet, einen Motorparameter von dem Antriebsmotor zu empfangen, der von einem Betriebsparameter, wie Motorstrom oder Drehmoment, abhängig ist, und auf der Basis des Motorparameters zu erkennen, dass der erste Körper sich an dem Teilbereich der Kontaktfläche des zweiten Körpers befindet.
Die Bewegung des ersten Körpers relativ zum zweiten Körper kann durch wenigstens einen ersten Endanschlag begrenzt sein, wobei das Lastprofil in einem definierten Abstand zu dem Endanschlag angeordnet ist. Die Steuereinrichtung ist dazu eingerichtet, eine Annäherung des ersten Körpers an den Endanschlag auf der Basis des Motorparameters zu erkennen. Auf die obige Beschreibung des Verfahrens wird Bezug genommen, wobei die Stellvorrichtung entsprechende Merkmale aufweisen kann.
Zur Veränderung des mechanischen Widerstandes in Teilbereichen der Kontaktfläche im Verhältnis zu der übrigen Kontaktfläche und somit zur Ausbildung eines Lastprofils kann die Kontaktfläche zum Beispiel mit einer oder mehreren Erhöhungen, einer Veränderung der Oberflächenrauigkeit, einer Strukturierung (Substruktur), einer Absenkung, einer Oberflächenbeschichtung oder einer Kombination hiervon versehen sein.
Der Antriebsmotor kann insbesondere ein bürstenloser Gleichstrommotor (BLDC-Motor) oder ein Schrittmotor sein. Die Steuereinrichtung zum Betreiben des Antriebsmotors kann in manchen Ausgestaltungen der Erfindung auch zum Erkennen der Lastprofile verwendet werden. Alternativ sind auch zwei getrennte Steuereinrichtungen möglich, beispielsweise zwei Mikrocontroller. Vorzugsweise umfasst die Steuereinrichtung einen Mikrocontroller mit einem Analog-Digital-Wandler und/oder eine Strom-Spiegelschaltung. Zur Messung des Motorstroms können dann die Phasenwicklungen des Antriebsmotors mit der Steuereinrichtung, insbesondere dem ADC und/oder der Strom-Spiegelschaltung gekoppelt sein. Beispielsweise kann die Messung des Motorstroms über eine in einer H-Brückenschaltung eines Motortreibers integrierte Strom-Spiegelschaltung erfolgen. Ebenso können die Phasenwicklungen zur Strommessung über einen Shunt-Widerstand mit der Steuerschaltung, insbesondere dem ADC, gekoppelt sein. Bei einem dreiphasigen BLDC-Motor kann die Kopplung der Phasenwicklungen mit einem oder mehreren Shunt-Widerständen und dem ADC alternativ oder zusätzlich auch über einen Sternpunkt oder einen virtuellen Sternpunkt erfolgen.
In Automobilanwendung kann das Stellsystem auch mit einem Bus-System des Fahrzeugs verbunden sein. Solch ein Bus-System kann beispielsweise ein LIN(Local Interconnect Network)-Bus, ein CAN(Controller Area Network)-Bus oder ein FlexRay sein. Insbesondere kann eine bidirektionale Kommunikation mit dem Bus-System vorgesehen sein. Dadurch ist es möglich, nicht nur Zielpositionen des Verstellsystems zu empfangen, sondern auch tatsächliche Stellpositionen oder Fehlermeldungen an das Bus-System zu melden. Eine Fehlermeldung kann beispielsweise ein Blockade des Stellsystems oder eine zu große Abweichung aus erwarteter und erkannter Position des ersten Körpers relativ zum zweiten Körper des Stellsystems sein. Ferner kann es vorgesehen sein, dass das Stellsystem mit einem Diagnosesystem, beispielsweise einem On-Board-Diagnosesystem (OBD) verbunden ist. Beispielsweise kann eine Fehlerausgabe gemäß dem in der ISO-Norm 15031-6 genormten Standard ODB-2 erfolgen.
Das Lastprofil kann in manchen Ausgestaltungen der Erfindung ebenfalls dynamisch oder verstellbar ausgebildet sein, so dass der durch das Lastprofil bewirkte mechanische Widerstand wenigstens in manchen Betriebsfällen reduziert wird. Dadurch kann der durchschnittliche Energieverbrauch der Stellvorrichtung und/oder die mechanische Belastung des ersten oder zweiten Körpers reduziert werden. Beispielsweise können verformbare oder bewegliche Lastprofile vorgesehen sein. Solche Lastprofile können beispielsweise über eine Kopplung mit dem Stellkörper ein- und ausgefahren werden. In Automobilanwendungen ist es ferner möglich, die zum Ein- und/oder Ausfahren nötige Kraft über den Fahrtwind bereitzustellen. Bei einem verstellbaren Kühlergrill-Rollo oder einer verstellbaren Kühlergrill-Klappe kann es beispielsweise vorgesehen sein, dass während der Fahrt ein Luftdruck an einem ausfahrbaren oder verformbaren Lastprofil bereitgestellt wird, beispielsweise über einen Luftkanal. Das Einfahren des Lastprofils kann zum Beispiel während des Stillstands des Kraftfahrzeugs erfolgen, und/oder durch verschließen des Luftkanals, und/oder durch Umlenken der Luft zu einer zweiten Luftauslassöffnung. Gegebenenfalls kann zum Halten des Lastprofils in der eingefahrenen- und der ausgefahrenen Stellung ein Verriegelungsmechanismus vorgesehen sein, etwa mittels eines Vorsprungs oder einer elektromechanischen Verriegelung. Das Verriegeln oder Entriegeln kann beispielsweise auch durch ein definiertes Anfahren einer Endposition oder eines Endanschlages erfolgen.
Der Stellkörper der Stellvorrichtung kann beispielsweise mit einem Rollo, einer Jalousie, einer verstellbaren Klappe, einem verstellbaren Spiegel, einem verstellbaren Sitz, eine verstellbaren Fahrzeugscheibe, einem Scheibenwischer, einem Schiebedach oder einem Roboterarm gekoppelt sein, um nur einige Anwendungsbeispiele zu nennen. Der Stellkörper kann direkt oder über ein Getriebe, beispielsweise ein Untersetzungsgetriebe, mit dem Stellmotor gekoppelt sein.
Aufgrund von Verschleißerscheinungen oder thermischen Ausdehnungen kann es vorkommen, dass sich der Abstand zwischen dem Endanschlag und dem vor dem Endanschlag angeordneten Lastprofil über die Zeit ändert. In manchen Ausgestaltungen der Erfindung ist es daher vorgesehen, den tatsächlichen Abstand zwischen dem Lastprofil und dem Endanschlag zu ermitteln. Dies kann beispielsweise in einer Referenzfahrt erfolgen, in welcher das Lastprofil von dem ersten Körper überfahren und anschließend der Endanschlag angefahren wird, während der Motorparameter erfasst wird. Beispielsweise kann anhand des Anstiegs und/oder Abfalls des Motorstroms oder Drehmoments beim Überfahren des Lastprofils und beim Anfahren des Endanschlags deren Abstand ermittelt werden. Zur Ermittlung des Abstandes kann dabei die Anzahl der Kommutierungsschritte oder die Anzahl der mechanischen Umdrehungen des Stellmotors gezählt werden.
In manchen Anwendungen können mehrere Stellmotoren vorgesehen sein, wobei diese in Abhängigkeit von ihrer Einbauposition konfiguriert werden. Beispielsweise kann sich die Konfiguration durch entgegengesetzte Drehrichtungen unterscheiden. Um eine möglichst einfache Produktion und Logistik zum Vertrieb solcher Stellmotoren zu ermöglichen, wird die Initialisierung oder Konfiguration oftmals erst während oder nach deren Montage in der Stellvorrichtung vorgenommen. Wird dies manuell ausgeführt, kann solch ein Vorgehen jedoch fehleranfällig sein. Daher ist es in manchen Ausgestaltungen der Erfindung vorgesehen, dass über ein oder mehrere Lastprofile auch Konfigurationsparameter des Stellmotors codiert werden, beispielsweise die Drehrichtung, oder eine Unterscheidung zweier Endanschläge in einen Start-Endanschlag und einen Stopp-Endanschlag. Hierzu können zusätzliche Lastprofile vorgesehen sein, oder die Codierung ist in vorhandene Lastprofile, beispielsweise in den Endanschlägen zugeordneten Lastprofilen, integriert. In manchen Ausgestaltungen kann es zum Beispiel vorgesehen sein, dass solch ein in der Stellvorrichtung montierter Stellmotor zur Initialisierung eine Referenzfahrt bis zum Erkennen eines ersten Endanschlages oder zugeordneten Lastprofils vornimmt und daraufhin eine zweite Referenzfahrt in die entgegengesetzte Richtung bis zum Erkennen des zweiten Endanschlag oder zugeordneten Lastprofil vornimmt. Durch die während der Referenzfahrt erfassten Änderungen des Motorparameters beim Überfahrenen der Lastprofile kann der Stellmotor dann entsprechende Konfigurationsparameter erfassen. Die Konfigurationsparameter können von der Steuereinrichtung erkannt und ausgewertet werden und in einem Speicher der Steuereinrichtung hinterlegt werden. Somit kann eine automatische Initialisierung oder Konfiguration des Stellmotors/der Stellvorrichtung bereitgestellt werden.
Vorzugsweise ist die Steuervorrichtung der Stellvorrichtung dazu ausgebildet, ein erfindungsgemäßes Verfahren auszuführen. Insbesondere kann das Verfahren von einem Motorcontroller zum Ansteuern eines Antriebsmotors der Stellvorrichtung ausgeführt werden. Dadurch ist es in solchen Ausgestaltungen der Erfindung auch nicht nötig, eine zusätzliche Einrichtung, beispielsweise eine Steuer- oder Diagnosevorrichtung oder eine zum Datenaustausch nötige Schnittstelle vorzusehen. Somit kann ein einfaches und kostengünstiges Stellsystem bereitgestellt werden. Insbesondere können der Antriebsmotor, eine eventuell vorhandene Getriebeanordnung und die Steuervorrichtung einfach in einem einzigen Gehäuse untergebracht sein.
Figurenliste
Die Erfindung ist im Folgenden mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert.

1 zeigt ein schematisches Blockdiagramm einer Stelleinrichtung gemäß einem Beispiel;
2 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Rollos als ein Beispiel eines Stellsystems, das durch einen Stellkörper bewegt wird;
3 zeigt eine Ausschnittsvergrößerung eines Details des Stellsystems der 2 mit einem oberen Endanschlag gemäß einem Beispiel;
4 zeigt eine ähnliche Darstellung wie 3, in Kombination mit einer Kopfleiste eines Rollos gemäß einem Beispiel;
5 zeigt eine Ausschnittsvergrößerung eines Details des Stellsystems der 2 mit einem oberen Endanschlag gemäß einem anderen Beispiel;
6 zeigt eine weitere perspektivische Darstellung des Rollos zur Erläuterung eines Verfahrweges gemäß einem Beispiel;
7 zeigt eine Motorkennlinie eines Antriebsmotors einer Stelleinrichtung gemäß einem Beispiel;
8 zeigt eine weitere Motorkennlinie eines Antriebsmotors einer Stelleinrichtung gemäß einem Beispiel;
9 zeigt eine weitere Motorkennlinie eines Antriebsmotors einer Stelleinrichtung gemäß einem Beispiel;
10 zeigt Variationen eines Lastprofils, beziehungsweise Variationen einer Motorkennlinie gemäß einem Beispiel.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die Grundsätze der Erfindung sind mit Bezug auf die Verstellung eines Rollos beschrieben, das Teil eines aerodynamischen Verschlusssystems eines Kraftfahrzeugs ist und dazu dient, zur Verbesserung des Cw-Wertes des Fahrzeugs eine Öffnung in der Fahrzeugoberfläche zu verschließen. Die Erfindung ist auf diese Anwendung nicht beschränkt, sondern kann grundsätzlich auf verschiedene Verstellsysteme angewandt werden, in denen ein erster Körper relativ zu einem zweiten Körper entlang einer Kontaktfläche bewegt wird.
1 gibt einen schematischen Überblick über ein Beispiel einer Stellvorrichtung gemäß der Erfindung. Die Stellvorrichtung umfasst einen Stellantrieb 10 und ein Stellsystem 18, das auch als Stellmechanik bezeichnet werden kann. Der Stellantrieb 10 umfasst einen Antriebsmotor 12, eine Steuereinrichtung 14 und ein Getriebe 16. Der Antriebsmotor 12 kann zum Beispiel ein bürstenloser Gleichstrommotor oder ein Schrittmotor sein. Die Steuereinrichtung 14 kann beispielsweise Teil einer Motorelektronik oder einer Fahrzeugelektronik sein oder auch auf eine Motorelektronik und eine Fahrzeugelektronik aufgeteilt sein. Das Getriebe 16 kann mit einer Abtriebswelle des Motors 12 gekoppelt sein und kann ein mehrstufiges Untersetzungsgetriebe oder Übersetzungsgetriebe enthalten, wie es beispielsweise in der DE 10 2011 054 956 A1 beschrieben ist. Das Getriebe 16 stellt am Ausgang 20 der Stellantriebs 10 ein Abtriebsmoment bereit.
Der Antriebsmotor 12 ist in diesem Beispiel ein Dreiphasenmotor, der über die Steuereinrichtung 14 angesteuert wird. Der Motorstrom des Antriebsmotors 12 wird auf einer Signalleitung 22 als ein Motorparameter zu der Steuereinrichtung 14 zurückführt. Der Motorstrom kann beispielsweise über einen Shunt-Widerstand gemessen werden. Anstelle des Motorstroms kann auch ein anderes Signal an die Steuereinrichtung zurückgeführt werden, welches erlaubt, eine Laständerung an dem Stellantrieb 10 zu erkennen. Beispielsweise kann direkt eine Messung des Drehmoments des Antriebsmotors vorgenommen werden.
Der Stellantrieb 10 ist mit einer Versorgungsleitung 24, einer Masseleitung 26 und einer Kommunikationsleitung 28 gekoppelt. Die Kommunikationsleitung 28 kann den Stellantrieb 10 beispielsweise mit einem Fahrzeug-Bussystem verbinden, wie einem CAN-, FlexRay-, Ethernet-, K-Leitung- oder LIN-Bussystem. Alternativ oder zusätzlich kann auch eine PWM(Pulsweiten-Modulation)-Schnittstelle verwendet werden.
Der Stellantrieb 10 überträgt an seinem Ausgang das Abtriebsmoment auf ein Stellelement oder einen Stellkörper des Stellsystems 18. Das Stellsystem oder die Stellmechanik 18 dieses Beispiels ist ein Rollo, das Teil eines aerodynamischen Verschlusssystems eines Kraftfahrzeugs ist und dazu dient, zur Verbesserung des Cw-Wertes des Fahrzeugs eine Öffnung in der Fahrzeugoberfläche zu verschließen. Merkmale des Rollos sind beispielhaft mit weiteren Einzelheiten in den 2 bis 7 dargestellt.
2 zeigt beispielhaft eine perspektivische Darstellung eines Rollos 30 als ein Beispiel eines Stellsystems, das durch einen Stellkörper bewegt wird. Das Rollo 30 weist eine Textilbahn 32 auf, die durch eine Gitterrahmenstruktur 34 stabilisiert ist. Die Gitterrahmenstruktur 34 hat eine obere Kopfleiste 36 und eine untere Fußleiste 38, welche ein die Textilband 32 stabilisierendes Gitter einfassen. Das Rollo 30 ist in zwei Führungsschienen 40A, 40B, insgesamt mit 40 bezeichnet, eingepasst, in denen die Kopfleiste 36 und die Fußleiste 38 gehalten sind. Während die Fußleiste 38 feststehend ist, ist die Kopfleiste in vertikaler Richtung verschiebbar in den Führungsschienen 40 geführt. An den oberen Enden der Führungsschienen 40 befinden sich obere Endanschläge 42A, 42B, insgesamt mit 42 bezeichnet, und an den unteren Enden der Führungsschienen 40A, 40B befinden sich untere Endanschläge 44A, 44B, insgesamt mit 44 bezeichnet. Die Kopfleiste 36 des Rollos kann sich in den Führungsschienen 40 zwischen den oberen Endanschlägen 42 und den unteren Endanschlägen in 40 in vertikaler Richtung translatorisch bewegen.
Das Rollo 30 wird über den Stellantrieb 10 angetrieben, indem beispielsweise eine Drehbewegung einer Welle an dem Ausgang 20 des Stellantriebs 10 auf einen Stellkörper des Rollos, beispielsweise ein Zahnrad (nicht gezeigt) übertragen wird, um die Drehbewegung in eine translatorische Bewegung des Rollos zu übersetzen. Das Rollo kann mit einem vorgegebenen konstanten Motorstrom, einem vorgegebenen Motorstrom-Profil oder mit geregeltem Motorstrom und/ oder geregelter Geschwindigkeit angetrieben werden. Die Betriebsart kann ferner während unterschiedlicher Betriebsphasen variieren. So ist es in manchen Ausgestaltungen des Stellantriebes vorgesehen, dass dieser in einer Anfahrphase mit einem vorgegebenen Motorstrom-Profil, beispielsweise durch Vorgabe einer Kommutierungssequenz, angetrieben wird. Nach der Anfahrphase kann dann beispielsweise eine sensorlose Ansteuerung des Antriebsmotors des Stellantriebes vorgesehen sein. Im sensorlosen Betrieb kann wiederum eine Stromregelung und/oder eine Geschwindigkeitsregelung vorgesehen sein. Zusätzlich kann in allen Betriebsphasen eine Strom- und oder eine Drehmomentbegrenzung aktiv sein. Die Regelung kann jeweils einen linearen Regler, einen integrierenden Regler, und/oder einen Differenz-Glied umfassen.
Solange das Rollo 30 in den Führungsschienen 40 weitgehend widerstandsfrei verfährt, wird der Motorstrom im stabilen Betrieb, also nach dem Anfahren, sich auf einen weitgehend konstanten bekannten Wert einschwingen. Durch Messung des Motorstroms oder eines anderen Motorparameters, der von dem Drehmoment abhängig ist, oder durch direktes Messen des Drehmoments des Antriebsmotors kann erkannt werden, ob das Stellsystem sich im stabilen Normalbetrieb befindet, oder ob das Rollo 30 beim Verfahren auf ein Hindernis getroffen ist oder blockiert. Wenn zum Beispiel die Kopfleiste 36 des Rollos gegen die oberen oder unteren Endanschläge 42, 44 fährt, blockiert das Rollo 30, und an dem Antriebsmotor tritt ein entsprechend hohes Drehmoment auf, dass durch eine Erhöhung des Motorstroms erkannt werden kann.
Dieses Verhalten des Stellantriebs 10 macht sich die Erfindung zu Nutze, indem sie an der Kontaktfläche zwischen dem Rollo 30 und den Führungsschienen 40 Bereiche mit verändertem mechanischem Widerstand vorsieht, wobei diese Bereiche zum Beispiel in den Führungsschienen 40 vorgesehen sein können.
Ein Beispiel für Bereiche mit verändertem mechanischem Widerstand ist in den 3 und 4 dargestellt. An den Innenflächen der Führungsschienen 40, an welchen die Stirnflächen der Kopfleiste 36 entlang gleiten, sind in diesem Beispiel in einem Bereich, der benachbart zu dem oberen Endanschlag 42 ist, Vorsprünge 46, 48 ausgebildet, die gemeinsam ein Lastprofil 50 bilden. In 3 ist nur ein Detail der Führungsschienen 40B dargestellt, die gegenüberliegende Führungsschienen 40A kann entsprechend ausgestaltet sein. In 3 ist ferner nur der eine Endanschlag 42B dargestellt; benachbart zu den anderen Endanschlägen, 42A, 44A, 44B können entsprechende Lastprofile ausgebildet sein. Die Vorsprünge 46, 48 können an die Führungsschienen 40 angeformt oder als separates Bauteil hergestellt und mit der Führungsschienen verbunden sein.
Die Vorsprünge 46, 48 sind mit definiertem Abstand zu dem oberen Endanschlag 42 angeordnet, wobei der Abstand so gewählt ist, dass dann, wenn erkannt wird, dass die Kopfleiste 36 über die Vorsprünge 46, 48 gleitet, der Stellantrieb gestoppt werden kann, bevor die Kopfleiste 36 den Endanschlag 42 erreicht. Dies ist weiter unten im Einzelnen beschrieben.
4 illustriert, wie die Kopfleiste 36 des Rollos mit ihrer Stirnfläche an der Innenfläche der Führungsschienen 40B entlang gleitet und dabei die Vorsprünge 46, 48 überfahren kann.
Ein weiteres Beispiel für Bereiche mit verändertem mechanischem Widerstand ist in 5 dargestellt. An den Innenflächen der Führungsschiene 40B, an der eine Seitenfläche der Kopfleiste 36 entlang gleitet, ist in einem Beispiel benachbart zu dem oberen Endanschlag 42B ein vorstehendes Federelement 52 angebracht, das ein Lastprofil 50 bildet. Das Federelement 52 kann in die Führungsschiene 40B integriert sein und beim Überfahren durch die Kopfleiste 36 in die Führungsschienen 40B hineingedrückt werden. Ein entsprechendes Federelement kann auch an der gegenüberliegenden Führungsschiene 40A vorgesehen sein. Es können auch mehrere Federelemente in vertikaler Richtung übereinander, ähnlich wie die mehreren Vorsprünge 46, 48 vorgesehen sein.
Anstelle von Vorsprüngen oder Federelementen, oder in Kombination mit diesen, können in den Bereichen mit verändertem mechanischem Widerstand auch Bereiche mit veränderter Oberflächenrauigkeit, einer Strukturierung, einer Absenkung, einer Oberflächenbeschichtung oder eine Kombination hiervon vorgesehen sein. Die Veränderung des mechanischen Widerstandes kann sowohl eine Erhöhung als auch eine Absenkung des mechanischen Widerstandes implizieren.
Die Vorsprünge, Federelemente oder andere Bereiche mit verändertem mechanischem Widerstand können in einem definierten Abstand zu den Endanschläge 42, 44 angeordnet werden, zum Beispiel in einem Abstand von 50 mm bis 2000 mm, um eine Annäherung an einen der Endanschläge zu erkennen. Sie können aber auch an jeder anderen Stelle innerhalb des maximalen Verfahrweges S des Rollos vorgesehen sein, um definierte Positionen des Rollos zu kodieren.
5 illustriert ferner eine Anlagefläche 54, mit der die Kopfleiste 36 gegen die oberen Endanschläge 42 fahren kann. Somit hat das Rollo einen maximalen Verfahrweg S der oberen Kopfleiste 36 zwischen den oberen Endanschlägen 42 und den unteren Endanschlägen 44, wie in 6 illustriert.
7 zeigt eine Motorlast- oder Drehmoment-Kennlinie des Antriebsmotors als Funktion der Zeit, beziehungsweise einer Position entlang eines Verstellweges, die auftritt, wenn die Kopfleiste 36 beispielsweise die Vorsprünge 46, 48 überfährt. Die Vorsprünge 46, 48 bilden für die Kopfleiste 36 Bereiche mit erhöhtem mechanischen Widerstand, die eine erhöhte Last an dem Antriebsmotor und somit einen Anstieg des Drehmoments generieren. Ein erster Anstieg des Drehmoments tritt auf, wenn die Kopfleiste 36 auf einen ersten Vorsprung trifft, beispielsweise auf den Vorsprung 46, bei einer Bewegung in Richtung des Endanschlags 42, das Drehmoment fällt wieder ab, wenn die Kopfleiste 36 den Vorsprung 46 verlässt und steigt dann wieder an, wenn sie auf den Vorsprung 48 trifft, und fällt wieder ab, wenn sie den Vorsprung 48 verlässt. Dadurch können die beiden Vorsprünge ein Lastprofil 50 bilden, das in einem entsprechenden Profil des Motor-Drehmoments abgebildet wird. Durch unterschiedliche Längen und/oder Abstände der Vorsprünge 46, 48 können verschiedene Positionen entlang der Führungsschienen 40 codiert werden. Ebenso kann der Vorsprung 46 als ein Initialisierungsprofil ausgebildet und der Vorsprung 48 als ein Information-Profil ausgebildet sein. Beispielsweise können alle Initialisierungsprofile gleich ausgebildet sein. Dann kann die Codierung über eine Variation der Informations-Profile erfolgen, beispielsweise über eine Variation deren Längen.
Ferner ist in 7 ein Erwartungsbereich der Motorlast- / Drehmomentkennlinie gezeigt. Zur Erkennung des Lastprofils kann der Anstieg des Drehmomentes (oder des entsprechenden Motorstroms) im Vergleich zu den zuvor bestimmten Werten im Normalbetrieb erfasst werden. Im Beispiel beträgt das Drehmoment im Normalbetrieb, beispielsweise mit einer am Stellantrieb anliegenden konstanten Last, M = M_o. Steigt nun die Motorlast aufgrund des Lastprofils, erreicht die Drehmomentkennlinie ein maximales Drehmoment M₁ . Der Erwartungsbereich ist im Beispiel im Bereich des Lastprofils durch einen ersten Drehmoment-Schwellwert M_1,L und einen zweiten Drehmoment-Schwellwert M_1,H begrenzt.
8 zeigt eine Kennlinie des Motorstroms als Funktion einer Position entlang des Verstellweges, die der Motorlast- oder Drehmoment-Kennlinie des Antriebsmotors der 7 grundsätzlich entspricht und auf deren Basis erkannt werden kann, dass die Kopfleiste 36 des Rollos ein Lastprofil 50 überfährt. Das Lastprofil wird in dem gezeigten Beispiel durch einen zweimaligen Anstieg des Motorstroms, also eine Erhöhung des Motorstroms relativ zum stabilen Zustand erkannt. Die Motorstrom-Kennlinie der 8 kann über eine Filterung und/oder einen Komparator, wie einen Schmitt-Trigger, durch eine analoge Auswerteschaltung oder eine Kombination aus analoger Signalverarbeitung und Mikrocontroller ausgewertet werden, um zu entscheiden, ob eine signifikante Änderung des Motorstroms aufgetreten ist, also eine Änderung, die ein Lastprofil 50 anzeigt. Beispielsweise kann definiert sein, dass eine Änderung des Motorstroms um einen bestimmten absoluten oder relativen Wert, zum Beispiel eine Erhöhung um mindestens 50 % gegenüber dem stabilen Zustand, ein Lastprofil 50 anzeigt, wobei aufgrund des Profils der Änderung des Motorstroms, d.h. Dauer der Änderung(en), Anzahl der Änderungen, zeitliche Abstand der Änderungen und/oder Amplitude der Änderung(en), erkannt werden kann, um welches Lastprofil sich handelt. Durch verschiedene Lastprofile können verschiedene Stellungen der Kopfleiste 36 relativ zu den Führungsschienen 40 codiert werden.
In der 8 ist ferner ein beispielhafter Erwartungsbereich des Motorstroms I dargestellt. Im Bereich des Lastprofils, an dem ein maximaler Motorstrom I₁ erwartet wird, ist dazu ein erster Motorstrom-Schwellwert I_1,L und ein zweiter Motorstrom-Schwellwert I_1,H definiert. Der erste Motorstrom-Schwellwert I_1,L ist im Vergleich zu einem zuvor erfassten Motorstrom I_o , der im Beispiel als konstant angenommen wurde, folglich um einen Offset I_off erhöht. Zum Erkennen des Lastprofils ist es in dieser Ausgestaltung vorgesehen, dass eine Änderung ΔI des Motorstroms größer oder gleich dem Offset I_off sein muss. Der zuvor erfasste Motorstrom I₀ kann insbesondere auch ein Mittelwert mehrerer zuvor detektierter Werte sein. Desweiteren darf der Motorstrom I den zweiten Motorstrom-Schwellwert I_1,H in dieser Ausgestaltung nicht übersteigen. Für den Fall, dass ein Motorstrom I > I_1,H erfasst wird, kann beispielsweise auf eine Blockade der Stellvorrichtung geschlossen werden und eine entsprechende Fehlermeldung ausgegeben und/oder eine Notposition angefahren werden. Für den Fall, dass zwar ein Anstieg des Motorstroms detektiert wird, aber I < I_1,L gemessen wird, kann beispielsweise auf einen Lastwechsel, eine Verschmutzung der Stellvorrichtung oder einen mechanischen Defekt des Lastprofils, des ersten Körper oder des zweiten Körpers geschlossen werden. Auch in diesem Fall kann es vorgesehen sein, dass eine Fehler- oder Warnmeldung ausgegeben wird. Die Fehlermeldungen können beispielsweise an eine Anzeige- oder Diagnoseeinrichtung ausgegeben werden. Ferner kann auch ein dritter Motorstrom-Schwellwert vorgesehen sein, der kleiner als der erste Motorstrom-Schwellwert I_1,L aber größer als der zuvor erfasst Motorstrom I_o ist. Somit kann beim Detektieren eines Motorstroms, der zwischen dem ersten Motorstrom-Schwellwert und dem dritten Motorstrom-Schwellwert liegt, beispielsweise auf eine erhebliche Verschmutzung der Verstellvorrichtung geschlossen werden. Ebenso kann ein solcher Messwert auch auf einen reduzierten mechanischen Widerstand des Lastprofils hindeuten, beispielsweise aufgrund von Abrieb oder mechanischer Verformungen des Lastprofils oder des ersten oder zweiten Körpers.
9 zeigt eine Motorlast- oder Drehmoment-Kennlinie des Antriebsmotors, die auftritt, wenn die Kopfleiste 36 den gesamten Verfahrweg S von einem Endanschlag 42 bis zum gegenüberliegenden Endanschlag 44 durchfährt und wenn jeweils zwei Vorsprünge 46, 48 benachbart zu den Endanschlägen 42, 44 vorgesehen sind. Die Vorsprünge 46, 48 bilden für die Kopfleiste 36 Bereiche mit erhöhtem mechanischen Widerstand, die eine erhöhte Last an dem Antriebsmotor und somit einen Anstieg des Drehmoments generieren. Dies spiegelt sich in der Drehmoment-Kennlinie M wieder, wobei eine verarbeitete, zum Beispiel gefilterte und/oder geglättete Motorstrom-Kennlinie I im Wesentlichen gleich der Drehmoment-Kennlinie M ist, weil der Motorstroms proportional zum Drehmoment ist.
Wenn aufgrund der Drehmoment- oder Motorstrom-Kennlinie erkannt wird, dass sich die Kopfleiste 36 des Rollos einer der mechanischen Endpositionen des Stellsystems annähert, wird die Bewegung des Rollos 30 relativ zu den Führungsschienen 40 in einem Bereich zwischen dem entsprechenden Lastprofil und der entsprechenden Endposition gestoppt. Diese Haltebereiche sind in 9 mit H gekennzeichnet. Die Kopfleiste 36 des Rollos wird dann gestoppt, bevor sie die Endanschläge 42, 44 erreicht. Die entsprechenden Lastprofile 50 können relativ zu den mechanischen Endanschlägen so positioniert werden, das gleichwohl ein vollständiges Öffnen und Schließen des Rollos 30 gewährleistet wird. Dadurch kann das Rollo sicher geöffnet und geschlossen werden, ohne die Endanschläge anfahren zu müssen. Die Position des Rollos relativ zu den Führungsschienen 40 ist stets bekannt. Ferner sind im Verlauf der Motorlast- oder Drehmoment-Kennlinie drei weitere Anstiege der Kennlinie im Bereich zwischen den Positionen 35 und 65 zu erkennen, die beispielhaft einem weiteren Lastprofil zur Codierung einer Zwischenposition zugeordnet sind. Solche Lastprofile können von beiden Seiten her kommend überfahren werden, weshalb es hier vorteilhaft ist, wie im Beispiel wenigstens zwei als Initialisierungs-Profile ausgebildete Teilbereiche vorzusehen, wobei entlang des Verstellweges an jeder Seite des Lastprofils wenigstens ein Initialisierungs-Profil angeordnet ist. Das Lastprofil der Zwischenposition umfasst hier folglich insgesamt drei Vorsprünge. Ferner haben im Beispiel die Initialisierungs-Profile, und entsprechend die in der 9 dargestellte Bereiche mit einer erhöhten Kennlinie des Motorparameters, jeweils eine Länge L_o und die Informations-Profile jeweils eine Länge L₁ entlang des Verstellweges. Zur Positionscodierung können die Informations-Profile beispielsweise in Ihrer Länge L₁ variiert werden. Die Länge L_o der Initialisierungs-Profile ist beispielsweise konstant.
Bei der Herstellung des Rollos können verschiedene Lastprofile 50 eingelernt werden, indem einmalig die beiden Endanschläge 42, 44 angefahren werden und dann die Positionen der Lastprofile 50 relativ zu den Endanschlägen 42, 44 ermittelt wird. Durch unterschiedliche Folgen kürzerer und längerer Bereiche mit verändertem mechanischem Widerstand können verschiedene Lastprofile 50 definiert und somit verschiedene Positionen codiert werden. Im weiteren Betrieb des Rollos können diese Profile dann zum Positionsabgleich des Stellantriebs 10 verwendet werden.
10 zeigt beispielhaft schematisch verschiedene Variationen eines Lastprofils 50 oder eines Informations-Profils zur Positionscodierung. Die gezeigten Profile weisen Vorsprünge/Erhebungen auf, können aber auch analog mit Vertiefungen ausgebildet sein. Im in 10a gezeigten Lastprofil 50 umfasst das Lastprofil mehrere Vorsprünge, wobei beispielhaft drei Vorsprünge V₁ , V₂ und V₃ gezeigt sind. Jeder der Vorsprünge V₁ bis V₃ hat eine Ausdehnung L_a und die Abstände der Vorsprünge betragen jeweils L_b Eine Positionscodierung kann nun über eine Variation der Länge L_a und/oder der Länge L_b , oder über das Verhältnis L_a /L_b erfolgen, wobei verschiedene entlang des Verstellweges angeordnete Lastprofile 50 sich wenigstens in einem dieser Parameter L_a , L_b oder L_a /L_b unterscheiden. Die Positionscodierung in dem in 10b gezeigten Lastprofil 50 erfolgt analog zu dem Beispiel der 10a. Jedoch fallen in 10b die einzelnen Vorsprünge nicht auf das Grundniveau ab, wodurch die Stabilität des Lastprofil 50 erhöht wird. Die Variante der 10a hat jedoch den Vorteil, dass diese weniger Anfällig gegen Verschmutzung sein kann. In der 10c ist ein Lastprofil 50 mit einer aufgerauten Oberfläche gezeigt. Durch die aufgeraute Oberfläche wird beispielsweise der Motorstrom zusätzlich erhöht werden. Dies kann beispielsweise den Vorteil haben, dass ein relativ großer Anstieg des Motorstroms I hervorgerufen wird, die Höhe des Vorsprungs jedoch möglichst gering gehalten wird. Dadurch kann die mechanische Beanspruchung des Lastprofils 50 oder des ersten Körpers gering gehalten werden. Eine Variation der Oberflächenrauheit und/oder der Höhe der Vorsprünge V₁ bis V₃ kann auch zur Codierung verwendet werden. Beispielsweise kann ein erster Endanschlag einem Lastprofil 50, beziehungsweise einem Informations-Profil eines Lastprofils, mit einer glatten Oberfläche und einer geringeren Höhe und analog ein zweiter Endanschlag einem Lastprofil mit rauer Oberfläche und größerer Höhe zugeordnet sein. In allen in den 10a bis 10c gezeigten Varianten kann auch die Gesamtlänge L₁ des Lastprofils, beziehungsweise Informations-Profils, zur Codierung variiert werden. In realen Ausgestaltungen können die gezeigten schematischen Lastprofile 50 mit abgerundeten/abgeflachten Kanten und/oder federnd ausgebildet sein, so dass die mechanische Beanspruchung der Profile gering gehalten und eine gleichmäßige Stellbewegung gewährleistet werden kann.
Bezugszeichenliste

10: Stellantrieb
12: Antriebsmotor
14: Steuereinrichtung
16: Getriebe
18: Stellsystem/Stellmechanik
20: Ausgang der Stellantriebs
22: Signalleitung des Stellantriebs
24: Versorgungsleitung
26: Masseleitung
28: Kommunikationsleitung
30: Rollo
32: Textilbahn
34: Gitterrahmenstruktur
36: Kopfleiste
38: Fußleiste
40A, 40B: Führungsschienen
42A, 42B: obere Endanschläge
44A, 44B: untere Endanschläge
46, 48: Vorsprünge
50: Lastprofil
52: Federelement
54: Anlagefläche
S: Verfahrweg
H: Haltebereich
I: Motorstrom
I_ο: Zuvor erfasster Wert des Motorstroms
I_off: Offset des Motorstroms
I_1,L: erster Schwellwert des Motorstroms
I_1,H: zweiter Schwellwert des Motorstroms
I_avg: Zeitliches Mittel des Motorstroms
L_a: Länge Vorsprung
L_b: Abstand zwischen zwei Vorsprüngen
L_o: Länge des Teilbereichs (Initialsierungsprofil)
L₁: Länge Teilbereich (Informationsprofil)
M: Drehmoment
M_off: Offset Drehmoment
M_1,L: erster Schwellwert des Drehmoments
M_1,H: zweiter Schwellwert des Drehmoments

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102013225629 B3 [0007]
DE 102011054956 A1 [0041]

Claims

Verfahren zur Steuerung einer Stellvorrichtung, welche einen Antriebsmotor und ein von dem Antriebsmotor (12) angetriebenes Stellsystem (18) mit einem ersten Körper und einem zweiten Körper aufweist, wobei der zweite Körper eine Kontaktfläche aufweist und die Kontaktfläche einen Teilbereich mit verändertem mechanischem Widerstand an einer definierten Position aufweist, das Verfahren umfassend: Ansteuern des Antriebsmotors (12), um den ersten Körper relativ zu dem zweiten Körper zu bewegen, wobei sich der erste Körper entlang der Kontaktfläche des zweiten Körpers bewegt, insbesondere entlang der Kontaktfläche des zweiten Körpers gleitet, Erfassen eines Motorparameters des Antriebsmotors, der von einem Betriebsparameter, wie Motorstrom oder Drehmoment, abhängig ist, und auf der Basis des Motorparameters, Erkennen, dass der erste Körper sich an dem Teilbereich der Kontaktfläche mit verändertem mechanischem Widerstand befindet.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Erfassen des Motorparameters das Erfassen eines veränderten Motorstroms oder eines veränderten Drehmoments umfasst, wenn der erste Körper sich entlang der Kontaktfläche des zweiten Körpers bewegt und sich durch den Teilbereich mit verändertem mechanischem Widerstand bewegt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Erkennen, dass der erste Körper sich an dem Teilbereich der Kontaktfläche mit verändertem mechanischem Widerstand befindet, ein Auswerten der relativen Änderung des Motorparameters umfasst, wobei die Änderung des Motorparameters aufgrund einer Bewegung entlang des Teilbereichs mit verändertem mechanischem Widerstand im Vergleich zu einer Bewegung des ersten Körpers entlang der Kontaktfläche des zweiten Körpers ohne Teilbereich mit verändertem mechanischem Widerstand ausgewertet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Motorparameter kontinuierlich oder zyklisch erfasst wird und wobei das Erkennen, dass der erste Körper sich an dem Teilbereich der Kontaktfläche mit verändertem mechanischem Widerstand befindet, auf Basis über die Zeit gemittelter Werte des erfassten Motorparameters erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Kontaktfläche mehrere Teilbereiche mit verändertem mechanischem Widerstand an benachbarten Positionen aufweist, wobei durch die Länge und/oder den Abstand und/oder die Struktur der Teilbereiche die definiert Position codiert wird.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei ein erster Teilbereich der mehreren Teilbereiche einen ersten Abstand zu einer ersten Endposition des Stellsystems aufweist und ein zweiter Teilbereich der mehreren Teilbereiche einen zweiten, kleineren Abstand zu der ersten Endposition des Stellsystems aufweist, und aufgrund eines Änderungsprofils des Motorparameters erkannt wird, dass der erste Körper sich der ersten Endposition des Stellsystems annähert.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei ein dritter Teilbereich der mehreren Teilbereiche einen dritten Abstand zu einer zweiten Endposition des Stellsystems aufweist und ein vierter Teilbereich der mehreren Teilbereiche einen vierten, kleineren Abstand zu der zweiten Endposition des Stellsystems aufweist, und aufgrund des Änderungsprofils des Motorparameters erkannt wird, dass der erste Körper sich der zweiten Endposition des Stellsystems annähert.
Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, wobei dann, wenn erkannt wird, dass sich der erste Körper einer Endposition des Stellsystems annähert, die Bewegung des ersten Körpers relativ zum zweiten Körper gestoppt wird, bevor der erste Körper die Endposition erreicht oder das Drehmoment zum Bewegen des ersten Körper vor dem Erreichen des Endanschlages reduziert wird.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei dann, wenn erkannt wird, dass sich der erste Körper der ersten Endposition des Stellsystems annähert, die Bewegung des ersten Körpers relativ zum zweiten Körper in einem Bereich zwischen den zweiten Teilbereich und der ersten Endposition gestoppt oder das Drehmoment zum Bewegen des ersten Körpers reduziert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei dann, wenn der erste Körper sich relativ zu dem zweiten Körper durch den ersten Teilbereich bewegt, eine erste Änderung des Motorparameters erfasst wird, und wenn der erste Körper sich relativ zu dem zweiten Körper durch den zweiten Teilbereich bewegt, eine zweite Änderung des Motorparameters erfasst wird, wobei die erste und die zweite Änderung des Motorparameters sich in mindestens einem Attribut, wie Dauer, zeitliche Änderung oder Amplitude, unterscheiden, und wobei aufgrund der ersten und der zweiten Änderung des Motorparameters die Position des ersten Körpers relativ zu dem zweiten Körper erkannt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Teilbereich mit verändertem mechanischem Widerstand ein Teilbereich der Kontaktfläche ist, in dem der Reibungswiderstand zwischen dem ersten und dem zweiten Körper höher ist als in anderen Bereichen der Kontaktfläche.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei jeweils mindestens zwei Teilbereiche ein Lastprofil bilden, welches ein Änderungsprofil des Motorparameters zum Erkennen der Position des ersten Körpers relativ zu dem zweiten Körper bewirkt, wobei mindestens einer der Teilbereiche ein Initialisierungs-Profil des Lastprofils bildet und mindestens ein anderer Teilbereich ein Informations-Profil des Lastprofils zur Codierung der Position bildet.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei mehrere oder alle Lastprofile gleiche Initialisierungs-Profile aufweisen.
Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, wobei Lastprofile zur Codierung eines Endanschlags wenigstens ein Informations-Profil und wenigstens ein Initialisierungs-Profil aufweisen, wobei das Informations-Profil zwischen dem Endanschlag und dem Initialisierungs-Profil angeordnet ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei Lastprofile zur Codierung einer Position wenigstens drei Teilbereiche haben, wobei wenigstens zwei der Teilbereiche Initialisierungs-Profile sind und wenigstens ein Teilbereich ein Informations-Profil ist, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die Informations-Profile zwischen den Initialisierungs-Profilen angeordnet sind.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei zum Erkennen eines Teilbereichs und/oder Lastprofils der erfasste Motorparameter mit einem Erwartungsbereich des Motorparameters verglichen wird.
Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Erwartungsbereich des Motorparameters während eines Verstellvorgangs dynamisch, relativ zu mindestens einem zuvor detektierten Wert des Motorparameters, festgelegt wird.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei ein Kriterium zum Erkennen, dass der erste Körper sich an dem Teilbereich der Kontaktfläche mit verändertem mechanischem Widerstand befindet voraussetzt, dass der Motorparameter einen Wert annimmt, der einem Anstieg des Drehmoments um wenigsten 0,3 Nm im Vergleich zu dem zuvor detektierten Wert entspricht.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Erfassen des Motorparameters das Erfassen des Motorstroms oder dessen zeitlicher Änderung umfasst und wobei ein Kriterium zum Erkennen, dass der erste Körper sich an dem Teilbereich der Kontaktfläche mit verändertem mechanischem Widerstand befindet voraussetzt, dass die zeitliche Änderung dI/dt des Motorstroms I wenigstens 25 A/s beträgt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Erfassen des Motorparameters das Erfassen des Motorstroms I oder dessen zeitlicher Änderung dI/ dt umfasst und wobei der Motorstrom I oder dessen zeitliche Änderung dI/dt mit einer Samplingrate erfasst werden, deren Frequenz wenigstens 1 kHz beträgt.
Stellvorrichtung umfassend einen Antriebsmotor, eine Steuereinrichtung und ein von dem Antriebsmotor angetriebenes Stellsystem, in dem ein erster Körper relativ zu einem zweiten Körper bewegbar ist, wobei der erste Körper und der zweite Körper so eingerichtet sind, dass der erste Körper entlang einer Kontaktfläche des zweiten Körpers gleitet, und die Kontaktfläche einen Teilbereich mit verändertem mechanischem Widerstand an einer definierten Position aufweist, wobei die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, einen Motorparameter von dem Antriebsmotor zu empfangen, der von einem Betriebsparameter, wie Motorstrom oder Drehmoment, abhängig ist, und auf der Basis des Motorparameters zu erkennen, dass der erste Körper sich an dem Teilbereich der Kontaktfläche des zweiten Körpers befindet.
Stellvorrichtung nach Anspruch 21, wobei die Bewegung des ersten Körpers relativ zum zweiten Körper durch wenigstens einen ersten Endanschlag begrenzt ist und die Kontaktfläche den Teilbereich mit verändertem mechanischem Widerstand in einem definierten Abstand zu dem Endanschlag aufweist; wobei die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, eine Annäherung des ersten Körpers an den Endanschlag auf der Basis des Motorparameters zu erkennen.
Stellvorrichtung nach Anspruch 21 oder 22, wobei die Kontaktfläche einen ersten Teilbereich und einen zweiten Teilbereich mit verändertem mechanischem Widerstand an benachbarten Positionen aufweist, wobei durch die Länge und/oder den Abstand und/oder die Struktur des ersten und des zweiten Teilbereichs die definiert Position codiert ist.
Stellvorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 23, wobei der Teilbereich mit verändertem mechanischem Widerstand ein Teilbereich der Kontaktfläche ist, in dem der Reibungswiderstand zwischen dem ersten und dem zweiten Körper höher ist als in anderen Bereichen der Kontaktfläche.
Stellvorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 24, wobei der Teilbereich mit verändertem mechanischem Widerstand sich von der der übrigen Kontaktfläche unterscheidet durch eine Erhöhung, eine stärkere Oberflächenrauigkeit, eine Strukturierung, eine Absenkung, eine Oberflächenbeschichtung oder eine Kombination hiervon.
Stellvorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 25, wobei der erste Körper ein beweglicher Stellkörper ist und der zweite Körper ein feststehender Führungskörpers ist.
Stellvorrichtung nach Anspruch 26, wobei der Stellkörper gekoppelt ist mit einem Rollo, einer Jalousie, einer verstellbaren Klappe, einem verstellbaren Spiegel, einem verstellbaren Sitz, eine verstellbaren Fahrzeugscheibe, einem Scheibenwischer, einem Schiebedach oder einem Roboterarm.
Stellvorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 27, wobei die Steuervorrichtung der Stellvorrichtung dazu ausgebildet ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 20 auszuführen.