DE19511307C1 - Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung von relevanten relativen Extremwerten eines störbehafteten welligen Gleichstrommotor-Ankerstromsignals mit einer veränderlichen auf die Kommutierung zurückzuführenden Nutzfrequenz und mit davon verschiedenen Störfrequenzen - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung von relevanten relativen Extremwerten eines störbehafteten welligen Gleichstrommotor-Ankerstromsignals mit einer veränderlichen auf die Kommutierung zurückzuführenden Nutzfrequenz und mit davon verschiedenen Störfrequenzen

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrich­ tung zur Ermittlung von relevanten relativen Extremwer­ ten eines störbehafteten welligen Gleichstrommotor- Ankerstromsignals mit einer veränderlichen auf die Kom­ mutierung zurückzuführenden Nutzfrequenz und davon ver­ schiedenen Störfrequenzen
Anhand der Ermittlung der relevanten relativen Extrem­ werte des Ankerstromsignals eines Gleichstrommotors kann die Drehstellung der Antriebswelle des Gleich­ strommotors und durch Zählen der relevanten relativen Extremwerte bestimmt werden, wie oft sich der Anker des Gleichstrommotors gedreht hat. Dies wiederum kann dazu genutzt werden, um die aktuelle Bewegungsposition des von dem Gleichstrommotor angetriebenen Elements zu er­ mitteln. Bei einem derartigen Vorgehen ist weder ein Drehwinkelkodierer bzw. -detektor am Gleichstrommotor noch ein Wegsensor für das angetriebene Element erfor­ derlich.
Um die Drehstellung der Antriebswelle eines Stellmotors (beispielsweise für die Drosselklappe eines Kraftfahr­ zeuges) ermitteln zu können, bedient man sich entweder Drehpositionsgebern oder man verwendet Schrittmotore, um dann die Drehstellung der Antriebswelle durch Zählen der Impulse bei bekannter Polung des Motors zu ermit­ teln. Es ist auch ein Verfahren bekannt, bei dem die Drehstellung anhand der Welligkeit des Ankerstromsig­ nals eines mehrpoligen Gleichstrommotors ermittelt wird. Der Grundgedanke dabei ist, daß sich durch das kurzzeitige Kurzschließen zweier Kollektorlamellen durch die Bürsten des Gleichstrommotors der Ankerstrom­ widerstand kurzzeitig verändert, was sich in einer Wel­ ligkeit des Ankerstromsignals niederschlägt. Gelingt es nun, die relevanten Extremwerte (also die relativen Maxima und relativen Minima), die im Zeitverlauf des Ankerstromsignals aufgrund der Kommutierung auftreten, zuverlässig zu erfassen, kann durch Zählen beispiels­ weise der Maxima (oder auch der Minima) bei bekannter Polung bzw. Nutung die Drehstellung der Antriebswelle ermittelt werden. Bei einem achtpoligen Gleichstrom­ motor treten pro voller Umdrehung acht Maxima und acht Minima auf. Aufgrund von dem Ankerstromsignal über­ lagerten Störimpulsen ist die Ermittlung der Extrem­ werte erschwert. So kann beispielsweise ein relatives Maximum auch aufgrund eines Störimpulses auftreten, braucht also nicht notwendigerweise durch die Kommutie­ rung verursacht zu sein.
Ein Verfahren zur Ermittlung von relevanten relativen Extremwerten eines störimpulsbeaufschlagten welligen Signals ist aus DE 42 17 265 A1 bekannt. Dem bekannten Verfahren liegt der Gedanke zugrunde, daß sich bei einem Ankerstromsignals eines Gleichstrommotors die Amplituden zweier aufeinanderfolgender relevanter Extremwerte, beispielsweise zweier relevanter Maxima oder zweier relevanter Minima, nicht um mehr als ein bestimmter Faktor (beispielsweise 0,5) voneinander unterscheiden können. Relative Maxima und Minima werden mit Hilfe einer Minima-Maxima-Erkennung durch Spitzen­ wertgleichrichtung des Signals und phasenkorrekter Addition bzw. Subtraktion einer Schwellenspannung zum bzw. vom gemessenen Spitzenwert detektiert. Anhand der Differenz der Amplituden zweier aufeinanderfolgender relativer Maxima bzw. zweier aufeinanderfolgender rela­ tiver Minima kann dann ermittelt werden, ob das detek­ tierte relative Maximum bzw. Minimum ein relevanter Extremwert, d. h. ein auf die Kommutierung zurückzufüh­ render Extremwert des Ankerstromsignals ist. Es hat sich jedoch gezeigt, daß hin und wieder im Ankerstrom­ signalverlauf eines Gleichstrommotors relative Extrem­ werte auftreten, die die obige Bedingung erfüllen, aber dennoch keine relevanten relativen Extremwerte sind, mithin zu einer Fehlzählung und damit zu einer un­ genauen Drehstellungsdetektion führen können.
Aus EP 0 459 435 A1 ist ein Meßverfahren für die Dreh­ lage eines Gleichstrommotors bekannt, bei dem mit jeder Erkennung der Umkehrung der Änderungstendenz eines wel­ ligen Meßsignals, bei dem es sich insbesondere um das Ankerstromsignal handelt, ein Impuls erzeugt wird. Durch Zählen der Impulse können dann bei bekannter Pol­ zahl des Motors die Anzahl der Ankerumdrehungen sowie die Drehlage des Ankers ermittelt werden.
Wie bei dem aus DE 42 17 265 A1 bekannten Meßverfahren besteht auch hier die Gefahr, daß Umkehrungen der Ände­ rungstendenz des welligen Meßsignals, die nicht auf die Kommutierung, sondern auf Störsignalanteile zurückzu­ führen sind, detektiert werden und zur Ausgabe eines Zählimpulses führen, wodurch es zur Fehlimpulszählungen kommen kann.
Aus EP 0 579 015 A1 ist eine Schaltanordnung zur Erzeu­ gung einer drehzahlproportionalen Impulsfolge bekannt, bei der das Meßsignal eine Bandpaßfilterung mit verän­ derbarer unterer Grenzfrequenz unterzogen wird. Bei konstanter Motordrehzahl nimmt die untere Grenzfrequenz des Bandpaßfilters einen Wert an, der deutlich unter­ halb der Frequenz der Impulsfolge liegt, während bei einer Änderung der Drehzahl die unter Grenzfrequenz etwa im Bereich der Frequenz der Impulsfolge liegt. Die obere Grenzfrequenz wird stets auf ein und demselben Wert gehalten. Bei dieser Schaltanordnung geht also die Motordrehzahl als Eingangsgröße ein, liegt also stets am Eingang der Schaltungsanordnung als Meßsignal an.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ermittlung von relevanten relativen Extremwerten eines störbehafteten welligen Gleichstrommotor-Ankerstromsignals anzugeben, bei denen die Auswertung der relativen Extremwerte noch zuverläs­ siger möglich ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird mit der Erfindung ein Verfahren nach Anspruch 1 und eine Vorrichtung nach Anspruch 3 vorgeschlagen; vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Bei der Erfindung wird das zu untersuchende wellige Ankerstromsignal einer Frequenzfilterung unterzogen. Das dazu verwendete Filter weist ein Durchlaßfrequenz­ band auf, das innerhalb des möglichen Frequenzbereichs, innerhalb dessen eine Frequenzfilterung mit dem Filter möglich ist, verschiebbar, d. h. variabel einstellbar ist. Das Frequenzfilter ist also gesteuert und läßt sich durch das Steuersignal einstellen. Die Einstellung des Frequenzfilters erfolgt mittels der lediglich ab­ schätzungsweise ermittelten Nutzfrequenz des Signals. Das Durchlaßfrequenzband wird derart eingestellt, daß die abgeschätzte Nutzfrequenz innerhalb des Durchlaß­ frequenzbandes liegt, während die Störfrequenzen außer­ halb des Durchlaßfrequenzbandes liegen. Damit werden die Störanteile im Signal unterdrückt und gedämpft, so daß nach der Filterung ein Signal mit im wesentlichen der Nutzfrequenz und nicht mehr merklichen Überlagerun­ gen von Störfrequenzen gegeben ist. Anhand dieses Sig­ nales lassen sich dann die auf die Nutzfrequenz zurück­ zuführenden relativen Extremwerte problemlos ermitteln, ohne daß die Gefahr von fehlerhaften Ermittlungen be­ steht.
Kerngedanke der Erfindung ist also eine Frequenzfilte­ rung des Signals bei der Nutzfrequenz, die allerdings zunächst nicht bekannt ist und lediglich näherungsweise ermittelt, also mehr oder weniger grob abgeschätzt wer­ den kann (Toleranzbereich von bis zu 30%, insbesondere bis zu 10%). Das Durchlaßfrequenzband des Frequenzfil­ ters wird derart breit gewählt, daß die tatsächliche Nutzfrequenz innerhalb des Durchlaßfrequenzbandes liegt und die (Haupt-)Störfrequenzen, d. h. die Störfrequenzen mit den größten Amplituden, außerhalb des Durchlaß­ frequenzbandes liegen, bei der Frequenzfilterung also unterdrückt werden. Dem derart gefilterten Signal wer­ den im Regelfall noch Störfrequenzen überlagert sein, die jedoch sich amplitudenmäßig nicht oder kaum merk­ lich auf den zu untersuchenden Signalverlauf auswirken.
Die Abschätzung der aktuellen Nutzfrequenz erfolgt bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zweckmäßigerweise kon­ tinuierlich bzw. quasi kontinuierlich, so daß die Frequenzfilterung Nutzfrequenzveränderungen ent­ sprechend nachgeführt werden kann.
Die Abschätzung der aktuellen Nutzfrequenz kann anhand des zu vermessenden Signals erfolgen, was allerdings eine recht zuverlässige Detektion von relevanten rela­ tiven Extremwerten des Nutzsignals voraussetzt. Denn es sind ja gerade die relevanten relativen Extremwerte, deren zeitliche Aufeinanderfolge die Nutzfrequenz des Signals bestimmen. Zuverlässigere Abschätzungen für die Nutzfrequenz sind dann zu erwarten, wenn die Ab­ schätzung nicht aufgrund des Signalverlaufs selbst son­ dern aufgrund von Betriebsparametern des Gleichstrom­ motors erfolgt. Da das zu untersuchende Signal das Ankerstromsignal eines Gleichstrommotors ist und die Nutzfrequenz durch die Häufigkeit der Kommutierung bestimmt ist, können als Betriebsparameter die aktuelle Ankerstromstärke und die am Gleichstrommotor abfallende aktuelle Spannung verwendet werden, um unter Berücksichtigung der Polzahl des Gleichstrommotors die Nutzfrequenz abzuschätzen.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist ferner vorgesehen, für die Frequenzfilterung ein Bandpaßfilter einzusetzen. Je nach der Lage der Hauptstörfrequenzen relativ zur Nutzfrequenz können aber auch Hochpaß- oder Tiefpaßfilter eingesetzt werden. Ein Bandpaßfilter eig­ net sich insbesondere dann, wenn das Ankerstromsignal eines Gleichstrommotors auf relevante relative Extrem­ werte hin untersucht werden soll.
Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich insbesondere zur Ermittlung der Anzahl an Umdrehungen der Antriebs­ welle eines Gleichstrommotors einsetzen. Pro Umdrehung existieren nämlich im Ankerstromsignal acht relevante Maxima und acht relevante Minima. Durch die Zählung der ermittelten Maxima oder Minima läßt sich also ermit­ teln, wie oft bzw. um welchen Drehwinkel sich die An­ triebswelle gedreht hat. Insbesondere bei Stellmotoren kann damit auf einen Wegdetektor des durch den Stell­ motor angetriebenen Teils verzichtet werden. Insofern ist das erfindungsgemäße Verfahren insbesondere für Kfz-Stellmotore (Sitzverstellung mit Memory-Funktion, elektrische Scheibenheber) von Interesse, da bei der Anzahl an eingesetzten Stellmotoren der mögliche Ver­ zicht auf Wegsensoren merklich zu Buche schlägt.
Nachfolgend wird anhand der Figuren ein Ausführungsbei­ spiel der Erfindung näher erläutert. Im einzelnen zei­ gen:
Fig. 1 eine schaltungstechnische Realisierung zur Er­ kennung relativer Minima und Maxima mit vorge­ gebener Mindesthöhe aus einem elektrischen Sig­ nalverlauf durch Spitzenwertgleichrichtung des Signals und phasenkorrekter Addition bzw. Sub­ traktion einer Schwellenspannung zum bzw. vom gemessenen Spitzenwert,
Fig. 2 Signalverläufe an den mit I bis IV bezeichneten Schaltungspunkten der Schaltung gemäß Fig. 1 und
Fig. 3 ein Blockschaltbild zur Erläuterung einer Schaltung zur Ermittlung der Drehstellung und Umdrehungsanzahl des Ankers eines Gleichstrom­ motors unter Verwendung des Verfahrens zur Er­ kennung relativer Minima und Maxima des frequenzgefilterten Ankerstromsignals.
Fig. 1 zeigt eine Schaltung 10 zur Ermittlung von rela­ tiven Minima und Maxima eines Signals. Das zu unter­ suchende Signal IN wird dem Plus-Eingang eines Opera­ tionsverstärkers 11 zugeführt, an dessen Ausgang zwei parallel- und gegeneinandergeschaltete Dioden 12 ange­ schlossen sind. Über einen steuerbaren Umschalter 14 wird das Ausgangssignal des Operationsverstärkers 11 dem Minus-Eingang rückgeführt. Zum zwischenzeitlichen Speichern des Ausgangssignals ist ein Kondensator 16 vorgesehen. Der Operationsverstärker 11, die beiden Dioden 12, der steuerbare Schalter 14 und der Konden­ sator 16 bilden zusammen einen umschaltbaren Spitzen­ wertgleichrichter 18, der je nach Stellung des steuer­ baren Umschalters 14 einem ansteigenden Signal bis zum Erreichen von dessen Spitzenwert folgt, um diesen Spitzenwert zu halten, oder einem abfallenden Signal folgt, um dessen (negativen) Spitzenwert zu halten, wenn das Signal wieder ansteigt.
Dem Ausgangssignal des Spitzenwertgleichrichters 18 wird eine Schwellenspannung ΔU hinzuaddiert, wobei das Vorzeichen dieser Addition umschaltbar ist. Diese Schwellenspannungsaddition bzw. -subtraktion erfolgt in der bei 20 in Fig. 1 angedeuteten Einrichtung. Der Wert des Signals am Ausgang der Einrichtung 20 ist also um den Betrag der Schwellenspannung ΔU größer oder kleiner als das Ausgangssignal des Spitzenwertgleichrichters 18. Das Ausgangssignal der Einrichtung 20 wird zusammen mit dem zu untersuchenden Signal einem Komparator 22 zugeführt, der bei Gleichheit der an seinen Eingängen anliegenden Signalen am Ausgang umschaltet. Das Aus­ gangssignal des Komparators 22, das entweder HIGH- oder LOW-Pegel annehmen kann, wird als Steuersignal für den steuerbaren Umschalter 14 und die Einrichtung 20 zum Addieren bzw. Subtrahieren der Schwellenspannung zum bzw. vom Ausgangssignal des Spitzenwertgleichrichters 18 verwendet.
Die Funktionsweise der in Fig. 1 dargestellten Schal­ tung wird nachfolgend anhand der Zeitverläufe gemäß Fig. 2 verdeutlicht. In Fig. 1 ist mit I der Zeitver­ lauf des zu untersuchenden Signals dargestellt. Solange das Signal I ansteigt, folgt ihm der Ausgang des Spitzenwertgleichrichters 18, was in Fig. 2 im Bereich der ersten ansteigenden Flanke des Signals IN darge­ stellt ist. Wenn das Signal IN bei 24 sein relatives Maximum durchschritten hat und anschließend wieder ab­ fällt, behält das Signal II am Ausgang des Spitzenwert­ gleichrichters 18 den Spitzenwert, also die Amplitude des relativen Maximums bei. Zu diesem Zeitpunkt ist die Einrichtung 20 derart eingestellt, daß von dem Aus­ gangssignal II des Spitzenwertgleichrichters 18 die Schwellenspannung ΔU, beispielsweise 100 mV, subtra­ hiert werden. Auch das Ausgangssignal III der Einrich­ tung 20 behält also seinen Spitzenwert bei nach dem relativen Maximum abfallendem Signal IN bei. Zum Zeit­ punkt 26 sind die beiden dem Komparator 22 zugeführten Signale gleich, so daß der zuvor auf logisch 1 liegende Ausgang des Komparators 22 von logisch 1 auf logisch 0 umschaltet, mit der Folge, daß sowohl der Umschalter 14 als auch die Einrichtung 20 umgeschaltet wird. Jetzt folgt der Spitzenwertgleichrichter 18 an seinem Ausgang dem abfallenden Ast des Eingangssignals IN, und diesem Signal wird die Schwellenspannung hinzuaddiert. Nach Durchschreiten des relativen Minimums bei 28 kommt es bei 30 wieder zu einer Gleichheit des Ausgangssignals der Einrichtung 20 und des Signals IN, mit der Folge, daß wiederum die Einrichtung 20 und der umschaltbare Schalter 14 umgeschaltet werden. Das Ausgangssignal des Komparators 22 wird wieder logisch 1, bis im Anschluß an das nächste bei 32 angedeutete relative Maximum der Komparator 22 wieder auf logisch 0 umschaltet, wenn, gemäß 34 in Fig. 2, die zu vergleichenden Signale wie­ der gleich werden. Auf diese Weise können die relativen Maxima des Signals IN ermittelt werden und durch Addi­ tion der Impulse am Ausgang des Komparators 22 gezählt werden. Bei bekannter Polung des Gleichstrommotors mit dem Ankerstromverlauf gemäß Fig. 2 kann anhand der An­ zahl der Impulse ermittelt werden, um welchen Drehwin­ kel sich die Antriebswelle des Motors gedreht hat.
Anhand von Fig. 3 wird nachfolgend beschrieben, wie die Steuerung der Frequenzfilterung in dem Falle schal­ tungstechnisch realisiert werden kann, daß das Anker­ stromsignals eines Gleichstrommotors mit bekannter Polung auf relevante, d. h. auf die Kommutierung zurück­ zuführende, relative Extremwerte hin untersucht wird.
Bekannt ist, daß für den Ankerstrom IAnker eines Gleich­ strommotors, an dessen Bürsten die Spannung UMot anliegt und der Motor den Ankerwiderstand RAnker aufweist,
gilt, wobei UEMK die induzierte Gegenspannung des Motors ist.
Die Gegenspannung UEMK ist proportional zur Drehzahl des Motors, so daß gilt:
UEMK = K·n, (2)
wobei n die Drehzahl und K eine Motorkonstante ist.
Setzt man die obige Gleichung (2) in die obige Gleichung (1) ein und löst nach n auf, so ergibt sich:
Bei einem Gleichstrommotor mit einer Polanzahl von xPol gilt, daß pro Umdrehung bei geradzahliger Polzahl xPol relevante relative Maxima und Minima und bei ungerad­ zahliger Polzahl 2xPol relevante relative Maxima und Minima im Ankerstromsignal auftreten, die auf die Kom­ mutierung zurückzuführen sind. Für die Frequenz fNutz der Welligkeit des Ankerstromsignals gilt also (hier und im folgenden soll der Fall betrachtet werden, daß die Polzahl geradzahlig ist):
fNutz = n·xPol (4)
Setzt man die Gleichung (3) in die Gleichung (4) ein, so ergibt sich:
Bei der Frequenz fNutz handelt es sich um die Nutz­ frequenz, d. h. um die interessierende Frequenz des Ankerstromsignals, die durch die Welligkeit bestimmt ist. Bei mit kontanter Geschwindigkeit laufendem Gleichstrommotor ist die Nutzfrequenz im wesentlichen konstant; in den Beschleunigungs- und Verzögerungs­ phasen des Gleichstrommotors jedoch variiert die Nutz­ frequenz, da die Welligkeit variiert.
Da die Ermittlung der Drehzahl des Gleichstrommotors toleranzbehaftet ist, gibt die obige Gleichung (5) lediglich die Nutzfrequenz näherungsweise wieder.
Die Störfrequenzen bei einem Gleichstrommotor, deren Amplituden dem Ankerstromsignal überlagert sind, liegen insbesondere bei der doppelten Nutzfrequenz und bei der Frequenz der Motorrotation, also bei dem xPol-ten Teil der Nutzfrequenz.
Fig. 3 zeigt, wie das Motorspannungssignal UMot in einer Einheit 40 mit der Konstante K₁ (s. obige Gleichung (5)) multipliziert wird. Das Ankerstromsignal IAnker wird in einer Einheit 42 mit dem Faktor K₂ multipliziert (s. obige Gleichung (5)). Das mit K₂ gewichtete Stromsignal wird in einer Summierstufe 44 vom mit K₁ gewichteten Spannungssignal subtrahiert. Dieses die Nutzfrequenz repräsentierende Steuersignal wird dem Steuereingang eines spannungsgesteuerten Bandpaßfilters 46 zugeführt. Das Bandpaßfilter 46 empfängt als Eingangssignal das Ankerstromsignal IAnker. In Abhängigkeit von der Größe der Nutzfrequenz wird der Durchlaßfrequenzgang des variablen Bandpaßfilters innerhalb des möglichen Frequenzbereichs verschoben, so daß der Durchlaß­ frequenzgang die Nutzfrequenz umfaßt. Der Durchlaß­ frequenzgang wird derart festgelegt, daß die obigen Haupt-Störfrequenzen bei der doppelten Nutzfrequenz und der Rotationsfrequenz des Gleichstrommotors außerhalb des Durchlaßfrequenzganges liegen. Das spannungsge­ steuerte Bandpaßfilter 46 kann entweder mit einem Durchlaßfrequenzgang konstanter Breite oder aber mit einem Durchlaßfrequenzgang mit von der Lage des Durch­ laßfrequenzganges innerhalb des Frequenzbereichs ab­ hängigen Breite arbeiten. Am Ausgang des Bandpaßfilters 46 entsteht dann das gefilterte Ankerstromsignal, dem zwar noch Störfrequenzen überlagert sind, die jedoch sich auf die Amplitude nicht nennenswert auswirken, da sie stark gedämpft sind. In jedem Fall sind die Schwan­ kungen im gefilterten Ankerstromverlauf kleiner als die vorgegebenen Schwellenwerte bei der zur Erkennung rela­ tiver Minima und Maxima vorgesehenen Einheit 48, deren Eingang mit dem Ausgang des Bandpaßfilters 46 verbunden ist. Die Einheit 48 ist beispielsweise gemäß Fig. 1 aufgebaut. Der Ausgang der Einheit 48 ist mit einer Einheit 50 zur Ermittlung der Drehstellung bzw. der Umdrehungsanzahl des Ankers des Gleichstrommotors ver­ bunden.
Wie die obigen Ausführungen zeigen, gelingt mit einer Filterung des Ankerstromsignals um die durch die Kommu­ tierung des Gleichstrommotors bestimmte Nutzfrequenz eine ausgezeichnete Unterdrückung der durch die Stör­ frequenzen bedingten Amplitudenanteile im Ankerstrom­ signal. Durch diese Frequenzfilterung ist es möglich, insbesondere auch in den Phasen der Beschleunigung und der Verzögerung der Ankerrotation zuverlässig die rela­ tiven Extremwerte zu ermitteln. In den Beschleunigungs- und Verzögerungsphasen kann nämlich je nach Größe der Beschleunigung bzw. Verzögerung eine auf die Kommutie­ rung zurückzuführende Welligkeit des Ankerstromsignals nicht mehr erkannt werden. Dies wird erst nach der in Abhängigkeit von der Größe der Nutzfrequenz erfolgenden Frequenzfilterung möglich.

Claims (5)

1. Verfahren zur Ermittlung von relevanten relativen Extremwerten eines störbehafteten welligen Gleich­ strommotor-Ankerstromsignals mit einer veränder­ lichen auf die Kommutierung zurückzuführenden Nutzfrequenz und mit davon verschiedenen Stör­ frequenzen, bei dem
  • - die aktuelle Nutzfrequenz des Signals anhand der aktuellen Ankerstromstärke und der über dem Gleichstrommotor abfallenden aktuellen Spannung sowie einer Gleichstrommotor spezifischen Kon­ stanten abgeschätzt wird,
  • - das Signal einer Frequenzfilterung unterzogen wird, die bezüglich der Lage des Durchlaß­ frequenzbandes innerhalb eines möglichen Frequenzbereichs variabel ist und durch die abgeschätzte aktuelle Nutzfrequenz des Signals derart eingestellt wird, daß das Durchlaß­ frequenzband die Nutzfrequenz umfaßt sowie oberhalb und/oder unterhalb der Störfrequenzen liegt, und
  • - die relativen Extremwerte des derart gefilter­ ten Signals ermittelt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenzfilterung eine Bandpaßfilterung ist.
3. Vorrichtung zur Ermittlung von relevanten rela­ tiven Extremwerten eines störbehafteten welligen Gleichstrommotor-Ankerstromsignals mit einer ver­ änderlichen auf die Kommutierung zurückzuführenden Nutzfrequenz und mit davon verschiedenen Stör­ frequenzen, mit
  • - einer ein Schätzsignal ausgebenden Nutzfre­ quenz-Abschätzvorrichtung (40,42,44) zum Ab­ schätzen der aktuellen Nutzfrequenz des Signals (IAnker) anhand der aktuellen Ankerstromstärke und der über dem Gleichstrommotor abfallenden aktuellen Spannung sowie einer systemspezifi­ schen Konstanten,
  • - einer einen Steuereingang aufweisenden Fre­ quenzfiltervorrichtung (46) mit einem Durchlaß­ frequenzband zum Filtern des Signals (IAnker), wobei das Durchlaßfrequenzband bezüglich seiner Lage innerhalb eines vorgegebenen Frequenzbe­ reichs variabel ist und in Abhängigkeit von dem am Steuereingang anliegenden Schätzsignal der­ art einstellbar ist, daß das Durchlaßfrequenz­ band die aktuelle Nutzfrequenz umfaßt und außerhalb der Störfrequenzen liegt, und
  • - einer Extremwert-Detektionsvorrichtung (48) zum Ermitteln der relativen Extremwerte des fre­ quenzgefilterten Signals (IAnker).
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Frequenzfiltervorrichtung (46) ein Bandpaßfilter aufweist.
5. Verwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2 oder der Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4 zur Ermittlung der Drehstellung des Ankers eines Gleichstrommotors anhand der Anzahl der ermittel­ ten relevanten relativen Extremwerte.
DE19511307A 1995-03-28 1995-03-28 Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung von relevanten relativen Extremwerten eines störbehafteten welligen Gleichstrommotor-Ankerstromsignals mit einer veränderlichen auf die Kommutierung zurückzuführenden Nutzfrequenz und mit davon verschiedenen Störfrequenzen Expired - Lifetime DE19511307C1 (de)

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