DE19949896C1 - Parallel stepping motors monitoring method evaluates voltages supplied to coil pairs of stepping motors during test phase for providing automatic cut-out command upon indication of fault condition - Google Patents

Parallel stepping motors monitoring method evaluates voltages supplied to coil pairs of stepping motors during test phase for providing automatic cut-out command upon indication of fault condition

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Abstract

The monitoring method detects the voltages supplied by at least one driver circuit (5) to the coil pairs (1a,2a; 1b,2b) of the electric stepping motors (3,4) during a test cycle, in which the stepping motors are operated with pulse width modulated coil currents, for evaluation by comparison with required values, for providing an automatic cut-out command when a fault condition is indicated. An Independent claim for a circuit for monitoring the operation of parallel electric stepping motors is also included.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung zur Überwachung des Betriebszustands von zwei parallel geschalteten Schritt­ motoren.The invention relates to a method and a circuit arrangement for Monitoring the operating status of two parallel steps Engines.

Verfahren und Schaltungsanordnungen der gattungsgemäßen Art sind bei Kraftfahrzeugen bekannt. In der Regel weisen die Kraftfahrzeuge einen Handsteller in Form eines Potentiometers auf, über den die Stromzufuhr an einen Schrittmotor verändert werden kann, wenn, je nach Beladungszustand des Fahrzeugs, die Scheinwerfer eine andere Neigungsstellung gegenüber der Straßenfläche einnehmen müssen, um Personen in entgegenkommen­ den Fahrzeugen nicht zu blenden. Über den Steller wird dabei eine elektro­ nische Steuerschaltung aktiviert, die den Strom in der Treiberschaltung der Schrittmotoren derart verändert, daß der Motor in gewünschter Richtung eine Verstellung des Neigungswinkels des Scheinwerfers bewirkt. Hierzu ist der Motor über eine Mitkopplung, z. B. einen Stößel, der an einem Gelenk des Scheinwerfereinsatzes befestigt ist, mit diesem verbunden und ortsfest dar­ unter oder dahinter liegend in der Fahrzeugkarosserie befestigt. Methods and circuit arrangements of the generic type are in Motor vehicles known. As a rule, the motor vehicles have one Manual control in the form of a potentiometer, via which the power supply turns on a stepper motor can be changed if, depending on the loading condition of the vehicle, the headlights face a different inclination take up the street area in order to accommodate people in not to dazzle the vehicles. An electric African control circuit activated, the current in the driver circuit of the Stepper motors changed so that the motor in the desired direction Adjusting the angle of inclination of the headlamp causes. For this is the Motor via positive feedback, e.g. B. a plunger on a joint of the Headlight insert is attached, connected to it and stationary attached under or behind the vehicle body.  

Neben der Handsteuerung ist auch eine dynamische Leuchtweitenregulie­ rung bekannt, die die Neigungsverstellung der Scheinwerfer automatisch vornimmt, um über den eingesetzten Schrittmotor den Neigungswinkel des aus dem Scheinwerfer austretenden Lichts durch Veränderung des Nei­ gungswinkels des Scheinwerfers derart automatisch zu verändern, daß mit dem Licht Personen in entgegenkommenden Fahrzeugen oder Fußgänger nicht geblendet werden. Derartige automatische Leuchtweitenregulierungen werden in Abhängigkeit vom Beladungszustand und/oder der Beschleu­ nigung des Fahrzeugs in einem bestimmten Zeittakt, z. B. jeweils nach 30 Sek., korrigiert und eingestellt und im dynamischen Zustand kontinuierlich. Ebenso ist eine kontinuierliche Veränderung des Neigungswinkels abhängig von der Lage des Fahrzeugs während der Fahrt möglich, wobei die Einstel­ lung Bodenwellen und -verwerfungen in der Straße ausgleicht. Die dynami­ sche Leuchtweitenregulierung ist für Scheinwerfer mit Xenonlampen wegen der erhöhten Blendgefahr vorgeschrieben.In addition to the manual control, there is also a dynamic headlight range control tion known, the tilt adjustment of the headlights automatically makes the inclination angle of the light emerging from the headlight by changing the nei automatically change the angle of the headlamp such that with the light of people in oncoming vehicles or pedestrians not be dazzled. Such automatic headlamp leveling are depending on the loading condition and / or the acceleration inclination of the vehicle at a certain time, z. B. after every 30th Seconds, corrected and adjusted and continuously in the dynamic state. A continuous change in the angle of inclination is also dependent possible from the position of the vehicle while driving, the setting compensates for bumps and bumps in the road. The dynami headlight range control is for headlights with xenon lamps the increased risk of glare.

Die Ansteuerung der Schrittmotoren erfolgt über Treiberschaltungen puls­ weitenmoduliert. Als Beispiel eines solchen zweiphasigen Schrittschaltmotor­ treibers wird der IC TLE 4727 der Firma Siemens genannt. Die Treiberschal­ tungen haben für die beiden Spulenanordnungen des jeweiligen Schrittmo­ tors zwei Ausgänge und werden von einer elektronischen Steuerschaltung angesteuert, z. B. einem Mikrocontroller oder mittels einer elektronischen Steuerschaltung anderer Art. Durch die Verwendung zweier getrennter Trei­ berschaltungen ist gewährleistet, daß ein Fehler des Motors, z. B. eine Un­ terbrechung einer Zuleitung zu einer Spule des Motors, eindeutig festgestellt werden kann, da immer nur eine Induktivität anliegt. Die Leuchtweitenregu­ lierung wird sodann außer Kraft gesetzt, damit bei der dynamischen Leucht­ weitenregulierung keine Blendwirkungen entstehen können. Der Schritt­ motortreiber und die elektronische Steuereinrichtung können dabei in einem separaten Steuergerät untergebracht sein, das zusätzlich zu einem Licht­ schaltzentrum in dem Kraftfahrzeug vorgesehen ist. Die herkömmlichen Schrittmotortreiber weisen einen Fehlersignalausgang auf, von dem ein Signal abgreifbar ist, sobald ein Abriß oder Kurzschluß einer der Spulen eines Schrittmotors festgestellt wird. Die Ansteuerung der Treiberschaltung wird dadurch unterbrochen, so dass der Schrittmotor nicht mehr verfahren kann. The stepper motors are controlled by pulse-width modulated driver circuits. An example of such a two-phase stepper motor driver is the IC TLE 4727 from Siemens. The driver circuits have two outputs for the two coil arrangements of the respective step motor and are controlled by an electronic control circuit, e.g. B. a microcontroller or by means of an electronic control circuit of another type. The use of two separate Trei circuits ensures that an error in the motor, for. B. an interruption of a lead to a coil of the motor can be clearly determined, since only one inductance is present. The headlight range control is then overridden so that no glare can occur during dynamic range control. The step motor driver and the electronic control device can be accommodated in a separate control device which is provided in addition to a light switching center in the motor vehicle. The conventional stepper motor drivers have an error signal output from which a signal can be tapped as soon as a break or short-circuit of one of the coils of a stepper motor is detected. The control of the driver circuit is interrupted, so that the stepper motor can no longer move.

Aus der DE 197 38 851 A1 ist ein Steuergerät bekannt, das ähnlich dem vorher beschriebenen arbeitet. In dem Steuergerät oder mit diesem verbun­ den ist jeweils für jeden Schrittmotor ein Leistungstreiber vorgesehen, Diese werden über eine serielle Kommunikationsverbindung vom Mikrocontroller gesteuert. Die Treiberschaltungen steuern ihrerseits jeweils einen Schritt­ motor zu selbsttätigen dynamischen Leuchtweitenregelung.From DE 197 38 851 A1 a control device is known which is similar to that previously described works. In the control unit or connected to it A power driver is provided for each stepper motor via a serial communication link from the microcontroller controlled. The driver circuits each control one step motor for automatic dynamic headlight range control.

Weiterhin ist aus der älteren Patentanmeldung DE 198 43 387 A1 eine Leuchtweitenregelung für Fahrzeugscheinwerfer mit einer Einstelleinrichtung bekannt, mittels der die Neigung eines jeden Scheinwerfers, die einer vorgegebenen Leuchtweite entspricht, eingestellt wird, wobei die Einstellein­ richtung einen Schrittmotor aufweist, der entsprechend einem Neigungs- Sollwert positioniert wird. Der Scheinwerfer wird durch einen Referenzlauf des Schrittmotors in seiner Neigung justiert. Um Fehleinstellungen des Scheinwerfers durch den Referenzlauf zu vermeiden, wird ein solcher Refe­ renzlauf unterdrückt, wenn zu prüfende Betriebsbedingungen und/oder Fehlinformationen einen zuverlässigen Betrieb des Schrittmotors nicht zu­ lassen. Über die Treiberschaltungen der jeweiligen Schrittmotoren ist nichts näheres ausgesagt.Furthermore, from the older patent application DE 198 43 387 A1 Headlight range control for vehicle headlights with an adjustment device known, by means of which the inclination of each headlight, the one corresponds to the specified lighting range, the setting being direction has a stepper motor which corresponds to an inclination Setpoint is positioned. The headlamp is run through a reference run of the stepper motor is adjusted in its inclination. To misadjust the Avoiding headlights through the reference run becomes such a ref limit run suppressed if operating conditions to be checked and / or Misinformation does not ensure reliable operation of the stepper motor to let. There is nothing about the driver circuits of the respective stepper motors stated more.

Die DE 197 22 717 A1 gibt Schaltungen und Verfahren zu dynamischen Leuchtweitenregelungen ebenfalls an. Die Art und Weise der Motoransteue­ rung für die einzelnen Scheinwerfer ist nicht näher beschrieben.DE 197 22 717 A1 gives circuits and methods for dynamic Headlamp leveling also on. The way of driving the motor tion for the individual headlights is not described in detail.

Aus der DE 44 17 369 A1 ist eine Vorrichtung zum Betreiben von Schritt­ motoren bekannt, die ein Steuergerät und erste und zweite Schaltmittel mit Treiberschaltungen für die Schrittmotoren enthält, über die ein positives oder negatives Ansteuerpotential angelegt werden kann. Für jeden Schrittmotor sind jeweils zwei Treiberschaltungen vorgesehen. Die Verwendung für eine Leuchtweitenregelung ist hier nicht angesprochen, ebenso nicht die An­ steuerung von zwei Schrittmotoren über eine einzige Treiberschaltung. DE 44 17 369 A1 describes a device for operating step known engines that have a control unit and first and second switching means Contains driver circuits for the stepper motors, via which a positive or negative control potential can be applied. For every stepper motor two driver circuits are provided. Use for one Headlight range control is not addressed here, nor is the on control of two stepper motors via a single driver circuit.  

Ferner ist aus der DE 40 23 642 A1 eine Vorrichtung zur Steuerung von mehrphasigen Schrittmotoren bekannt. Jeder Schrittmotor wird dabei über eine eigene Treiberschaltung angesteuert.Furthermore, DE 40 23 642 A1 describes a device for controlling known multi-phase stepper motors. Each stepper motor is over controlled its own driver circuit.

Im Falle der Parallelschaltung zweier Schrittmotoren beider Scheinwerfer in einem Kraftfahrzeug und das Ansteuern derselben über eine einzige Trei­ berschaltung führt dazu, daß der Abriß einer Spulenanordnung nicht mehr erkannt wird, da die anliegende Gesamtinduktivität ausreicht, um eine Nach­ stellung der PWM-Signale zu bewirken. Der Pulsweitengenerator in der Steuerschaltung verändert lediglich das Tastverhältnis und versucht, eine Nachregelung durchzuführen. Diese kann aber gerade in eine Richtung und in einem Maße erfolgen, die bzw. das unerwünscht ist und zu unkontrollier­ ten Verstellungen der Scheinwerfer führen kann.In the case of parallel connection of two stepper motors, both headlights in a motor vehicle and driving it via a single door Switching leads to the demolition of a coil arrangement no longer is recognized, since the total inductance present is sufficient to a night position of the PWM signals. The pulse width generator in the Control circuit only changes the duty cycle and tries one Readjustment. But this can be in one direction and to an extent that is undesirable and too uncontrolled headlamp adjustments.

Ausgehend vom beschriebenen Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung anzuge­ ben, die es gestatten, auch unter Verwendung nur eines einzigen Treibers für beide parallel geschalteten Spulenanordnungen zweier Schrittmotoren für Scheinwerfer die Ansteuerung der Schrittmotoren außer Kraft zu setzen, so­ bald festgestellt ist, daß eine der Spulen abgerissen bzw. nicht mehr in den Stromkreislauf eingeschlossen ist bzw. ein Kurzschluß gegeben ist.Starting from the described prior art, the invention is the Task based on a method and a circuit arrangement that allow it, even using a single driver for both parallel coil arrangements of two stepper motors for Headlights to override the control of the stepper motors, so It is soon established that one of the coils has been torn off or no longer in the Circuit is included or there is a short circuit.

Ein weiteres Ziel ist es, im Falle, dass Abrisse der Spulen der Schrittmotoren festgestellt werden, die bei einer dynamischen Leuchtweitenregulierung ge­ gebene Winkelverstellung des Scheinwerfers augenblicklich zu unterbinden und in dem Zustand festzuhalten, in dem die letzte Einstellung erfolgt ist.Another goal is in the event that the coils of the stepper motors break off are found, the ge with a dynamic headlight range control stop the angle adjustment of the headlamp immediately and to keep in the state in which the last setting was made.

Gelöst wird die Aufgabe durch die im Anspruch 1 angegebene Verfahrens­ lehre sowie durch eine Schaltungsanordnung, wie sie im Anspruch 9 ange­ geben ist. The object is achieved by the method specified in claim 1 teach as well as by a circuit arrangement as in claim 9 give is.  

Die Erfindung ist darüber hinaus in vorteilhafter Weise auch dann anwend­ bar, wenn anstelle von zwei Treibern ein einziger für die zwei parallel geschalteten Schrittmotoren für die Leuchtweitenregulierung eingesetzt wird. Die Erfindung gibt ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung an, die eine Fehlerdetektion im Treiber unmittelbar nicht vornimmt sondern nachverlagert vor den Spulenanordnungen. Das angegebene Verfahren ermöglicht eine Diagnose eines Fehlers an einem der beiden Schrittmotoren. Hier wird also eine Fehlerdetektion nach dem Treiber durch Abgriff einer Informationsspan­ nung an der Zuleitung der Spulenpaare mindesten während eines Testzyklusses vorgenommen. Diese Spannung wird mit vorgegebenen Sollwerten verglichen, die im jeweiligen Betriebszustand gegeben sind, also ob der Motor gestoppt ist oder sich gerade dreht. Das Detektieren der Spannung und das Auswerten derselben erfolgen in einfacher Weise mittels eines Komparators oder einer Bewertungsschaltung, und zwar unter Heranziehung vorgegebener Sollwerte. Diese Sollwerte sollten zweckmäßigerweise der augenblicklichen Ist-Spannungshöhe des Bordnetzes angepaßt sein bzw. sollte die Spannungslage der Meßwerte entsprechend korrigiert werden, um eine höhere Meßgenauigkeit zu errei­ chen. Die Erfindung macht sich dabei die Tatsache zunutze, dass dann, wenn zwei Motorspulen mit der Gesamtinduktivität L in einer Vollbrücke im PWM-Mode versorgt werden, sich ein bestimmtes Tastverhältnis einstellt. Wird eine Spule unterbrochen, so ändert sich die Induktivität und entspre­ chend das Tastverhältnis. Bei konstantem Spulenstrom durch zwei parallel geschaltete Motorenspulen errechnet sich der Energieinhalt zu E = 1/2 × I2 × L. Verdoppelt sich die Induktivität einer Spulenanordnung durch Spulenabriß, so muß sich das PWM-Tastverhältnis, bedingt durch den konstanten Spulen­ strom und die konstante Spulenenergie, entsprechend einstellen. Dieser Effekt wird nach der Erfindung zur Diagnose zweiter Motoren an einem Treiber-IC (Chopperbetrieb) herangezogen.The invention is also advantageously applicable if, instead of two drivers, a single one is used for the two stepper motors connected in parallel for the headlight range adjustment. The invention specifies a method and a circuit arrangement which does not immediately carry out error detection in the driver, but instead moves it in front of the coil arrangements. The specified method enables a fault to be diagnosed on one of the two stepper motors. Here, an error detection after the driver is carried out by tapping an information voltage at the supply line of the coil pairs at least during a test cycle. This voltage is compared with predetermined setpoints that are given in the respective operating state, that is, whether the engine is stopped or is rotating. The voltage is detected and evaluated in a simple manner by means of a comparator or an evaluation circuit, using predetermined setpoints. These target values should expediently be adapted to the instantaneous actual voltage level of the vehicle electrical system or the voltage position of the measured values should be corrected accordingly in order to achieve a higher measuring accuracy. The invention takes advantage of the fact that when two motor coils with the total inductance L are supplied in a full bridge in PWM mode, a certain duty cycle is established. If a coil is interrupted, the inductance changes and accordingly the pulse duty factor. At a constant coil current through two parallel-connected motor coils, the energy content E = calculated 1/2 × I 2 × L. doubles the inductance of a coil assembly by coils outline, so must the PWM duty cycle, due to current through the constant inductors and the constant Adjust coil energy accordingly. According to the invention, this effect is used to diagnose two motors on a driver IC (chopper mode).

Im einfachsten Fall werden die abgegriffenen Spannungswerte einer Aus­ werteschaltung oder einem Komparator zugeführt. Es ist aber auch möglich, diese zunächst einer einfachen RC-Filterschaltung jeweils zuzuführen, um den gemittelten DC-Wert des PWM-Signals auszuwerten. Zur Verbesserung der Meßgenauigkeit werden die Spannungslagen dabei in Abhängigkeit von der Betriebsspannung bewertet sowie besondere Auswertealgorithmen in der Software des Systems verwendet. Der Ausfall einer Spule kann somit während der laufenden Fahrt in den fest eingegebenen Meßzyklen aber auch im Stillstand ermittelt werden. Wird eine Spule unterbrochen, so ändert sich die Induktivität und entsprechend das Tastverhältnis. Durch eine einfa­ che RC-Filterung erster Ordnung kann die Änderung des PWM-Signals am Schrittmotortreiberausgang das in eine äquivalente DC-Spannung als Diagnosespannung anliegt, vom Controller ausgewertet werden. Die Vergleichswerte bzw. Sollwerte sind in Tabellen oder als feste Werte einstellungsabhängig abgelegt. Die Werte können auch Werte im Fehlerfall beinhalten, wodurch eine automatische Fehleranalyse ermöglicht wird und z. B. der Fehler auch angezeigt oder in einem Diagnosespeicher auch abgespeichert werden kann. Im Falle einer Abweichung folgt keine Verdrehung des Motors, da der Haltestrom ein Drehen des Motors nicht auszulösen vermag. Die Schrittmotoren behalten ihre jeweilige Stellung bei, bis der Fehler behoben ist. Ein Blenden durch ein unkontrolliertes Verändern des Neigungswinkels des Scheinwerfers wird vermieden. Es ist somit durch die Erfindung sichergestellt, daß jeder Ausfall einer der Spulen sowie ein Kurzschluß und auch andere Schaltungsfehler sofort erkannt werden und eine unkontrollierte Verstellung der Schrittmotoren unterbunden wird.In the simplest case, the tapped voltage values become an off value circuit or a comparator. But it is also possible to feed them to a simple RC filter circuit first evaluate the average DC value of the PWM signal. For improvement the measuring accuracy, the voltage levels are dependent on of the operating voltage as well as special evaluation algorithms in the system's software. The failure of a coil can thus but during the current journey in the permanently entered measuring cycles can also be determined at standstill. If a coil is interrupted, changes the inductance and accordingly the duty cycle. By a simple First order RC filtering can change the PWM signal on Stepper motor driver output that into an equivalent DC voltage as Diagnostic voltage is present, can be evaluated by the controller. The Comparison values or setpoints are in tables or as fixed values stored depending on the setting. The values can also be values in the event of an error include, which enables an automatic error analysis and e.g. B. the error is also displayed or in a diagnostic memory can be saved. In the event of a deviation, none will follow Motor rotation because the holding current does not cause the motor to rotate can trigger. The stepper motors maintain their respective positions, until the error is fixed. A blinding by an uncontrolled change the angle of inclination of the headlamp is avoided. So it's through the invention ensures that each failure of one of the coils as well as a  Short circuit and other circuit faults can be recognized immediately and an uncontrolled adjustment of the stepper motors is prevented.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Verfahrensschritte gemäß Anspruch 1 sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 8 angegeben, vorteilhafte Ausgestal­ tungen der Schaltung in den Ansprüchen 9 bis 13. Im Anspruch 14 ist die Anwendung der Schaltung auf ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 angegeben.Advantageous developments of the method steps according to claim 1 are specified in the dependent claims 2 to 8, advantageous Ausgestal tion of the circuit in claims 9 to 13. In claim 14 is the Application of the circuit to a method according to one of claims 1 to 8 specified.

Die Erfindung hat gegenüber dem bekannten Verfahren der Detektion von Fehlern in der Treiberschaltung den Vorteil, dass alle Fehler sofort erkannt werden. Die Erfindung hat darüber hinaus den Vorteil, daß bei Verwendung nur einer Treiberschaltung für beide Schrittmotoren die Treiberschaltung auch in anderen Schaltungskomplexen, wie z. B. einem Lichtschaltzentrum, mit eingefügt werden kann und nicht als separate Baugruppe in der Karosserie untergebracht werden muß. Die Platzersparnis ist dabei erheblich, was insbesondere gewünscht ist, da heutzutage immer mehr Elektronik in einem Kraftfahrzeug verbaut wird. Es ist aber auch möglich, die Schaltung nach der Erfindung in einem Lichtcheckmodul unabhängig vom Lichtschaltmodul bzw. Lichtschaltzentrum unterzubringen, das eine wesentlich kleinere Baugröße aufweist als solche Lichtcheckmodule, die mit zwei Treiber ausgestattet sind bzw. in zwei gesonderten Lichtcheckmodulen angeordnet sind. Durch die Ablage von Tabellen zum Vergleich der Spannungswerte mit den Sollwerten bzw. durch Bewertung der Spannung ist zudem der Vorteil gegeben, daß durch Softwareänderung eine Anpassung der Schrittmotoren mit gleicher oder abweichender Stößellänge bei unterschiedlichen Fahrzeugen auf einfache Weise vorgenommen werden kann, ohne besondere bauliche Anordnungen vornehmen zu müssen. Dies führt zu einer wesentlichen Kostenreduzierung.The invention has compared to the known method of the detection of Errors in the driver circuit have the advantage that all errors are recognized immediately become. The invention also has the advantage that when used only one driver circuit for both stepper motors the driver circuit also in other circuit complexes, such as. B. a light switch center, can be inserted with and not as a separate assembly in the Body must be housed. The space saving is included considerable, which is particularly desirable since more and more these days Electronics is installed in a motor vehicle. But it is also possible that Circuit according to the invention in a light check module regardless of Light switch module or light switch center to accommodate one has much smaller size than such light check modules that two drivers are equipped or in two separate light check modules are arranged. By storing tables to compare the Voltage values with the nominal values or by evaluating the voltage also the advantage given that an adjustment by software change the stepper motors with the same or different ram length different vehicles can be made in a simple manner can, without having to make any special structural arrangements. This leads to a significant cost reduction.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand des in der einzigen Figur dargestellten Schaltungsbeispiels ergänzend erläutert.The invention is illustrated below in the single figure illustrated circuit example additionally explained.

Die Schaltung zeigt einen an sich bekannten Schrittmotortreiber 5, der u. a. die Ausgänge Q11, Q12, Q21 und Q22 aufweist. An die beiden ersten Ausgänge Q11 und Q12 sind die Spulenpaare 2a, 2b der beiden Schritt­ schaltmotoren 3 und 4 angeschlossen, während die zweiten Spulenpaare 1a und 1b an den Ausgängen Q21 und Q22 angeschlossen sind. Die Spulen beider Schrittmotoren sind also jeweils parallel geschaltet und werden von nur einem einzigen Treiber angesteuert. Die Steuerelektronik bzw. der vorgeschaltete Controller ist hier nicht mehr dargestellt.The circuit shows a stepper motor driver 5 which is known per se and has, among other things, the outputs Q11, Q12, Q21 and Q22. At the first two outputs Q11 and Q12, the coil pairs 2 a, 2 b of the two step switching motors 3 and 4 are connected, while the second coil pairs 1 a and 1 b are connected to the outputs Q21 and Q22. The coils of both stepper motors are each connected in parallel and are controlled by only a single driver. The control electronics and the upstream controller are no longer shown here.

Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, dass von den Abgriffen 6 und 7 den in den Spulenpaaren 2a, 2b bzw. 1a und 1b proportionale Spannungswerte abgreifbar sind, die in einem RC-Glied zusammengeführt werden, das zur Mittelung der Spannungswerte vorgesehen ist. Zu diesem Zweck sind in die Leitungen Widerstände 8 und 9 eingefügt, die Bestandteil der RC-Schaltung sind. Der Ladekondensator 11 ist gegen Masse geschaltet. Parallel hierzu liegt ein weiterer Widerstand 12, der mit den Ladewiderständen 8 und 9 einen Spannungsteiler bildet. Von dem Ladekondensator 11 des RC-Gliedes wird eine DC-Spannung abgegriffen, die dem Pulsweitenmodulationssignal zur Stromversorgung der Spulenpaare der beiden Schrittmotoren 3 und 4 proportional ist. Der vom Ausgang 13 abgegriffene Spannungswert wird einer Auswerteschaltung, die nicht dargestellt ist, und einem Controller zugeführt, in welchem der Spannungswert entweder mit einem Algorithmus bewertet wird oder mit Sollvorgabewerten in dem jeweiligen Betriebszustand der Schrittmotoren verglichen wird. Weichen diese infolge der Veränderung der Gesamtinduktivität eines der Spulenpaare ab, so ist dies ein Indiz dafür, dass eine Unterbrechung, ein Kurzschluß oder ein anderer Fehlerfall gege­ ben ist, so dass augenblicklich die Auswerteschaltung einen Steuerimpuls generiert, der die Treiberschaltung unwirksam schaltet, so dass keine Ansteuerung der Schrittmotoren mehr erfolgt. Diese behalten die zuletzt eingenommene Stellung bei, so dass eine Blendgefahr nicht gegeben ist. Die Schaltung im Rahmen einer dynamischen Leuchtweitenregelung wird wieder wirksam, sobald der Fehler behoben ist.According to the invention, it is now possible to tap the voltage values proportional to the taps 6 and 7 in the coil pairs 2 a, 2 b or 1 a and 1 b, which are brought together in an RC element which is provided for averaging the voltage values. For this purpose, resistors 8 and 9 are inserted in the lines, which are part of the RC circuit. The charging capacitor 11 is connected to ground. Parallel to this is another resistor 12 , which forms a voltage divider with the charging resistors 8 and 9 . A DC voltage is tapped from the charging capacitor 11 of the RC element, which is proportional to the pulse width modulation signal for supplying power to the coil pairs of the two stepper motors 3 and 4 . The voltage value tapped from the output 13 is fed to an evaluation circuit, which is not shown, and a controller in which the voltage value is either evaluated with an algorithm or is compared with target values in the respective operating state of the stepper motors. If these differ as a result of the change in the overall inductance of one of the coil pairs, this is an indication that an interruption, a short circuit or another fault has occurred, so that the evaluation circuit immediately generates a control pulse which ineffectively switches the driver circuit so that the stepper motors are no longer activated. These retain the last position so that there is no risk of glare. The switching within the scope of a dynamic headlight range control is effective again as soon as the error has been remedied.

Claims (12)

1. Verfahren zur Überwachung des Betriebszustands von zwei parallel ge­ schalteten Schrittmotoren (3, 4) mit jeweils zwei Spulenanordnungen (1a, 2a; 1b, 2b), die über jeweils eine Schrittmotor-Treiberschaltung oder über eine einzige Schrittmotor-Treiberschaltung (5) mittels mit einem Tastverhältnis pulsweitenmodulierter (PWM) Spulenströme von einer Steuerelektronik steuerbar sind, zur Leuchtweitenregelung von zwei Scheinwerfern in einem Kraftfahrzeug, welche Schrittmotoren (3, 4) über einen Stößel und/oder me­ chanische Mitkopplungen in Abhängigkeit von einer manuellen Ansteuerung und/oder elektronischen dynamischen Leuchtweitenregelung die Neigungs­ winkel der Scheinwerfer verstellen, mit folgenden Verfahrensschritten:
  • a) Feststellen des Tastverhältnisses durch kontinuierliches oder diskontinu­ ierliches Detektieren von Spannungen an der gemeinsamen Zuleitung je­ weils eines parallelgeschalteten Spulenpaares (1a, 1b; 2a, 2b) beider Schrittmotoren (3, 4) während eines Testzyklus, in welchem die Spulen mit pulsweitenmodulierten Spulenströmen beaufschlagt werden;
  • b) Vergleichen der beiden Spannungen mit vorgegebenen, dem Betriebszu­ stand entsprechenden Sollwerten oder Bewerten gegenüber einem vor­ gegebenen Sollwert;
  • c) Generieren eines Abschaltbefehls in Abhängigkeit von festgestellten Ab­ weichungen in der Weise, dass der bzw. die Schrittmotoren (3, 4) nicht mehr ansteuerbar sind.
1. A method for monitoring the operating state of two parallel stepper motors ( 3 , 4 ), each with two coil arrangements ( 1 a, 2 a; 1 b, 2 b), each via a stepper motor driver circuit or via a single stepper motor driver circuit ( 5 ) by means of pulse width modulated (PWM) coil currents can be controlled by control electronics, for headlight range control of two headlights in a motor vehicle, which stepper motors ( 3 , 4 ) via a plunger and / or mechanical feed-back depending on manual control and / or electronic dynamic headlight range control adjust the angle of inclination of the headlights with the following process steps:
  • a) Determining the duty cycle by continuously or discontinuously detecting voltages on the common supply line each because of a pair of coils connected in parallel ( 1 a, 1 b; 2 a, 2 b) of both stepper motors ( 3 , 4 ) during a test cycle in which the coils pulse width modulated coil currents are applied;
  • b) comparing the two voltages with predetermined, the operating state corresponding setpoints or evaluating against a given setpoint;
  • c) Generating a switch-off command depending on detected deviations in such a way that the stepper motor (s ) ( 3 , 4 ) can no longer be controlled.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die beiden Spannungen addiert wer­ den und der Additionswert verglichen oder bewertet wird. 2. The method of claim 1, wherein the two voltages are added who which and the addition value is compared or evaluated.   3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die beiden Spannungen gemittelt wer­ den.3. The method according to claim 2, wherein the two voltages are averaged the. 4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Soll­ werte für den Spannungsvergleich um die Differenz der Ist-Betriebsspan­ nungswerte von den Soll-Betriebsspannungswerten des Bordnetzes des Kraftfahrzeugs entsprechend korrigiert sind oder die gemessenen Span­ nungswerte auf die Abweichung der Betriebsspannung des Bordnetzes des Kraftfahrzeugs von einer Sollspannung prozentual verändert sind.4. The method according to any one of the preceding claims, wherein the target values for the voltage comparison by the difference of the actual operating chip voltage values from the nominal operating voltage values of the vehicle electrical system Motor vehicle are corrected accordingly or the measured span values on the deviation of the operating voltage of the vehicle electrical system Motor vehicle are changed by a target voltage percentage. 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die beiden Spannungen oder der Additionswert digitalisiert, nach einem bestimmten Al­ gorithmus ausgewertet oder die Werte mit in Tabellen abgelegten Sollwerten verglichen werden, die unter Berücksichtigung der Parameter der Gesamt­ anordnung ansteuerzustandsabhängig in Tabellen gespeichert sind.5. The method according to any one of the preceding claims, wherein the two Voltages or the addition value digitized, according to a certain Al gorithmus evaluated or the values with setpoints stored in tables be compared taking into account the parameters of the total arrangement depending on the control status are stored in tables. 6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 5, wobei Vergleichswerte abgelegt sind, die bestimmten Fehlern zugeordnet sind, wie z. B. Ausfall einer, zweier, dreier oder aller vier Spulen, Kurzschluß gegen Masse bzw. gegen Betriebs­ spannung, Kurzschluß zwischen den Spulen.6. The method according to claim 1 or 5, wherein comparison values are stored, the specific errors are assigned, such as B. failure of one, two, three or all four coils, short circuit to ground or to operation voltage, short circuit between the coils. 7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei der durch den Vergleich ermittelte Fehler angezeigt oder in einem Diagnosespeicher auslesbar abgespeichert wird.7. The method of claim 6, wherein that determined by the comparison Errors are displayed or saved in a diagnostic memory becomes. 8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Meß­ zyklus derart ausgelegt ist, daß der bzw. die Schrittmotoren nur wenige Schritte bzw. Teilschritte weiterschalten.8. The method according to any one of the preceding claims, wherein the measuring cycle is designed such that the stepper motor (s) only a few Advance steps or sub-steps. 9. Schaltungsanordnung zur Überwachung des Betriebszustands von zwei parallelgeschalteten Schrittmotoren (3, 4) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei
  • - an der gemeinsamen Zuleitung eines jeden Spulenpaares (1a, 1b; 2a, 2b) beider Schrittmotoren (3, 4) jeweils ein Abgriff (6, 7) für die Detektion vorgesehen ist,
  • - der Spannungsabgriff (6, 7) jeweils mit einem Eingang eines Komparators oder mit einem Eingang einer Bewertungsschaltung verbunden ist,
  • - die Komparatoren oder die Bewertungsschaltung den Abschaltbefehl ge­ nerieren, und
  • - der Abschaltbefehl die Ausgabe der Spulenströme über einen Schalter oder durch Unwirksamschalten der Treiber oder der Steuerelektronik der Schrittmotoren unterbricht.
9. Circuit arrangement for monitoring the operating state of two parallel stepper motors ( 3 , 4 ) for performing the method according to one of claims 1 to 8, wherein
  • a tap ( 6 , 7 ) is provided for the detection on the common supply line of each coil pair ( 1 a, 1 b; 2 a, 2 b) of both stepper motors ( 3 , 4 ),
  • - The voltage tap ( 6 , 7 ) is connected to an input of a comparator or to an input of an evaluation circuit,
  • - The comparators or the evaluation circuit generate the shutdown command, and
  • - The switch-off command interrupts the output of the coil currents via a switch or by disabling the drivers or the control electronics of the stepper motors.
10. Schaltungsanordnung nach Anspruch 9, wobei die Spannungsabgriffe (6, 7) über Ladewiderstände (8, 9) zu einem Verbindungspunkt zusammenge­ führt sind.10. The circuit arrangement according to claim 9, wherein the voltage taps ( 6 , 7 ) via charging resistors ( 8 , 9 ) leads together to a connection point. 11. Schaltungsanordnung nach Anspruch 9 oder 10, wobei die Abgriffe ein­ zeln oder der gemeinsame Verbindungspunkt (10) mit einer Mittelungs­ schaltung in Form eines RC-Gliedes gekoppelt sind, und dass das RC-Glied mit der Auswerteschaltung, dem Komparator oder der in einem Controller realisierten Auswerteschaltung verbunden ist.11. Circuit arrangement according to claim 9 or 10, wherein the taps an individual or the common connection point ( 10 ) are coupled to an averaging circuit in the form of an RC element, and that the RC element with the evaluation circuit, the comparator or in one Controller realized evaluation circuit is connected. 12. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei die beiden Spannungen oder der Additionswert am Eingang eines Digitalisierers liegen, der mit einem Mikrocontroller gekoppelt ist, in welchem die Auswer­ tung der beiden Spannungen oder der Vergleich erfolgt.12. Circuit arrangement according to one of claims 9 to 11, wherein the both voltages or the addition value at the input of a digitizer lie, which is coupled to a microcontroller, in which the Auswer tion of the two voltages or the comparison is made.
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