DE19957994A1 - Regulating motor-driven adjusters e.g. for seats in vehicles, involves detecting times when marking passes two detectors in succession, and deriving time to transit angle between them and hence drive speed - Google Patents
Regulating motor-driven adjusters e.g. for seats in vehicles, involves detecting times when marking passes two detectors in succession, and deriving time to transit angle between them and hence drive speedInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung motorisch angetriebener Verstelleinrichtungen in Kraftfahrzeugen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a method for motor control driven adjustment devices in motor vehicles the preamble of claim 1.
Aus der deutschen Patentschrift DE 198 35 091 C1 ist ein Verfahren zur Regelung motorisch angetriebener Verstellein richtungen in Kraftfahrzeugen mittels eines partitionier ten, mit einer Antriebswelle verbundenen Signalgebers in Form eines Multipolmagneten, mittels eines dem Signalgeber zugeordneten Sensors in Form eines magnetosensitiven Elemen tes sowie mittels einer Elektronikeinheit zur Auswertung der Sensorsignale bekannt. Bei diesem Verfahren werden toleranzbedingte charakteristische Eigenschaften der Signal geberpartitionen während der Auswertung der Sensorsignale berücksichtigt.From the German patent DE 198 35 091 C1 is a Method for controlling motor-driven adjustment directions in motor vehicles by means of a partitioning ten connected to a drive shaft in Form of a multipole magnet, by means of a signal generator assigned sensor in the form of a magnetosensitive element tes and by means of an electronic unit for evaluation the sensor signals known. In this procedure tolerance-related characteristic properties of the signal encoder partitions during the evaluation of the sensor signals considered.
Durch die Berücksichtigung toleranzbedingter charakteristi scher Eigenschaften der Signalgeberpartitionen bei der Auswertung der Sensorsignale wird der Tatsache Rechnung getragen, dass partitionierte Signalgeber, z. B. in Form von Multipolmagneten, Toleranzen unterliegen, die sich negativ auf das Regelverhalten auswirken. So ist beispielsweise bei Rotationsmagneten mit mehr als zwei kreisscheibenförmig angeordneten Partitionen in Form magnetischer Pole die Verteilung der Pole auf dem Magneten nicht exakt symme trisch, sondern weist typischerweise einen Fehler von bis zu 10% pro Sektor (Signalgeberpartition) auf. Entsprechende Fehlerraten gelten allgemein für Signalgeber von Drehzahler fassungssystemen, unabhängig davon, ob sie nach einem magnetischen, optoelektronischen, induktiven, kapazitiven oder sonstigen physikalischen Prinzip arbeiten.By taking tolerance-related characteristics into account properties of the signaling partitions at the Evaluation of the sensor signals takes into account the fact worn that partitioned signal generator, e.g. B. in the form of Multipole magnets are subject to tolerances that are negative affect the control behavior. For example, at Rotation magnets with more than two circular disks arranged partitions in the form of magnetic poles Distribution of the poles on the magnet is not exactly symmetrical trisch, but typically has an error of up to 10% per sector (signaling device partition). Appropriate Error rates generally apply to signal generators from tachometer systems, regardless of whether they are after a magnetic, optoelectronic, inductive, capacitive or other physical principle.
Die vorstehend beschriebenen Toleranzen des Signalgebers können zu Fehlinterpretationen bei der Signalauswertung führen. Dies soll durch die aus der DE 198 35 091 C1 bekann te Einbeziehung toleranzbedingter charakteristischer Eigen schaften der Signalgeberpartitionen bei der Auswertung der Sensorsignale verhindert werden. Hierzu werden gemäß der technischen Lehre der DE 198 35 091 C1 die toleranzbeding ten charakteristischen Eigenschaften der Signalgeberparti tionen in einer Testbewegung des Signalgebers ermittelt und anschließend laufend während der Auswertung der Sensorsigna le berücksichtigt. The signaling device tolerances described above can lead to misinterpretations in signal evaluation to lead. This is said to be known from DE 198 35 091 C1 inclusion of tolerance-related characteristic properties of the signaling partitions when evaluating the Sensor signals can be prevented. According to the technical teaching of DE 198 35 091 C1 the tolerance characteristic properties of the signaling parts determined in a test movement of the signal generator and then continuously during the evaluation of the sensor signal le taken into account.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein neues Verfah ren zur Regelung motorisch angetriebener Verstelleinrichtun gen in Kraftfahrzeugen zu schaffen, das eine präzise Erfas sung der Drehzahl des Antriebs ermöglicht, ohne dass an den Signalgeber besonders hohe Genauigkeitsanforderungen ge stellt werden müssen.The invention has for its object a new procedure for the regulation of motor-driven adjustment devices gene in motor vehicles to create a precise detection solution of the speed of the drive enables, without the Signal generator particularly high accuracy requirements must be put.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved by a method with solved the features of claim 1.
Danach sind entlang des Umfangs des Signalgebers (also entlang der Drehrichtung der Antriebswelle) zwei voneinan der beabstandete Detektoren angeordnet, wobei zur Bestim mung der Drehzahl der Antriebswelle die Zeitpunkte gemessen werden, zu denen eine charakteristische Markierung des Signalgebers nacheinander die beiden Detektoren passiert, und dann hieraus (durch Differenzbildung) die Zeitspanne er mittelt wird, während der die Markierung den zwischen den beiden Detektoren liegenden Winkelabschnitt (bezogen auf die Drehachse des Signalgebers) überstreicht. Hieraus lassen sich bei Kenntnis des Winkelabstandes der beiden Detektoren ohne weiteres die Drehzahl sowie - je nach Be darf - z. B. auch die Winkelbeschleunigung und der Verstell weg eines von dem entsprechenden Antrieb angetriebenen Ver stellteiles berechnen.After that, along the circumference of the signal generator (ie along the direction of rotation of the drive shaft) two from each other the spaced detectors are arranged, for determination the times of the drive shaft are measured to which a characteristic mark of the Signal transmitter successively passes the two detectors, and then from this (by forming the difference) the time span is averaged, during which the marking between the angular section (refer to over the axis of rotation of the signal generator). Out of this can be with knowledge of the angular distance of the two Detectors easily the speed and - depending on the loading may - e.g. B. also the angular acceleration and the adjustment away from a drive driven by the corresponding drive calculate the actuator.
Bei den charakteristischen Markierungen des Signalgebers, die beim Passieren der Detektoren jeweils charakteristische Signale erzeugen, kann es sich beispielsweise um die Nord- Süd-Übergänge eines Signalgebers in Form eines Multipol magneten handeln, dessen Signalgeberpartitionen (Pole) kreisscheibenförmig angeordnet sind. With the characteristic markings of the signal transmitter, which are characteristic when passing through the detectors Generate signals, it can be, for example, the northern South transitions of a signal generator in the form of a multipole act magnets, whose signaling partitions (poles) are arranged in a circular disk.
Die erfindungsgemäße Lösung hat den Vorteil, dass die Ermittlung der Drehzahl durch Bestimmung der Zeitpunkte, zu denen jede der charakteristischen Markierungen des Signalge bers nacheinander die beiden Detektoren passiert, völlig unabhängig von eventuellen Toleranzen der Ausdehnung einzel ner Signalgeberpartitionen (d. h. unabhängig vom Winkelab stand zwischen den einzelnen charakteristischen Markierun gen) erfolgt. Es kommt ausschließlich darauf an, wieviel Zeit vergeht, während sich eine der charakteristischen Mar kierungen des Signalgebers aufgrund der Drehung der An triebswelle von dem ersten zu dem zweiten Detektor bewegt. Die hierdurch ermöglichte, präzise Drehzahlerfassung ist vor allem bei Verstelleinrichtungen mit einer Einklemm schutzvorrichtung von Bedeutung, bei denen eine plötzliche Änderung der Drehzahl als Einklemmfall gedeutet werden kann, aufgrund dessen der Antrieb der Verstelleinrichtung deaktiviert bzw. dessen Drehrichtung umgekehrt wird.The solution according to the invention has the advantage that the Determination of the speed by determining the times, too which each of the characteristic marks of the Signalge The two detectors passed one after the other completely regardless of any tolerances of expansion signaling partitions (i.e. independent of the angle stood between the individual characteristic markings gen) takes place. It all depends on how much Time passes while one of the characteristic Mar signaling due to the rotation of the An drive shaft moved from the first to the second detector. This enables precise speed detection especially with adjustment devices with a pinch protection device of importance where a sudden Change in speed can be interpreted as a trapping case can, due to which the drive of the adjusting device deactivated or its direction of rotation is reversed.
Die erfindungsgemäße Lösung stellt eine Abkehr von den bekannten Konzepten zur Drehzahlerfassung dar, bei denen zur Ermittlung der Drehzahl die Differenz der Zeiten be stimmt wird, zu denen zwei unterschiedliche charakteristi sche Markierungen des Signalgebers nacheinander ein und denselben Detektor passieren. Bei diesen bekannten Verfah ren ist für die Bestimmung der Drehzahl der Winkelabstand der genannten charakteristischen Markierungen von entschei dender Bedeutung, der durch fertigungsbedingte Toleranzen in der Regel Schwankungen unterworfen ist.The solution according to the invention represents a departure from the known concepts for speed detection, in which to determine the speed, the difference in times be is true, to which two different characteristics markers of the signal generator in succession and pass the same detector. In these known procedures ren is the angular distance for determining the speed of the characteristic markings mentioned The importance of manufacturing tolerances is usually subject to fluctuations.
Dieses Problem ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren von Grund auf beseitigt worden. Denn hier kommt es allein darauf an, zu welchen Zeitpunkten ein und dieselbe charakte ristische Markierung des Signalgebers nacheinander zwei unterschiedliche Detektoren passiert. Dies hat zum einen den Vorteil, daß der Winkelabstand der beiden Detektoren in der Regel wesentlich genauer einstellbar ist als der Winkel abstand der charakteristischen Markierungen auf dem Signal geber, wodurch die fertigungsbedingten Toleranzen verrin gert werden. So wird beispielsweise der Winkelabstand zwi schen den Nord-Süd- und den Süd-Nord-Übergängen auf einem partitionierten magnetischen Signalgeber durch die Ausdeh nung der einzelenen magnetischen Pole bestimmt, die wieder um Schwankungen von einigen Prozent aufweist.This problem is with the inventive method of Removed from scratch. Because here it comes alone at what times the same character Ristic marking of the signal generator two in succession different detectors happened. On the one hand, this has the advantage that the angular distance of the two detectors in can usually be set much more precisely than the angle distance of the characteristic markings on the signal encoder, which reduces the manufacturing tolerances be tied. For example, the angular distance between the north-south and south-north transitions on one partitioned magnetic transducer by the expansion voltage of the individual magnetic poles is determined again fluctuations of a few percent.
Zum anderen können eventuelle Toleranzen hinsichtlich des Abstandes der beiden Detektoren ohne weiteres durch eine einmalige Eichung der Drehzahlerfassungseinrichtung berück sichtigt werden. Mit anderen Worten ausgedrückt spielt bei dem erfindungsgemäßen Verfahren (unabhängig davon, wie komplex der Signalgeber ausgestaltet ist) lediglich eine einzige toleranzbehaftete Größe (nämlich der Winkelabstand der beiden Detektoren) eine Rolle, während bei den bekann ten Verfahren in der Regel eine Vielzahl toleranzbehafteter Größen (nämlich die Anordnung einer Mehrzahl charakteristi scher Partitionen des Signalgebers) von Bedeutung ist. Daher lässt sich der Einfluß fertigungsbedingter Toleranzen bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wesentlich einfacher be rücksichtigen als bei den bekannten Verfahren.On the other hand, possible tolerances regarding the The distance between the two detectors is easily determined by a one-time calibration of the speed detection device be viewed. In other words, play with the inventive method (regardless of how complex the signal transmitter is designed) only one only tolerance-dependent variable (namely the angular distance of the two detectors) played a role, while the procedures usually involve a large number of Quantities (namely the arrangement of a plurality of characteristics partitions of the signal generator) is important. Therefore, the influence of manufacturing-related tolerances be much easier in the inventive method take into account than in the known methods.
Die Eichung der Anordnung kann sowohl in einem hierfür vorgesehenen Prüfstand als auch automatisch im Betrieb erfolgen, wenn sich der Antrieb in einem eingeschwungenen Zustand gleichmäßiger, konstanter Rotation befindet (selbsteichendes System). The calibration of the arrangement can be done in one of these provided test bench as well as automatically in operation take place when the drive is in a steady state State of even, constant rotation (self-adjusting system).
Die Verwendung eines zweiten Detektors zur Ermittlung der Drehzahl stellt dabei keinen nennenswerten zusätzlichen Aufwand dar, da auch bei den bekannten Verfahren in der Regel zwei Sensoren zur Drehzahlbestimmung verwendet wer den, um gleichzeitig eine Bestimmung der Drehrichtung zu ermöglichen.The use of a second detector to determine the Speed does not represent any significant additional Effort, because even in the known methods in the Usually two sensors are used to determine the speed to simultaneously determine the direction of rotation enable.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zur Drehzahlbestimmung ein Signalgeber verwendet, der eine Mehrzahl charakteristischer Markierun gen (insbesondere mehr als zwei) aufweist, die während der Drehbewegung des Signalgebers die beiden Detektoren passie ren und dadurch unabhängig voneinander jeweils eine Dreh zahlbestimmung ermöglichen. Je größer die Anzahl charakteri stischer Markierungen des Signalgebers ist, die zur Dreh zahlbestimmung herangezogen werden kann, desto häufiger kann pro Zeiteinheit eine Drehzahlbestimmung erfolgen. Die Erfindung ist aber selbstverständlich auch mit einem Signal geber mit nur einer oder zwei charakteristischen Markierun gen, z. B. einem einfachen zweipoligen Ringmagneten, ausführ bar.In a preferred embodiment of the invention The procedure becomes a signal generator for speed determination uses a plurality of characteristic markings gene (in particular more than two), which during the Rotation of the signal generator passie the two detectors ren and thereby one turn independently enable payment determination. The larger the number of characters tical markings of the signal generator is to turn number determination can be used, the more often a speed can be determined per unit of time. The However, the invention is of course also with a signal with only one or two characteristic markings gene, e.g. B. execute a simple two-pole ring magnet bar.
Eine Erhöhung der Genauigkeit kann auch durch die Verwen dung von mehr als zwei Detektoren erreicht werden, so daß mehr als ein Detektorpaar für die laufende Drehzahlerfas sung zur Verfügung steht.An increase in accuracy can also be achieved through use tion can be achieved by more than two detectors, so that more than one pair of detectors for the running speed detection solution is available.
Zur Drehzahlbestimmung sind vorzugsweise mindestens zwei unterschiedliche Typen charakteristischer Markierungen (z. B. Nord-Süd-Übergänge einerseits und Süd-Nord-Übergänge andererseits) auf dem Signalgeber vorgesehen, die unter schiedliche charakteristische Signale erzeugen (z. B. unter schiedliche Signalflanken beim Übergang von einem magnetischen Nordpol zu einem magnetischen Südpol einerseits und beim Übergang von einem Südpol zu einem Nordpol anderer seits).At least two are preferably used to determine the speed different types of characteristic markings (e.g. north-south transitions on the one hand and south-north transitions on the other hand) provided on the signal generator, which under generate different characteristic signals (e.g. under different signal edges when changing from a magnetic North pole to a magnetic south pole on the one hand and at the transition from one south pole to a north pole of another hand).
Das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich selbstverständ lich nicht nur bei magnetisch abtastbaren, sondern z. B. auch bei optisch, induktiv oder in sonstiger Weise abtastba ren Signalgebern verwenden. Zur Erzeugung optischer Signa le, die eine Drehbewegung des Motors repräsentieren, kann beispielsweise ein mit Schlitzen versehener Signalgeber vorgesehen sein, der jeweils dann für ein optisches Signal durchlässig ist, wenn sich einer der Schlitze zwischen einer Lichtquelle und einem der Lichtquelle zugeordneten Empfänger befindet.The method according to the invention can be taken for granted Lich not only with magnetically scannable, but z. B. can also be scanned optically, inductively or in any other way Use your auto switch. To generate optical signals le, which represent a rotary movement of the motor for example a signal generator provided with slots be provided, each for an optical signal is permeable if one of the slots between a light source and one assigned to the light source Recipient is located.
Die charakteristischen Markierungen auf dem Signalgeber einerseits und die beiden am Umfang des Signalgebers vorge sehenen Detektoren andererseits sind vorzugsweise jeweils in einem solchen Winkelabstand voneinander angeordnet, dass sich entlang der zur Drehzahlbestimmung vorgesehenen Mess strecke zwischen den beiden Detektoren zu keinem Zeitpunkt zwei charakteristische Markierungen befinden, die überein stimmende Signale erzeugen, also etwa zwei Nord-Süd-Übergän ge.The characteristic markings on the signal transmitter on the one hand and the two featured on the circumference of the signal generator detectors on the other hand are preferably each arranged at such an angular distance from one another that along the measurement intended for speed determination never stretch between the two detectors there are two distinctive markings that match generate matching signals, i.e. about two north-south transitions ge.
Unter der Messstrecke wird dabei die zwischen den beiden De tektoren verlaufende Strecke verstanden, auf der die Mes sung der Drehzahl dadurch erfolgt, dass die Zeitpunkte bestimmt werden, zu denen eine charakteristische Markierung des Signalgebers entlang der Messstrecke nacheinander die beiden Detektoren passiert. In der Regel wird als Mess strecke diejenige Verbindungsstrecke zwischen den beiden De tektoren angesehen, die die kürzeste Verbindung der beiden Detektoren entlang des Umfangs des Signalgebers darstellt. The distance between the two De tector understood route on which the Mes The speed is determined by the times be determined to which a characteristic mark of the signal generator one after the other along the measuring section happened to both detectors. Usually used as a measurement stretch the connecting line between the two De considered the shortest connection of the two Detectors along the circumference of the signal generator.
Durch die beanspruchte Anordnung der beiden Detektoren, aufgrund der sich entlang der Messstrecke zwischen den beiden Detektoren stets jeweils nur eine charakteristische Markierung eines bestimmten Typs befindet, wird vermieden, dass es durch eine "Verwechslung" von Markierungen dessel ben Typs zu Messfehlern kommen kann. Bei dieser Ausführungs form des erfindungsgemäßen Verfahrens müssen zur Drehzahlbe stimmung mittels der Auswerteeinrichtung lediglich die beiden Zeitpunkte festgehalten werden, zu denen eine charak teristische Markierung eines bestimmten Typs nacheinander die beiden Detektoren passiert.Due to the claimed arrangement of the two detectors, due to the fact that the distance between the both detectors always only one characteristic Marking of a certain type is avoided that it is due to a "confusion" of markings of this of the same type can lead to measurement errors. In this execution form of the method according to the invention must be speed only by means of the evaluation device are recorded at both times, at which a charak Teristic marking of a certain type in succession the two detectors happened.
Sofern die charakteristischen Markierungen des Signalgebers einerseits und die Detektoren andererseits jedoch derart angeordnet sind, dass sich entlang der Messstrecke zwischen den beiden Detektoren gleichzeitig zwei oder mehr charakte ristische Markierungen desselben Typs befinden können, dann muss durch geeignete Programmierung der Auswerteeinrichtung sichergestellt werden, dass die von den charakteristischen Markierungen beim Passieren der Detektoren erzeugten und von den Detektoren empfangenen Signale zuverlässig der jeweils zugehörigen Markierung zugeordnet werden.If the characteristic markings of the signal generator on the one hand and the detectors on the other hand are arranged that along the measurement section between the two detectors simultaneously two or more characters markers of the same type, then must be done by suitable programming of the evaluation device ensure that those of the characteristic Markings generated when passing the detectors and signals received from the detectors reliably assigned to the respective marking.
Weitere Vorteile der Erfindung werden bei der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Figuren deutlich werden.Further advantages of the invention will be apparent from the following Description of an embodiment with reference to the figures become clear.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 eine Anordnung zur Erfassung der Drehzahl einer Antriebswelle, mit der das erfindungsgemäße Ver fahren durchgeführt werden kann; Figure 1 shows an arrangement for detecting the speed of a drive shaft with which the United drive can be carried out according to the invention.
Fig. 2 die von der Anordnung gemäß Fig. 1 erzeugten Ausgangssignale, die zur Bestimmung der Drehzahl von einer Auswerteeinrichtung ausgewertet wer den. Fig. 2 shows the output signals generated by the arrangement of FIG. 1, which is evaluated by an evaluation device to determine the speed.
In Fig. 1 ist ein Signalgeber 1 in Form einer mehrpoligen, kreisförmigen Magnetscheibe dargestellt, die auf der An triebswelle 10 eines rotierenden Antriebs einer Sitzver stelleinrichtung angeordnet ist und die insgesamt acht in Umfangsrichtung der Kreisscheibe nebeneinander angeordnete Partitionen 11, 12 aufweist, wobei jeder Partition 11, 12 ein magnetischer Nordpol N bzw. ein magnetischer Südpol S zugeordnet ist und die Nord- und Südpole abwechselnd neben einander angeordnet sind.In Fig. 1, a signal generator 1 is shown in the form of a multi-pole, circular magnetic disk, which is arranged on the drive shaft 10 to a rotating drive of a seat adjusting device and which has a total of eight partitions 11 , 12 arranged next to one another in the circumferential direction of the circular disk, each partition 11 , 12 a magnetic north pole N or a magnetic south pole S is assigned and the north and south poles are arranged alternately next to each other.
Am Umfang des Signalgebers 1 sind als Detektoren zwei Hall-Sensoren 2, 3 angeordnet, die in bekannter Weise aufgrund des von dem Signalgeber 1 erzeugten magnetischen Signals jeweils ein die Drehbewegung der Antriebswelle re präsentierendes Ausgangssignal erzeugen, das einer Regelein heit in Form einer Elektronikeinheit 5 der Sitzverstellein richtung zur Auswertung zugeführt wird. Die beiden Hall-Sen soren 2, 3 sind entlang des Umfangs des Signalgebers 1 voneinander beabstandet, wobei der Winkelabstand α (bezogen auf die Drehachse der Antriebswelle 10) 67,5° beträgt.On the circumference of the signal generator 1 , two Hall sensors 2 , 3 are arranged as detectors, each of which, in a known manner, generates an output signal representing the rotary movement of the drive shaft re based on the magnetic signal generated by the signal generator 1 , which is a control unit in the form of an electronics unit 5 the Sitzverstellein direction is supplied for evaluation. The two Hall sensors 2 , 3 are spaced apart from one another along the circumference of the signal generator 1 , the angular distance α (based on the axis of rotation of the drive shaft 10 ) being 67.5 °.
Die sich von dem ersten zu dem zweiten Hall-Sensor 2, 3 er streckende und entlang des Umfangs des kreisscheibenförmi gen Signalgebers 1 verlaufende, gedachte Verbindungslinie M zwischen den beiden Hall-Sensoren 2, 3 wird im folgenden als "Messstrecke" bezeichnet. Denn auf dieser Meßstrecke M wird das Messverfahren durchgeführt, das weiter unten anhand der Fig. 2 erläutert werden wird. The extending from the first to the second Hall sensor 2 , 3 and extending along the circumference of the circular disk-shaped signal generator 1 , imaginary connecting line M between the two Hall sensors 2 , 3 is referred to below as the "measurement path". This is because the measuring method is carried out on this measuring section M, which will be explained further below with reference to FIG. 2.
Anhand Fig. 1 ist ferner erkennbar, dass aufgrund der oben beschriebenen Anordnung der beiden Hall-Sensoren 2, 3 entlang des Umfangs des Signalgebers 1 und aufgrund der Anzahl an Nord-Süd-Übergängen 13 sowie an Süd-Nord-Übergän gen 14, die durch die abwechselnde Anordnung der Nord- und Süd-Pole 11, 12 gebildet werden, sich zu keinem Zeitpunkt mehr als ein Übergang eines bestimmten Types (also Nord-Süd oder Süd-Nord) auf der Messstrecke M zwischen den beiden Hall-Sensoren 2, 3 befindet. Dies bedeutet, dass sich zu jedem Zeitpunkt jeweils nur genau ein Nord-Süd-Übergang 13 und/oder ein Nord-Süd-Übergang 14 entlang der Messstrecke M zwischen den beiden Hall-Sensoren 2, 3 bewegt.With reference to FIG. 1 can also be seen that due to the above-described arrangement of the two Hall sensors 2, 3 gen along the circumference of the signal transmitter 1 and due to the number of north-south transitions 13 and to South-North Übergän 14 are formed by the alternating arrangement of the north and south poles 11 , 12 , at no time more than one transition of a certain type (i.e. north-south or south-north) on the measuring path M between the two Hall sensors 2 , 3 is located. This means that at each point in time only one north-south transition 13 and / or one north-south transition 14 moves along the measuring path M between the two Hall sensors 2 , 3 .
In Fig. 2 sind die Ausgangssignale S1, S2 der beiden Hall-Sensoren 2, 3 dargestellt, die bei der in Fig. 1 angedeuteten Drehbewegung des Signalgebers 1 zusammen mit der Antriebswelle 10 entlang einer Drehrichtung D erzeugt werden. Die beiden Signale S1 und S2 sind um 67,5° zueinan der phasenversetzt; eine Folge der oben beschriebenen Anordnung der beiden Hall-Sensoren 2, 3 in einem definier ten Winkelabstand α = 67,5° entlang des Umfangs des Signal gebers 1.In FIG. 2, sensors are Hall-2 shown S2 of the two, 3, the output signals S1, which are generated in the direction indicated in Fig. 1 rotational movement of the signal transmitter 1 together with the drive shaft 10 along a rotational direction D. The two signals S1 and S2 are out of phase by 67.5 °; a consequence of the above-described arrangement of the two Hall sensors 2 , 3 in a defined th angular distance α = 67.5 ° along the circumference of the signal transmitter 1st
Die Nord-Süd-Übergänge 13 bilden in den Signalen S1, S2 jeweils die aufsteigenden und die Süd-Nord-Übergänge 14 die fallenden Signalflanken.The north-south transitions 13 form the rising signal edges in the signals S1, S2 and the south-north transitions 14 the falling signal edges.
Gemäß der Erfindung wird nun mittels der in Fig. 1 be schriebenen Anordnung durch Auswertung der in Fig. 2 dargestellten Ausgangssignale der Hall-Sensoren 2, 3 die Drehzahl des Signalgebers 1 und damit der Antriebswelle 10 dadurch bestimmt, dass mittels der Elektronikeinheit 5 die Zeitpunkte t gemessen werden, zu denen jeweils ein Nord- Süd-Übergang 13 oder ein Süd-Nordübergang 14 nacheinander die beiden Hall-Sensoren 2, 3 passiert (also den zwischen den beiden Hall-Sensoren 2, 3 liegenden Winkelabschnitt α überstreicht) und dass anschließend die Differenz dieser beiden Zeiten gebildet wird.According to the invention, the speed of the signal generator 1 and thus of the drive shaft 10 is now determined by means of the arrangement described in FIG. 1 by evaluating the output signals of the Hall sensors 2 , 3 shown in FIG. 2, by using the electronic unit 5 to determine the times t are measured, for each of which a north-south transition 13 or a south-north transition 14 passes the two Hall sensors 2 , 3 in succession (that is, sweeps over the angular section α lying between the two Hall sensors 2 , 3 ) and that subsequently the difference between these two times is formed.
Anhand Fig. 2 ist erkennbar, dass zu einem Zeitpunkt t1 ein Nord-Süd-Übergang den ersten Hall-Sensor 2 passiert hat, was durch eine steigende Flanke in dem Ausgangssi gnal S1 des ersten Hall-Sensors 2 angezeigt wird. Dieser Nord-Süd-Übergang 13 hat zu einem späteren Zeitpunkt t3 den zweiten Hall-Sensor 13 passiert, was durch eine entsprechen de aufsteigende Flanke in dessen Ausgangssignal S2 ange zeigt wird. Indem mittels der Auswerteeinrichtung 5 die Dif ferenz t3 - t1 der beiden Zeiten t1, t3 gebildet wird, zu denen der Nord-Süd-Übergang 13 nacheinander die beiden Hall-Sensoren 2, 3 passiert hat, wird die Zeitspanne (bzw. das Zeitintervall) ermittelt, während der sich der genannte Nord-Süd-Übergang 13 entlang der Messstrecke M von dem ersten Hall-Sensor 2 zu dem zweiten Hall-Sensor 3 bewegt hat. Hieraus lässt sich ohne weiteres die Drehzahl durch Bildung des Quotienten aus der Messstrecke M und der Zeit differenz t1 - t3 errechnen.With reference to Fig. 2 can be seen that at a time t 1, a north-south transition has passed through the first Hall sensor 2, which gnal S1 of the first by a rising edge in the Ausgangssi Hall sensor 2 is displayed. This north-south transition 13 has passed the second Hall sensor 13 at a later time t 3 , which is indicated by a corresponding de rising edge in its output signal S2. By the difference t 3 - t 1 of the two times t 1 , t 3 is formed by means of the evaluation device 5 , at which the north-south transition 13 has successively passed the two Hall sensors 2 , 3 , the time span (or the time interval) during which said north-south transition 13 has moved along the measuring path M from the first Hall sensor 2 to the second Hall sensor 3 . From this, the speed can be easily calculated by forming the quotient from the measuring section M and the time difference t 1 - t 3 .
Zu einem Zeitpunkt t2, der zwischen den Zeitpunkten t1 und t3 liegt, hat gemäß Fig. 2 ein Süd-Nord-Übergang 14 den ersten Hall-Sensor 2 passiert, was durch eine abfallende Flanke in dem entsprechenden Ausgangssignal S1 signalisiert wird. Dieser Süd-Nord-Übergang 14 passiert zu einem späte ren Zeitpunkt t4 den zweiten Hall-Sensor 3, was durch eine abfallende Flanke in jenem Sensor-Signal S2 signalisiert wird. Dies erlaubt die erneute Berechnung der Drehzahl zu dem späteren Zeitpunkt t4 durch Bildung der entsprechenden Zeitdifferenz t4 - t2. At a time t 2 , which lies between the times t 1 and t 3 , a south-north transition 14 has passed the first Hall sensor 2 , as shown in FIG. 2, which is signaled by a falling edge in the corresponding output signal S1. This south-north transition 14 passes at a later time t 4 the second Hall sensor 3 , which is signaled by a falling edge in that sensor signal S2. This allows the speed to be recalculated at the later time t 4 by forming the corresponding time difference t 4 - t 2 .
Entsprechende Betrachtungen gelten für die weiteren in Fig. 2 gezeigten Zeitpunkte t5 bis t12, zu denen jeweils ein Nord-Süd- oder ein Süd-Nord-Übergang 13, 14 den ersten oder zweiten Hall-Sensor 2, 3 passiert.Corresponding considerations apply to the further times t 5 to t 12 shown in FIG. 2, at which a north-south or a south-north transition 13 , 14 each passes the first or second Hall sensor 2 , 3 .
Je mehr Nord- und Süd-Pole 11, 12 und damit Nord-Süd- und Süd-Nord-Übergänge 13, 14 auf dem Signalgeber 1 vorgesehen sind, in desto kleineren zeitlichen Abständen lässt sich jeweils die Drehzahl des Signalgebers 1 und damit der Antriebswelle 10 in der oben beschriebenen Weise ermitteln und desto genauer stimmt die jeweils durch Differenzbildung zweier Zeiten ermittelte Drehzahl mit der momentanen Dreh zahl überein.The more north and south poles 11 , 12 and thus north-south and south-north transitions 13 , 14 are provided on the signal generator 1 , the smaller the time intervals in each case the speed of the signal generator 1 and thus the drive shaft Determine 10 in the manner described above and the more precisely the speed determined by forming the difference between two times coincides with the current speed.
Das anhand der Fig. 1 und 2 beschriebene Verfahren zur Ermittlung der Drehzahl der Antriebswelle 1 hat den Vor teil, dass die ermittelte Drehzahl völlig unabhängig von etwaigen Toleranzen bezüglich der Ausdehnung der Nord- und Süd-Pole 11, 12 entlang des Umfangs des Signalgebers 1 ist. Von Bedeutung ist hierfür vielmehr allein die Länge der Messstrecke M bzw. der durch die Meßstrecke M definierte Winkelabschnitt α, der durch den Winkelabstand der beiden Hall-Sensoren 2, 3 entlang des Umfangs des Signalgebers 1 festgelegt wird. Herstellungsbedingte Toleranzen in der Länge dieser Messstrecke M lassen sich ohne weiteres durch eine einmalige Eichung der in Fig. 1 dargestellten Mes sanordnung eliminieren.The method for determining the speed of the drive shaft 1 described with reference to FIGS. 1 and 2 has the part before that the speed determined is completely independent of any tolerances with respect to the expansion of the north and south poles 11 , 12 along the circumference of the signal generator 1 is. Rather, the length of the measuring section M or the angular section α defined by the measuring section M, which is determined by the angular distance between the two Hall sensors 2 , 3 along the circumference of the signal transmitter 1 , is of importance. Manufacturing-related tolerances in the length of this measuring section M can be easily eliminated by a single calibration of the measuring arrangement shown in FIG. 1.
Claims (8)
- a) ein mit dem Motor gekoppelter Signalgeber ein die Drehzahl des Motors repräsentierendes Signal er zeugt,
- b) ein dem Signalgeber zugeordneter Detektor dieses Signal detektiert und ein entsprechendes Ausgangssi gnal erzeugt und
- c) eine mit einem Regelalgorithmus versehene Regelein heit das Ausgangssignal auswertet und die Drehzahl des Motors in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal einstellt,
dadurch gekennzeichnet,
dass zur Bestimmung der Drehzahl die Zeitpunkte (t1, t3; t2, t4; t5, t7; t6, t8; t9, t11; t10, t12) ermit telt werden, zu denen eine charakteristische Markie rung (13, 14) des Signalgebers (1) nacheinander die beiden Detektoren (2, 3) passiert, und dass hieraus die Zeitspanne (t1-t3, t2-t4, t5-t7, t6-t8, t9-t11, t10-t12) ermittelt wird, während der die Markierung (13, 14) den zwischen den beiden Detekto ren (2, 3) liegenden Winkelabschnitt (α) überstreicht.1. A method for controlling motorized Ver adjusting devices in motor vehicles, in which
- a) a signal generator coupled to the motor generates a signal representing the speed of the motor,
- b) a detector assigned to the signal generator detects this signal and generates a corresponding output signal and
- c) a control unit provided with a control algorithm evaluates the output signal and adjusts the speed of the motor as a function of the output signal,
characterized by
that the times (t 1 , t 3 ; t 2 , t 4 ; t 5 , t 7 ; t 6 , t 8 ; t 9 , t 11 ; t 10 , t 12 ) are determined at which the speed is determined a characteristic marking ( 13 , 14 ) of the signal generator ( 1 ) successively passes the two detectors ( 2 , 3 ), and that from this the time period (t 1 -t 3 , t 2 -t 4 , t 5 -t 7 , t 6 -t 8 , t 9 -t 11 , t 10 -t 12 ) is determined, during which the marking ( 13 , 14 ) passes over the angular section (α) between the two detectors ( 2 , 3 ).
Priority Applications (1)
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| DE19957994A DE19957994A1 (en) | 1999-12-02 | 1999-12-02 | Regulating motor-driven adjusters e.g. for seats in vehicles, involves detecting times when marking passes two detectors in succession, and deriving time to transit angle between them and hence drive speed |
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| DE19957994A Ceased DE19957994A1 (en) | 1999-12-02 | 1999-12-02 | Regulating motor-driven adjusters e.g. for seats in vehicles, involves detecting times when marking passes two detectors in succession, and deriving time to transit angle between them and hence drive speed |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| DE102005040369A1 (en) * | 2005-08-26 | 2007-03-01 | Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft, Coburg | Motorized adjustment unit for a motor vehicle and method for operating such |
-
1999
- 1999-12-02 DE DE19957994A patent/DE19957994A1/en not_active Ceased
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| WO2007022815A1 (en) * | 2005-08-26 | 2007-03-01 | Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft, Coburg | Motor-driven adjusting unit for a motor vehicle and method for the operation thereof |
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