DE3935594C2 - Schaltungsanordnung zur Messung und Auswertung der Drehzahl eines Gleichstrommotors oder des Verstellweges eines Gleichstrommotorantriebs in einem Kraftfahrzeug - Google Patents
Schaltungsanordnung zur Messung und Auswertung der Drehzahl eines Gleichstrommotors oder des Verstellweges eines Gleichstrommotorantriebs in einem KraftfahrzeugInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Messung
und Auswertung der Drehzahl eines Gleichstrommotors oder
des Verstellweges eines Gleichstrommotorantriebs in einem
Kraftfahrzeug, mit einer Steuerelektronik, die über
mindestens zwei Steuerausgänge mit mindestens einer
Schalteinrichtung verbunden ist, wobei die mindestens eine
Schalteinrichtung über zwei Ansteuerleitungen mit dem
Gleichstrommotor verbunden ist, mit einer Meßeinrichtung
zur Messung von Teilumdrehungen des Gleichstrommotors, die
mit der Schalteinrichtung verbunden ist und mit einer
Auswerteschaltung über die die Meßeinrichtung mit der
Steuerelektronik verbunden ist.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 35 27 906 A1 ist
eine Schaltungsanordnung zur Positionierung eines mittels
einer Verstellvorrichtung verstellbaren Gegenstands dieser
Art bekannt. Bei dieser Schaltungsanordnung wird zur
Bestimmung der Position einer Verstellvorrichtung eine der
Anzahl von Umdrehungen des Gleichstrommotors entsprechende
Anzahl von Impulsen, in dem Motorstrom des
Gleichstrommotors gemessen und ausgewertet. Dabei wird der
Effekt ausgenutzt, daß die periodischen Schwankungen des
Motorstromes, deren Anzahl pro Umdrehung der Motorwelle
konstruktiv bedingt und deshalb unveränderlich sind, die
Möglichkeit eröffnen, eine definierte Anzahl von Impulsen
pro Umdrehung der Motorwelle zu erzeugen, ohne dabei die
Motorwelle oder die Welle eines nachgeschalteten Getriebes
als Antrieb für einen Impulsgeber oder als Teil eines
Impulsgebers verwenden zu müssen. Um dies erreichen zu
können, weist die Schaltungsanordnung eine Steuerelektronik
auf, die hier beispielhaft als ein Mikrorechner ausgebildet
ist und die über zwei Steuerausgänge mit einer
Schalteinrichtung verbunden ist. Die Schalteinrichtung
versorgt den Gleichstrommotor je nach den von der
Steuerelektronik an den Steuerausgängen anstehenden
Signalen mit einer Spannung, die es ermöglicht, den
Gleichstrommotor im Links- oder Rechtslauf zu betreiben.
Zur Messung der periodischen Schwankungen des Motorstroms
bei dem Betrieb des Gleichstrommotors sind die
Ansteuerleitungen des Gleichstrommotors mit einem
niederohmigen Meßwiderstand verbunden, der als ein Sensor
für den Motorstrom dient. An dem Meßwiderstand wird eine
dem Motorstrom proportionale Spannung abgegriffen, die
einer Auswerteschaltung zugeführt wird. Die
Auswerteschaltung bildet aus dem anliegenden
Wechselspannungssignal eine Folge von Impulsen, die den
Bewegungen des Gleichstrommotors entspricht. Diese Folge
von Impulsen wird einem Aufwärts-Abwärtszähler, der Teil
der Steuerelektronik ist, zugeführt, um entsprechend der
gebildeten Impulse einen Zählstand zu bilden, der die Lage
der Verstellvorrichtung, die von dem Gleichstrommotor
angetrieben wird, zu bestimmen.
Hierbei erweist sich als besonders nachteilig, daß die
Auswertung und Messung des Motorstroms bei dem Betrieb des
Gleichstrommotors allein auf den periodischen Schwankungen
des Motorstroms beruht, die durch den Gleichstrommotor
konstruktiv bedingt und deshalb unveränderlich sind.
Aufgrund der nur geringen Schwankungen des Motorstroms
ergibt sich eine große Unsicherheit bei der Messung,
Auswertung und Zählung der zu bildenden Impulse, die von
den Umdrehungen des Gleichstrommotors abhängig sind. Dies
kann dazu führen, daß die Lage der Verstellvorrichtung
durch Nichtbildung von Impulsen und Fehlzählungen nicht
korrekt wiedergegeben wird, was insbesondere bei
Verstellvorrichtungen, die sicherheitsrelevante Teile eines
Kraftfahrzeuges verstellen, zu gefährlichen Situationen
führen kann.
Aufgrund der nur geringen periodischen Schwankungen des
Motorstroms, die lediglich durch die konstruktiv bedingten
und unveränderlichen Gegebenheiten des Gleichstrommotors
bestimmt sind, ist es erforderlich, bei der Bildung und
Zählung der Impulse, die die Bewegung des Gleichstrommotors
wiedergeben, eine aufwendige und teure Auswerteschaltung zu
verwenden, die zwar die Sicherheit bei der Zählung der
Impulse erhöht, die jedoch auch nicht sicherstellen kann,
daß alle Impulse, die aufgrund der Bewegung des
Gleichstrommotors gebildet werden müßten, auch gebildet und
gezählt werden.
Zudem erweist sich bei der vorliegenden Schaltungsanordnung
als nachteilig, daß die Ansteuerung der Schalteinrichtung
durch die Steuerelektronik sehr aufwendig und
kostenintensiv ausgeführt ist.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 30 37 193 A1 ist
eine Schaltungsanordnung der genannten Art vorbekannt, bei
der zur Bildung eines Spannungssignals, das den
Schwankungen des Motorstroms proportional ist, ein
Transformator vorgesehen ist.
Als nachteilig erweist sich hierbei ebenfalls, daß nur die
konstruktiv bedingten Schwankungen des Motorstroms, die
unveränderlich sind, zur Auswertung herangezogen werden
können, so daß sich eine hohe Unzuverlässigkeit bei der
Bildung und Zählung von Impulsen ergibt, die die Bewegung
des Motors wiedergeben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Schaltungsanordnung zu schaffen, die einfach und
kostengünstig ist und dabei eine sichere und zuverlässige
Messung und Auswertung der Drehzahl eines Gleichstrommotors
oder des Verstellweges eines Gleichstrommotorantriebes ermöglicht,
indem zuverlässig jede Teilbewegung des Gleichstrommotors
um eine vorgegebene Anzahl Ankerwicklungen erfaßt und
gezählt wird.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der
Gleichstrommotor eine vorgegebene Anzahl Ankerwicklungen
aufweist und daß die Ankerwicklungen in einer vorgegebenen
Reihenfolge sich unterscheidende Induktivitäten aufweisen.
Es ist vorteilhaft, daß der Gleichstrommotor eine
vorgegebene Anzahl Ankerwicklungen aufweist und daß die
Ankerwicklungen in einer vorgegebenen Reihenfolge sich
unterscheidende Induktivitäten aufweisen, weil somit-die
Schwankungen in dem Motorstrom bei dem
drehrichtungsabhängigen Betrieb des Gleichstrommotors
verstärkt werden, wodurch die Messung und Auswertung
einfacher, kostengünstiger und mit einer hohen Sicherheit
und Zuverlässigkeit durchgeführt werden kann. Der Aufwand
für die Auswerteschaltung zur Bildung von Pulsen in
Abhängigkeit von vorgegebenen Teilbewegungen des
Gleichstrommotors kann somit reduziert werden, wobei
gleichzeitig sichergestellt ist, daß für jede vorgegebene
Teilbewegung des Gleichstrommotors Pulse gebildet und
gezählt werden, so daß der gebildete Zählstand exakt die
Lage der Verstellvorrichtung wiedergibt oder aber die
Drehzahl des Gleichstrommotors sicher und zuverlässig
bestimmbar macht.
Dadurch, daß die Ankerwicklungen eine unterschiedliche
Wicklungsanzahl und/oder eine unterschiedliche Wicklungsart
und/oder eine unterschiedliche Wicklungsdichte und/oder
unterschiedliche Wicklungsmaterialien aufweisen, ergibt
sich der Vorteil, daß die unterschiedlichen Induktivitäten
der Ankerwicklungen auf besonders einfache und
kostengünstige Weise erzielt werden können, da schon bei
der Herstellung des Gleichstrommotors, ohne daß die Kosten
für die Herstellung heraufgesetzt werden, die
Voraussetzungen geschaffen werden, daß eine sichere und
zuverlässige Messung und Auswertung der Drehzahl des
Gleichstrommotors oder des Verstellweges des Motorantriebs
erfolgen kann. Hierbei erweist sich als besonders
vorteilhaft, daß der Gleichstrommotor trotz der
unterschiedlichen Induktivitäten der Ankerwicklungen
universell einsetzbar ist.
Es ist von Vorteil, daß die direkt benachbarten
Ankerwicklungen unterschiedliche Induktivitäten aufweisen,
wodurch die Schwankungen des Motorstroms besonders einfach,
kostengünstig und zuverlässig auswertbar sind.
Dadurch, daß zumindest zwei benachbarte Ankerwicklungen
gleiche Induktivitäten aufweisen, ergibt sich der Vorteil,
daß je nach Auslegung des Gleichstrommotors und dessen
Ankerwicklungen pro einer ganzer Umdrehung nur eine
Impulszahl gebildet und gezählt werden braucht, die kleiner
ist als die Anzahl der Ankerwicklungen, wodurch sich zum
einen eine höhere Sicherheit bei der Zählung der Pulse
ergibt und zum anderen je nach Anwendung sicher gestellt
wird, daß die Zählung ausreichend exakt ist, um die
Drehzahl oder den Verstellweg zu bestimmen.
Es ist von Vorteil, daß mindestens eine der Ankerwicklungen
eine sich von den anderen Ankerwicklungen unterscheidende
Induktivität aufweist, wodurch auf einfache und
kostengünstige Weise jeweils eine ganze Umdrehung des
Gleichstrommotors gemessen und ausgewertet werden kann.
Dadurch, daß die Induktivität über die Anzahl der
Ankerwicklungen abnimmt oder zunimmt, oder daß die
Induktivität über die Anzahl der Ankerwicklungen erst
abnimmt oder zunimmt und dann wieder zunimmt oder abnimmt,
ergibt sich der Vorteil, daß die Schwankungen des
Motorstroms bei dem Betrieb des Gleichstrommotors
vorgegebene Stufungen aufweist, die einfach und
kostengünstig auswertbar sind, wobei zudem sichergestellt
wird, daß das Laufverhalten des Gleichstrommotors eine hohe
Gleichmäßigkeit aufweist und die Bildung von Störspannungen
unterdrückt wird.
Es ist von Vorteil, daß die Meßeinrichtung ein
Meßwiderstand ist, weil sich somit eine besonders einfache
und kostengünstige Ausführung der Schaltungsanordnung
ergibt.
Der gleiche Vorteil ergibt sich, wenn die Meßeinrichtung
ein Transformator ist, der eine Induktionsspannung bildet,
die dem Motorstrom proportional ist.
Dadurch, daß die mindestens eine Schalteinrichtung Relais
oder Halbleiterschalter oder Operationsverstärker zur
getakteten, drehrichtungsabhängigen Ansteuerung des
Gleichstrommotors aufweist, ergibt sich der Vorteil einer
besonders einfachen Ausführung der Schaltungsanordnung,
insbesondere dann, wenn die Schalteinrichtung direkt von
der Steuerelektronik angesteuert wird.
Es ist vorteilhaft, daß der Meßwiderstand oder der
Transformator mit der mindestens einen Schalteinrichtung,
der Masse und mit der Steuerelektronik verbunden ist und
daß in der Verbindung mit der Steuerelektronik die
Auswerteschaltung angeordnet ist, die einen Verstärker
und/oder ein Differentialglied oder ein
Proportional-Differentialglied und/oder einen Pulsformer
aufweist, weil somit aus der gemessenen Spannung, die den
Schwankungen des Motorstroms proportional ist, auf einfache
Weise zuverlässig Pulse gebildet werden können, die
laufrichtungsabhängig der Steuerelektronik zur Bildung
eines Drehzahl- oder Lagesignals zugeführt werden können.
Das Differentialglied oder das
Proportional-Differentialglied bewirkt dabei vorteilhaft,
daß nur solche Pulse gebildet werden, die auch einer
vorgegebenen Teilbewegung des Gleichstrommotors
entsprechen, da das Differentialglied oder das
Proportional-Differentialglied bestimmte Schwellwerte für
die Flankensteilheit der von der Meßeinrichtung gemessenen
Spannung vorgeben und nur bei Erreichen der Schwellwerte
ein Signal erzeugen. Dieses Signal kann einem Pulsformer
zugeführt werden, der Monopulse vorgegebener Zeitdauer
erzeugt und diese der Steuerelektronik zuführt.
Dadurch, daß die Steuerelektronik einen
Aufwärts-Abwärtszähler aufweist, ergibt sich der Vorteil
einer besonders einfachen und kostengünstigen,
drehrichtungsabhängigen Zählung der Pulse und damit einer
besonders einfachen Bildung eines Lagesignals für den
Verstellweg der Verstellvorrichtung oder für die Bildung
eines Drehzahlsignals.
Eine besonders kostengünstige Ausführung der
Schaltungsanordnung wird erreicht, wenn die
Steuerelektronik ein Mikrorechner ist und die mindestens
eine Schalteinrichtung und/oder die Auswerteschaltung
und/oder der Meßwiderstand oder der Transformator Teil des
Mikrorechners sind.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung
dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
Die einzige Figur zeigt ein Blockschaltbild der
erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung.
Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung weist eine
Steuerelektronik (S) auf, die mit einer vorgegebenen Anzahl
Eingängen (N) verbunden ist. Zur drehrichtungsabhängigen,
getakteten Ansteuerung eines Gleichstrommotors (G) in
Abhängigkeit von an den Eingängen (N) anliegenden Signalen
und von in der Steuerelektronik (S) abgespeicherten
Signalen ist die Steuerelektronik (S) über mindestens zwei
Steuerausgänge (R) mit mindestens einer Schalteinrichtung
(E) verbunden. Der Schalteinrichtung (E) werden dabei je
nach der anzusteuernden Drehrichtung des Gleichstrommotors
(G) Signale entweder über den einen Steuerausgang (R) oder
über den anderen Steuerausgang (R) zugeführt. Die
mindestens eine Schalteinrichtung (E) ist über zwei
Ansteuerleitungen mit dem Gleichstrommotor (G) verbunden.
Jede der Ansteuerleitungen ist dabei mit einer der Bürsten
(B) des Gleichstrommotors (G) verbunden. Der
Gleichstrommotor (G) weist hier beispielhaft zwei
Dauermagnete (D) auf. Zudem verfügt der Gleichstrommotor
hier beispielhaft über acht Kollektoren (K) und acht
Ankerwicklungen (A). Bei anderen Ausführungsbeispielen kann
der Gleichstrommotor (G) auch eine andere Bauart aufweisen
und insbesondere kann die Anzahl der Ankerwicklungen (A)
und die Anzahl der Kollektoren (K) variieren.
Zur Erzeugung einer Signalspannung, die dem Verlauf des
Motorstroms bei-dem Betrieb des Gleichstrommotors (G)
proportional ist, weist die Schaltungsanordnung hier
beispielhaft einen Meßwiderstand (M) auf, der niederohmig
ausgebildet ist und der zum einen mit der Masse und zum
anderen sowohl mit der Schalteinrichtung (E) als auch mit
einer Auswerteschaltung (U) verbunden ist. Die
Auswerteschaltung (U), die aus dem bei dem Betrieb des
Gleichstrommotors (G) anliegenden Spannungssignal Pulse
bildet, wobei jeder Puls einer vorgegebenen Teilbewegung
des Gleichstrommotors (G) um eine vorgegebene Anzahl
Ankerwicklungen (A) entspricht, ist elektrisch leitend mit
der Steuerelektronik (S) verbunden.
Die Auswerteschaltung (U) kann dabei z. B. über ein
Differentialglied verfügen, das immer dann ein Signal zur
Weiterverarbeitung bildet, wenn das anliegende
Spannungssignal eine Steilheit aufweist, die einen
vorgegebenen Schwellwert überschreitet. Verfügt die
Auswerteschaltung (U) über ein
Proportional-Differentialglied, so wird zudem
sichergestellt, daß Störungen des Spannungssignals
herausgefiltert werden, da eine Grenzfrequenz vorgegeben
werden kann, die die Sicherheit bei der Auswertung erhöht.
Zudem kann die Auswerteschaltung (U) über einen Verstärker
verfügen, der das anliegende Spannungssignal verstärkt. Das
von dem Differentialglied oder dem
Proportional-Differentialglied erzeugte Signal kann einem
Pulsformer zugeführt werden, der aus den anstehenden
Signalen Monopulse bildet, die eine vorgegebene Zeitdauer
aufweisen und sicherstellen, daß die Pulse zuverlässig
gezählt werden können. Zur Zählung der von der
Auswerteschaltung (U) gebildeten Monopulse verfügt die
Steuerelektronik (S) hier beispielhaft über einen
Aufwärts-Abwärtszähler, der in Abhängigkeit von der
angesteuerten Drehrichtung des Gleichstrommotors (G) die
einlaufenden Monopulse bei dem Betrieb des
Gleichstrommotors mit dem richtigen Vorzeichen zählt,
wodurch sich eine sehr hohe Zuverlässigkeit bei der
Bestimmung der Lage einer Verstellvorrichtung und der
Bestimmung der Drehzahl des Gleichstrommotors (G) ergibt.
Zur drehrichtungsabhängigen Ansteuerung des
Gleichstrommotors (G) verfügt die Schalteinrichtung (E)
entweder über Relais oder Halbleiterschalter oder
Operationsverstärker, die je nach der Ansteuerung über die
Steuerausgänge (R) der Steuerelektronik (S) den
Gleichstrommotor (G) mit einer vorgegebenen Spannung
versorgt. Die Schalteinrichtung (E) kann dabei noch
zusätzliche Schalteinrichtungen aufweisen, die bei einem
Ende eines Ansteuersignals von der Steuerelektronik (S)
beide Ansteuerleitungen des Gleichstrommotors (G) mit Masse
verbinden, wodurch der natürliche Nachlauf des
Gleichstrommotors (G) verhindert wird und gleichzeitig
verhindert wird, daß die Drehbewegungen des
Gleichstrommotors (G) falsch gezählt werden.
Die Meßeinrichtung kann auch durch einen Transformator
gebildet werden, der induktiv den vorliegenden Motorstrom
in eine Spannung umsetzt, die dem Motorstrom entspricht.
Im allgemeinen weist ein Gleichstrommotor (G) eine
vorgegebene Anzahl Ankerwicklungen (A) und zugehörige
Kollektoren (K) auf. Die bei dem Betrieb des
Gleichstrommotors (G) auftretenden Schwankungen des
Motorstroms sind dabei sehr gering, da die Ankerwicklungen
(A) im allgemeinen gleichdimensioniert sind. Eine
Auswertung des Motorstroms weist bei der Verwendung eines
solchen Gleichstrommotors nur eine geringe Zuverlässigkeit
und Sicherheit auf, so daß Fehlzählungen bei dem Betrieb
des Gleichstrommotors entstehen und der Verstellweg des
Motorantriebs nicht exakt ermittelt werden kann oder die
Drehzahl des Gleichstrommotors (G) nicht exakt festgestellt
werden kann. Dies kann insbesondere bei der Verwendung der
Schaltungsanordnung für sicherheitsrelevante Teile in einem
Kraftfahrzeug zu gefährlichen Situationen führen. Um eine
hohe Sicherheit bei der Messung und Auswertung der Drehzahl
eines Gleichstrommotors oder des Verstellweges eines
Motorantriebs in einem Kraftfahrzeug zu erreichen, weist
der Gleichstrommotor (G) hier eine vorgegebene Anzahl
Ankerwicklungen (A) auf, wobei die Ankerwicklungen (A) in
einer vorgegebenen Reihenfolge sich unterscheidende
Induktivitäten aufweisen. Dadurch werden die Schwankungen
des Motorstroms bei dem Betrieb des Gleichstrommotors (G)
erhöht, was zu einer einfacheren Messung und Auswertbarkeit
des Motorstroms führt. Die unterschiedlichen Induktivitäten
können dabei derart erreicht werden, daß die
Ankerwicklungen unterschiedliche Wicklungszahlen und/oder
unterschiedliche Wicklungsarten und/oder unterschiedlichen
Wicklungsdichten und/oder unterschiedliche
Wicklungsmaterialien aufweisen. Die Herstellung eines
solchen Gleichstrommotors (G) ist dabei nicht teuerer als
die Herstellung eines Gleichstrommotors (G), dessen
Ankerwicklungen (A) gleichdimensioniert sind.
Um eine leichte und sichere Auswertbarkeit des Motorstroms
zu gewährleisten, weisen die Ankerwicklungen (A) in einer
vorgegebenen Reihenfolge sich unterscheidende
Induktivitäten auf. Dabei ergeben sich beispielhaft
folgende Möglichkeiten:
- 1. die direkt benachbarten Ankerwicklungen unterscheiden sich in ihrer Induktivität, wobei zum einen nur zwei Induktionswerte vorliegen können, zum anderen jedoch über die Gesamtzahl der Ankerwicklungen eine vorgegebene Abstufung der Induktivitäten vorliegen kann,
- 2. die Induktivität zumindest zweier benachbarter Ankerwicklungen ist gleich, wodurch je nach der Anzahl der gleichen benachbarten Ankerwicklungen (A) insgesamt weniger Schwankungen bei einer vollständigen Umdrehung des Gleichstrommotors erzeugt werden, die je nach dem Anwendungsfall jedoch für eine sichere Auswertung ausreichen können,
- 3. die Induktivität nur einer der Ankerwicklungen (A) unterscheidet sich von der Induktivität aller anderen Ankerwicklungen, wodurch mit hoher Zuverlässigkeit jeweils eine ganze Umdrehung des Gleichstrommotors (G) gemessen und ausgewertet werden kann,
- 4. die Induktivitäten weisen über alle Ankerwicklungen (A) stufig ansteigende und abfallende Werte auf.
Für eine besonders einfache und kostengünstige Ausführung
der Schaltungsanordnung kann die Steuerelektronik (S) als
ein Mikrorechner ausgebildet sein und können die mindestens
eine Schalteinrichtung (E) und/oder die Auswerteschaltung
(U) und/oder die Meßeinrichtung (M) Teil des Mikrorechners
sein.
Im folgenden wird kurz ein Anwendungsbeispiel der
erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung beschrieben.
Die Schaltungsanordnung kann z. B. bei einer elektrischen
Fensterverstelleinrichtung, bei einer programmierbaren
Sitzverstelleinrichtung, bei einer programmierbaren
Spiegelverstelleinrichtung, bei einer Einrichtung zur
Regelung der Innenraumtemperatur eines Kraftfahrzeugs, bei
dem ein Stellglied das Verhältnis erwärmter zu kalter Luft
verstellt, bei einer Gebläseansteuerung, bei einer
Leuchtweitenregeleinrichtung und bei einer Einrichtung zur
Verstellung der Drosselklappenstellung mittels eines
Gleichstrommotors verwendet werden.
Bei all diesen und anderen Anwendungen der
erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung werden der
Steuerelektronik (S) über Eingänge (N) elektrische Signale
zugeführt, die in Verbindung mit in der Steuerelektronik
(S) abgespeicherten Signalen zu Ansteuersignalen für den
Gleichstrommotor verarbeitet werden. An eine
Steuerelektronik (S) können dabei mehrere
Gleichstrommotoren (G) angeschlossen sein. Jeder
Gleichstrommotor (G) wird dabei über zwei Ansteuerleitungen
von einer Schalteinrichtung (E) angesteuert, die mit zwei
Steuerausgängen (R) der Steuerelektronik (S) verbunden ist.
Liegt von der Steuerelektronik (S) auf einem der
Steuerausgänge (R) ein getaktetes Signal zur Ansteuerung
des Gleichstrommotors (G) an, so versorgt die
Schalteinrichtung (E) den Gleichstrommotor (G) mit einer
getakteten Spannung. Die Ansteuerung der Schalteinrichtung
(E) und des Gleichstrommotors (G) kann dabei auch
nichtgetaktet erfolgen.
Bei jeder Teilbewegung des Gleichstrommotors (G) wird der
wirksamwerdende Motorstrom durch eine Meßeinrichtung (M)
gemessen und zur Auswertung einer Auswerteschaltung (U)
zugeführt. Bei jedem Weiterdrehen einer Ankerwicklung (A)
ergibt sich dabei ein charakteristischer Verlauf des
Motorstroms, der eine Auswertung durch die
Auswerteschaltung (U) in der Form zugängig ist, daß für
jedes Weiterdrehen einer Ankerwicklung (A) oder einer
vorgegebenen Anzahl Ankerwicklungen (A) ein Monopuls
gebildet wird, der der Steuerelektronik (S) zugeführt wird
und dort drehrichtungsabhängig gezählt wird, so daß
vorgegebene Teilbewegungen des Gleichstrommotors (G) sicher
und zuverlässig registriert werden können, und somit mit
hoher Zuverlässigkeit die Lage einer Verstellvorrichtung
des Motorantriebs oder die Drehzahl des Gleichstrommotors
(G) bestimmt werden kann. Die hohe Zuverlässigkeit bei der
Auswertung der Teildrehbewegung des Gleichstrommotors (G)
ergibt sich dabei daraus, daß die Ankerwicklungen (A) in
vorgegebener Reihenfolge sich unterscheidende
Induktivitäten aufweisen. Um die Zuverlässigkeit bei der
Zählung der Teilbewegungen des Gleichstrommotors (G) noch
weiter zu erhöhen, kann es erforderlich sein, den oder die
Zähler bei vorgegebenen Stellungen der Verstellvorrichtung
zu eichen, indem der Steuerelektronik (S) bei diesen
vorgegebenen Stellungen Schaltsignale zugeführt werden.
Claims (11)
1. Schaltungsanordnung zur Messung und Auswertung der
Drehzahl eines Gleichstrommotors oder des Verstellweges
eines Gleichstrommotorantriebs in einem Kraftfahrzeug, mit einer
Steuerelektronik, die über mindestens zwei
Steuerausgänge mit mindestens einer Schalteinrichtung
verbunden ist, wobei die mindestens eine
Schalteinrichtung über zwei Ansteuerleitungen mit dem
Gleichstrommotor verbunden ist, mit einer
Meßeinrichtung zur Messung von Teilumdrehungen des
Gleichstrommotors, die mit der Schalteinrichtung
verbunden ist, und mit einer Auswerteschaltung, über
die die Meßeinrichtung mit der Steuerelektronik
verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der
Gleichstrommotor (G) eine vorgegebene Anzahl
Ankerwicklungen (A) aufweist und daß die
Ankerwicklungen (A) in einer vorgegebenen Reihenfolge
sich unterscheidende Induktivitäten aufweisen.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Ankerwicklungen (A) eine
unterschiedliche Wicklungsanzahl und/oder eine
unterschiedliche Wicklungsart und/oder eine
unterschiedliche Wicklungsdichte und/oder
unterschiedliche Wicklungsmaterialien aufweisen.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die direkt benachbarten
Ankerwicklungen (A) unterschiedliche Induktivitäten
aufweisen.
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß zumindest zwei benachbarte
Ankerwicklungen (A) gleiche Induktivitäten aufweisen.
5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß mindestens eine der Ankerwicklungen
(A) eine sich von den anderen Ankerwicklungen (A)
unterscheidende Induktivität aufweist.
6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Induktivität über die
Anzahl der Ankerwicklungen (A) abnimmt oder zunimmt,
oder daß die Induktivität über die Anzahl der
Ankerwicklungen (A) erst abnimmt oder zunimmt und dann
wieder zunimmt oder abnimmt.
7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6 oder Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung ein
Meßwiderstand (M) oder ein Transformator ist.
8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die mindestens eine
Schalteinrichtung (E) Relais oder Halbleiterschalter
oder Operationsverstärker zur getakteten,
drehrichtungsabhängigen Ansteuerung des
Gleichstrommotors (G) aufweist.
9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, daß der Meßwiderstand (M) oder der
Transformator mit der mindestens einen
Schalteinrichtung (E), der Masse und mit der
Steuerelektronik (S) verbunden ist und daß in der
Verbindung mit der Steuerelektronik (S) die
Auswerteschaltung (U) angeordnet ist, die einen
Verstärker und/oder ein Differentialglied oder ein
Proportional-Differentialglied und/oder einen
Pulsformer aufweist.
10. Schaltungsanordnung nach Anspruch 9, dadurch
gekennzeichnet, daß die Steuerelektronik (S) einen
Aufwärts-Abwärtszähler aufweist.
11. Schaltungsanordnung nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, daß die Steuerelektronik (S) ein
Mikrorechner ist, und daß die mindestens eine
Schalteinrichtung (E) und/oder die Auswerteschaltung
(U) und/oder der Meßwiderstand (M) oder der
Transformator Teil des Mikrorechners sind.
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