DE4315637C2 - Verfahren zur Erkennung der Position und der Bewegungsrichtung eines bewegbar gelagerten Teils - Google Patents

Verfahren zur Erkennung der Position und der Bewegungsrichtung eines bewegbar gelagerten Teils

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung der Position und der Bewegungsrichtung eines bewegbar gelagerten Teils, das insbesondere bei der fremdkraftbetätigten Verstellung von Schließteilen in Kraftfahrzeugen, z. B. bei einem elektrisch angetriebenen Fensterheber mit Einklemmschutz angewendet werden kann. Das Verfahren erlaubt die Reduzierung der Anzahl der Bauteile und des Bauraums.
Bekannte Vorrichtungen zur Positions- und Drehrichtungserkennung verwenden 2-kanalige Sensorsysteme, deren Signale phasenverschoben sind und in einer Elektronikeinheit ausgewertet werden. Die verwendeten Sensoren können nach sehr unterschiedlichen physikalischen Prinzipien (z. B.: elektrisch, magne­ tisch, induktiv, optisch) arbeiten.
So verwendet der elektromotorische Antrieb gemäß der EP 0 359 853 A1 beispielsweise zwei zueinander winkelversetzte Hall-Sensoren, die einem auf der Ankerwelle befestigten Ringmagneten zugeordnet sind. Bei Drehung der Ankerwelle entstehen zwei entsprechend phasenverschobene vom Hall-Sensor generierte Signale, die nach Digitalisierung in einer Elektronikeinheit ausgewertet werden und die ausschließliche Grundlage für die Drehrichtungserkennung bilden. Da das entsprechende Signalmuster für jede Drehrichtung charakteristisch (verschieden) ist, lassen sich die Zählimpulse ebenso eindeutig einer Drehrichtung zuordnen.
Da die bekannte technische Lösung jedoch nicht mit weniger als zwei Sensorkanälen auskommt, ist sie nur mit einem entsprechend hohen Aufwand an Bauteilen und Leitungen zu realisieren. Auch der dafür freizuhaltende Bauraum kann sich negativ auswirken und zwar insbesondere bei Verwendung kleiner Antriebseinheiten mit integrierter Elektronik.
Aus JP 63-30 43 07 A ist eine Geschwindigkeitssteuerung für einen motorischen Antrieb bekannt, bei der kontinuierlich die Phasendifferenz zwischen einem betreffenden Geschwindigkeitssteuerungsimpuls und dem Erhöhungsimpuls einer Laserlängenmeßvor­ richtung erfaßt wird. Der verwendete Steuerkreis weist außerdem einen Pulswandler und einen Mechanismus zur Umwandlung der Drehbewegung des Motors in eine Linearbewegung auf. Aus der Messung der linearen Bewegung wird in einem Wandler ein up- beziehungsweise down- Signal generiert, und zwar in Abhängigkeit von der Richtung des Stellbefehls.
Die beschriebene Lösung erlaubt zwar eine sehr genaue Steuerung der Verstellgeschwindigkeit eines Objekts, sie ist jedoch nicht geeignet, gleichzeitig auch seine Position festzustellen. Dazu sind weitere Maßnahmen vorzusehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Erkennung der Position und der Bewegungs­ richtung eines bewegbar gelagerten Teils, insbesondere einer Motor- oder Getriebewelle eines fremdkraftbetätigten Schließteils, zum Beispiel für einen elektrischen Fensterheber mit Einklemmschutz, zu entwickeln, das unter Verwendung nur eines Sensorkanals eine sichere Auswertung gewährleistet. Das Verfahren soll insbesondere in Verbindung mit industriellen Massenprodukten, zum Beispiel für Verstelleinrichtungen in Kraftfahrzeugen, einsetzbar sein.
Die Aufgabe wurde erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Flanken des digitalisierten Signals in Abhängigkeit vom Steuerbefehl des Antriebs ausgewertet werden. Dazu werden die Steuerbefehle des Antriebs der Auswertelogik der Elektronikeinheit zugeführt, wo in Abhängigkeit von Richtung und Dauer des Steuerbefehls darüber entschieden wird, ob die eintreffenden Signalflanken der einen beziehungsweise der anderen Bewegungs­ zuzuordnen sind. Die Erfindung sieht zwei alternativ verwendbare Varianten vor:
Zum einen werden der einen Bewegungsrichtung in Abhängigkeit von der Richtung und der Dauer der Steuerbefehle ausschließlich die high-Flanken des digitalisierten Signals zugeordnet und gezählt. Zum anderen werden ausschließlich die high- oder die low-Flanken der Signalauswertung gezählt, jedoch in Verbindung mit dem Pegel des digitalisierten Signals zum Zeitpunkt des Anlaufs beziehungsweise der Bewegungsrichtungsumkehr des Antriebs.
Für den Fall, daß der Antrieb (rotierender oder linearer Antrieb) unter einer so großen Belastung steht, daß beim Abschalten seiner Speisespannung mit einem sofortigen Stillstand zu rechnen ist, also kein Nachlaufen erfolgt, so liefert die ausschließliche Benutzung der Merkmale des ersten Anspruchs sichere Werte für die Erkennung der Position und Bewegungsrichtung des entsprechenden Verstellteils.
Die meisten technisch relevanten Fälle sind jedoch wegen des Bewegungsimpulses des Antriebs mit einem Nachlauf verbunden, weshalb gegebenenfalls eine Bewertung der Signalflanken nach der Abschaltung des Antriebs vorgenommen werden muß. Ein eventuelles Nachlaufen des Antriebs nach seinem Abschalten kann in einfacher Weise berücksichtigt werden, indem weitere zu zählende Signalflanken der vorangegangenen Bewegungsrichtung zugeordnet werden.
Die in den Unteransprüchen aufgezeigten Signalanalysen und Korrekturmöglichkeiten sind besonders vorteilhaft für Antriebe anwendbar, die nach Abschalten der Motorspeisespannung innerhalb weniger Ankerumdrehungen zum Stillstand kommen.
Die Zuordnung der Signalflanken erfolgt bei einer Drehrichtungsumkehr des Antriebs in Abhängigkeit einer minimalen Nachlaufzeit Δtmin, in der praktisch keine Bewegungsrichtungsumkehr auftreten kann, und in Abhängigkeit einer maximalen Nachlaufzeit Δtmax, nach der spätestens eine Bewegungsrichtungsumkehr durch die Logik erkannt sein muß. Um eine gesicherte Zuordnung der Signalflanken zu der einen oder der anderen Bewegungsrichtung gewährleisten zu können, müssen neben der Einbeziehung des Zeitpunkts t₁ des Steuerbefehls noch weitere Zeitmarken beziehungsweise Zeitbereiche einbezogen werden, welche von den kinematischen Gegebenheiten des Systems (Verstelleinrichtung) abhängig sind und deshalb spezifisch durch Berechnen (unter Zuhilfenahme der festen und variablen Einflußgrößen) und durch Versuch ermittelt werden müssen.
Die minimale Nachlaufzeit Δtmin stellt die Zeitdifferenz zwischen dem Zeitpunkt t₁ und dem vorzugsweise empirisch ermittelten Zeitpunkt t₂ dar, wobei t₂ den Zeitpunkt repräsentiert, zu dem garantiert noch keine Bewegungsrichtungsumkehr erfolgt sein kann. Die maximale Nachlaufzeit Δtmax repräsentiert die Zeitdifferenz zwischen dem Zeitpunkt t₁ des Steuerbefehls und dem Zeitpunkt t₃, wobei t₃ dem Zeitpunkt der zweiten zu registrierenden Flanke des digitalisierten Signals nach dem Zeitpunkt t₂ entspricht. Der Zeitpunkt t₃ steht somit nicht nur für den spätesten Zeitpunkt einer Bewegungsrichtungsumkehr, sondern auch für eine Zeitgrenze, nach der die eintreffenden Signalflanken immer der neuen Bewegungsrichtung zugeordnet werden.
Die Signalauswertung muß in Abhängigkeit -von der Richtung des neuen Steuer­ befehls und vom Zeitpunkt seines Auftretens sehr differenziert vorgenommen werden.
Tritt beispielsweise ein Steuerbefehl nach dem Zeitpunkt t₃ auf, so werden die Signale so ausgewertet, als handle es sich um einen Neustart nach dem Stillstand des Systems.
Werden zwei Steuerbefehle in sehr kurzer Folge in gleicher Richtung gege­ ben, wobei der zweite Steuerbefehl noch vor dem Zeitpunkt t₃ fällt, so sind die Signalflanken der gleichen Bewegungsrichtung zuzuordnen wie die Signal­ flanken des zuerst gegebenen Steuerbefehls. Beim Auftreten eines Steuerbe­ fehls in die entgegengesetzte Bewegungsrichtung können hingegen die zwi­ schen den Zeitpunkten t₂ und t₃ registrierten Signalflanken der neuen Bewe­ gungsrichtung zugeordnet, und erforderlichenfalls korrigiert werden. Anders verhält es sich mit den Signalflanken, die bis zum Zeitpunkt t₂ bzw. erst nach dem Zeitpunkt t₃ auftreten. Während die Signalflanken der zuerst ge­ nannten Art der letzten Bewegungsrichtung zugeordnet werden, da ja noch keine Bewegungsrichtungsumkehr erfolgt sein kann, werden die zuletzt ge­ nannten komplementären Signalflanken der neuen, also der Gegendrehrichtung zugeordnet.
Ein gegebenenfalls vorhandenes Korrekturbedürfnis des Zählerstandes für die zwischen dem Zeitpunkt t₂ und dem Zeitpunkt t₃ registrierten Signalflanken muß nach zwei verschiedenen Methoden ermittelt werden:
Zum einen wird der Zählerstand der vorherigen Bewegungsrichtung nur dann um eine Zähleinheit korrigiert, wenn die Signalpegel (z. B. high) zum Zeit­ punkt t₂ und einem weiteren Zeitpunkt t₂₃, der dem Maximalen (tatsächlichen) Nachlauf des Antriebes entspricht, mit der aktuellen Flankenrichtung (high) für die neue (Gegen-) Drehrichtung übereinstimmt und innerhalb dieses Zeitbereichs auch eine zu zählende flanke erkannt wurde. Zum anderen ist das Korrekturbedürfnis auch durch den Vergleich der Pegeldauer aufeinanderfolgender Pegel ermittelbar. So ist der Zählerstand der vorherigen Drehrichtung nur dann um eine Zähleinheit zu korrigieren, wenn die Pegeldauer nach der ersten aus dem Zeitpunkt t₂ folgenden Signal­ flanke kürzer ist als die Pegeldauer des unmittelbar darauf folgenden komplementären Pegels.
Nach einem durch die Steuerlogik, z. B. zum Zwecke der Positionsabschaltung oder von Hand ausgelöstem Stop-Befehl, erfolgt die Signalauswertung derart, daß die Nachlaufzeit des Antriebes bis zum Zeitpunkt t₂₃ ermittelt und beim Erreichen des Zeitpunktes t₂₃ die Flankenerkennung umgeschaltet wird. Eine Überprüfung des Zählerstandes erfolgt durch den Vergleich der Pegeldauer vor dem Stop-Befehl mit der Pegeldauer nach dem Stop-Befehl, also nach dem Zeitpunkt t₁. Ist die Pegeldauer vor dem Stop-Befehl größer als die danach, so wird der Zählerstand um eine Zähleinheit korrigiert, da die Drehrich­ tungsumkehr schon vor dem Zeitpunkt t₂₃ erfolgte. Ergibt die Auswertung jedoch, daß die Pegeldauer vor dem Zeitpunkt t₁, also vor dem Stop-Befehl, kleiner ist als die Pegeldauer danach, so wird der Zählerstand nicht korrigiert, da die Drehrichtungsumkehr erst nach dem Zeitpunkt t₂₃ erfolgte.
Wird die Verstelleinrichtung beispielsweise in einen Anschlag gefahren, so muß trotz des Anliegens eines Steuerbefehls für eine Bewegungsrichtung mit dem Ausbleiben von Sensorsignalen gerechnet werden. Registriert die Auswerteeinheit für eine gewisse (vorgegebene) Zeitspanne keine Sensor­ signale, so wird automatisch ein Stop-Befehl ausgelöst und die Flankener­ kennung umgeschaltet. Ein neuer Steuerbefehl ist erst nach dem Stillstand des Antriebes freigegeben. D. h., daß eine eventuelle gegenläufige, also Rückstellbewegung verursacht, z. B. durch eine abtriebsseitige Belastung oder eine Systemverspannung, zum Stillstand gekommen sein muß.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels für einen elektrischen Fensterheber mit Einklemmschutz für Kraftfahrzeuge, sowie den dargestellten Figuren näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 Blockschaltbild einer Verstelleinrichtung mit Kollisionsschutz
Fig. 2a Diagramm eines Eingangssignals Xe (z. B. aus Block 3 des Block­ schaltbildes gemäß Fig. 1)
Fig. 2b Diagramm der aus dem Eingangssignal Xe resultierenden Sprungantwort Xa (z. B. aus Block 4 des Blockschaltbildes gemäß Fig. 1)
Fig. 3 zeitlich abhängige Stromkurve eines Fensterhebermotors, der zum Zeitpunkt t₁ in die entgegengesetzte Bewegungsrichtung umge­ schaltet wurde
Fig. 4 Ablaufdiagramm für die Positionserkennung eines elektrisch an­ getriebenen Fensterhebersystems mit Einklemmschutz
Fig. 4a Teil des Ablaufdiagramms (Start)
Fig. 4b Teil des Ablaufdiagramms (Heben)
Fig. 4c Teil des Ablaufdiagramms (Senken)
Fig. 4d Teil des Ablaufdiagramms (Einklemmschutz).
Das Blockschaltbild gemäß Fig. 1 zeigt die prinzipielle Verschaltung der einzelnen Funktionsblöcke 1, 2.1, 2.2, 3, 4, 5 der Verstelleinrichtung und somit ihre Wechselwirkung untereinander sowie den Signal- bzw. Infor­ mationsfluß.
Eine von Hand ausgelöste Steueranweisung wird an die Steuerlogik weiterge­ geben und in Abhängigkeit der Signale aus der Auswertelogik verarbeitet.
Die Steuerbefehle werden einerseits der Auswertelogik zugeführt, wo sie mit den Signalen des Sensors gemeinsam verarbeitet werden, und die andererseits auf ein Stellglied (z. B. ein Relais) einwirken. Das Stellglied seinerseits wirkt auf die zu steuernde physikalische Größe (z. B. die Position eines Verstellteils oder den Motorstrom) ein.
Die Fig. 2a und 2b dienen der Verdeutlichung des Verhaltens realer Ver­ stellsysteme, bei denen die Massenträgheit bzw. der Bewegungsimpuls zu einem Nachlaufen des Verstellsystems führen. So zeigt Fig. 2a die Zeit­ dauer des Eingangssignals zwischen t-Start und t-Stop während der bei­ spielsweise ein Motor bestromt wird. Aus der Sprungantwort Xa von Fig. 2b ist ersichtlich, daß die Verstellzeit des Antriebs um den Betrag Δt größer ist als die Dauer des Eingangssignals. Die Zeit Δt entspricht der Nach­ laufzeit des Antriebes.
Im Diagramm gemäß Fig. 3 sind neben der zeitabhängigen Stromkurve eines Fensterhebermotors der zum Zeitpunkt t₁ in die Gegenrichtung umgesteuert wurde, auch weitere Zeitkonstanten eingetragen, die für die Bewertung der Signale von Bedeutung sind. Der Zeitpunkt t₂ stellt danach den Zeitpunkt dar, zu dem praktisch noch keine Drehrichtungsumkehr erfolgen konnte. Er liegt deshalb so nahe wie möglich am Zeitpunkt t₁ des Steuerbefehls. Der Zeitpunkt t₃ repräsentiert hingegen die äußere zeitliche Grenze einer Drehrichtungs- bzw. Bewegungsrichtungsumkehr, jedoch unter der Bedingung, das die Auswertelogik zu diesem Zeitpunkt schon eine Drehrich­ tungsumkehr anhand der analysierten Signale erkennen konnte. Deshalb kann der tatsächliche maximale Nachlauf des Antriebs schon vor dem Zeitpunkt t₃ sein Ende finden. Der tatsächliche (aus- technischen Gründen) maximale Nach­ lauf des Antriebs ist vom Zeitpunkt t₂₃ begrenzt.
Alle genannten Zeitkonstanten lassen sich prinzipiell empirisch ermitteln oder mathematisch berechnen. Welche der genannten Methoden zur Anwendung kommen sollte, hängt im wesentlichen von dem zu betreibenden Aufwand ab. Δtmin wird als Differenz zwischen dem Zeitpunkt t₁ des Steuerbefehls und dem Zeitpunkt t₂ als minimaler Nachlaufzeit und Δtmax als Zeitdifferenz zwischen dem Zeitpunkt t₁ und dem Zeitpunkt t₃ als maximaler Nachlaufzeit bezeichnet.
Die in Abhängigkeit von der Zeit dargestellte Stromkurve stellt den Fall eines Einklemmvorganges eines elektrisch betriebenen Fensterhebersystems mit Kollisionsschutz dar. Zunächst steigt der Stromverbrauch stark an bis der Kollisionsschutz anspricht und zum Zeitpunkt t₁ der Stellbefehl für die gegenläufige Drehrichtung des Elektromotors ausgegeben wird. Nach einigen Millisekunden fällt das betreffende Relais ab und der Elektromotor befindet sich im Kurzschlußbetrieb. Der Motor läuft nun für eine gewisse Zeit weiterhin im stromlosen Zustand getrieben von seinem Drehimpuls als Generator, wobei er eine Spannung induziert die sich bei Zuschaltung des Relais für die gegenläufige Drehrichtung zur entsprechenden Bordspannung hinzu addiert. Erst mit der Normalisierung des Betriebszustandes des Motors kann sich wieder ein normaler Betriebsstrom einstellen. Dieser Vorgang ist von den verwendeten Relaistypen abhängig. Im beschriebenen Falle ist die Einschaltverzögerung größer als die Ausschaltverzögerung.
In den Fig. 4a bis 4d ist in Form eines Ablaufdiagramms das Verfahren zur Positionserkennung nach Alternative a bezogen auf einen elektrischen Fensterheber mit Einklemmschutz zusammengefaßt. Dieses Ablaufdiagramm berücksichtigt alle möglichen auftretenden Betriebszustände eines elektrischen Fensterhebers mit Einklemmschutzerkennung und enthält sämtliche Auswertevorschriften bzw. Entscheidungskriterien.

Claims (9)

1. Verfahren zur Erkennung der Position und der Bewegungsrichtung eines bewegbar gelagerten Teils eines Antriebs, insbesondere einer Motor- oder Getriebewelle eines fremdkraftbetätigten Schließteils mit Kollisionsschutz für Verstelleinrichtungen in Kraftfahrzeugen, unter Verwendung eines einkanaligen Sensors, dessen digitalisiertes Signal in einer Auswertelogik einer Elektronikeinheit bewertet wird, wobei die Signalflanken des digitalisierten Signals der Auswertung zugrunde gelegt werden, und unter Bewertung von Steuerbefehlen und des Zustands des Antriebs in der Auswertelogik zur Definition der Bewegungsrichtung, wobei
  • a) in Abhängigkeit von der Richtung und der Dauer der Steuerbefehle der einen Bewegungsrichtung die high-Flanken und der anderen Bewegungsrichtung die low- Flanken des digitalisierten Signals zugeordnet und gezählt werden, oder
  • b) entweder die high- oder die low-Flanken des digitalisierten Signals in Verbindung mit dem Pegel des Signals zum Zeitpunkt des Antriebsanlaufs oder der Bewegungsrichtungsumkehr des Antriebs gezählt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Signalauswertung ein eventuelles Nachlaufen nach Abschalten des Antriebs infolge seines Bewegungsimpulses berücksichtigt wird, indem weitere zu zählende Signalflanken der vorangegangenen Bewegungsrichtung zugeordnet werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Falle einer Bewegungsrichtungsumkehr die Zuordnung der Signalflanken zu einer Bewegungsrichtung in Abhängigkeit von einer minimalen Nachlaufzeit Atmin und einer maximalen Nachlaufzeit Δtmax erfolgt, wobei sich
  • - δtmin als Zeitdifferenz zwischen dem Zeitpunkt t₁ des Steuerbefehls und einem empirisch ermittelten Zeitpunkt t₂ ergibt, wobei der Zeitpunkt von t₂ vom Bewegungsimpuls des Antriebs abhängig ist und so nahe am Zeitpunkt t₁ liegt, daß bis zum Zeitpunkt t₂ praktisch keine Bewegungsrichtungsumkehr erfolgen kann, und
  • - Δtmax als Zeitdifferenz zwischen dem Zeitpunkt t₁ des Steuerbefehls und einem Zeitpunkt t₃ ergibt, wobei t₃ dem Zeitpunkt der zweiten zu registrierenden Signalflanke nach t₂ entspricht und den Zeitraum repräsentiert, nach dem spätestens eine Bewegungsrichtungsumkehr durch die Auswertelogik erkannt wurde.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalauswertung nach einem neuen Steuerbefehl in die gleiche Bewegungsrichtung des vorausgegangenen Steuerbefehls, der nach dem Zeitpunkt t₃ auftritt, so erfolgt, als handle es sich um einen Neustart aus dem Stillstand heraus.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalauswertung nach einem neuen Steuerbefehl zum Zeitpunkt t₁ in die entgegengesetzte Bewegungsrichtung des vorausgegangenen Steuerbefehls derart erfolgt, daß
  • - bis zum Zeitpunkt t₂ die Signalflanken des neuen Steuerbefehls der vorangegangenen Bewegungsrichtung zugeordnet werden,
  • - zwischen t₂ und t₃ die Signalflanken der neuen Bewegungsrichtung zugeordnet und erforderlichenfalls korrigiert werden, und daß
  • - nach dem Zeitpunkt t₃ alle entgegengesetzten Signalflanken der neuen Bewegungsrichtung zugeordnet werden.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zählerstand der vorherigen Bewegungsrichtung um eine Zähleinheit korrigiert wird, wenn der Signalpegel (z. B. high) zu den Zeitpunkten t₂ und t₂₃ der aktuellen Flankenrichtung (high) für die neue Bewegungsrichtung entspricht und innerhalb des Zeitbereiches zwischen t₂ und t₂₃ eine zu zählende Flanke erkannt wurde, wobei t₂₃ dem maximalen Nachlauf entspricht und empirisch ermittelt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zählerstand der vorangegangenen Bewegungsrichtung um eine Zähleinheit korrigiert wird, wenn die Pegeldauer nach der ersten zu registrierenden Signalflanke, die auf t₂ folgt kürzer ist, als die Dauer des unmittelbar folgenden entgegengesetzten Pegels.
8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalauswertung nach einem durch die Auswertelogik oder von Hand ausgelösten Stop-Befehl des Antriebs derart erfolgt, daß
  • - der Zeitpunkt t₂₃ ermittelt wird,
  • - bei t₂₃ die Flankenerkennung umgeschaltet wird und
  • - der Zählerstand wie folgt überprüft wird:
  • a) Vergleich der Pegeldauer P₀₁ vor dem Stop-Befehl mit der Pegeldauer P₁₀ bei gleichem Signalpegel nach dem Stop-Befehl und
  • b) Entscheidung über Korrektur.
  • ba) bei P₀₁ < P₁₀ wird der Zählerstand um eine Einheit korrigiert, da die Bewegungsrichtungsumkehr schon vor t₂₃ erfolgte,
  • bb) bei P₀₁ < P₁₀ wird der Zählerstand nicht korrigiert, da die Bewegungsumkehr nach t₂₃ erfolgte,
  • c) und Freigabe eines neuen Steuerbefehls erst nach Antriebsstillstand.
9. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß bei Ausbleiben des Sensorsignals für eine vorgegebene Zeitspanne bei anliegendem Steuerbefehl für eine Bewegungsrichtung ein Stop-Befehl ausgelöst und die Flankenerkennung umgeschaltet wird, und daß ein neuer Steuerbefehl erst nach Antriebsstillstand freigegeben wird.
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JP12059694A JP3882062B2 (ja) 1993-05-11 1994-05-10 回動的据え付け部分の位置、回転方向そして回転速度、或はその何れかを検出する方法
US08/622,186 US5780988A (en) 1993-05-11 1996-03-25 Method for detecting the position, direction of rotation and rotational speed of a rotatably seated part

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DE4315637A DE4315637C2 (de) 1993-05-11 1993-05-11 Verfahren zur Erkennung der Position und der Bewegungsrichtung eines bewegbar gelagerten Teils

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DE (1) DE4315637C2 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19733581C1 (de) * 1997-08-02 1998-10-29 Telefunken Microelectron Verfahren zur Erkennung der Position und der Bewegungsrichtung eines bewegbar gelagerten Teils an einem elektrischen Motor
DE19855996C1 (de) * 1998-10-27 1999-12-16 Daimler Chrysler Ag Verfahren zur Erkennung der Bewegung, Bewegungsrichtung und der Position eines mittels eines elektrischen Motors bewegbaren Teils sowie geeignete Schaltungsanordnung
DE10130183A1 (de) * 2001-06-22 2003-01-09 Brose Fahrzeugteile Auswertevorrichtung und Verfahren zur Positionserfassung eines elektromotorisch angetriebenen Verstellsystem eines Kraftfahrzeugs

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19735722A1 (de) 1997-08-18 1999-02-25 Bayerische Motoren Werke Ag Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung der Drehrichtung einer Brennkraftmaschine
US6545439B2 (en) 1998-10-27 2003-04-08 Daimlerchrysler Ag Method and circuit arrangement for detecting motion, direction and position of a part driven by an electric motor
EP0997736B1 (de) * 1998-10-27 2003-11-26 Conti Temic microelectronic GmbH Verfahren zur Erkennung der Bewegung, Bewegungsrichtung und der Position eines mittels eines elektrischen Motors bewegbaren Teils sowie geeignete Schaltungsanordnung
US6794837B1 (en) 2002-05-31 2004-09-21 Valeo Electrical Systems, Inc. Motor speed-based anti-pinch control apparatus and method with start-up transient detection and compensation
US6822410B2 (en) 2002-05-31 2004-11-23 Valeo Electrical Systems, Inc. Motor speed-based anti-pinch control apparatus and method
US6678601B2 (en) 2002-05-31 2004-01-13 Valeo Electrical Systems, Inc. Motor speed-based anti-pinch control apparatus and method with rough road condition detection and compensation
US6788016B2 (en) 2002-05-31 2004-09-07 Valeo Electrical Systems, Inc. Motor speed-based anti-pinch control apparatus and method with endzone ramp detection and compensation
DE102005016830A1 (de) * 2004-04-14 2005-11-03 Denso Corp., Kariya Halbleitervorrichtung und Verfahren zu ihrer Herstellung
ITGE20040045A1 (it) * 2004-05-21 2004-08-21 Selin Sistemi S P A Dispositivo per rilevamento della velocita' e della posizione di assi rotanti.
DE202004010211U1 (de) * 2004-06-30 2005-08-18 Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft, Coburg Steuerungsvorrichtung zur Steuerung einer Verstelleinrichtung eines Kraftfahrzeuges
KR100604894B1 (ko) * 2004-08-21 2006-07-28 삼성전자주식회사 반도체 제조설비의 회전운동장치
DE102008000501A1 (de) * 2008-03-04 2009-09-10 Robert Bosch Gmbh Motorsystem mit Sensor und Auswerteeinheit
DE102010029163A1 (de) * 2010-05-20 2011-11-24 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Schließvorrichtung sowie eine Schließvorrichtung
EP2618002B1 (de) * 2012-01-17 2016-05-04 ABB Technology Oy Verfahren zur Erkennung der richtigen Drehrichtung eines zentrifugalen Vorrichtung und zentrifugale Vorrichtungsanordnung
DE102015108667A1 (de) * 2014-06-09 2015-12-10 Magna Closures S.P.A. System und Verfahren zum Bestimmen der Position eines von einem Elektromotor angetriebenen beweglichen Teils
FR3032475B1 (fr) * 2015-02-09 2017-03-03 Inteva Products Llc Appareil et procede pour detecter et empecher un mouvement d'un moteur dans un dispositif d'un systeme
CN106405148B (zh) * 2016-10-19 2019-06-28 上海未来伙伴机器人有限公司 一种光电编码器检测电机正反转的方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE810055C (de) * 1949-09-04 1951-08-06 Chemie G M B H Hochviskoses Schmiermittel
US3842331A (en) * 1972-12-27 1974-10-15 Ibm Digital stepping motor control system
JPS6013146B2 (ja) * 1977-03-09 1985-04-05 ソニー株式会社 回転方向検出装置
US4215301A (en) * 1978-10-10 1980-07-29 Hewlett-Packard Company Digital servo positioning circuit
US4287461A (en) * 1979-12-06 1981-09-01 International Business Machines Corporation Motor driving system
DE3034118C2 (de) * 1980-09-11 1983-12-29 Fa. Leopold Kostal, 5880 Lüdenscheid Verfahren zur elektronischen Überwachung des Öffnungs- und Schließvorganges von elektrisch betriebenen Aggregaten
JPS6043261B2 (ja) * 1980-10-30 1985-09-27 ファナック株式会社 主軸回転位置制御方式
US4376970A (en) * 1980-12-22 1983-03-15 Kearney & Trecker Corporation High speed digital position monitoring system
EP0066673B1 (de) * 1981-03-04 1987-09-09 Hitachi, Ltd. Verfahren zur Steuerung der Winkelposition und Vorrichtung dafür
JPS58177383A (ja) * 1982-04-12 1983-10-18 Hitachi Ltd エンドレスカウント方法およびその装置
JPS63150624A (ja) * 1986-12-16 1988-06-23 Yoshida Kogyo Kk <Ykk> エンコ−ダ−のパルス判断方法
JPS63304307A (ja) * 1987-06-05 1988-12-12 Hitachi Ltd 速度制御装置
EP0359853B1 (de) * 1988-09-21 1993-02-03 Siemens Aktiengesellschaft Elektromotorischer Antrieb, insbesondere Verstellantrieb für ein Kraftfahrzeug
DE9006924U1 (de) * 1989-07-11 1990-08-23 Brose Fahrzeugteile GmbH & Co KG, 8630 Coburg Elektromotorischer Fensterheber
JPH05256544A (ja) * 1992-03-12 1993-10-05 Toshiba Corp 冷凍機の電子膨脹弁制御装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19733581C1 (de) * 1997-08-02 1998-10-29 Telefunken Microelectron Verfahren zur Erkennung der Position und der Bewegungsrichtung eines bewegbar gelagerten Teils an einem elektrischen Motor
US6222362B1 (en) 1997-08-02 2001-04-24 Temic Telefunken Microelectronics Gmbh Method for detecting the position and direction of motion of a moving part mounted on an electric motor
DE19855996C1 (de) * 1998-10-27 1999-12-16 Daimler Chrysler Ag Verfahren zur Erkennung der Bewegung, Bewegungsrichtung und der Position eines mittels eines elektrischen Motors bewegbaren Teils sowie geeignete Schaltungsanordnung
DE10130183A1 (de) * 2001-06-22 2003-01-09 Brose Fahrzeugteile Auswertevorrichtung und Verfahren zur Positionserfassung eines elektromotorisch angetriebenen Verstellsystem eines Kraftfahrzeugs
DE10130183B4 (de) * 2001-06-22 2005-03-10 Brose Fahrzeugteile Verfahren zur Positionserfassung eines elektro-motorisch angetriebenen Verstellsystem eines Kraftfahrzeugs

Also Published As

Publication number Publication date
JP3882062B2 (ja) 2007-02-14
JPH0776973A (ja) 1995-03-20
US5780988A (en) 1998-07-14
DE4315637A1 (de) 1994-11-17

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