DE4338548A1

DE4338548A1 - Controlling vehicle adjustment device e.g. for intake air valve flap

Info

Publication number: DE4338548A1
Application number: DE19934338548
Authority: DE
Inventors: Alois-Josef Dipl Ing Hils; Tobias Dipl Ing Roulet
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1993-11-11
Filing date: 1993-11-11
Publication date: 1995-05-18

Abstract

The vehicle adjustment device to be controlled has a stepper motor (12). The motor (12) has at least two phases. The stepper motor phases are controlled by a computer unit (24) with a pulse width modulation signal. The computer unit (24) has elements which form the pulse width modulation signal in dependence on a predetermined value representing the current through the respective coils. The computer has influence parameters which affect this formation. A correction is made in dependence on these parameters in the sense of an adjustment of the adjustment device independent of the parameters.

Description

State of the art

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steue rung einer Verstelleinrichtung in Fahrzeugen gemäß den Oberbegriffen der unabhängigen Patentansprüche.The invention relates to a method and a device for control an adjustment device in vehicles according to the generic terms of the independent claims.

Ein solches Verfahren bzw. eine solche Vorrichtung ist aus der DE-OS 41 36 650 bekannt. Dort wird eine Verstelleinrichtung, im be vorzugten Ausführungsbeispiel die Drosselklappe einer Brennkraftma schine, mittels eines Schrittmotors gemäß vorgegebenen Betriebsgrö ßen, welche in einem Mikrorechner verarbeitet werden, im Sinne einer Einstellung der Verstelleinrichtung auf eine vorgegebene Sollstel lung gesteuert. Das bekannte Verfahren bzw. die bekannte Vorrichtung ist dabei sehr aufwendig, da für jede Ansteuerphase des Schrittmo tors ein Ansteuerbaustein eingesetzt werden muß, welcher für den Mikroschrittbetrieb eine Regelung des durch die Schrittmotorwicklun gen fließenden Stroms und somit eine exakte Einstellung der Ver stelleinrichtung durchführt. Eine genaue Erfassung des Stromes durch die jeweilige Wicklung muß dabei vorhanden sein.Such a method or device is known from the DE-OS 41 36 650 known. There is an adjustment device in the be preferred embodiment, the throttle valve of an internal combustion engine machine, by means of a stepper motor according to the predetermined operating size which are processed in a microcomputer, in the sense of a Adjustment of the adjustment device to a predetermined target position controlled. The known method or the known device is very expensive, since for each control phase of the step motor tors a control module must be used, which for the Micro-stepping control of the stepper motor winding against flowing current and thus an exact adjustment of the ver actuating device. A precise detection of the current through the respective winding must be present.

Es ist Aufgabe der Erfindung, Maßnahmen anzugeben, mit deren Hilfe die Steuerung einer Verstelleinrichtung mittels eines Schrittmotors vereinfacht werden. It is an object of the invention to provide measures with the help of which the control of an adjusting device by means of a stepper motor be simplified.

Dies wird durch die kennzeichnenden Merkmale der unabhängigen Pa tentansprüche erreicht.This is due to the distinctive features of the independent Pa Tent claims achieved.

Advantages of the invention

Durch die erfindungsgemäße Vorgehensweise wird die Steuerung einer Verstelleinrichtung mittels eines Schrittmotors wesentlich verein facht, ohne daß das Betriebsverhalten sich verschlechtert. Dadurch sinkt der Aufwand und es werden Kosten und Bauraum eingespart.Through the procedure according to the invention, the control of a Adjustment device by means of a stepper motor folds without the operational behavior deteriorating. Thereby the effort is reduced and costs and space are saved.

Besondere Vorteile der erfindungsgemäßen Vorgehensweise ergeben sich daraus, daß auf den oder die Ansteuerbausteine für die Ansteuerpha sen des Schrittmotors verzichtet werden kann.There are particular advantages of the procedure according to the invention from the fact that on the one or more control modules for the control pha the stepper motor can be dispensed with.

Die sehr exakte Stromerfassung und die genaue Stromregelung für den Mikroschrittbetrieb kann durch das erfindungsgemäße Vorgehen eben falls entfallen.The very exact current detection and the exact current regulation for the Micro-step operation can be done by the procedure of the invention if not applicable.

Durch die gemäß der erfindungsgemäßen Vorgehensweise durchgeführten Korrektur der durch die Schrittmotorwicklungen fließenden Ströme im Mikrorechner wird es möglich, minimiale Einschaltzeiten der Schrittmotorphasen kleiner als 2 mikrosec. (Minimale Einschaltzeit einer analogen Stromregelung) zu realisieren, so daß auch sehr ge ringe Ströme im Mikroschrittbetrieb und somit eine sehr genaue Ein stellung der Verstelleinrichtung ermöglicht werden.By the carried out according to the procedure according to the invention Correction of the currents flowing through the stepper motor windings in the Microcomputer will make it possible to turn on the minimum Stepper motor phases less than 2 microsec. (Minimum switch-on time an analog current control) to realize, so that also very ge ring currents in microstep mode and thus a very precise input position of the adjustment device are made possible.

Besonders vorteilhaft ist, daß durch die Korrektur die Einstellung der Verstelleinrichtung unabhängig von der Batteriespannung und/oder unabhängig von der Temperatur der Wicklungen des Schrittmotors ist. It is particularly advantageous that the adjustment by the correction the adjustment device regardless of the battery voltage and / or is independent of the temperature of the windings of the stepper motor.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen bzw. aus den abhängigen Ansprüchen.Further advantages result from the following description of Embodiments or from the dependent claims.

drawing

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung darge stellten Ausführungsformen näher erläutert. Dabei zeigt Fig. 1 ein Übersichtsblockschaltbild eines Steuersystems zur Steuerung der Ver stelleinrichtung, während in Fig. 2 ein Blockschaltbild der erfin dungsgemäßen Vorgehensweise dargestellt ist, die ferner anhand der Kennlinienverläufe gemäß Fig. 3 verdeutlicht wird.The invention is explained below with reference to the embodiments presented in the drawing Darge. In this case, 1, Fig. An overview block diagram of a control system for controlling the Ver actuating device while in FIG. 2 is a block diagram of the OF INVENTION to the invention procedure is shown, 3 is illustrated further with reference to the characteristic curves of FIG..

Description of exemplary embodiments

Fig. 1 zeigt ein Übersichtsblockschaltbild eines Steuersystems zur Steuerung einer Verstelleinrichtung. Die Verstelleinrichtung ist da bei mit 10 bezeichnet, sie umfaßt wenigstens einen Schrittmotor 12, welcher über eine mechanische Verbindung 14 mit einem Leistungs stellelement 16, insbesondere einer im Luftansaugsystem einer Brenn kraftmaschine angeordneten Drosselklappe, verbunden ist. Der Schrittmotor 12 besteht dabei im wesentlichen aus einem Rotor 18 so wie zwei Ansteuerwicklungen 20 und 22. Ferner ist eine Recheneinheit 24 vorgesehen, welche wenigstens über die folgenden Eingangsleitun gen verfügt. Eine erste Eingangsleitung 26 verbindet sie mit dem Pol 28 einer Versorgungsspannung Ubatt, eine zweite Eingangsleitung 30 verbindet die Recheneinheit 24 mit einer Meßeinrichtung 32 zur Er fassung des Fahrerwunsches, insbesondere der Stellung eines vom Fah rer betätigbaren Bedienelements. Ferner sind Eingangsleitungen 34 bis 36 vorgesehen, welche die Recheneinheit 24 mit Meßeinrichtungen 38 bis 40 verbinden, die weitere Betriebsgrößen von Motor bzw. Fahr zeug erfassen. Weitere Eingangsleitungen stellen die Leitungen 44 und 46 dar. Eine erste Ausgangsleitung 48 der Recheneinheit 24 führt auf eine Ansteuerendstufe 50 für die erste Wicklung 20 des Schritt motors 12, während die zweite Ausgangsleitung 52 der Recheneinheit 24 auf eine zweite Ansteuerendstufe 54 für die zweite Wicklung 22 des Schrittmotors 12 führt. Bei den Endstufen 50 bzw. 54 handelt es sich um Vollbrückenendstufen zur Steuerung des durch die Wicklungen 20 bzw. 22 fließenden Stroms. Die Endstufen 50 bzw. 54 sind mit dem positiven Pol der Versorgungsspannung Ubatt über die Leitung 56 bzw. 58 und über die Leitung 60 bzw. 62 mit jeweils einem Meßwiderstand RM1 64 bzw. RM2 66, von denen die Leitungen 44 und 46 abzweigen, mit dem negativen Pol der Versorgungsspannung 68 verbunden. Die Wicklung 20 des Schrittmotors 12 ist über die Leitungen 70 bzw. 72 mit der Endstufe 50, die Wicklung 22 über die Leitung 74 bzw. 76 mit der Endstufe 54 verbunden. Neben dem dargestellten zweiphasigen Bipolar schrittmotor wird in anderen vorteilhaften Ausführungen mehrphasige (z. B. 4) oder unipolare Schrittmotoren verwendet. Fig. 1 is an overview block diagram showing a control system for controlling an adjusting device. The adjusting device is designated by 10, it comprises at least one stepper motor 12 , which is connected via a mechanical connection 14 to a power control element 16 , in particular a throttle valve arranged in the air intake system of an internal combustion engine. The stepper motor 12 essentially consists of a rotor 18 and two control windings 20 and 22 . Furthermore, a computing unit 24 is provided, which has at least the following input lines. A first input line 26 connects it to the pole 28 of a supply voltage Ubatt, a second input line 30 connects the computing unit 24 to a measuring device 32 for detecting the driver's request, in particular the position of an operating element operable by the driver. Furthermore, input lines 34 to 36 are provided, which connect the computing unit 24 to measuring devices 38 to 40 , which detect other operating variables of the engine or vehicle. Lines 44 and 46 represent further input lines. A first output line 48 of the computing unit 24 leads to a control output stage 50 for the first winding 20 of the stepper motor 12 , while the second output line 52 of the computing unit 24 leads to a second control output stage 54 for the second winding 22 of the stepper motor 12 leads. The output stages 50 and 54 are full-bridge output stages for controlling the current flowing through the windings 20 and 22 , respectively. The output stages 50 and 54 are connected to the positive pole of the supply voltage Ubatt via the lines 56 and 58 and via the lines 60 and 62 , each with a measuring resistor RM1 64 or RM2 66 , from which the lines 44 and 46 branch off connected to the negative pole of the supply voltage 68 . The winding 20 of the stepping motor 12 is connected to the output stage 50 via the lines 70 and 72 , and the winding 22 is connected to the output stage 54 via the line 74 and 76 . In addition to the two-phase bipolar stepper motor shown, in other advantageous embodiments, multiphase (e.g. 4) or unipolar stepper motors are used.

Im bevorzugten Ausführungsbeispiel steuert das in Fig. 1 darge stellte Steuersystem die Stellung des Leistungsstellelements 16 ge mäß dem von der Meßeinrichtung 32 ermittelten Fahrerwunsch. Dabei erfaßt die Recheneinheit 24 über die Leitung 30 diesen Fahrerwunsch, und bildet in Abhängigkeit des erfaßten Signals sowie gegebenenfalls weiterer Betriebsgrößen wie Motortemperatur, Motordrehzahl oder Gangübersetzung ein Sollstellungssignal für die Verstelleinrichtung 10. Dieses Sollstellungssignal wird mit dem die ausgegebenen Schrit te zählenden Schrittzählerstand in Beziehung gesetzt und in ein An steuermuster für den Schrittmotor 12 gemäß der bestehenden Abwei chung im Sinne einer Annäherung des Schrittzählerstandes und somit der Stellung der Verstelleinrichtung 10 an den vorgegebenen Sollwert umgesetzt. Das so gebildete Ansteuermuster wird über die Ausgangs leitungen 48 bzw. 52 an die Endstufen 50 bzw. 54 abgegeben, welche den Stromfluß durch die Wicklungen 20 bzw. 22 derart steuern, daß Rotor 18 und Leistungsstellelement 16 schrittweise betätigt werden. Zur genauen Positionierung der Verstelleinrichtung 10 muß der Rotor 18 Zwischenpositionen zwischen zwei Schrittpositionen einneh men, in denen eine der Wicklungen voll, die andere Wicklung nicht bestromt ist oder beide Wicklungen mit halbem Strom bestromt werden. Dies wird durch Steuerung des durch die Wicklungen 20 und 22 flie ßenden Stromes im sogenannten Mikroschrittbetrieb durchgeführt. Im Mikroschrittbetrieb werden innerhalb eines Schrittes des Schrittmo tors die Wicklungen mit für jede Position vorgegebenen Strompaaren bestromt. Dabei werden von den Widerständen 64 und 66 die durch die Wicklungen fließenden Ströme erfaßt und der Recheneinheit 24 zugeführt. In der Regel ist die Verstelleinrichtung mittels einer Feder in Schließrichtung des Leistungsstellelements vorgespannt, so daß zur Aufrechterhaltung einer vorgegebenen Position ein pulswei tenmoduliertes Ansteuersignal ausgegeben wird, welches das rückstel lende Moment der Feder ausgleichende mittlere Ströme in den Wicklun gen erzeugt.In the preferred embodiment, the control system shown in FIG. 1 controls the position of the power control element 16 according to the driver's request determined by the measuring device 32 . The computing unit 24 detects this driver request via the line 30 and forms a setpoint signal for the adjusting device 10 as a function of the detected signal and possibly further operating variables such as engine temperature, engine speed or gear ratio. This target position signal is placed in relation to the output step counting step counter and converted into a control pattern for the stepper motor 12 according to the existing deviation in the sense of an approximation of the step counter status and thus the position of the adjusting device 10 to the predetermined target value. The control pattern thus formed is output via the output lines 48 and 52 to the output stages 50 and 54 , which control the current flow through the windings 20 and 22 such that the rotor 18 and power control element 16 are actuated step by step. For precise positioning of the adjusting device 10 , the rotor 18 must take intermediate positions between two step positions, in which one of the windings is full, the other winding is not energized, or both windings are energized with half the current. This is done by controlling the current flowing through the windings 20 and 22 in the so-called microstep mode. In microstep mode, the windings are energized with current pairs specified for each position within one step of the stepper motor. The currents flowing through the windings are detected by the resistors 64 and 66 and fed to the computing unit 24 . In general, the adjusting device is biased by a spring in the closing direction of the power control element, so that a pulswei tenmodulated control signal is output to maintain a predetermined position, which generates the restoring moment of the spring balancing average currents in the windings gene.

Die Steuerung des Stromes durch die Wicklungen im Mikroschrittbe trieb zur exakten Einstellung der Position der Verstelleinrichtung 10 wird gemäß der in Fig. 2 dargestellten erfindungsgemäßen Vorge hensweise durchgeführt.The control of the current through the windings in the micro-step mode for the exact setting of the position of the adjusting device 10 is carried out according to the procedure shown in FIG. 2.

Neben der dargestellten Funktionsweise des Steuersystems nach Fig. 1 kann in anderen Betriebszuständen dieses Steuersystem bei gleich bleibender Funktionsweise eine Leerlaufdrehzahlregelung unter Vorga be einer Sollstellung der Verstelleinrichtung im Sinne einer Einhal tung einer Solldrehzahl, eine Fahrgeschwindigkeitsregelung, etc. durchführen. Ferner ist die nachfolgend beschriebene erfindungsgemä ße Vorgehensweise auf alle anderen Anwendungsfälle anwendbar, in de nen eine Verstelleinrichtung mittels eines Schrittmotors im Mikro schrittbetrieb genau positioniert werden muß.In addition to the illustrated mode of operation of the control system according to FIG. 1, this control system can perform an idle speed control under given conditions of a set position of the adjusting device in the sense of maintaining a set speed, a vehicle speed control, etc. in other operating states with the same mode of operation. Furthermore, the procedure according to the invention described below is applicable to all other applications in which an adjusting device by means of a stepping motor must be positioned in micro-step mode.

Ferner verfügt je nach Ausführung die Recheneinheit 24 über weitere Funktionen, wie beispielsweise Kraftstoffzumessung, Zündzeitpunkts einstellung, etc. Depending on the version, the computing unit 24 also has further functions, such as, for example, fuel metering, ignition timing setting, etc.

Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild zur Darstellung der in der Rechen einheit 24 durchgeführten erfindungsgemäßen Vorgehensweise. Dabei wurden die bereits anhand Fig. 1 dargestellten Elemente mit densel ben Bezugszeichen versehen. FIG. 2 shows a block diagram to illustrate the procedure according to the invention carried out in the computing unit 24 . The elements already shown in FIG. 1 were provided with the same reference numerals.

Die Eingangsleitungen 30 bzw. 34 bis 36 führen auf ein Sollwertbil dungselement 100 für den Stellungssollwert alphasoll. Die Ausgangs leitung dieses Elements 102 führt auf eine Vergleichsstelle 104, der eine Leitung 106 zugeführt ist. Die Ausgangsleitung 108 der Ver gleichsstelle 104 führt auf ein Verzögerungselement bzw. Schrittmo tormodell 110, dessen Ausgangsleitung 112 auf das Schrittgenerie rungselement 114 führt. Dessen erste Ausgangsleitung 116 führt auf einen Schrittzähler 118, dessen Ausgangsleitung die Leitung 106 bil det. Die beiden weiteren Ausgangsleitungen 120 und 122 des Schritt generierungselements 114 führen auf Elemente 124 bzw. 126, deren Ausgangsleitungen die Ausgangsleitungen 48 bzw. 52 der Recheneinheit 24 sind.The input lines 30 or 34 to 36 lead to a setpoint formation element 100 for the setpoint position alpha setpoint. The output line of this element 102 leads to a reference junction 104 , to which a line 106 is supplied. The output line 108 of the comparison point 104 leads to a delay element or step motor model 110 , the output line 112 of which leads to the step generation element 114 . Its first output line 116 leads to a step counter 118 , the output line of which forms line 106 . The two further output lines 120 and 122 of the step generation element 114 lead to elements 124 and 126 , the output lines of which are the output lines 48 and 52 of the computing unit 24 .

Beiden Elementen 124 und 126 ist die Leitung 26 zugeführt, während dem Element 124 die Leitung 44, dem Element 126 die Leitung 46 zuge führt ist.Both elements 124 and 126 , the line 26 is supplied, while the element 124, the line 44 , the element 126, the line 46 is supplied.

Das Sollwertbildungselement 100 bildet nach Maßgabe der zugeführten Betriebsgrößen, im Fahrbetrieb nach Maßgabe der über die Leitung 30 zugeführten Stellung des Bedienelements sowie nach Maßgabe von Be triebsgrößen wie Motordrehzahl und/oder Gangübersetzung einen Soll wert alphasoll für die Stellung der Verstelleinrichtung 10, der über die Leitung 102 zur Vergleichsstelle 104 geführt wird. Im Leerlauf betrieb bildet das Element gemäß vorgegebener Kennfelder oder Tabel len abhangig von Betriebsgrößen wie Motortemperatur und Motordreh zahl einen Stellungssollwert zur Einhaltung einer vorgegebenen Soll drehzahl. Im Fahrgeschwindigkeitsregelbetrieb bildet das Element 100 auf der Basis einer vorgegeben Regelstrategie einen Stellungssoll wert im Sinne einer Annäherung der Istfahrgeschwindigkeit an einen Sollfahrgeschwindigkeitswert. In der Vergleichsstelle 104 wird der Stellungsollwert alphasoll mit dem über die Leitung 106 zugeführten Schrittzählerstand in Beziehung gesetzt, welcher ein Maß für die Veränderung der Position der Verstelleinrichtung 10 repräsentiert. Die Abweichung zwischen Sollwert und Zählerstand wird über die Leitung 108 zum Element 110 geführt. Dieses Element berücksichtigt die dynamischen Verhältnisse des Schrittmotors bzw. der Verstellein richtung und stellt im einfachsten Fall ein Tiefpaßfilter zweiter Ordnung, in komplexeren Ausführungen ein das Übertragungsverhalten des Schrittmotors bzw. der Verstelleinrichtung beschreibendes Modell dar. Über die Leitung 112 wird ein Maß für die notwendige Positions veränderung dem Schrittgenerierungselement 114 zugeführt. Dieses er zeugt für die Grob- und Feinverstellung mittels vorgegebener Tabel len ein Schrittausgabemuster für die Ansteuerphasen des Schrittmo tors 12 im Sinne einer Ausführung der vorgegebenen Positionsverän derung, wobei bei Ausgabe eines Schrittes der Schrittzähler 118 er höht bzw. erniedrigt wird. Das Schrittausgabemuster wird über die Leitungen 120 und 122 und über die Leitungen 48 und 52 ausgegeben. Dabei wird bei der Durchführung der Grobsteuerung jeweils der maximale Stromwert für die einzelnen Phasen ausgeben, so daß eine schrittweise Verstellung des Motors im Rahmen der konstruktiv vorge gebenen Schrittweite die Folge ist.The setpoint formation element 100 forms a setpoint alpha setpoint for the position of the adjusting device 10 , which is via the line, in accordance with the supplied operating variables, in driving operation in accordance with the position of the operating element supplied via line 30 and in accordance with operating variables such as engine speed and / or gear ratio 102 to the reference point 104 . In idle mode, the element forms a position setpoint to maintain a predetermined setpoint speed in accordance with predefined maps or tables, depending on operating variables such as engine temperature and engine speed. In vehicle speed control mode, element 100 forms a target position value on the basis of a predetermined control strategy in the sense of an approximation of the actual vehicle speed to a target vehicle speed value. In the comparison point 104 , the position setpoint alpha setpoint is related to the step counter reading supplied via the line 106 , which represents a measure of the change in the position of the adjustment device 10 . The deviation between the target value and the counter reading is led via line 108 to element 110 . This element takes into account the dynamic conditions of the stepping motor or the adjusting device and, in the simplest case, represents a second-order low-pass filter, in more complex versions a model describing the transmission behavior of the stepping motor or the adjusting device. Via line 112 , a measure of the necessary positions is provided Change supplied to the step generation element 114 . This creates for the coarse and fine adjustment by means of predetermined tables len a step output pattern for the control phases of the stepper motor 12 in the sense of executing the predetermined position change, the step counter 118 being increased or decreased when a step is output. The step output pattern is output via lines 120 and 122 and lines 48 and 52 . In doing so, the maximum current value for the individual phases is output when the rough control is carried out, so that a gradual adjustment of the motor within the framework of the design step is the result.

Abhängig vom Ausgangswert des Elements 110 gibt das Schrittgenerie rungselement 114 demnach Strompaare für die Wicklungen aus. Durch geeignete Wahl der durch die Wicklungen fließenden Ströme und somit durch geeignete Wahl der auf den Rotor ausgeübten Drehmomente werden Zwischenpositionen des Schrittmotors eingestellt. Zu diesem Zweck dienen die Elemente 124 und 126, denen aus Tabellen oder Kennfeldern im Schrittgenerierungselement 114 ausgelesene Sollstromstärkewerte Isoll zugeführt werden. Die Elemente 124 und 126 stellen Kennlinien dar, welche für jeden Ansteuerphase den Stromsollwert in ein puls weitenmoduliertes Ansteuersignal PWM umwandeln, welches über die Leitungen 48 und 52 an die Endstufen ausgegeben wird. Da infolge der Rückstellfedern auf dem Schrittmotorrotor ein in Richtung Schließen wirkendes Moment ausgeübt wird, ist zur Aufrechterhaltung einer vor gegebenen Zwischenposition eine ständige Ansteuerung der Schrittmo torphasen notwendig. Der vom pulsweitenmodulierte Signal und vom Öffnen und Schließen der Endstufenstransistoren bewirkte, durch die Wicklungen fließende mittlere Strom ergibt eine Zwischeneinstellung des Rotors unter Kompensation des rückstellenden Drehmoments. Die im Schrittgenerierungselement 114 enthaltenen Kennfelder bzw. Tabellen sind entsprechend den mechanischen Gegebenheiten der Verstellein richtung 10 gewählt und bilden den sinus- und kosinusförmigen oder mit Blick auf Drehmomente gewählten Verlauf des Stromes durch die jeweilige Wicklung in Abhängigkeit von der Rotorposition ab. Zur Batteriespannungskorrektur und zur Wicklungstemperaturkorrektur der Kennlinien in den Elementen 124 und 126 sind die Leitungen 26 und 44 bzw. 46 zugeführt.Depending on the initial value of element 110 , step generation element 114 accordingly outputs current pairs for the windings. By means of a suitable choice of the currents flowing through the windings and thus by means of a suitable choice of the torques exerted on the rotor, intermediate positions of the stepping motor are set. To this end, the elements 124 and 126, which are supplied from tables or characteristic fields in step generation element 114 read target current value Isoll serve. The elements 124 and 126 represent characteristic curves which convert the current setpoint for each control phase into a pulse-width-modulated control signal PWM, which is output via lines 48 and 52 to the output stages. Since, due to the return springs on the stepper motor rotor, a moment acting in the direction of closing is exerted, constant control of the stepper motor phases is necessary to maintain a given intermediate position. The average current flowing through the windings caused by the pulse-width-modulated signal and the opening and closing of the output stage transistors results in an intermediate setting of the rotor with compensation for the restoring torque. The characteristic diagrams or tables contained in the step generation element 114 are selected in accordance with the mechanical conditions of the adjusting device 10 and represent the sinusoidal and cosine-shaped curve or the curve of the current through the respective winding selected with a view to torques as a function of the rotor position. The lines 26 and 44 and 46 are supplied for the battery voltage correction and for the winding temperature correction of the characteristic curves in the elements 124 and 126 .

Der Grundgedanke der erfindungsgemäßen Vorgehensweise basiert auf der Erkenntnis, daß bei gleichbleibender Batteriespannung und bei konstantem Wicklungswiderstand der Spulen ein festes Verhältnis zwi schen der Pulsbreite des pulsweitenmodulierten Ansteuersignals und dem durch die Wicklungen fließenden Stroms herrscht. In Fig. 3 ist dieses feste Verhältnis am Beispiel einer linearen Kennlinie für die beiden Elemente 124 und 126 dargestellt (vgl. Fig. 3a, 3b). In der Recheneinheit 24 ist jeweils eine Kennlinie für eine vorbestimmte Batteriespannung und einen vorbestimmten Wicklungswiderstand abge legt (vgl. Fig. 3a, 3b durchgezogene Kennlinie). Verändert sich die Temperatur der Schrittmotorwicklung, so verändert sich bei gleich bleibendem pulsweitenmodulierten Signal der durch die Wicklung fließende Strom. Dieser wird von den Meßwiderständen 64 und 66 erfaßt und über die Leitungen 44 und 46 der Recheneinheit 24 zugeführt. Da die Veränderung des Wicklungswiderstandes ein relativ langsamer Vor gang ist, genügt eine relativ langsame Erfassung der durch die Wick lungen fließenden Ströme (beispielsweise jede Sekunde). Ein gegen über dem vorgegebenen Wicklungswiderstand kleinerer Wicklungswider stand führt zu einer Verschiebung des bei einem 100%igen Tastver hältnis des pulsweitenmodulierten Signals fließenden Maximalstroms zu größeren Werten hin (vgl. Fig. 3a, 3b strichlierte Kennlinie). Demgegenüber führt eine Erhöhung des Wicklungswiderstandes zum ge genteiligen Verhalten. Fließt demnach für ein vorbestimmtes pulswei tenmoduliertes Signal ein Strom durch die Wicklung, welcher dem der abgelegten, "idealen" Kennlinie nicht entspricht, so wird diese "Idealkennlinie" derart korrigiert, daß der Stromsollwert, der letztendlich für die Einstellung der Verstelleinrichtung wichtig ist, durch entsprechende Anpassung des ausgegebenen Tastverhältnis ses eingestellt wird. Mit anderen Worten wird abhängig vom erfaßten Strom und damit vom Wicklungswiderstand der Spulen eine Drehung der Kennlinie um den Nullpunkt unter Veränderung von Steigung und Maxi malpunkt durchgeführt. Dadurch ergibt sich eine Korrektur der durch die Kennlinie vorgenommenen Zuordnung des Stromsollwerts zur Pulsbreite des pulsbreitenmodulierten Ansteuersignals und somit zum Iststrom derart, daß unabhängig von der Wicklungstemperatur der vorgegebene Strom eingestellt wird. Bei Einschalten des Systems ist die Wick lungstemperatur nicht bekannt, so daß kurzzeitig ein falscher Strom fließen kann. Dieser falsche Strom fließt jedoch dann durch beide Wicklungen, die in der Regel die gleiche Temperatur aufweisen, so daß die Stellung des Schrittmotors und damit der Verstelleinrichtung 10 nicht beeinflußt ist. Es findet lediglich eine kurzzeitige Veränderung des auf den Rotor ausgeübten Drehmoments bis zur ersten Korrektur statt.The basic idea of the procedure according to the invention is based on the knowledge that, with a constant battery voltage and with constant winding resistance of the coils, there is a fixed ratio between the pulse width of the pulse-width-modulated control signal and the current flowing through the windings. This fixed relationship is shown in FIG. 3 using the example of a linear characteristic for the two elements 124 and 126 (cf. FIGS . 3a, 3b). In the arithmetic unit 24 , a characteristic curve for a predetermined battery voltage and a predetermined winding resistance is stored in each case (cf. FIGS . 3a, 3b, solid characteristic curve). If the temperature of the stepper motor winding changes, the current flowing through the winding changes while the pulse width modulated signal remains the same. This is detected by the measuring resistors 64 and 66 and fed to the computing unit 24 via the lines 44 and 46 . Since the change in the winding resistance is a relatively slow process, a relatively slow detection of the currents flowing through the windings is sufficient (for example every second). A winding resistance that was smaller than the specified winding resistance leads to a shift in the maximum current flowing at a 100% duty cycle of the pulse-width-modulated signal to larger values (see FIGS . 3a, 3b, dashed line). In contrast, an increase in the winding resistance leads to ge opposite behavior. Accordingly, if a current flows through the winding for a predetermined pulse-width modulated signal, which does not correspond to that of the stored, "ideal" characteristic curve, this "ideal characteristic curve" is corrected in such a way that the current setpoint value, which is ultimately important for the adjustment of the adjusting device, passes through appropriate adjustment of the output duty cycle ses is set. In other words, depending on the detected current and thus on the winding resistance of the coils, the characteristic curve is rotated around the zero point with a change in slope and maximum point. This results in a correction of the assignment of the current setpoint made by the characteristic curve to the pulse width of the pulse-width-modulated control signal and thus to the actual current such that the predetermined current is set independently of the winding temperature. When the system is switched on, the winding temperature is not known, so that an incorrect current can flow for a short time. However, this incorrect current then flows through both windings, which generally have the same temperature, so that the position of the stepping motor and thus of the adjusting device 10 is not affected. There is only a brief change in the torque exerted on the rotor until the first correction.

Entsprechend wird bei sich verändernder Versorgungsspannung, Batteriespannung, vorgegangen. Dabei ist das generelle Verhalten derart, daß bei gegenüber der vorgegebenen Batteriespannung kleine ren Batteriespannung ein betragsmäßig kleinerer Strom durch die Wicklungen fließt (vgl. Fig. 3a, 3b strichpunktierte Kennlinie). Bei zu großer Batteriespannung fließt ein betragsmäßig größerer Strom, als durch die abgelegte Kennlinie vorgegeben. Bei kurzfristig hohen Batteriespannungen, beispielsweise über 20 Volt, ist die Korrektur über die Recheneinheit 24 zu langsam, so daß kurzschluß feste Endstufen notwendig sind. Die Auswirkungen der Batteriespan nungskorrektur sind entsprechend zur Wicklungstemperaturkorrektur. Beide Korrekuren können alternativ oder gemeinsam angewendet werden.The corresponding procedure is followed when the supply voltage, battery voltage, changes. The general behavior is such that when the battery voltage is small compared to the predetermined battery voltage, a smaller amount of current flows through the windings (see FIGS . 3a, 3b, dash-dotted curve). If the battery voltage is too high, a larger current flows than specified by the stored characteristic curve. At short-term high battery voltages, for example above 20 volts, the correction via the computing unit 24 is too slow, so that short-circuit fixed output stages are necessary. The effects of the battery voltage correction are corresponding to the winding temperature correction. Both corrections can be used alternatively or together.

Neben den dargestellten linearen Kennlinien können auch Kennlinien verwendet werden, die nicht linear sind. Entsprechend gilt hier, daß durch Drehung der Kennlinie und Veränderung ihrer mittleren Steigung und ihres Maximalwertes die Korrektur abhängig von Batteriespannung und Wicklungstemperatur vorgenommen wird, so daß die Einstellung der Verstelleinrichtung unabhängig von diesen Einflußfaktoren ist.In addition to the linear characteristic curves shown, characteristic curves can also be used are used that are not linear. The same applies here that by rotating the characteristic curve and changing its mean slope and its maximum value the correction depending on battery voltage and winding temperature is made so that the setting of the Adjustment device is independent of these influencing factors.

Die erfindungsgemäße Vorgehensweise kann nicht nur auf Batteriespan nung und Wicklungstemperatur, sondern auch auf alle anderen unmit telbar oder mittelbar erfaßbaren für die Verstelleinrichtung spezi fischen Einflußgroßen, z. B. Leckluft (Exemplarstreuung), Umgebungs lufttemperatur, etc. angewendet werden.The procedure according to the invention cannot only be carried out on battery chips voltage and winding temperature, but also to all others directly or indirectly detectable for the adjusting device spec fish influential, z. B. leak air (specimen scatter), ambient air temperature, etc. can be applied.

Claims

1. Method for controlling an adjustment device in vehicles,

the adjustment device comprises a stepper motor,
- which has at least two phases,
- The stepper motor phases are controlled by a computing unit with a pulse-width modulated signal,

characterized in that

the computing unit has means which form the pulse-width-modulated signal as a function of a preset value representing the current through the respective winding,
the computing unit detects influencing variables which influence this formation,
- And makes a correction depending on these influencing variables in the sense of a setting of the adjusting device independently of the influencing variables.

2. The method according to claim 1, characterized in that the means contain at least one characteristic curve in which the pulse width of the pulse width-modulated control signal depending on the by the Winding flowing target current is specified.

3. The method according to any one of the preceding claims, characterized ge indicates that the influencing variables are specific variables for the ver Represent the control device and the assignment of the current to the Posi influence.

4. The method according to any one of the preceding claims, characterized ge indicates that an influencing variable is the battery voltage and the Characteristic curve is corrected depending on the battery voltage.

5. The method according to any one of the preceding claims, characterized ge indicates that an influencing variable is the winding temperature or the Winding resistance is that which is indirectly caused by the winding flowing current is detected and the characteristic curve dependent on this is corrected.

6. The method according to any one of the preceding claims, characterized ge indicates that the characteristic curve has a fixed relationship between the Pulse width and the flowing current describes.

7. The method according to any one of the preceding claims, characterized ge indicates that the setting setpoint for the adjustment device is determined at least on the basis of the driver's request.

8. The method according to any one of the preceding claims, characterized ge indicates that other influencing variables leak air (specimen scatter), Ambient air temperature etc.

9. Device for controlling an adjustment device in vehicles,

with a stepper motor that has at least two phases,
with a computing unit which controls the stepper motor phases with a pulse width modulated signal,

characterized in that