EP0799515A1 - Circuit and process for operating an adjusting drive - Google Patents

Circuit and process for operating an adjusting drive

Info

Publication number
EP0799515A1
EP0799515A1 EP95936986A EP95936986A EP0799515A1 EP 0799515 A1 EP0799515 A1 EP 0799515A1 EP 95936986 A EP95936986 A EP 95936986A EP 95936986 A EP95936986 A EP 95936986A EP 0799515 A1 EP0799515 A1 EP 0799515A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
circuit arrangement
power
adjustment
electric motor
arrangement according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
EP95936986A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Cornelius Peter
Gerhard Knecht
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP0799515A1 publication Critical patent/EP0799515A1/en
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/08—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors
    • H02H7/085—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors against excessive load
    • H02H7/0851—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors against excessive load for motors actuating a movable member between two end positions, e.g. detecting an end position or obstruction by overload signal
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
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    • H02H7/08—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors
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    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/44—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to the rate of change of electrical quantities
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/08—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors
    • H02H7/093—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors against increase beyond, or decrease below, a predetermined level of rotational speed

Definitions

  • the invention is based on a circuit arrangement and a method for operating an adjusting drive driven by an electric motor according to the type of the independent claims.
  • a control circuit for a window regulator of a motor vehicle is known from DE-OS 29 02 683, which takes into account the determination of the current flowing through the electric motor of the adjustment drive when determining an overload signal.
  • the motor current is a parameter of the adjustment drive, which specifies a measure for a force or a torque occurring in the adjustment drive.
  • the adjustment path is divided into two areas. In a first area, the detected motor current is used to set a limit value, the exceeding of which leads to the triggering of the overload signal in the second area.
  • the overload signal protects the electric motor from thermal overload and, on the other hand, ensures protection against jamming.
  • the electrical drive power of the electric motor is to be determined in such a way that the adjustment force or the adjustment torque required for the adjustment drive can be applied.
  • the pinch protection ensures that the pinching force on a Object or body parts of people acts, is limited to a predetermined value.
  • Another variable in a pinching process is the spring rate, which indicates the change in force or the change in torque in relation to the distance traveled during the pinching process until the overload signal is triggered.
  • the invention is based on the object of specifying a circuit arrangement and a method for operating an adjusting drive which is driven by an electric motor, which enable reliable operation and meet a high safety requirement.
  • the circuit arrangement according to the invention has the advantage that the adjusting drive at least enables a predetermined spring rate to be maintained.
  • the electric motor present in an adjusting drive is usually connected directly to the connections of an energy source, for example via relays.
  • the electric motor receives the full electrical power that is within a specified range due to the electrical characteristics of the electric motor.
  • the electrical power made available to the electric motor is fixed to a value which enables compliance with a predetermined spring rate.
  • the specified spring rates can be made possible with existing adjusting drives, in which case the power supplied to the electric motor has to be reduced in relation to the theoretically maximum power.
  • the determination of the electrical power takes into account the reaction capacity of the adjustment drive, which is determined in particular by the stored kinetic energy both in the electric motor and in the drive and in the part to be adjusted.
  • the overload signal can be used to switch off the electric motor.
  • the overload signal preferably causes the electric motor to reverse. If necessary, a distinction is made between switching off and reversing depending on the position of the part to be adjusted.
  • a particularly advantageous development provides that the power made available to the electric motor is predetermined as a function of a position of the part to be adjusted by the adjusting drive.
  • the amount of the benefit is determined experimentally in particular.
  • the position-related determination of the electrical power enables the adjustment drive to move the part to be adjusted a high adjustment speed for positions in which it is possible to maintain the specified spring rate without reducing the power compared to the full power.
  • the electrical power of the electric motor can be varied continuously with a power specification signal depending on the position of the part to be adjusted.
  • An advantageous measure provides that at least two discrete power levels are specified with the power specification signal.
  • adjustment range of the part to be adjusted is divided into several position ranges.
  • a power specification in particular a power reduction of the electric motor, is only provided in specified areas.
  • the measure of the division of the area in connection with the specification of at least two discrete power levels has the advantage of being easy to implement.
  • a measure of the adjusting force or the adjusting torque of the adjusting drive is, for example, the current flowing through the electric motor, which is preferably derived from the motor current ripple.
  • Another measure of the adjusting force or the adjusting torque is a speed occurring in the adjusting drive, which is also preferably derived from the motor current ripple.
  • the reduction of the electrical power made available to the electric motor at predetermined positions or position ranges compared to other positions or position ranges in which no reduction is provided is preferably determined experimentally and preferably takes into account operating data of the adjusting drive.
  • the power made available to the electric motor can be set to an experimentally determined value of, for example, 40%.
  • the power made available to the electric motor is to be limited to 60% of the full power, in order likewise to reach a speed level of 1,000 rpm.
  • a speed level of 1,000 rpm enables the specified spring rate to be maintained.
  • a simple implementation of the operation with reduced electrical power is possible with a clocked operation of a semiconductor power component through which the motor current flows.
  • the semiconductor power component In clocked operation, the semiconductor power component is completely switched on and off with a variable frequency and / or with a variable duty cycle.
  • the semiconductor power component thus acts like a voltage source which allows an average current flowing through the electric motor.
  • the use of the semiconductor power component for example a power field effect transistor, enables simple and inexpensive detection of both the motor current and a speed.
  • the voltage drop occurring at the semiconductor power component, which occurs as a result of the current flow, is evaluated.
  • the determination of the measure for the adjusting force or the adjusting torque from, for example, the motor current and / or from the speed can be done in a wide variety of ways and Way.
  • a comparison of the motor current or the rotational speed with a fixed predetermined limit value is suitable, for example.
  • the limit value is expediently determined in an adaptation process, for example the course of the measure for the adjusting force or the
  • Adjustment torque from a previous adjustment process is taken into account.
  • the evaluations of changes in, for example, the motor current or the speed, which are also taken into account where appropriate, are particularly suitable. With the changes, both temporal and location-related changes can be evaluated.
  • the method according to the invention for operating the adjustment device is particularly suitable for mastering a hard pinching process.
  • the method according to the invention makes use of the device features of the adjusting drive, which determine the characteristic values for the measure of the adjusting force or the adjusting torque, determine the position for the position of the part to be adjusted and the performance specifications for determining the electrical power of the electric motor affect.
  • the method according to the invention provides that a continuous increase in the determined dimension for the adjusting force or the adjusting torque in relation to successive path intervals, into which the adjusting path of the part to be adjusted is divided, is to be regarded as a limit value exceeding which Triggering the overload signal leads.
  • the division of the adjustment path of the part to be adjusted can, for example, be carried out directly from the position signal provided by the position determination, which is divided into predetermined intervals.
  • the path interval is preferably derived from the ripple of the motor current.
  • the distances between the individual shafts also provide a measure of the path interval.
  • the circuit arrangement according to the invention and the method are suitable for use in actuators, which are preferably arranged in a motor vehicle.
  • the motors used there are used today to the limit of their load capacity.
  • the reliability in the detection of an overload condition and a fast reaction in a pinching process are therefore particularly important in this use.
  • FIG. 1 A block diagram of an inventive circuit arrangement for operating an adjustment drive is shown in the figure.
  • the figure shows an electric motor 10, which drives a part 12 to be adjusted via a mechanical coupling 11.
  • the part 12 to be adjusted can assume different positions PM, which are indicated in the figure by a position scale 13.
  • the adjustment path of the part 12 to be adjusted is limited by end stops 14, 15 and is divided into three position ranges P 1, P B , P in the exemplary embodiment shown. Regardless of the division into the individual positions sition areas P A , P ß , P s the entire adjustment path is divided into path intervals I. Such a path interval I is entered enlarged in the figure within the range P ß .
  • the electric motor 10 can be connected via a first and second changeover switch 16, 17 to a first and second connection 18, 19 of an energy source (not shown in more detail).
  • the first changeover switch 16 connects a first motor connection 20 either to the first or the second connection 18, 19.
  • the second changeover switch 17 also connects a second motor connection 21 either to the first or second connection 18, 19.
  • a switching element 23, on which a voltage drop U occurs, is arranged in a line 22 leading from the changeover switches 16, 17 to the second connection 19.
  • the two changeover switches 16, 17 are actuated by control signals 24, 25 which are emitted by a selection circuit 26 which is contained in a control arrangement 27.
  • the selection circuit also outputs a direction of rotation signal 28 to a position determination 29.
  • the switching element 23 is actuated by a switching signal 30 which provides a power specification 31 contained in the control arrangement 27.
  • the selection circuit 26 contained in the control arrangement 27 and the power specification 31 are acted upon by a positioning signal 32 supplied to the control arrangement 27.
  • a tap 33 on the line 22 leading from the changeover switches 16, 17 to the switching element 23 is connected both to a speed determination 34 and to a motor current evaluation 35. Between tap 33 and speed determination 34 a capacitor 36 and a signal processor 37 are connected in series.
  • the speed determination 34 outputs an output signal 38 to a speed comparator 39 which compares the output signal 38 with a speed limit value 40 and outputs a first overload signal 41 when the limit value is exceeded.
  • the output signal 38 of the speed determination 34 is further supplied to the power input 31.
  • the motor current evaluation 35 outputs as an output signal a parameter 42 determined from the motor current to a parameter comparator 43 which compares the parameter 42 with a parameter limit value 44 and emits a second overload signal 45 when a limit value is exceeded.
  • a ripple signal 46 which provides signal conditioning 37, is fed to speed determination 34.
  • the ripple W on which the ripple signal 46 is based is shown schematically in the signal conditioning unit 37.
  • the distance I 'between the shafts represents a measure of a certain adjustment path of the part 12 to be adjusted.
  • the distance I 'can correspond to the path interval I.
  • the ripple signal 46 is also fed to the position determination 29.
  • the position determination 29 outputs the position signal Pg as a measure of the position P M of the part 12 to be adjusted.
  • the position signal P ⁇ is fed to a position comparator 47 and to the motor current evaluation 35 and influences the limit values 40, 44.
  • the position comparator 47 compares the position signal Pg with predetermined position ranges Pv and outputs a power specification signal 48 to the power specifications 31.
  • the electric motor 10 and the mechanical coupling 11 are part of the adjustment drive 10, 11, 12, which is provided in order to bring the part 12 to be adjusted into different positions P M.
  • the adjustment path limited by the end stops 14, 15 is divided into three position ranges P A , P B , P Q.
  • the path interval I provides a much finer division than the position ranges P A , P B , P Q.
  • the entire adjustment path can be divided into many such, preferably equally large, travel intervals I.
  • the mechanical coupling 11 corresponds, for example, to a gearbox and a transfer device, which produces a reciprocating movement from a rotary movement.
  • the electric motor 10 can be operated in both directions of rotation. The directions of rotation are specified via a corresponding control of the two changeover switches 16, 17, which connect the two motor connections 20, 21 to the two connections 18, 19 of the energy source (not shown in more detail).
  • the switch positions of the changeover switches 16, 17 are determined by the selection circuit 26 contained in the control arrangement 27 as a function of the positioning signal 32 and communicated to the two changeover switches 16, 17 via the control signals 24, 25.
  • the positioning signal 32 can contain, for example, an open-close command, a left-turn-right-turn command or a command via a continuous position specification.
  • the embodiment shown in the figure is based on a controller in which the control arrangement 27 does not contain any feedback about the position P M of the part 12 to be adjusted. The expansion to a Po Position control is possible by returning the position signal P E to the control arrangement 27.
  • the two directions of rotation of the electric motor 10 result from polarity reversal via the changeover switches 16, 17.
  • Rotation of the electric motor 10 in one direction is achieved by connecting the first motor connection 20 via the first Changeover switch 16 with the first connection 18 of the energy source and connection of the second motor connection 21 via the second changeover switch 17 to the second connection 19 of the energy source.
  • the changeover switches 16, 17 are switched to the respective other positions by means of the control signals 24, 25, so that the first motor connection 20 via the first changeover switch 16 with the second connection 19 of the energy source and the second motor connection 21 are connected via the second switch 17 to the first connection 18 of the energy source.
  • the electric motor 10 can be stopped by connecting both motor connections 20, 21 to either the first connection 18 or the second connection 19 of the energy source. The electric motor 10 is then short-circuited in each case. It is also possible to switch off the electric motor 10 in that at least one of the two changeover switches 16, 17 has a further switching contact which does not lead to either the first or the second connection 18, 19 of the energy source. Regardless of the position of the changeover switches 16, 17, the electric motor 10 can be switched on and off via the switching element 23.
  • the switching element 23 therefore offers a further possibility of switching off the electric motor 10, regardless of the position of the changeover switches 16, 17.
  • the switching element 23 is switched on and off by the switching signal 30, which first defines the performance specifications 31 contained in the control arrangement 27 as a function of the positioning signal 32.
  • the switching element 23 is, for example, a semiconductor power component, preferably a transistor, which is implemented, for example, as a power MOSFET.
  • Switching element 23 can be provided by means of the switching signal 30, in which the switching element 23 is switched on and off in rapid succession in order to preselect an average motor current.
  • the specification of the average current through the electric motor 10 is by varying the
  • the clock frequency and possibly the duty cycle are preferably determined as a function of the inductance of the electric motor 10.
  • the establishment of electromagnetic interference radiation, which can largely be avoided, is preferably also taken into account in the determination.
  • An overload state of the adjustment drive 10, 11, 12 occurs, for example, when it is stiff, when a mechanical end stop is reached or when it is jammed
  • Such an overload condition is detected, for example, by evaluating the current flowing through the electric motor 10.
  • the current flowing through the electric motor 10 is at least approximately a measure of the torque provided by the electric motor 10.
  • An increase in accuracy is possible, for example, by detecting the temperature of the electric motor 10, which can be used to correct the motor current.
  • the current flowing through the electric motor 10 is therefore also a measure of the adjusting force or for the adjustment torque with which the part 12 to be adjusted is moved.
  • Another possibility for detecting an overload condition uses a speed or a speed that occurs in the adjusting drive 10, 11, 12.
  • the determined speed is also a measure of the adjusting force or the adjusting torque with which the part 12 to be adjusted is moved.
  • Sensors which detect the magnetic field accompanying the current are particularly suitable for detecting the motor current.
  • Such sensors are, for example, Hall effect sensors, magnetoresistive elements or inductive sensors.
  • the advantage of these sensors is that no intervention in the current-carrying lines is necessary.
  • a current sensor is shown, which provides a signal voltage representative of the motor current due to a voltage drop occurring at a resistor.
  • One such sensor is, for example, an ohmic resistance, which should have a low value in view of the high motor current.
  • the exemplary embodiment is based on the detection of the voltage drop U that occurs at the switching element 23. This current detection has the advantage that a separate sensor can be omitted.
  • the switching element 23 is preferably a power MOSFET with a low resistance in the on state.
  • the relationship between the voltage drop U and the current flowing through the field effect transistor is sufficiently linear for the intended application. If necessary, an electronic equalization can be carried out.
  • the voltage drop U is coupled out at the tap 33 from the line 22 and fed to both the motor current evaluation 35 and the speed determination 34.
  • the motor current evaluation 35 determines a parameter of the motor current, wherein for example the absolute level of the motor current and / or the temporal change in the motor current and / or the location-related change in the motor current can be taken into account. If necessary, an addition from the absolute motor current level to one of the change values determined can be provided. When determining the changes, both the first and higher derivatives, either according to the time or according to the location, can be taken into account.
  • the parameter 42 determined in the motor current evaluation 35 is compared in the parameter comparator 43 with the parameter limit value 44.
  • the characteristic variable limit value 44 can be, for example, a fixed, predetermined number.
  • the parameter limit value 44 preferably depends on the electrical voltage of the energy source, not shown in the figure, to which the electric motor 10 can be connected via the two connections 18, 19. Furthermore, the parameter limit value 44 preferably depends on the position P ⁇ of the part 12 to be adjusted.
  • Influencing takes place via the position signal Pg.
  • positions P j v j or position ranges P A , P B , P Q of the part 12 to be adjusted, which may require an increased actuating force, are taken into account when determining the characteristic value limit value 44 . If the threshold 43 is exceeded in the sense of the parameter 42 exceeding the parameter 42, the parameter comparator 43 emits the second overload signal 45.
  • the speed determination 34 determines a speed of the actuating drive 10, 11, 12 in the exemplary embodiment shown from the ripple W of the motor current.
  • the ripple W in the motor current is caused by commutation processes in the electric motor 10 and therefore depends on the design of the electric motor 10.
  • the number of waves during one Rotation of the electric motor 10 is determined by design.
  • the evaluation of the ripple W of the motor current is prepared in the signal conditioning unit 37.
  • the capacitor 36 entered in the signal flow direction before the signal conditioning unit 37 expresses that only the alternating components of the voltage drop U occurring at the tap 33 are required.
  • the signal processor 37 contains, for example, an amplifier circuit and preferably signal filter circuits which free the ripple of the motor current from superimposed higher-frequency and lower-frequency signal components.
  • the signal conditioning unit 37 preferably contains a signal conversion which, from the sinusoidal curve of the motor current, provides a rectangular signal that is well suited for further signal processing.
  • the rectangular signal which appears as a ripple signal 46, can be evaluated in the speed determination 34 by a time determination between the level changes and converted into the output signal 38, which is a measure of a speed that has occurred in the adjusting drive 10, 11, 12.
  • the output signal 38 is likewise a measure of the speed of the part 12 to be adjusted or of another part within the adjusting drive 10, 11, 12.
  • the speed-related values are therefore also speed-related values.
  • the output signal 38 is compared in the speed comparator 33 with the speed limit value 40.
  • the speed limit value 40 can be a fixed predetermined number or preferably a value that depends on other variables.
  • a dependency on the position P M of the part 12 to be adjusted is preferably provided via the position signal Pg. With a limit value
  • the speed comparator 39 emits the first overload signal 41 in the sense of a shortfall.
  • the first and / or second overload signal 41, 45 can be used in different ways.
  • the electric motor 10 is preferably switched off.
  • Another measure which can be provided, for example, as a function of the position P M of the part 12 to be adjusted, provides for the direction of rotation of the electric motor 10 to be reversed. Reversing, which can be limited to a specified time or to a specified adjustment path, releases, for example, trapped objects or body parts of people.
  • the first and / or overload signal 41, 45 is to be connected to the control arrangement 27 in the exemplary embodiment shown in order to carry out this task.
  • the corresponding control signals 24, 25 and the switching signal 30 are defined.
  • limit values 40, 44 which may depend on other variables such as the operating voltage or the position P ⁇ of the part 12 to be adjusted or a temperature, make it possible to limit the adjusting force or the adjusting torque.
  • Different algorithms in the motor current evaluation 35 when determining the dimension 42 or in the speed determination 34 when determining the output signal 38 enable the detection of different pinching processes. If necessary, a plurality of comparators 39, 43 must be provided at the same time, each operating with different limit values 40, 44. These measures make it possible to distinguish between soft and hard pinching processes.
  • a soft clamping process in which the part 12 to be adjusted can travel a comparatively large adjustment distance until a A predetermined maximum pinching force can generally be mastered without any problems since there is sufficient time available to switch off the electric motor 10 or to reverse the direction of rotation after the soft pinching process has been detected. It is more difficult to master hard pinching processes in which the pinching force must be reduced to the maximum permitted value within a comparatively short adjustment path.
  • a high spring rate which indicates the change in force on the adjustment path covered until one of the overload signals 41, 45 occurs, must therefore be realizable to master a hard pinching process.
  • the measure provided according to the invention the fixing of the electrical power available to the electric motor 10 of the adjustment drive 10, 11, 12 to a predetermined value, which is preferably position-dependent, enables a predetermined spring rate to be maintained.
  • Existing adjusting drives 10, 11, 12, which do not make it possible to maintain the specified spring rate can continue to be used with the measure provided according to the invention after, for example, compliance with legal regulations.
  • If the power is determined independently of the position of the part 12 to be adjusted, a reduction in the adjustment speed may have to be accepted.
  • the power specified for the electric motor 10 is preferably dependent on the position of the part to be adjusted, with a division into different areas P A , P ⁇ , P 1 preferably also being provided.
  • the adjusting drive 10, 11, 12 can then operate at the full adjustment speed in the positions or in the position ranges P A , P ⁇ , P 1, in which no power reduction is provided.
  • the value to which the power for the electric motor 10 is to be determined is preferably determined experimentally. at Changes in output in the sense of a reduction depend preferably on the operating data of the adjustment drive 10, 11, 12. Such operating data are, for example, the power consumed by the electric motor 10, which is actually consumed at the maximum power available, and the motor current or preferably the speed. For example, in a position range P A , P ß , P c there is a speed level of 3,000 rpm and in a subsequent position range P, P ß , P ⁇ the speed should be reduced to a level of 1,000 rpm, for example , the electrical power provided for the electric motor 10 is set to an experimentally determined value of, for example, 40% compared to the full power.
  • the power reduction can be lower and is, for example, ascertained 60% of the full power in order to likewise reduce the speed level to 1,000 rpm.
  • the power specification 31 carries out the determination of the power by a corresponding determination of the switching signal 30.
  • the power input 31 is supplied with the output signal 38 determined by the speed determination 34.
  • the power specification 31 receives the position-dependent power specification signal 48, which the position comparator 47 outputs.
  • an incremental position determination is provided.
  • the incremental position determination can use additional position sensors such as Hall elements.
  • the evaluation of the ripple W of the motor current is provided in any case in the exemplary embodiment, so that in the present exemplary embodiment the position P 1 is to be determined from the ripple W of the motor current.
  • the ripple signal 46 is therefore fed to the position determination 29, which has a forward Contains backward counter that counts the number of individual waves.
  • the position determination 29 receives the information about the drive direction via the direction of rotation signal 28.
  • a calibration in the position determination 29 can be carried out by means of a reference mark, not shown in the figure, which is arranged within the adjustment drive 10, 11, 12 or on the part 12 to be adjusted.
  • Another calibration option is given by moving to a predetermined position P M and setting the counter in position determination 29 accordingly.
  • the part 12 to be adjusted can be moved on the one mechanical end stops 14, 15, the reaching of which is indicated by the occurrence of at least one overload signal 41, 45.
  • the counter contained in the position determination 29 can be set to the counter reading zero, for example.
  • the position determination 29 outputs the position P M of the part 12 to be adjusted as a position signal P B.
  • the adjustment path of the part 12 to be adjusted is preferably divided into a plurality of position ranges P A , P ⁇ , P Q.
  • the position ranges Py specified for the position comparator 47 can correspond to the position ranges P A , P ⁇ , P c . For example, it is provided that within the position range P B , within which none of the end stops
  • the power is determined with the switching signal 30, which effects a clocked operation of the switching element 23.
  • the switching element 23 is switched on and off in rapid succession in order to specify an average motor current.
  • the clock frequency and / or the duty cycle are determined as a function of the positive tion-dependent power specification signal 48 and / or as a function of operating data of the adjustment drive 10, 11, 12, of which the speed determined by the speed determination 34 is provided in the figure, for example.
  • the power specification 31 contains, for example, an analog circuit which determines the corresponding switching signal 30 from these supplied signals.
  • a digital circuit implementation is preferably provided, the functional relationships being stored in tabular form. Both a table for a position-dependent value and at least one table for values dependent on other operating data can therefore be provided.
  • the method according to the invention which is particularly suitable for controlling hard pinching processes, provides for a continuous change in a parameter, based on successive travel intervals I, to trigger one of the overload signals 41, 45.
  • a continuous motor current increase in the motor current evaluation can take place as a function of the position signal Pg supplied to the motor current evaluation 35.
  • the path intervals I can be determined from the position signal P E on the basis of the determined change in position. An increase in the motor current ascertained in the parameter comparator 43 within a predetermined number of successive path intervals I leads to the triggering of the second overload signal 45. Another possibility is offered by evaluating the motor current ripple in the signal conditioning system 37. The determination of the individual path intervals I can omitted here since the position information is contained in the ripple W. The distance I 'of the individual shafts is directly a measure of the individual travel intervals I of the part 12 to be adjusted. Depending on the implementation of the entire adjustment drive 10, 11, 12, the stood I 1 from wave to wave at least approximately the predetermined path interval I, which must be set to a specific value in order to achieve a predetermined position resolution.
  • the path interval I and the distance I ' are to be set to a correspondingly small value, in particular in order to achieve a minimum predetermined spring rate.
  • the speed determination 34 determines the times between the successive distances I 'from the ripple signal 46. In the case of a continuous increase in the times required for the individual distances I' in relation to a predetermined number of distances I ', the speed comparator 39 gives the result most overload signal 41 out. If necessary, averaging over several distances I 'may be necessary, for example to compensate for a phase jitter.
  • the method according to the invention for operating the adjustment drive 10, 11, 12 is to be seen in connection with the determination, in particular reduction of the electrical drive power, which is provided according to the invention and which is made available to the electric motor 10.

Landscapes

  • Control Of Electric Motors In General (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)
  • Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Abstract

The proposal is for a circuit and a process for operating an adjustement drive (10, 11, 12) which detect a characteristic (38, 42) of the adjusting drive (10, 11, 12) as a measure of the adjustment force or torque and prepare an overload signal (41, 45) if a limit is exceeded. According to the invention, the electric power for the electric motor (10) is set at a value making it possible to maintain a predetermined spring rate in a clamping process giving the change in force related to a change in travel. The travel of the part (12) to be adjusted is divided into intervals (I) which are considerably smaller than the total adjustment travel. The process assesses a continuous change in the characteristics detected in a predetermined number of successive intervals (I) to find an overload signal (41, 45). A preferred application of the circuit and process of the invention for operating an adjustement drive (10, 11, 12) is in a motor vehicle.

Description

Schal ungsanordnung und Verfahren zum Betreiben eines Ver- stellantriebsFormwork arrangement and method for operating an adjustment drive
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung geht aus von einer Schaltungsanordnung und ei¬ nem Verfahren zum Betreiben eines von einem Elektromotor an- getriebenen Versteilantriebs nach der Gattung der unabhängi¬ gen Ansprüche. Aus der DE-OS 29 02 683 ist eine Steuerschal¬ tung für einen Fensterheber eines Kraftfahrzeugs bekannt, die die Ermittlung des durch den Elektromotor des Verstell- antriebs fließenden Stroms berücksichtigt bei der Ermittlung eines Überlastsignals. Der Motorstrom ist eine Kenngröße des Versteilantriebs, die ein Maß für eine im VerStellantrieb auftretende Kraft oder ein Drehmoment angibt. Vorgesehen ist eine Einteilung des Verstellwegs in zwei Bereiche. In einem ersten Bereich wird der erfaßte Motorstrom zum Festlegen ei- nes Grenzwertes herangezogen, dessen Überschreitung im zwei¬ ten Bereich zum Auslösen des Überlastsignals führt. Das Überlastsignal schützt einerseits den Elektromotor vor einer thermischen Überlastung und stellt andererseits einen Ein¬ klemmschutz sicher. Die elektrische Antriebsleistung des Elektromotors ist derart festzulegen, daß die für den Ver- stellantrieb benötigte Verstellkraft oder das benötigte Ver- stelldrehmoment aufgebracht werden können. Der Einklemm¬ schutz stellt sicher, daß die Einklemmkraft, die auf einen Gegenstand oder auf Körperteile von Personen wirkt, auf ei¬ nen vorgegebenen Wert begrenzt wird. Eine weitere Größe bei einem Einklemmvorgang ist die Federrate, welche die Kraftän¬ derung oder die Drehmomentänderung bezogen auf den zurückge- legten Weg während des Einklemmvorgangs bis zum Auslösen des Überlastsignals angibt.The invention is based on a circuit arrangement and a method for operating an adjusting drive driven by an electric motor according to the type of the independent claims. A control circuit for a window regulator of a motor vehicle is known from DE-OS 29 02 683, which takes into account the determination of the current flowing through the electric motor of the adjustment drive when determining an overload signal. The motor current is a parameter of the adjustment drive, which specifies a measure for a force or a torque occurring in the adjustment drive. The adjustment path is divided into two areas. In a first area, the detected motor current is used to set a limit value, the exceeding of which leads to the triggering of the overload signal in the second area. On the one hand, the overload signal protects the electric motor from thermal overload and, on the other hand, ensures protection against jamming. The electrical drive power of the electric motor is to be determined in such a way that the adjustment force or the adjustment torque required for the adjustment drive can be applied. The pinch protection ensures that the pinching force on a Object or body parts of people acts, is limited to a predetermined value. Another variable in a pinching process is the spring rate, which indicates the change in force or the change in torque in relation to the distance traveled during the pinching process until the overload signal is triggered.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsan¬ ordnung und ein Verfahren zum Betreiben eines von einem Elektromotor angetriebenen VerStellantriebs anzugeben, die einen zuverlässigen Betrieb ermöglichen und eine hohe Si¬ cherheitsanforderung erfüllen.The invention is based on the object of specifying a circuit arrangement and a method for operating an adjusting drive which is driven by an electric motor, which enable reliable operation and meet a high safety requirement.
Die Aufgabe wird durch die in den unabhängigen Ansprüchen angegebenen Merkmale jeweils gelöst.The object is achieved in each case by the features specified in the independent claims.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung weist den Vorteil auf, daß der VerStellantrieb das Einhalten einer vorgegebe¬ nen Federrate mindestens ermöglicht. Der in einem VerStell¬ antrieb vorhandene Elektromotor wird, beispielsweise über Relais, üblicherweise unmittelbar mit den Anschlüssen einer Energiequelle verbunden. Der Elektromotor erhält die volle elektrische Leistung zur Verfügung gestellt, die durch die elektrischen Kenndaten des Elektromotors innerhalb eines vorgegebenen Rahmens liegt. Bei Versuchen hat sich herausge¬ stellt, daß ein derartig betriebener Versteilantrieb nicht in allen Betriebszuständen das Einhalten einer vorgegebenen Federrate ermöglicht, welche eine Kraf änderung oder eine Drehmomentänderung bezogen auf den zurückgelegten Weg wäh¬ rend eines Einklemmvorgangs bis zum Auslösen des Überlastsi¬ gnals angibt. Insbesondere bei einem Einklemmvorgang von harten Gegenständen kann, bedingt durch die Trägheit des Versteilantriebs, ein Maß für die Verstellkraft oder das Verstelldrehmoment im Vergleich zu einer vorgegebenen Grenze überschritten werden. Erfindungsgemäß ist die Festlegung der dem Elektromotor zur Verfügung gestellten elektrischen Lei¬ stung auf einen Wert vorgesehen, der die Einhaltung einer vorgegebenen Federrate ermöglicht. Unabhängig von Serienfer¬ tigungsstreuungen können mit vorhandenen Versteilantrieben die vorgegebenen Federraten ermöglicht werden, wobei im Ein¬ zelfall eine Reduzierung der dem Elektromotor zugeführten Leistung gegenüber der theoretisch maximalen Leistung vorzu- nehmen ist.The circuit arrangement according to the invention has the advantage that the adjusting drive at least enables a predetermined spring rate to be maintained. The electric motor present in an adjusting drive is usually connected directly to the connections of an energy source, for example via relays. The electric motor receives the full electrical power that is within a specified range due to the electrical characteristics of the electric motor. Experiments have shown that an adjusting drive operated in this way does not make it possible to maintain a predetermined spring rate in all operating states, which indicates a change in force or a change in torque in relation to the distance traveled during a pinching process until the overload signal is triggered. Particularly when a hard object is pinched, a measure of the adjusting force or the like can be caused by the inertia of the adjusting drive Adjustment torque compared to a predetermined limit. According to the invention, the electrical power made available to the electric motor is fixed to a value which enables compliance with a predetermined spring rate. Regardless of the production scatter in series production, the specified spring rates can be made possible with existing adjusting drives, in which case the power supplied to the electric motor has to be reduced in relation to the theoretically maximum power.
Die Festlegung der elektrischen Leistung berücksichtigt ins¬ gesamt das Reaktionsvermögen des VerStellantriebs, das ins¬ besondere durch die gespeicherte Bewegungsenergie sowohl im Elektromotor als auch im Antrieb und im zu verstellenden Teil bestimmt ist.The determination of the electrical power takes into account the reaction capacity of the adjustment drive, which is determined in particular by the stored kinetic energy both in the electric motor and in the drive and in the part to be adjusted.
Das Überlastsignal kann zu einem Abschalten des Elektromo¬ tors verwendet werden. Bei einem Einklemmschutz veranlaßt das Überlastsignal vorzugsweise das Reversieren des Elektro¬ motors. Gegebenenfalls ist eine Unterscheidung zwischen ei¬ nem Abschalten und einem Reversieren in Abhängigkeit von der Position des zu verstellenden Teils vorgesehen.The overload signal can be used to switch off the electric motor. In the case of a pinch protection, the overload signal preferably causes the electric motor to reverse. If necessary, a distinction is made between switching off and reversing depending on the position of the part to be adjusted.
Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der erfin¬ dungsgemäßen Schaltungsanordnung ergeben sich aus abhängigen Ansprüchen.Advantageous further developments and refinements of the circuit arrangement according to the invention result from the dependent claims.
Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, daß die dem Elektromotor zur Verfügung gestellte Leistung in Abhän¬ gigkeit von einer Position des von dem VerStellantrieb zu verstellenden Teils vorgegeben ist. Der Betrag der Leistung wird insbesondere experimentell festgelegt. Die positionsbe- zogene Festlegung der elektrischen Leistung ermöglicht dem VerStellantrieb eine Bewegung des zu verstellenden Teils mit einer hohen Verstellgeschwindigkeit bei Positionen, bei de¬ nen die Einhaltung der vorgegebenen Federrate ohne Lei¬ stungsreduzierung gegenüber der vollen Leistung möglich ist.A particularly advantageous development provides that the power made available to the electric motor is predetermined as a function of a position of the part to be adjusted by the adjusting drive. The amount of the benefit is determined experimentally in particular. The position-related determination of the electrical power enables the adjustment drive to move the part to be adjusted a high adjustment speed for positions in which it is possible to maintain the specified spring rate without reducing the power compared to the full power.
Die elektrische Leistung des Elektromotors kann in Abhängig¬ keit von der Position des zu verstellenden Teils kontinuier¬ lich mit einem Leistungsvorgabesignal variiert werden. Eine vorteilhafte Maßnahme sieht vor, daß zumindest zwei diskrete Leistungsstufen mit dem Leistungsvorgabesignal vorgegeben werden.The electrical power of the electric motor can be varied continuously with a power specification signal depending on the position of the part to be adjusted. An advantageous measure provides that at least two discrete power levels are specified with the power specification signal.
Eine andere vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, daß der Verstellbereich des zu verstellenden Teils in mehrere Posi¬ tionsbereiche eingeteilt ist. Eine Leistungsvorgabe, insbe- sondere eine Leistungsreduzierung des Elektromotors ist nur in vorgegebenen Bereichen vorgesehen. Die Maßnahme der Be¬ reichseinteilung in Verbindung mit der Vorgabe von minde¬ stens zwei diskreten Leistungsstufen weist den Vorteil der einfachen Realisierbarkeit auf.Another advantageous further development provides that the adjustment range of the part to be adjusted is divided into several position ranges. A power specification, in particular a power reduction of the electric motor, is only provided in specified areas. The measure of the division of the area in connection with the specification of at least two discrete power levels has the advantage of being easy to implement.
Ein Maß für die Verstellkraft oder das Verstelldrehmoment des Versteilantriebs ist beispielsweise der durch den Elek¬ tromotor fließende Strom, der vorzugsweise aus der Motor- stromwelligkeit abgeleitet wird. Ein anderes Maß für die Verstellkraft oder das Verstelldrehmoment ist eine im Ver- stellantrieb auftretende Drehzahl, die gleichfalls vorzugs¬ weise aus der Motorstromwelligkeit abgeleitet wird.A measure of the adjusting force or the adjusting torque of the adjusting drive is, for example, the current flowing through the electric motor, which is preferably derived from the motor current ripple. Another measure of the adjusting force or the adjusting torque is a speed occurring in the adjusting drive, which is also preferably derived from the motor current ripple.
Die Reduzierung der dem Elektromotor zur Verfügung gestell- ten elektrischen Leistung bei vorgegebenen Positionen oder Positionsbereichen gegenüber anderen Positionen oder Posi¬ tionsbereichen, in denen keine Reduzierung vorgesehen ist, wird vorzugsweise experimentell festgelegt und berücksich¬ tigt vorzugsweise Betriebsdaten des Versteilantriebs. Als Betriebsdaten sind beispielsweise die Motorleistung oder der Motorstrom geeignet, die bei einer Position oder in einem Positionsbereich ohne Leistungsreduzierung zu erfassen sind, oder beispielsweise eine Drehzahl, die innerhalb des Ver- stellantriebs auftritt. Um beispielsweise von einem Dreh- zahlniveau von 3 000 U/min auf ein Drehzahlniveau von bei¬ spielsweise 1 000 U/min zu gelangen, kann die dem Elektromo¬ tor zur Verfügung gestellte Leistung auf einen experimentell ermittelten Wert von beispielsweise 40 % festgelegt werden, während bei einem Ausgangsdrehzahlniveau von 2 000 U/min die dem Elektromotor zur Verfügung gestellte Leistung auf 60 % der vollen Leistung zu begrenzen ist, um gleichfalls auf ein Drehzahlniveau von 1 000 U/min zu kommen. In diesem Beispiel ist angenommen, daß ein Drehzahlniveau von 1 000 U/min das Einhalten der vorgegebenen Federrate ermöglicht.The reduction of the electrical power made available to the electric motor at predetermined positions or position ranges compared to other positions or position ranges in which no reduction is provided is preferably determined experimentally and preferably takes into account operating data of the adjusting drive. For example, the engine power or the Suitable motor current that can be detected at a position or in a position range without power reduction, or for example a speed that occurs within the adjustment drive. In order, for example, to go from a speed level of 3,000 rpm to a speed level of 1,000 rpm, for example, the power made available to the electric motor can be set to an experimentally determined value of, for example, 40%. while at an output speed level of 2,000 rpm, the power made available to the electric motor is to be limited to 60% of the full power, in order likewise to reach a speed level of 1,000 rpm. In this example it is assumed that a speed level of 1,000 rpm enables the specified spring rate to be maintained.
Eine einfache Realisierung des Betriebs mit reduzierter elektrischer Leistung ist mit einem getakteten Betrieb eines Halbleiter-Leistungsbauelements möglich, durch das der Mo¬ torstrom fließt. Bei dem getakteten Betrieb wird das Halb- leiter-Leistungsbauelement vollständig ein- und ausgeschal¬ tet mit einer variablen Frequenz und/oder mit einem varia¬ blen Tastverhältnis. Das Halbleiter-Leistungsbauelement wirkt somit wie eine Spannungsquelle, die einen mittleren, durch den Elektromotor fließenden Strom zuläßt.A simple implementation of the operation with reduced electrical power is possible with a clocked operation of a semiconductor power component through which the motor current flows. In clocked operation, the semiconductor power component is completely switched on and off with a variable frequency and / or with a variable duty cycle. The semiconductor power component thus acts like a voltage source which allows an average current flowing through the electric motor.
Der Einsatz des Halbleiter-Leistungsbauelements, beispiels¬ weise eines Leistungs-Feldeffekttransistors, ermöglicht eine einfache und kostengünstige Erfassung sowohl des Motorstroms als auch einer Drehzahl. Ausgewertet wird der am Halbleiter- Leistungsbauelement auftretende Spannungsabfall, der infolge des Stromflusses auftritt.The use of the semiconductor power component, for example a power field effect transistor, enables simple and inexpensive detection of both the motor current and a speed. The voltage drop occurring at the semiconductor power component, which occurs as a result of the current flow, is evaluated.
Die Ermittlung des Maßes für die Verstellkraft oder das Ver- stelldrehmoment aus beispielsweise dem Motorstrom und/oder aus der Drehzahl kann auf die unterschiedlichste Art und Weise vorgenommen werden. Geeignet ist beispielsweise ein Vergleich des Motorstroms oder der Drehzahl mit einem fest vorgegebenen Grenzwert. Die Grenzwertfestlegung erfolgt zweckmäßigerweise in einem Adaptionsvorgang, der beispiels- weise der Verlauf des Maßes für die Verstellkraft oder dasThe determination of the measure for the adjusting force or the adjusting torque from, for example, the motor current and / or from the speed can be done in a wide variety of ways and Way. A comparison of the motor current or the rotational speed with a fixed predetermined limit value is suitable, for example. The limit value is expediently determined in an adaptation process, for example the course of the measure for the adjusting force or the
Verstelldrehmoment aus einem vorangegangenen Verstellvorgang berücksichtigt. Insbesondere geeignet sind die Auswertungen von Änderungen beispielsweise des Motorstroms oder der Dreh¬ zahl, die gegebenenfalls zusätzlich berücksichtigt werden. Bei den Änderungen können sowohl zeitliche als auch ortsbe¬ zogene Änderungen ausgewertet werden.Adjustment torque from a previous adjustment process is taken into account. The evaluations of changes in, for example, the motor current or the speed, which are also taken into account where appropriate, are particularly suitable. With the changes, both temporal and location-related changes can be evaluated.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben der Verstell- einrichtung ist insbesondere geeignet zum Beherrschen eines harten Einklemmvorgangs. Das erfindungsgemäße Verfahren greift auf die Vorrichtungsmerkmale des VerStellantriebs zu¬ rück, welche die Kenngrößenermittlung für das Maß der Ver¬ stellkraft oder des Verstelldrehmoments, die Positionser¬ mittlung für die Position des zu verstellenden Teils sowie die Leistungsvorgäbe zur Festlegung der elektrischen Lei¬ stung des Elektromotors betreffen. Das erfindungsgemäße Ver¬ fahren sieht vor, daß eine kontinuierliche Erhöhung des er¬ mittelten Maßes für die Verstellkraft oder das Verstell¬ drehmoment bezogen auf aufeinanderfolgende Wegintervalle, in die der Verstellweg des zu verstellenden Teils eingeteilt ist, als eine Grenzwertüberschreitung zu betrachten ist, die zum Auslösen des Überlastsignals führt.The method according to the invention for operating the adjustment device is particularly suitable for mastering a hard pinching process. The method according to the invention makes use of the device features of the adjusting drive, which determine the characteristic values for the measure of the adjusting force or the adjusting torque, determine the position for the position of the part to be adjusted and the performance specifications for determining the electrical power of the electric motor affect. The method according to the invention provides that a continuous increase in the determined dimension for the adjusting force or the adjusting torque in relation to successive path intervals, into which the adjusting path of the part to be adjusted is divided, is to be regarded as a limit value exceeding which Triggering the overload signal leads.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfah- rens ergeben sich aus abhängigen Verfahrensansprüchen.Advantageous refinements of the method according to the invention result from dependent method claims.
Die Einteilung des Verstellwegs des zu verstellenden Teils kann beispielsweise unmittelbar aus dem von der Positionser¬ mittlung bereitgestellten Positionssignal vorgenommen wer- den, das in vorgegebene Intervalle unterteilt wird. Sofern eine Erfassung des Motorstroms vorgesehen ist, wird das Weg¬ intervall vorzugsweise aus der Welligkeit des Motorstroms abgeleitet. Neben der Ermittlung der Position des zu ver¬ stellenden Teils aus der Welligkeit des Motorstroms, ergeben die Abstände der einzelnen Wellen gleichzeitig ein Maß für das Wegintervall vor.The division of the adjustment path of the part to be adjusted can, for example, be carried out directly from the position signal provided by the position determination, which is divided into predetermined intervals. Provided If a detection of the motor current is provided, the path interval is preferably derived from the ripple of the motor current. In addition to determining the position of the part to be adjusted from the ripple of the motor current, the distances between the individual shafts also provide a measure of the path interval.
Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung und das Verfahren eignen sich zur Verwendung in VerStellantrieben, die vor- zugsweise in einem Kraftfahrzeug angeordnet sind. Bei dieser Anwendung werden die dort eingesetzten Motoren heute bis zur Grenze der Belastbarkeit ausgenutzt. Die Zuverlässigkeit bei der Erkennung eines Überlastzustands und eine schnelle Reak¬ tion bei einem Einklemmvorgang sind deshalb bei dieser Ver- wendung besonders wesentlich.The circuit arrangement according to the invention and the method are suitable for use in actuators, which are preferably arranged in a motor vehicle. In this application, the motors used there are used today to the limit of their load capacity. The reliability in the detection of an overload condition and a fast reaction in a pinching process are therefore particularly important in this use.
Weitere vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung und des Verfahrens er¬ geben sich aus weiteren abhängigen Ansprüchen und aus der folgenden Beschreibung.Further advantageous developments and refinements of the circuit arrangement according to the invention and of the method result from further dependent claims and from the following description.
Zeichnungdrawing
Ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Schaltungsanord- nung zum Betreiben eines VerStellantriebs ist in der Figur gezeigt.A block diagram of an inventive circuit arrangement for operating an adjustment drive is shown in the figure.
Die Figur zeigt einen Elektromotor 10, der über eine mecha¬ nische Kopplung 11 ein zu verstellendes Teil 12 antreibt. Das zu verstellende Teil 12 kann unterschiedliche Positionen PM einnehmen, die in der Figur durch eine Positionsskale 13 angedeutet sind. Der Verstellweg des zu verstellenden Teils 12 ist von Endanschlägen 14, 15 begrenzt und im gezeigten Ausführungsbeispiel in drei Positionsbereiche P^, PB, P un- terteilt. Unabhängig von der Einteilung in die einzelnen Po- sitionsbereiche PA, Pß, P s der gesamte Verstellweg in Wegintervalle I unterteilt. Ein solches Wegintervall I ist in der Figur vergrößert innerhalb des Bereichs Pß eingetra¬ gen.The figure shows an electric motor 10, which drives a part 12 to be adjusted via a mechanical coupling 11. The part 12 to be adjusted can assume different positions PM, which are indicated in the figure by a position scale 13. The adjustment path of the part 12 to be adjusted is limited by end stops 14, 15 and is divided into three position ranges P 1, P B , P in the exemplary embodiment shown. Regardless of the division into the individual positions sition areas P A , P ß , P s the entire adjustment path is divided into path intervals I. Such a path interval I is entered enlarged in the figure within the range P ß .
Der Elektromotor 10 ist über einen ersten und zweiten Um¬ schalter 16, 17 mit einem ersten und zweiten Anschluß 18, 19 einer nicht näher gezeigten Energiequelle verbindbar. Der erste Umschalter 16 verbindet einen ersten Motoranschluß 20 entweder mit dem ersten oder dem zweiten Anschluß 18, 19. Der zweite Umschalter 17 verbindet einen zweiten Motoran¬ schluß 21 ebenfalls entweder mit dem ersten oder zweiten An¬ schluß 18, 19.The electric motor 10 can be connected via a first and second changeover switch 16, 17 to a first and second connection 18, 19 of an energy source (not shown in more detail). The first changeover switch 16 connects a first motor connection 20 either to the first or the second connection 18, 19. The second changeover switch 17 also connects a second motor connection 21 either to the first or second connection 18, 19.
In einer von den Umschaltern 16, 17 zum zweiten Anschluß 19 führenden Leitung 22 ist ein Schaltelement 23 angeordnet, an dem ein Spannungsabfall U auftritt.A switching element 23, on which a voltage drop U occurs, is arranged in a line 22 leading from the changeover switches 16, 17 to the second connection 19.
Die beiden Umschalter 16, 17 werden über Steuersignale 24, 25 betätigt, die eine Auswahlschaltung 26 abgibt, die in ei¬ ner Steueranordnung 27 enthalten ist. Die AuswahlSchaltung gibt weiterhin ein Drehrichtungssignal 28 an eine Positions¬ ermittlung 29 ab.The two changeover switches 16, 17 are actuated by control signals 24, 25 which are emitted by a selection circuit 26 which is contained in a control arrangement 27. The selection circuit also outputs a direction of rotation signal 28 to a position determination 29.
Das Schaltelement 23 wird von einem Schaltsignal 30 betä¬ tigt, das eine in der Steueranordnung 27 enthaltene Lei¬ stungsvorgabe 31 bereitstellt. Die in der Steueranordnung 27 enthaltene Auswahlschaltung 26 und die Leistungsvorgabe 31 werden von einem der Steueranordnung 27 zugeführten Positio- niersignal 32 beaufschlagt.The switching element 23 is actuated by a switching signal 30 which provides a power specification 31 contained in the control arrangement 27. The selection circuit 26 contained in the control arrangement 27 and the power specification 31 are acted upon by a positioning signal 32 supplied to the control arrangement 27.
Ein Abgriff 33 an der von den Umschaltern 16, 17 zum Schalt¬ element 23 führenden Leitung 22 ist sowohl mit einer Dreh¬ zahlermittlung 34 als auch mit einer Motorstromauswertung 35 verbunden. Zwischen Abgriff 33 und Drehzahlermittlung 34 sind in Reihe ein Kondensator 36 und eine Signalaufbereitung 37 geschaltet.A tap 33 on the line 22 leading from the changeover switches 16, 17 to the switching element 23 is connected both to a speed determination 34 and to a motor current evaluation 35. Between tap 33 and speed determination 34 a capacitor 36 and a signal processor 37 are connected in series.
Die Drehzahlermittlung 34 gibt ein Ausgangssignal 38 an ei- nen Drehzahlkomparator 39 ab, der das Ausgangssignal 38 mit einem Drehzahlgrenzwert 40 vergleicht und bei einer Grenz¬ wertüberschreitung ein erstes Überlastsignal 41 abgibt.The speed determination 34 outputs an output signal 38 to a speed comparator 39 which compares the output signal 38 with a speed limit value 40 and outputs a first overload signal 41 when the limit value is exceeded.
Das Ausgangssignal 38 der Drehzahlermittlung 34 ist weiter- hin der Leistungsvorgäbe 31 zugeführt.The output signal 38 of the speed determination 34 is further supplied to the power input 31.
Die Motorstromauswertung 35 gibt als Ausgangssignal eine aus dem Motorstrom ermittelte Kenngröße 42 an einen Kenngrößen- komparator 43 ab, der die Kenngröße 42 mit einem Kenngrößen- grenzwert 44 vergleicht und bei einer Grenzwertüberschrei¬ tung ein zweites Überlastsignal 45 abgibt.The motor current evaluation 35 outputs as an output signal a parameter 42 determined from the motor current to a parameter comparator 43 which compares the parameter 42 with a parameter limit value 44 and emits a second overload signal 45 when a limit value is exceeded.
Der Drehzahlermittlung 34 wird ein Welligkeitssignal 46 zu¬ geleitet, das die Signalaufbereitung 37 bereitstellt. Die dem Welligkeitssignal 46 zugrunde liegende Welligkeit W ist in der Signalaufbereitung 37 schematisch dargestellt. Der Abstand I ' zwischen den Wellen gibt ein Maß für einen be¬ stimmten Verstellweg des zu verstellenden Teils 12 wieder. Der Abstand I' kann dem Wegintervall I entsprechen. Das Wel- ligkeitssignal 46 wird weiterhin der Positionsermittlung 29 zugeführt. Die Positionsermittlung 29 gibt als Maß für die Position PM des zu verstellenden Teils 12 das Positionssi¬ gnal Pg aus. Das Positionssignal P^ wird einem Positionskom¬ parator 47 sowie der Motorstromauswertung 35 zugeleitet und beeinflußt die Grenzwerte 40, 44. Der Positionskomparator 47 vergleicht das Positionssignal Pg mit vorgegebenen Positi¬ onsbereichen Pv und gibt ein Leistungsvorgabesignal 48 an die Leistungsvorgäbe 31 ab. Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zum Betreiben des Verstellantriebs 10, 11, 12 arbeitet folgendermaßen:A ripple signal 46, which provides signal conditioning 37, is fed to speed determination 34. The ripple W on which the ripple signal 46 is based is shown schematically in the signal conditioning unit 37. The distance I 'between the shafts represents a measure of a certain adjustment path of the part 12 to be adjusted. The distance I 'can correspond to the path interval I. The ripple signal 46 is also fed to the position determination 29. The position determination 29 outputs the position signal Pg as a measure of the position P M of the part 12 to be adjusted. The position signal P ^ is fed to a position comparator 47 and to the motor current evaluation 35 and influences the limit values 40, 44. The position comparator 47 compares the position signal Pg with predetermined position ranges Pv and outputs a power specification signal 48 to the power specifications 31. The circuit arrangement according to the invention for operating the adjustment drive 10, 11, 12 works as follows:
Der Elektromotor 10 und die mechanische Kopplung 11 sind Teil des Verstellantriebs 10, 11, 12, der vorgesehen ist, um das zu verstellende Teil 12 in unterschiedliche Positionen PM zu bringen. Der von den Endanschlägen 14, 15 begrenzte Verstellweg ist im Ausführungsbeispiel in drei Positionsbe¬ reiche PA, PB, PQ eingeteilt. Eine gegenüber den Positions- bereichen PA, PB, PQ erheblich feinere Einteilung ist durch das Wegintervall I gegeben. Der gesamte Verstellweg ist in viele solcher, vorzugsweise gleich großer Wegintervalle I unterteilbar.The electric motor 10 and the mechanical coupling 11 are part of the adjustment drive 10, 11, 12, which is provided in order to bring the part 12 to be adjusted into different positions P M. In the exemplary embodiment, the adjustment path limited by the end stops 14, 15 is divided into three position ranges P A , P B , P Q. The path interval I provides a much finer division than the position ranges P A , P B , P Q. The entire adjustment path can be divided into many such, preferably equally large, travel intervals I.
Die mechanische Kopplung 11 entspricht beispielsweise einem Getriebe und einer Umsetzvorrichtung, die aus einer Drehbe¬ wegung eine hin- und hergehende Bewegung herstellt. Der Elektromotor 10 ist in beiden Drehrichtungen betreibbar. Die Vorgabe der Drehrichtungen erfolgt über eine entsprechende Steuerung der beiden Umschalter 16, 17, die die beiden Mo¬ toranschlüsse 20, 21 mit den beiden Anschlüssen 18, 19 der nicht näher gezeigten Energiequelle jeweils verbinden.The mechanical coupling 11 corresponds, for example, to a gearbox and a transfer device, which produces a reciprocating movement from a rotary movement. The electric motor 10 can be operated in both directions of rotation. The directions of rotation are specified via a corresponding control of the two changeover switches 16, 17, which connect the two motor connections 20, 21 to the two connections 18, 19 of the energy source (not shown in more detail).
Die Schaltstellungen der Umschalter 16, 17 werden von der in der Steueranordnung 27 enthaltenen AuswahlSchaltung 26 in Abhängigkeit vom Positioniersignal 32 festgelegt und über die Steuersignale 24, 25 den beiden Umschaltern 16, 17 mit¬ geteilt. Das Positioniersignal 32 kann beispielsweise einen Auf-Zu-Befehl, einen Linksdrehung-Rechtsdrehung-Befehl oder einen Befehl über eine kontinuierliche Positionsvorgabe ent¬ halten. Das in der Figur gezeigte Ausführungsbeispiel ist auf eine Steuerung abgestellt, bei der die Steueranordnung 27 keine Rückmeldung über die Position PM des zu verstellen¬ den Teils 12 zugeführt enthält. Die Erweiterung auf eine Po- sitionsregelung ist durch eine Rückführung des Positionssi¬ gnals PE zur Steueranordnung 27 möglich.The switch positions of the changeover switches 16, 17 are determined by the selection circuit 26 contained in the control arrangement 27 as a function of the positioning signal 32 and communicated to the two changeover switches 16, 17 via the control signals 24, 25. The positioning signal 32 can contain, for example, an open-close command, a left-turn-right-turn command or a command via a continuous position specification. The embodiment shown in the figure is based on a controller in which the control arrangement 27 does not contain any feedback about the position P M of the part 12 to be adjusted. The expansion to a Po Position control is possible by returning the position signal P E to the control arrangement 27.
Unter Zugrundelegung eines Gleichstrommotors und einer Gleichstromenergiequelle ergeben sich die beiden Drehrich¬ tungen des Elektromotors 10 durch Umpolung über die Umschal¬ ter 16, 17. Ein Drehen des Elektromotors 10 in der einen Richtung wird erreicht durch Verbinden des ersten Motoran¬ schlusses 20 über den ersten Umschalter 16 mit dem ersten Anschluß 18 der Energiequelle und Verbinden des zweiten Mo¬ toranschlusses 21 über den zweiten Umschalter 17 mit dem zweiten Anschluß 19 der Energiequelle. Bei einem Drehrich¬ tungswechsel werden die Umschalter 16, 17 mittels der Steu¬ ersignale 24, 25 in die jeweils anderen Positionen umge- schaltet, so daß der erste Motoranschluß 20 über den ersten Umschalter 16 mit dem zweiten Anschluß 19 der Energiequelle und der zweite Motoranschluß 21 über den zweiten Umschalter 17 mit dem ersten Anschluß 18 der Energiequelle verbunden sind.On the basis of a direct current motor and a direct current energy source, the two directions of rotation of the electric motor 10 result from polarity reversal via the changeover switches 16, 17. Rotation of the electric motor 10 in one direction is achieved by connecting the first motor connection 20 via the first Changeover switch 16 with the first connection 18 of the energy source and connection of the second motor connection 21 via the second changeover switch 17 to the second connection 19 of the energy source. When the direction of rotation changes, the changeover switches 16, 17 are switched to the respective other positions by means of the control signals 24, 25, so that the first motor connection 20 via the first changeover switch 16 with the second connection 19 of the energy source and the second motor connection 21 are connected via the second switch 17 to the first connection 18 of the energy source.
Ein Stillsetzen des Elektromotors 10 kann dadurch erreicht werden, daß beide Motoranschlüsse 20, 21 entweder mit dem ersten Anschluß 18 oder dem zweiten Anschluß 19 der Energie¬ quelle verbunden werden. Der Elektromotor 10 ist dann je- weils kurzgeschlossen. Ein Abschalten des Elektromotors 10 ist weiterhin dadurch möglich, daß zumindest einer der bei¬ den Umschalter 16, 17 einen weiteren Schaltkontakt aufweist, der weder zum ersten noch zum zweiten Anschluß 18, 19 der Energiequelle führt. Unabhängig von der Stellung der Um- Schalter 16, 17 kann der Elektromotor 10 über das Schaltele¬ ment 23 ein- und ausgeschaltet werden. Das Schaltelement 23 bietet daher eine weitere Möglichkeit, den Elektromotor 10 abzuschalten, unabhängig von der Stellung der Umschalter 16, 17. Das Schaltelement 23 wird vom Schaltsignal 30 ein- und aus¬ geschaltet, das die in der Steueranordnung 27 enthaltene Leistungsvorgäbe 31 zunächst in Abhängigkeit vom Positio¬ niersignal 32 festlegt.The electric motor 10 can be stopped by connecting both motor connections 20, 21 to either the first connection 18 or the second connection 19 of the energy source. The electric motor 10 is then short-circuited in each case. It is also possible to switch off the electric motor 10 in that at least one of the two changeover switches 16, 17 has a further switching contact which does not lead to either the first or the second connection 18, 19 of the energy source. Regardless of the position of the changeover switches 16, 17, the electric motor 10 can be switched on and off via the switching element 23. The switching element 23 therefore offers a further possibility of switching off the electric motor 10, regardless of the position of the changeover switches 16, 17. The switching element 23 is switched on and off by the switching signal 30, which first defines the performance specifications 31 contained in the control arrangement 27 as a function of the positioning signal 32.
Das Schaltelement 23 ist beispielsweise ein Halbleiter-Lei¬ stungsbauelement, vorzugsweise ein Transistor, der bei¬ spielsweise als Leistungs-MOSFET realisiert ist.The switching element 23 is, for example, a semiconductor power component, preferably a transistor, which is implemented, for example, as a power MOSFET.
Neben einem stationären Einschalten und Ausschalten desIn addition to switching the stationary on and off
Schaltelements 23 kann mittels des Schaltsignals 30 ein ge- takteter Betrieb vorgesehen sein, bei dem das Schaltelement 23 zur Vorgabe eines mittleren Motorstroms in rascher Folge ein- und ausgeschaltet wird. Die Vorgabe des mittleren Stroms durch den Elektromotor 10 ist durch Variation derSwitching element 23 can be provided by means of the switching signal 30, in which the switching element 23 is switched on and off in rapid succession in order to preselect an average motor current. The specification of the average current through the electric motor 10 is by varying the
Taktfrequenz und/oder des Tastverhältnisses einstellbar. Die Taktfrequenz und gegebenenfalls das Tastverhältnis werden vorzugsweise in Abhängigkeit von der Induktivität des Elek¬ tromotors 10 festgelegt. Berücksichtigt bei der Festlegung wird vorzugsweise weiterhin das Entstehen von elektromagne¬ tischer Störstrahlung, die weitgehend zu vermeiden ist.Clock frequency and / or the duty cycle adjustable. The clock frequency and possibly the duty cycle are preferably determined as a function of the inductance of the electric motor 10. The establishment of electromagnetic interference radiation, which can largely be avoided, is preferably also taken into account in the determination.
Ein Überlastzustand des Verstellantriebs 10, 11, 12 tritt beispielsweise bei einer Schwergängigkeit, einem Erreichen eines mechanischen Endanschlags oder durch Einklemmen vonAn overload state of the adjustment drive 10, 11, 12 occurs, for example, when it is stiff, when a mechanical end stop is reached or when it is jammed
Gegenständen oder Personen auf. Das Detektieren eines derar¬ tigen Überlastzustands erfolgt beispielsweise durch Auswer¬ tung des durch den Elektromotor 10 fließenden Stroms. Der durch den Elektromotor 10 fließende Strom ist wenigstens nä- herungsweise ein Maß für das vom Elektromotor 10 bereitge¬ stellte Drehmoment. Eine Erhöhung der Genauigkeit ist bei¬ spielsweise durch die Erfassung der Temperatur des Elektro¬ motors 10 möglich, die zur Korrektur des Motorstroms heran¬ gezogen werden kann. Der durch den Elektromotor 10 fließende Strom ist deshalb gleichfalls ein Maß für die Verstellkraft oder für das Verstelldrehmoment, mit der das zu verstellende Teil 12 bewegt wird.Objects or people. Such an overload condition is detected, for example, by evaluating the current flowing through the electric motor 10. The current flowing through the electric motor 10 is at least approximately a measure of the torque provided by the electric motor 10. An increase in accuracy is possible, for example, by detecting the temperature of the electric motor 10, which can be used to correct the motor current. The current flowing through the electric motor 10 is therefore also a measure of the adjusting force or for the adjustment torque with which the part 12 to be adjusted is moved.
Eine andere Möglichkeit zur Erkennung eines Überlastzustands verwendet eine Drehzahl oder eine Geschwindigkeit, die im Versteilantrieb 10, 11, 12 auftritt. Die ermittelte Drehzahl ist gleichfalls ein Maß für die Verstellkraft oder das Ver¬ stelldrehmoment, mit dem das zu verstellende Teil 12 bewegt wird.Another possibility for detecting an overload condition uses a speed or a speed that occurs in the adjusting drive 10, 11, 12. The determined speed is also a measure of the adjusting force or the adjusting torque with which the part 12 to be adjusted is moved.
Zur Erfassung des Motorstroms sind insbesondere Sensoren ge¬ eignet, die das den Strom begleitende Magnetfeld erfassen. Solche Sensoren sind beispielsweise Halleffeksensoren, ma- gnetoresistive Elemente oder induktive Sensoren. Der Vorteil dieser Sensoren liegt darin, daß kein Eingriff in die strom¬ führenden Leitungen erforderlich ist. Im Ausführungsbeispiel ist ein Stromsensor gezeigt, der eine den Motorstrom reprä¬ sentierende SignalSpannung aufgrund eines an einem Wider¬ stand auftretenden Spannungsabfalls bereitstellt. Ein sol- eher Sensor ist beispielsweise ein ohmscher Widerstand, der mit Blick auf den hohen Motorstrom einen niedrigen Wert auf¬ weisen sollte. Das Ausführungsbeispiel ist abgestellt auf die Erfassung des Spannungsabfalls U, der am Schaltelement 23 auftritt. Diese Stromerfassung weist den Vorteil auf, daß ein separater Sensor entfallen kann. Das Schaltelement 23 ist vorzugsweise ein Leistungs-MOSFET mit einem niedrigen Widerstand im Einschaltzustand. Der Zusammenhang zwischen dem Spannungsabfall U und dem durch den Feldeffekttransistor fließende Strom ist für die vorgesehe Anwendung hinreichend linear. Gegebenenfalls kann eine elektronische Entzerrung vorgenommen werden. Der Spannungsabfall U wird am Abgriff 33 von der Leitung 22 ausgekoppelt und sowohl der Motorstrom¬ auswertung 35 als auch der Drehzahlermittlung 34 zugeleitet. Die Motorstromauswertung 35 ermittelt eine Kenngröße des Mo¬ torstroms, wobei beispielsweise die absolute Höhe des Motor¬ stroms und/oder die zeitliche Änderung des Motorstroms und/oder die ortsbezogene Änderung des Motorstroms berück- sichtigt werden können. Gegebenenfalls kann eine Addition von der absoluten Motorstromhöhe mit einem der ermittelten Änderungswerte vorgesehen sein. Bei der Ermittlung der Ände¬ rungen können sowohl die erste als auch höhere Ableitungen entweder nach der Zeit oder nach dem Ort berücksichtigt wer- den.Sensors which detect the magnetic field accompanying the current are particularly suitable for detecting the motor current. Such sensors are, for example, Hall effect sensors, magnetoresistive elements or inductive sensors. The advantage of these sensors is that no intervention in the current-carrying lines is necessary. In the exemplary embodiment, a current sensor is shown, which provides a signal voltage representative of the motor current due to a voltage drop occurring at a resistor. One such sensor is, for example, an ohmic resistance, which should have a low value in view of the high motor current. The exemplary embodiment is based on the detection of the voltage drop U that occurs at the switching element 23. This current detection has the advantage that a separate sensor can be omitted. The switching element 23 is preferably a power MOSFET with a low resistance in the on state. The relationship between the voltage drop U and the current flowing through the field effect transistor is sufficiently linear for the intended application. If necessary, an electronic equalization can be carried out. The voltage drop U is coupled out at the tap 33 from the line 22 and fed to both the motor current evaluation 35 and the speed determination 34. The motor current evaluation 35 determines a parameter of the motor current, wherein for example the absolute level of the motor current and / or the temporal change in the motor current and / or the location-related change in the motor current can be taken into account. If necessary, an addition from the absolute motor current level to one of the change values determined can be provided. When determining the changes, both the first and higher derivatives, either according to the time or according to the location, can be taken into account.
Die in der Motorstromauswertung 35 ermittelte Kenngröße 42 wird im Kenngrößenkomparator 43 mit dem Kenngrößengrenzwert 44 verglichen. Der Kenngroßengrenzwert 44 kann beispielswei- se eine fest vorgegebene Zahl sein. Vorzugsweise hängt der Kenngroßengrenzwert 44 von der elektrischen Spannung der in der Figur nicht gezeigten Energiequelle ab, mit der der Elektromotor 10 über die beiden Anschlüsse 18, 19 verbindbar ist. Weiterhin hängt der Kenngroßengrenzwert 44 vorzugsweise von der Position P^ des zu verstellenden Teils 12 ab. DieThe parameter 42 determined in the motor current evaluation 35 is compared in the parameter comparator 43 with the parameter limit value 44. The characteristic variable limit value 44 can be, for example, a fixed, predetermined number. The parameter limit value 44 preferably depends on the electrical voltage of the energy source, not shown in the figure, to which the electric motor 10 can be connected via the two connections 18, 19. Furthermore, the parameter limit value 44 preferably depends on the position P ^ of the part 12 to be adjusted. The
Beeinflussung erfolgt über das Positionssignal Pg. Mit die¬ ser Maßnahme werden Positionen Pjvj oder Positionsbereiche PA, PB, PQ des zu verstellenden Teils 12, die gegebenenfalls ei¬ ne erhöhte Stellkraft erfordern, bei der Festlegung des Kenngrößengrenzwerts 44 berücksichtigt. Bei einer Schwellen¬ überschreitung im Sinne einer Überschreitung des Kenngrößen¬ grenzwerts 43 durch die Kenngröße 42 gibt der Kenngrößenkom¬ parator 43 das zweite Überlastsignal 45 ab.Influencing takes place via the position signal Pg. With this measure, positions P j v j or position ranges P A , P B , P Q of the part 12 to be adjusted, which may require an increased actuating force, are taken into account when determining the characteristic value limit value 44 . If the threshold 43 is exceeded in the sense of the parameter 42 exceeding the parameter 42, the parameter comparator 43 emits the second overload signal 45.
Die Drehzahlermittlung 34 ermittelt eine Drehzahl des Ver¬ Stellantriebs 10, 11, 12 im gezeigten Ausführungsbeispiel aus der Welligkeit W des Motorstroms. Die Welligkeit W im Motorstrom ist durch KommutierungsVorgänge im Elektromotor 10 verursacht und hängt demzufolge vom konstruktiven Aufbau des Elektromotors 10 ab. Die Anzahl der Wellen während einer Umdrehung des Elektromotors 10 ist konstruktionsbedingt festgelegt.The speed determination 34 determines a speed of the actuating drive 10, 11, 12 in the exemplary embodiment shown from the ripple W of the motor current. The ripple W in the motor current is caused by commutation processes in the electric motor 10 and therefore depends on the design of the electric motor 10. The number of waves during one Rotation of the electric motor 10 is determined by design.
Die Auswertung der Welligkeit W des Motorstroms wird vorbe- reitet in der Signalaufbereitung 37. Der in Signalflußrich¬ tung vor der Signalaufbereitung 37 eingetragene Kondensator 36 bringt zum Ausdruck, daß von dem am Abgriff 33 auftreten¬ den Spannungsabfall U lediglich die Wechselanteile benötigt werden. Die Signalaufbereitung 37 enthält beispielsweise ei- ne Verstärkerschaltung und vorzugsweise Signalfilterschal¬ tungen, welche die Welligkeit des Motorstroms von überlager¬ ten höherfrequenten und niederfrequenteren Signalanteile be¬ freien. Die Signalaufbereitung 37 enthält ausgangsseitig vorzugsweise eine Signalumformung, die aus dem sinusbogen- ähnlichen Verlauf des Motorstroms ein rechteckförmiges Si¬ gnal bereitstellt, daß zur weiteren Signalverarbeitung gut geeignet ist.The evaluation of the ripple W of the motor current is prepared in the signal conditioning unit 37. The capacitor 36 entered in the signal flow direction before the signal conditioning unit 37 expresses that only the alternating components of the voltage drop U occurring at the tap 33 are required. The signal processor 37 contains, for example, an amplifier circuit and preferably signal filter circuits which free the ripple of the motor current from superimposed higher-frequency and lower-frequency signal components. On the output side, the signal conditioning unit 37 preferably contains a signal conversion which, from the sinusoidal curve of the motor current, provides a rectangular signal that is well suited for further signal processing.
Das rechteckförmige Signal, das als Welligkeitssignal 46 auftritt, kann in der Drehzahlermittlung 34 durch eine Zeit¬ ermittlung zwischen den Pegelwechseln ausgewertet und in das Ausgangssignal 38 umgewandelt werden, das ein Maß für eine im VerStellantrieb 10, 11, 12 aufgetretene Drehzahl ist. Das Ausgangssignal 38 ist gleichfalls als ein Maß für die Ge- schwindigkeit des zu verstellenden Teils 12 oder eines ande¬ ren Teils innerhalb des Verstellantriebs 10, 11, 12. Die drehzahlbezogenen Werte sind deshalb auch geschwindigkeits- bezogene Werte. Das Ausgangssignal 38 wird im Drehzahlkompa- rator 33 mit dem Drehzahlgrenzwert 40 verglichen. Entspre- chend dem Kenngroßengrenzwert 44 kann der Drehzahlgrenzwert 40 eine fest vorgegebene Zahl oder vorzugsweise ein Wert sein, der von anderen Größen abhängt. Neben der Abhängigkeit von der Betriebsspannung ist vorzugsweise eine Abhängigkeit von der Position PM des zu verstellenden Teils 12 über das Positionssignal Pg vorgesehen. Bei einer Grenzwertüber- schreitung im Sinne einer Unterschreitung gibt der Drehzahl- komparator 39 das erste Überlastsignal 41 ab.The rectangular signal, which appears as a ripple signal 46, can be evaluated in the speed determination 34 by a time determination between the level changes and converted into the output signal 38, which is a measure of a speed that has occurred in the adjusting drive 10, 11, 12. The output signal 38 is likewise a measure of the speed of the part 12 to be adjusted or of another part within the adjusting drive 10, 11, 12. The speed-related values are therefore also speed-related values. The output signal 38 is compared in the speed comparator 33 with the speed limit value 40. Corresponding to the parameter limit value 44, the speed limit value 40 can be a fixed predetermined number or preferably a value that depends on other variables. In addition to the dependency on the operating voltage, a dependency on the position P M of the part 12 to be adjusted is preferably provided via the position signal Pg. With a limit value The speed comparator 39 emits the first overload signal 41 in the sense of a shortfall.
Das erste und/oder zweite Überlastsignal 41, 45 können auf unterschiedliche Weise verwendet werden. Neben einem opti¬ schen und/oder akustischen Alarm ist vorzugsweise ein Ab¬ schalten des Elektromotors 10 vorgesehen. Eine andere Ma߬ nahme, die beispielsweise in Abhängigkeit von der Position PM des zu verstellenden Teils 12 vorgesehen sein kann, sieht die Reversierung der Drehrichtung des Elektromotors 10 vor. Mit dem Reversieren, das auf eine vorgegebene Zeit oder auf einen vorgegebenen Verstellweg begrenzt sein kann, werden beispielsweise eingeklemmte Gegenstände oder Körperteile von Personen freigegeben. Das erste und/oder Überlastsignal 41, 45 ist zur Durchführung dieser Aufgabe im gezeigten Ausfüh¬ rungsbeispiel mit der Steueranordnung 27 zu verbinden. In Abhängigkeit von der vorgesehenen Notfallmaßnahme werden die entsprechenden Steuersignale 24, 25 sowie das Schaltsignal 30 festgelegt.The first and / or second overload signal 41, 45 can be used in different ways. In addition to an optical and / or acoustic alarm, the electric motor 10 is preferably switched off. Another measure, which can be provided, for example, as a function of the position P M of the part 12 to be adjusted, provides for the direction of rotation of the electric motor 10 to be reversed. Reversing, which can be limited to a specified time or to a specified adjustment path, releases, for example, trapped objects or body parts of people. The first and / or overload signal 41, 45 is to be connected to the control arrangement 27 in the exemplary embodiment shown in order to carry out this task. Depending on the intended emergency measure, the corresponding control signals 24, 25 and the switching signal 30 are defined.
Das Vorgeben von Grenzwerten 40, 44, die gegebenenfalls von anderen Größen wie beispielsweise der Betriebsspannung oder der Position P^ des zu verstellenden Teils 12 oder einer Temperatur abhängen, ermöglichen die Begrenzung der Ver- Stellkraft oder des Verstelldrehmoments. Unterschiedliche Algorithmen in der Motorstromauswertung 35 bei der Festle¬ gung des Maßes 42 oder in der Drehzahlermittlung 34 bei der Festlegung des AusgangsSignals 38 ermöglichen das Detektie¬ ren von unterschiedlichen Einklemmvorgängen. Erforderlichen- falls sind mehrere Komparatoren 39, 43 gleichzeitig vorzuse¬ hen, die mit jeweils unterschiedlichen Grenzwerten 40, 44 arbeiten. Diese Maßnahmen ermöglichen die Unterscheidung zwischen weichen und harten Einklemmvorgängen. Ein weicher Einklemmvorgang, bei dem das zu verstellende Teil 12 einen vergleichsweise großen Verstellweg zurücklegen kann, bis ei- ne vorgegebene maximale Einklemmkraft auftritt, ist im all¬ gemeinen problemlos beherrschbar, da genügend Zeit zur Ver¬ fügung steht, nach dem Detektieren des weichen Einklemmvor¬ gangs den Elektromotor 10 abzuschalten oder die Drehrichtung zu reversieren. Schwieriger ist die Beherrschung von harten Einklemmvorgängen, bei denen eine Reduzierung der Einklemm¬ kraft auf den maximal zugelassenen Wert innerhalb eines ver¬ gleichsweise kurzen Verstellwegs erreicht werden muß. Eine hohe Federrate, welche die Kraftänderung auf den zurückge- legten Verstellweg bis zum Auftreten eines der Überlastsi¬ gnale 41, 45 angibt, muß daher zum Beherrschen eines harten Einklemmvorgangs realisierbar sein. Die erfindungsgemäß vor¬ gesehene Maßnahme, die Festlegung der dem Elektromotor 10 des Verstellantriebs 10, 11, 12 zur Verfügung gesteile elek- trische Leistung auf einen vorgegebenen Wert, der vorzugs¬ weise positionsabhängig ist, ermöglicht das Einhalten einer vorgegebenen Federrate. Vorhandene Versteilantriebe 10, 11, 12, welche die Einhaltung der vorgegebenen Federrate nicht ermöglichen, können mit der erfindungsgemäß vorgesehenen Maßnahme nach dem Erfüllen von beispielsweise gesetzlichen Vorschriften weiterverwendet werden. Sofern die Festlegung der Leistung unabhängig von der Position des zu verstellen¬ den Teils 12 erfolgt, muß gegebenenfalls eine Reduzierung der Verstellgeschwindigkeit in Kauf genommen werden. Vor- zugsweise ist die für den Elektromotor 10 vorgegebene Lei¬ stung abhängig von der Position des zu verstellenden Teils, wobei weiterhin vorzugsweise eine Einteilung in unterschied¬ liche Bereiche PA, Pß, P^ vorgesehen ist. Der Versteilan¬ trieb 10, 11, 12 kann dann bei den Positionen oder in den Positionsbereichen PA, Pß, P^, bei denen keine Leistungsre¬ duzierung vorgesehen ist, mit der vollen Verstellgeschwin¬ digkeit arbeiten.The specification of limit values 40, 44, which may depend on other variables such as the operating voltage or the position P ^ of the part 12 to be adjusted or a temperature, make it possible to limit the adjusting force or the adjusting torque. Different algorithms in the motor current evaluation 35 when determining the dimension 42 or in the speed determination 34 when determining the output signal 38 enable the detection of different pinching processes. If necessary, a plurality of comparators 39, 43 must be provided at the same time, each operating with different limit values 40, 44. These measures make it possible to distinguish between soft and hard pinching processes. A soft clamping process, in which the part 12 to be adjusted can travel a comparatively large adjustment distance until a A predetermined maximum pinching force can generally be mastered without any problems since there is sufficient time available to switch off the electric motor 10 or to reverse the direction of rotation after the soft pinching process has been detected. It is more difficult to master hard pinching processes in which the pinching force must be reduced to the maximum permitted value within a comparatively short adjustment path. A high spring rate, which indicates the change in force on the adjustment path covered until one of the overload signals 41, 45 occurs, must therefore be realizable to master a hard pinching process. The measure provided according to the invention, the fixing of the electrical power available to the electric motor 10 of the adjustment drive 10, 11, 12 to a predetermined value, which is preferably position-dependent, enables a predetermined spring rate to be maintained. Existing adjusting drives 10, 11, 12, which do not make it possible to maintain the specified spring rate, can continue to be used with the measure provided according to the invention after, for example, compliance with legal regulations. If the power is determined independently of the position of the part 12 to be adjusted, a reduction in the adjustment speed may have to be accepted. The power specified for the electric motor 10 is preferably dependent on the position of the part to be adjusted, with a division into different areas P A , P β , P 1 preferably also being provided. The adjusting drive 10, 11, 12 can then operate at the full adjustment speed in the positions or in the position ranges P A , P β , P 1, in which no power reduction is provided.
Der Wert, auf den die Leistung für den Elektromotor 10 fest- zulegen ist, wird vorzugsweise experimentell ermittelt. Bei Leistungsänderungen im Sinne einer Reduzierung hängt die Festlegung vorzugsweise von Betriebsdaten des Verstellan¬ triebs 10, 11, 12 ab. Solche Betriebsdaten sind beispiels¬ weise die vom Elektromotor 10 aufgenommene Leistung, die bei einer maximal zur Verfügung gestellten Leistung tatsächlich aufgenommen wird, sowie der Motorstrom oder vorzugsweise die Drehzahl. Liegt beispielsweise in einem Positionsbereich PA, Pß, Pc ein Drehzahlniveau von 3 000 U/min vor und soll in einem anschließenden Positionsbereich P , Pß, P^ die Dreh- zahl auf ein Niveau von beispielsweise 1 000 U/min abgesenkt werden, so wird die für den Elektromotor 10 zur Verfügung gestellte elektrische Leistung auf einen experimentell er¬ mittelten Wert von beispielsweise 40 % gegenüber der vollen Leistung festgelegt. Liegt dagegen das Drehzahlniveau bei beispielsweise 2 000 U/min, so kann die Leistungsreduzierung geringer ausfallen und liegt beispielsweise bei ermittelten 60 % der vollen Leistung, um ebenfalls auf das Drehzahlni¬ veau von 1 000 U/min zu reduzieren. Die Leistungsvorgabe 31 führt die Festlegung der Leistung durch ein entsprechendes Festlegen des Schaltsignals 30 durch. Im gezeigten Ausfüh¬ rungsbeispiel wird der Leistungsvorgäbe 31 das von der Dreh¬ zahlermittlung 34 ermittelte Ausgangssignal 38 zugeleitet. Weiterhin erhält die Leistungsvorgabe 31 das positionsabhän¬ gige Leistungsvorgabesignal 48 zugeleitet, das der Positi- onskomparator 47 abgibt.The value to which the power for the electric motor 10 is to be determined is preferably determined experimentally. at Changes in output in the sense of a reduction depend preferably on the operating data of the adjustment drive 10, 11, 12. Such operating data are, for example, the power consumed by the electric motor 10, which is actually consumed at the maximum power available, and the motor current or preferably the speed. For example, in a position range P A , P ß , P c there is a speed level of 3,000 rpm and in a subsequent position range P, P ß , P ^ the speed should be reduced to a level of 1,000 rpm, for example , the electrical power provided for the electric motor 10 is set to an experimentally determined value of, for example, 40% compared to the full power. If, on the other hand, the speed level is, for example, 2,000 rpm, the power reduction can be lower and is, for example, ascertained 60% of the full power in order to likewise reduce the speed level to 1,000 rpm. The power specification 31 carries out the determination of the power by a corresponding determination of the switching signal 30. In the exemplary embodiment shown, the power input 31 is supplied with the output signal 38 determined by the speed determination 34. Furthermore, the power specification 31 receives the position-dependent power specification signal 48, which the position comparator 47 outputs.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist eine inkrementelle Po¬ sitionsermittlung vorgesehen. Die inkrementelle Positionser¬ mittlung kann auf zusätzlichen Positionssensoren wie bei- spielsweise Hallelemente zurückgreifen. Im Ausführungsbei- spiel ist ohnehin die Auswertung der Welligkeit W des Motor¬ stroms vorgesehen, so daß im vorliegenden Ausführungsbei¬ spiel die Position P^ aus der Welligkeit W des Motorstroms ermittelt werden soll. Das Welligkeitssignal 46 wird deshalb der Positionsermittlung 29 zugeführt, die einen Vorwärts- Rückwärts-Zähler enthält, der die Anzahl der einzelnen Wel¬ len zählt. Die Information über die Antriebsrichtung erhält die Positionsermittlung 29 über das Drehrichtungssignal 28. Eine Kalibrierung in der Positionsermittlung 29 kann durch eine in der Figur nicht näher gezeigte Bezugsmarke erfolgen, die innerhalb des Verstellantriebs 10, 11, 12 oder am zu verstellenden Teil 12 angeordnet ist. Eine weitere Kali¬ briermöglichkeit ist gegeben durch das Anfahren einer vorge¬ gebenen Position PM und ein entsprechendes Setzen des in der Positionsermittlung 29 vorhandenen Zählers. Beispielsweise kann das zu verstellende Teil 12 an der einen mechanischen Endanschläge 14, 15 gefahren werden, dessen Erreichen durch das Auftreten wenigstens eines Überlastsignals 41, 45 ange¬ zeigt wird. Mit wenigstens einem der Überlastsignale 41, 45 kann der in der Positionsermittlung 29 enthaltene Zähler beispielsweise auf den Zählerstand Null gesetzt werden. Die Positionsermittlung 29 gibt die Position PM des zu verstel¬ lenden Teils 12 als Positionssignal PB aus.In the exemplary embodiment shown, an incremental position determination is provided. The incremental position determination can use additional position sensors such as Hall elements. The evaluation of the ripple W of the motor current is provided in any case in the exemplary embodiment, so that in the present exemplary embodiment the position P 1 is to be determined from the ripple W of the motor current. The ripple signal 46 is therefore fed to the position determination 29, which has a forward Contains backward counter that counts the number of individual waves. The position determination 29 receives the information about the drive direction via the direction of rotation signal 28. A calibration in the position determination 29 can be carried out by means of a reference mark, not shown in the figure, which is arranged within the adjustment drive 10, 11, 12 or on the part 12 to be adjusted. Another calibration option is given by moving to a predetermined position P M and setting the counter in position determination 29 accordingly. For example, the part 12 to be adjusted can be moved on the one mechanical end stops 14, 15, the reaching of which is indicated by the occurrence of at least one overload signal 41, 45. With at least one of the overload signals 41, 45, the counter contained in the position determination 29 can be set to the counter reading zero, for example. The position determination 29 outputs the position P M of the part 12 to be adjusted as a position signal P B.
Vorzugsweise ist der Verstellweg des zu verstellenden Teils 12 in mehrere Positionsbereiche PA, Pß, PQ unterteilt. Die für den Positionskomparator 47 vorgegebenen Positionsberei¬ che Py können übereinstimmen mit den Positionsbereichen PA, Pß, Pc. Beispielsweise ist vorgesehen, daß innerhalb des Po- sitionsbereiches PB, innerhalb dem keiner der EndanschlägeThe adjustment path of the part 12 to be adjusted is preferably divided into a plurality of position ranges P A , P β , P Q. The position ranges Py specified for the position comparator 47 can correspond to the position ranges P A , P β , P c . For example, it is provided that within the position range P B , within which none of the end stops
14, 15 liegt, eine Leistungsreduzierung vorgesehen sein soll gegenüber den anderen Bereichen PA, PB, Pc, innerhalb denen die Endanschläge 14, 15 liegen.14, 15, a power reduction should be provided compared to the other areas P A , P B , P c , within which the end stops 14, 15 lie.
Die Festlegung der Leistung erfolgt mit dem Schaltsignal 30, das einen getakteten Betrieb des Schaltelements 23 bewirkt. Bei dem getakteten Betrieb wird das Schaltelement 23 zur Vorgabe eines mittleren Motorstroms in rascher Folge ein- und ausgeschaltet. Die Festlegung der Taktfrequenz und/oder des Tastverhältnisses erfolgt in Abhängigkeit von dem posi- tionsabhängigen Leistungsvorgabesignal 48 und/oder in Abhän¬ gigkeit von Betriebsdaten des Verstellantriebs 10, 11, 12, wovon in der Figur beispielsweise die von der Drehzahler¬ mittlung 34 ermittelte Drehzahl vorgesehen ist. Die Lei- stungsvorgabe 31 enthält beispielsweise eine analoge Schal¬ tung, die aus diesen zugeführten Signalen das entsprechende Schaltsignal 30 festlegt. Vorzugsweise ist eine digitale Schaltungsrealisierung vorgesehen, wobei die funktionalen Zusammenhänge in Tabellenform hinterlegt sind. Es kann daher sowohl eine Tabelle für einen positionsabhängigen Wert als auch zumindest eine Tabelle für von anderen Betriebsdaten abhängige Werte vorgesehen sein.The power is determined with the switching signal 30, which effects a clocked operation of the switching element 23. In the clocked operation, the switching element 23 is switched on and off in rapid succession in order to specify an average motor current. The clock frequency and / or the duty cycle are determined as a function of the positive tion-dependent power specification signal 48 and / or as a function of operating data of the adjustment drive 10, 11, 12, of which the speed determined by the speed determination 34 is provided in the figure, for example. The power specification 31 contains, for example, an analog circuit which determines the corresponding switching signal 30 from these supplied signals. A digital circuit implementation is preferably provided, the functional relationships being stored in tabular form. Both a table for a position-dependent value and at least one table for values dependent on other operating data can therefore be provided.
Das erfindungsgemäße Verfahren, das insbesondere zum Beherr- sehen von harten Einklemmvorgängen geeignet ist, sieht vor, daß eine kontinuierliche Änderung einer Kenngröße, bezogen auf aufeinanderfolgende Wegintervalle I, zum Auslösen eines der Überlastsignale 41, 45 führt. Beispielsweise kann eine kontinuierliche Motorstromzunahme in der Motorstromauswer- tung in Abhängigkeit von dem der Motorstromauswertung 35 zu¬ geführten Positionssignal Pg erfolgen.The method according to the invention, which is particularly suitable for controlling hard pinching processes, provides for a continuous change in a parameter, based on successive travel intervals I, to trigger one of the overload signals 41, 45. For example, a continuous motor current increase in the motor current evaluation can take place as a function of the position signal Pg supplied to the motor current evaluation 35.
Die Wegintervalle I sind aus dem Positionssignal PE anhand der festgestellten Positionsänderung ermittelbar. Eine im Kenngrößenkomparator 43 festgestellte Zunahme des Motor¬ stroms innerhalb einer vorgegebenen Anzahl von aufeinander¬ folgenden Wegintervallen I führt zum Auslösen des zweiten Überlastsignals 45. Eine andere Möglichkeit bietet die Aus¬ wertung der Motorstromwelligkeit in der Signalaufbereitung 37. Die Ermittlung der einzelnen Wegintervalle I kann hier entfallen, da die Positionsinformation in der Welligkeit W enthalten ist. Der Abstand I' der einzelnen Wellen ist un¬ mittelbar ein Maß für die einzelnen Wegintervalle I des zu verstellenden Teils 12. In Abhängigkeit von der Realisierung des gesamten Verstellantriebs 10, 11, 12 entspricht der Ab- stand I1 von Welle zu Welle wenigstens näherungsweise dem vorgegebenen Wegintervall I, das zum Erreichen einer vorge¬ gebenen Positionssauflösung auf einen bestimmten Wert fest¬ zulegen ist.The path intervals I can be determined from the position signal P E on the basis of the determined change in position. An increase in the motor current ascertained in the parameter comparator 43 within a predetermined number of successive path intervals I leads to the triggering of the second overload signal 45. Another possibility is offered by evaluating the motor current ripple in the signal conditioning system 37. The determination of the individual path intervals I can omitted here since the position information is contained in the ripple W. The distance I 'of the individual shafts is directly a measure of the individual travel intervals I of the part 12 to be adjusted. Depending on the implementation of the entire adjustment drive 10, 11, 12, the stood I 1 from wave to wave at least approximately the predetermined path interval I, which must be set to a specific value in order to achieve a predetermined position resolution.
Das Wegintervall I und entsprechend der Abstand I'sind ins¬ besondere zum Erreichen einer minimalen vorgegebenen Feder¬ rate auf einen entsprechend kleinen Wert festzulegen. Die Drehzahlermittlung 34 ermittelt die Zeiten zwischen den auf- einanderfolgenden Abständen I' aus dem Welligkeitssignal 46. Bei einer kontinuierlichen Zunahme der benötigten Zeiten für die einzelnen Abstände I ' bezogen auf eine vorgegebene An¬ zahl von Abständen I' gibt der Drehzahlkomparator 39 das er¬ ste Überlastsignal 41 aus. Gegebenenfalls kann eine Mittel- wertbildung über mehrere Abstände I' erforderlich sein, um beispielsweise einen Phasenjitter auszugleichen.The path interval I and the distance I 'are to be set to a correspondingly small value, in particular in order to achieve a minimum predetermined spring rate. The speed determination 34 determines the times between the successive distances I 'from the ripple signal 46. In the case of a continuous increase in the times required for the individual distances I' in relation to a predetermined number of distances I ', the speed comparator 39 gives the result most overload signal 41 out. If necessary, averaging over several distances I 'may be necessary, for example to compensate for a phase jitter.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben des Verstellan¬ triebs 10, 11, 12 ist in Verbindung mit der weiterhin erfin- dungsgemäß vorgesehenen Festlegung, insbesondere Reduzierung der elektrischen Antriebsleistung zu sehen, die dem Elektro¬ motor 10 zur Verfügung gestellt wird. The method according to the invention for operating the adjustment drive 10, 11, 12 is to be seen in connection with the determination, in particular reduction of the electrical drive power, which is provided according to the invention and which is made available to the electric motor 10.

Claims

Ansprüche Expectations
1. Schaltungsanordnung zum Betreiben eines von einem Elek- tromotor angetriebenen Verstellantriebs, mit einer Auswerte¬ anordnung, die wenigstens eine Kenngröße des Verstellan¬ triebs als Maß für die Verstellkraft oder das Verstell¬ drehmoment ermittelt, mit wenigstens einem Grenzwert ver¬ gleicht und bei einer Grenzwertüberschreitung ein Überlast- signal abgibt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Leistungs- vorgäbe (31) zur Festlegung der elektrischen Leistung des Elektromotors (10) vorgesehen ist und daß die Leistung fest¬ gelegt ist auf einen Wert, der eine vorgegebene Federrate mindestens ermöglicht, welche die auf eine Wegänderung bezo- gene Kraftänderung bei einem Einklemmen eines Gegenstands oder eines Körperteils einer Person angibt.1. Circuit arrangement for operating an adjustment drive driven by an electric motor, with an evaluation arrangement which determines at least one parameter of the adjustment drive as a measure of the adjustment force or the adjustment torque, compares it with at least one limit value and at one An overload signal is emitted when the limit value is exceeded, characterized in that a power specification (31) is provided for determining the electrical power of the electric motor (10) and that the power is set to a value which at least enables a predetermined spring rate, which which indicates a change in force related to a change in path when an object or part of a person's body is trapped.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich¬ net, daß eine Positionsermittlung (29) vorgesehen ist, wel- ehe ein Positionssignal (Pg) bereitstellt, das eine Position (Pjvj) eines zu verstellenden Teils (12) des Verstellantriebs (10, 11, 12) repräsentiert, und daß in Abhängigkeit von der festgestellten Position (PM) die Leistung festgelegt ist.2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized gekennzeich¬ net that a position determination (29) is provided, before a position signal (Pg) provides a position (P jvj ) of a part (12) to be adjusted of the adjustment drive (10, 11, 12), and that the power is determined as a function of the determined position (P M ).
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich¬ net, daß die Positionen (P-\j) des zu verstellenden Teils (12) in mehrere Positionsbereiche (PA, PB, Pc) eingeteilt sind und daß eine Leistungsreduzierung in ausgewählten Positions- bereichen (PA, PB, Pc) vorgesehen ist. 3. Circuit arrangement according to claim 2, characterized gekennzeich¬ net that the positions (P- \ j) of the part to be adjusted (12) are divided into several position ranges (P A , P B , P c ) and that a power reduction in selected positions - areas (P A , P B , Pc) is provided.
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich¬ net, daß eine Leistungsreduzierung in Positionsbereichen4. Circuit arrangement according to claim 3, characterized gekennzeich¬ net that a power reduction in position ranges
(PA, PB, Pc) vorgesehen ist, die keine Endanschläge (14, 15) des Verstellantriebs (10, 11, 12) enthalten.(P A , P B , P c ) is provided which does not contain any end stops (14, 15) of the adjustment drive (10, 11, 12).
5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich¬ net, daß bei der Festlegung der elektrischen Leistung des Elektromotors (10) Betriebsdaten des Verstellantriebs (10, 11, 12) berücksichtigt sind.5. Circuit arrangement according to claim 1, characterized gekennzeich¬ net that when determining the electrical power of the electric motor (10) operating data of the adjustment drive (10, 11, 12) are taken into account.
6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich¬ net, daß die Betriebsspannung des Elektromotors (10) berück¬ sichtigt ist.6. Circuit arrangement according to claim 5, characterized gekennzeich¬ net that the operating voltage of the electric motor (10) is considered.
7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich¬ net, daß die wenigstens eine ermittelte Kenngröße (42, 38) als Maß für die Verstellkraft oder das Verstelldrehmoment des Verstellantriebs (10, 11, 12) berücksichtigt ist.7. Circuit arrangement according to claim 5, characterized gekennzeich¬ net that the at least one determined parameter (42, 38) is taken into account as a measure of the adjusting force or the adjusting torque of the adjusting drive (10, 11, 12).
8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich¬ net, daß die dem Elektromotor (10) zugeführte Leistung bei Positionen (P^) des zu verstellenden Teils (12) , bei denen keine Leistungsreduzierung vorgesehen ist, berücksichtigt ist.8. Circuit arrangement according to claim 5, characterized gekennzeich¬ net that the power supplied to the electric motor (10) at positions (P ^) of the part to be adjusted (12), in which no power reduction is provided, is taken into account.
9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich¬ net, daß der durch den Elektromotor (10) fließende Strom bei Positionen (PM) des zu verstellenden Teils (12) , bei denen keine Leistungsreduzierung vorgesehen ist, berücksichtigt ist.9. Circuit arrangement according to claim 5, characterized gekennzeich¬ net that the current flowing through the electric motor (10) at positions (P M ) of the part to be adjusted (12), in which no power reduction is provided, is taken into account.
10. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Festlegung der Leistung abhängt von einer Drehzahl des Verstellantriebs (10, 11, 12) , die eine Drehzahlermittlung (34) ermittelt bei einer Position (PM) oder in einem Positionsbereich (PA, PB, P^) - bei dem keine Leistungsreduzierung vorgesehen ist.10. Circuit arrangement according to claim 2 or 3, characterized in that the determination of the power depends on a speed of the adjusting drive (10, 11, 12), which determines a speed (34) at a position (P M ) or in a position range (P A , P B , P ^) - in which no power reduction is provided.
11. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- zeichnet, daß das Maß für die Verstellkraft oder das Ver¬ stelldrehmoment des Verstellantriebs (10, 11, 12) aus dem durch den Elektromotor (10) fließenden Strom abgeleitet ist,11. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the measure for the adjusting force or the adjusting torque of the adjusting drive (10, 11, 12) is derived from the current flowing through the electric motor (10),
12. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- zeichnet, daß das Maß für die Verstellkraft oder das Ver¬ stelldrehmoment aus einer Drehzahl abgeleitet ist, die in¬ nerhalb des Verstellantriebs (10, 11, 12) auftritt.12. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the measure for the adjusting force or the adjusting torque is derived from a speed which occurs within the adjusting drive (10, 11, 12).
13. Schaltungsanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekenn- zeichnet, daß das Maß für die Verstellkraft oder das Ve- stelldrehmoment aus der Welligkeit des Motorstroms abgelei¬ tet ist.13. Circuit arrangement according to claim 11, characterized in that the measure for the adjusting force or the adjusting torque is derived from the ripple of the motor current.
14. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- zeichnet, daß eine Positionsermittlung (29) die Position14. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that a position determination (29), the position
(PM) des zu verstellenden Teils (12) aus der Welligkeit (W) des Motorstroms ermittelt.(P M ) of the part to be adjusted (12) determined from the ripple (W) of the motor current.
15. Schaltungsanordnung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Welligkeit (W) des Motorstroms von einem Spannungsabfall (U) abgeleitet ist, der an einem vom Motorstrom durchflossenen Halbleiter-Leistungsbauelement (23) auftritt.15. Circuit arrangement according to claim 13 or 14, characterized in that the ripple (W) of the motor current is derived from a voltage drop (U) which occurs on a semiconductor power component (23) through which the motor current flows.
16. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Leistungsvorgabe (31) eine reduzierte elektrische Leistung mit einem getakteten Betrieb eines Lei¬ stungs-Halbleiterbauelements (23) vorgibt, bei dem durch pe¬ riodisches Ein- und Ausschalten des Halbleiter-Leistungsbau- elements (23) der mittlere durch den Elektromotor (10) flie¬ ßende Strom vorgegeben ist.16. Circuit arrangement according to claim 1, characterized gekenn¬ characterized in that the power specification (31) specifies a reduced electrical power with a clocked operation of a power semiconductor component (23) in which by periodic switching on and off of the semiconductor Power engineering elements (23) the average current flowing through the electric motor (10) is predetermined.
17. Verfahren zum Betreiben eines von einem Elektromotor an- getriebenen Verstellantriebs, mit einer Auswerteanordnung, die wenigstens eine Kenngröße des Verstellantriebs als Maß für die Verstellkraft oder das Verstelldrehmoment ermittelt, mit wenigstens einem Grenzwert vergleicht und bei einer Grenzwertüberschreitung ein Überlastsignal abgibt, mit einer Positionsermittlung, welche ein Positionssignal bereit¬ stellt, das eine Position eines zu verstellenden Teils des Verstellantiebs repräsentiert, dadurch gekennzeichnet, daß die für den Elektromotor (10) zur Verfügung gestellte elek¬ trische Leistung festgelegt wird auf einen Wert, der eine vorgegebene Federrate mindestens ergibt, welche die auf eine Wegänderung bezogene Kraftänderung bei einem Einklemmen ei¬ nes Gegenstands oder eines Körperteils einer Person angibt, daß der Verstellweg des zu verstellenden Teils (12) in eine vorgegebene Anzahl von Wegintervallen (I) unterteilt ist, deren Länge erheblich kleiner als der gesamte Verstellweg ist, und daß das Überlastsignal (41, 45) abgegeben wird, wenn in einer vorgegebenen Anzahl von aufeinanderfolgenden Wegintervallen (I) eine kontinuierliche Veränderung des er¬ mittelten Maßes für die Verstellkraft oder das Verstell- dreh oment in Richtung einer Grenzwertüberschreitung aufge¬ treten ist.17. Method for operating an adjustment drive driven by an electric motor, with an evaluation arrangement which determines at least one parameter of the adjustment drive as a measure for the adjustment force or the adjustment torque, compares it with at least one limit value and emits an overload signal when the limit value is exceeded, with a position determination which provides a position signal which represents a position of a part of the adjustment drive to be adjusted, characterized in that the electrical power made available for the electric motor (10) is set to a value which results at least in a predetermined spring rate, which indicates the change in force related to a change in path when an object or body part of a person is pinched, that the adjustment path of the part (12) to be adjusted is divided into a predetermined number of path intervals (I), the length of which is considerably smaller than is the total adjustment path, and that the overload signal (41, 45) is emitted when, in a predetermined number of successive travel intervals (I), a continuous change in the determined measure of the adjustment force or the adjustment torque occurs in the direction of a limit value being exceeded ¬ kick.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände (I') der Wellen eines aus dem Motorstrom abge- leiteten Welligkeitssignals (46) als Maß für die Weginter¬ valle (I) verwendet werden.18. The method according to claim 17, characterized in that the distances (I ') of the waves of a ripple signal (46) derived from the motor current are used as a measure of the Weginter¬ intervals (I).
19. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und Verfahren nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch die Verwendung in einem VerStellantrieb (10, 11, 12) in einem Kraftfahrzeug. 19. Circuit arrangement according to claim 1 and method according to claim 17, characterized by the use in an adjusting drive (10, 11, 12) in a motor vehicle.
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