EP1497578A1 - Motor, insbesondere schalt-oder wahlmotor einer getriebeaktorik, und verfahren zum erfassen der bewegungsrichtung eines motors - Google Patents

Motor, insbesondere schalt-oder wahlmotor einer getriebeaktorik, und verfahren zum erfassen der bewegungsrichtung eines motors

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EP1497578A1
EP1497578A1 EP03727186A EP03727186A EP1497578A1 EP 1497578 A1 EP1497578 A1 EP 1497578A1 EP 03727186 A EP03727186 A EP 03727186A EP 03727186 A EP03727186 A EP 03727186A EP 1497578 A1 EP1497578 A1 EP 1497578A1
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EP
European Patent Office
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motor
movement
signal
electric motor
sensor
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP03727186A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hans-Jürgen RENK
Klaus Henneberger
Martin Zimmermann
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.)
Schaeffler Buehl Verwaltungs GmbH
Original Assignee
LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG
LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG, LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH filed Critical LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG
Publication of EP1497578A1 publication Critical patent/EP1497578A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P1/00—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters
    • H02P1/16—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters
    • H02P1/18—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters for starting an individual dc motor
    • H02P1/22—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters for starting an individual dc motor in either direction of rotation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/26—Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms
    • F16H61/28—Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms with at least one movement of the final actuating mechanism being caused by a non-mechanical force, e.g. power-assisted
    • F16H61/32—Electric motors actuators or related electrical control means therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H59/00—Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/68—Inputs being a function of gearing status

Definitions

  • Motor in particular a switching or selector motor of a transmission actuator, and method for detecting the direction of movement of a motor
  • the present invention relates to a motor, in particular a switching or selector motor of a transmission actuator, and a method for detecting the
  • Direction of movement of a motor in particular an electric motor of a transmission actuator for selecting and / or shifting, in which at least one signal of the motor is detected.
  • a motor such as. B. a switching and / or selector motor of a gear actuator of an automated transmission
  • z. B. each recorded a frequency and a direction signal.
  • the detected signal can provide information about a short circuit on the ground cable, a short circuit on the phase or a cable break as well as the high level (approx. 8 volts) and the low level (approx. 4 volts).
  • a plausible but wrong signal e.g. B. by a changed contact resistance on a connector or the like.
  • B a changed contact resistance on a connector or the like.
  • the invention is based on the object of proposing a motor, in particular a switching or selection motor of a transmission actuator, and a method for determining the direction of movement of a motor, in particular an electric motor of a transmission actuator for selecting and / or shifting, so that an incorrect direction of movement of the Motor is avoided.
  • this object can be achieved by a method for determining the direction of movement of a motor, in particular an electric motor of a transmission actuator system for selecting and / or shifting, in which at least one signal of the motor is detected, with the direction of movement of the motor being determined by at least one signal the direction of energization is checked for plausibility.
  • a check of the direction of movement of z. B. electric motors or the like can be realized based on the direction of energization. This enables error detection to be expanded and accelerated considerably.
  • the fault detection is expanded such that, in particular in the case of a de-energized, stationary motor, a plausibility check is preferably carried out, in which the starting current is compared with the direction signal of a sensor of the electric motor. It can be checked whether the received direction signal after a certain time with a corresponding rotary movement of the electric motor for a predetermined time does not match the specified direction of energization. If this is the case, as a result of the error detection z. B. an output stage or the like preferably be switched off the gear actuator. Possible causes of errors can e.g. be the following:
  • a pulse width modulation signal (PWM signal) can with regard to its
  • the magnets or the pole pot of the motor may have been exchanged during manufacture; - The sensor used is defective, which is generated from the direction signal; and
  • the method according to the invention can be used in addition to the applications already mentioned, for example with a frequency signal and a direction signal, for B in motors with several sensors, in particular Hall sensors or the like, which deliver different frequency signals.
  • the direction can be determined from the sequence of the frequency levels.
  • the use of this variant of the method according to the invention is particularly advantageous for brushless motors.
  • a plausibility check of the starting current can be carried out with the frequency signals of the Hall sensors, starting from a de-energized, stationary motor. It can be checked whether the sensor edge received next does not match the specified direction of energization. If this is the case, the error detection can also result in e.g. B. a power amplifier or the like can be switched off.
  • the cause of a detected error can also be a defective sensor.
  • the very fast fault detection in the method according to the invention makes it possible to dispense with the otherwise additional short-circuit monitoring in an advantageous manner.
  • a variant of the invention can also provide that, similarly to a PT1 element or the like, the current supply is correspondingly compared with the changed position.
  • the object on which the invention is based can also be achieved by a motor, in particular a switching or selector motor of a transmission actuator, in particular for carrying out the proposed method, in which at least one device is provided for checking the plausibility of the direction of movement of the motor.
  • the motor according to the invention can preferably have at least one Hall sensor or the like as a sensor, the signals of which can be evaluated by the device in order to enable error detection in the direction of movement of the motor.

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Bestimmen der Bewegungsrichtung eines Motors, insbesondere eines Elektromotors einer Getriebeaktorik zum Wählen und/oder Schalten, vorgeschlagen, bei dem zumindest ein Signal des Motors erfasst wird, dadurch gekennzeichnet, dass durch das erfasste Signal die Bewegungsrichtung des Motors anhand der Bestromungsrichtung plausibilisiert wird. Ferner wird ein Motor, insbesondere ein Schalt- oder Wählmotor einer Getriebeaktorik, insbesondere zum Durchführen des Verfahrens, vorgeschlagen, bei dem zumindest eine Einrichtung zum Plausibilisieren der Bewegungsrichtung des Motors vorgesehen ist.

Description

Motor, insbesondere Schalt- oder Wählmotor einer Getriebeaktorik, und Verfahren zum Erfassen der Bewequnqsrichtunq eines Motors
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Motor, insbesondere einen Schalt- oder Wählmotor einer Getriebeaktorik, und ein Verfahren zum Erfassen der
Bewegungsrichtung eines Motors, insbesondere eines Elektromotors einer Getriebeaktorik zum Wählen und/oder Schalten, bei dem zumindest ein Signal des Motors erfasst wird.
)
Für das Bestimmen der Drehrichtung bzw. der Bewegungsrichtung bei einem Motor, wie z. B. einem Schalt- und/oder Wählmotor einer Getriebeaktorik eines automatisierten Getriebes, wird z. B. jeweils ein Frequenz- und ein Richtungssignal erfasst.
Das erfasste Signal kann Informationen über einen Kurzschluss an dem Massekabel, einen Kurzschluss an der Phase oder einen Kabelbruch sowie die High-Pegel (ca. 8 Volt) und den Low-Pegel (ca. 4 Volt) geben.
Ein plausibles aber falsches Signal, z. B. durch einen veränderten Übergangswiderstand an einem Stecker oder dgl., kann durch das bekannte Verfahren jedoch nicht erkannt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Motor, insbesondere einen Schalt- oder Wählmotor einer Getriebeaktorik, und ein Verfahren zum Bestimmen der Bewegungsrichtung eines Motors, insbesondere eines Elektromotors einer Getriebeaktorik zum Wählen und/oder Schalten, vorzuschlagen, sodass ein Erkennen einer falschen Bewegungsrichtung des Motors vermieden wird.
Diese Aufgabe kann verfahrensmäßig durch ein Verfahren zum Bestimmen der Bewegungsrichtung eines Motors, insbesondere eines Elektromotors einer Getriebeaktorik zum Wählen und/oder Schalten, gelöst werden, bei dem zumindest ein Signal des Motors erfasst wird, wobei durch zumindest ein erfasstes Signal die Bewegungsrichtung des Motors anhand der Bestromungsrichtung plausibilisiert wird. Auf diese Weise kann eine Überprüfung der Bewegungsrichtung von z. B. Elektromotoren oder dergleichen anhand der Bestromungsrichtung realisiert werden. Somit kann die Fehlererkennung erheblich erweitert und beschleunigt werden.
Im Rahmen einer vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, die Fehlererkennung derart zu erweitern, dass insbesondere bei einem unbestromten, stehenden Motor vorzugsweise eine Plausibilisierung durchgeführt, bei der der Anlaufstrom mit dem Richtungssignal eines Sensors des Elektromotors verglichen wird. Dabei wird kann überprüft werden, ob das empfangene Richtungssignal nach einer bestimmten Zeit mit entsprechender Drehbewegung des Elektromotors für eine vorbestimmte Zeit nicht mit der vorgegebenen Bestromungsrichtung übereinstimmt. Wenn dieser Fall vorliegt, kann als Folge der Fehlererkennung z. B. eine Endstufe oder dergleichen vorzugsweise der Getriebeaktorik abgeschaltet werden. Mögliche Fehlerursachen können z.B. folgende sein:
- ein Pulsweitenmodulations-Signal (PWM-Signal) kann hinsichtlich seiner
Verdrahtung vertauscht sein;
- die Magnete oder der Poltopf des Motors kann bei der Fertigung vertauscht worden sein; - der verwendete Sensor ist defekt, welches aus dem Richtungssignal generiert wird; und
- die Übergangswiderstände sind zu hoch z. B. bei verwendeten Steckkontakten.
Des weiteren kann gemäß einer nächsten Weiterbildung vorgesehen sein, dass das erfindungsgemäße Verfahren neben den bereits genannten Anwendungen beispielsweise mit einem Frequenz- und einem Richtungssignal andere Anwendungen möglich sind, z. B bei Motoren mit mehreren Sensoren, insbesondere Hallsensoren oder dgl., welche verschiedene Frequenzsignale liefern.
Bei diesen Anwendungen kann gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung die Richtung aus der Reihenfolge der Frequenzpegel ermittelt werden. Besonders vorteilhaft ist der Einsatz dieser Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens bei bürstenlosen Motoren. Im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann ausgehend von einem unbestromten, stehenden Motor eine Plausibilisierung des Anlaufstromes mit den Frequenzsignalen der Hallsensoren durchgeführt werden. Es kann dabei überprüft werden, ob die als nächstes empfangene Sensorflanke nicht mit der vorgegebenen Bestromungsrichtung übereinstimmt. Sollte dies der Fall sein, kann ebenfalls als Folge der Fehlererkennung z. B. eine Endstufe oder dergleichen abgeschaltet werden.
Die Ursache für einen erkannten Fehler kann neben einem verfälschten Signal- bzw. Frequenzpegel auch ein defekter Sensor sein. Durch die sehr schnelle Fehlererkennung bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, dass auf die sonst zusätzliche Kurzschlussüberwachung in vorteilhafter Weise verzichtet werden kann.
Es ist auch möglich, dass die genannten und auch andere Maßnahmen zur Plausibilisierung der Bewegungsrichtung des Motors beliebig miteinander kombiniert werden, um das erfindungsgemäße Verfahren weiter zu verbessern.
Beispielsweise kann eines Variante der Erfindung auch vorsehen, dass ähnlich wie ein PT1 -Glied oder dgl. die Bestromung mit der geänderten Position entsprechend verglichen wird.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe kann auch durch einen Motor, insbesondere einen Schalt- oder Wählmotor einer Getriebeaktorik, insbesondere zum Durchführen des vorgeschlagenen Verfahrens, gelöst werden, bei dem zumindest eine Einrichtung zum Plausibilisieren der Bewegungsrichtung des Motors vorgesehen ist.
Der erf indungsgemäße Motor kann vorzugsweise als Sensor zumindest einen Hallsensor oder dergleichen aufweisen, dessen Signale von der Einrichtung auswertbar sind, um eine Fehlererkennung bei der Bewegungsrichtung des Motors zu ermöglichen.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die mit der Anmeldung eingereichten Patentansprüche sind Formulierungsvorschläge ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Patentschutzes. Die Anmelderin behält sich vor, noch weitere, bisher nur in der Beschreibung und/oder Zeichnungen offenbarte Merkmalskombinationen zu beanspruchen.
In Unteransprüchen verwendete Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin; sie sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmalskombinationen der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen.
Da die Gegenstände der Unteransprüche im Hinblick auf den Stand der Technik am Prioritätstag eigene und unabhängige Erfindungen bilden können, behält die Anmelderin sich vor, sie zum Gegenstand unabhängiger Ansprüche oder Teilungserklärungen zu machen. Sie können weiterhin auch selbständige Erfindungen enthalten, die eine von den Gegenständen der vorhergehenden Unteransprüche unabhängige Gestaltung aufweisen.
Die Ausführungsbeispiele sind nicht als Einschränkung der Erfindung zu verstehen. Vielmehr sind im Rahmen der vorliegenden Offenbarung zahlreiche Abänderungen und Modifikationen möglich, insbesondere solche Varianten, Elemente und Kombinationen und/oder Materialien, die zum Beispiel durch Kombination oder Abwandlung von einzelnen in Verbindung mit den in der allgemeinen Beschreibung und Ausführungsformen sowie den Ansprüchen beschriebenen und in den Zeichnungen enthaltenen Merkmalen bzw. Elementen oder Verfahrensschritten für den Fachmann im Hinblick auf die Lösung der Aufgabe entnehmbar sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Gegenstand oder zu neuen Verfahrensschritten bzw. Verfahrensschrittfolgen führen, auch soweit sie Herstell-, Prüf- und Arbeitsverfahren betreffen.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Bestimmen der Bewegungsrichtung eines Motors, insbesondere eines Elektromotors einer Getriebeaktorik zum Wählen und/oder Schalten, bei dem zumindest ein Signal des Motors erfasst wird, dadurch gekennzeichnet, dass durch zumindest ein erfasstes Signal die Bewegungsrichtung des Motors anhand der Bestromungsrichtung plausibilisiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass bei einem unbestromten, stehenden Elektromotor der Anlaufstrom mit dem Richtungs-Signal eines Sensors verglichen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn das erfasste Richtungs-Signal für ein festgelegtes Zeitintervall nicht mit der vorgegebenen Bestromungsrichtung des Elektromotors übereinstimmt, ein Fehler bezüglich der
Bewegungsrichtung erkannt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei Vorliegen eines Fehlers zumindest eine Endstufe der Getriebeaktorik abgeschaltet wird.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem bürstenlosen Elektromotor zum Erfassen verschiedener Frequenzsignale von mehreren Sensoren die Bewegungsrichtung aus der Reihenfolge der Frequenzpegel ermittelt wird.
6. Verfahren nach Anspruch nach 5, dadurch gekennzeichnet, dass ausgehend von einem unbestromten, stehenden Elektromotor eine Plausibilisierung des Anlaufstromes mit den Frequenz-Signalen der Sensoren durchgeführt wird. -
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass geprüft wird, ob die als nächstes empfangene Signalflanke nicht mit der vorgegebenen Bestromungsrichtung übereinstimmt.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei nicht übereinstimmender Signalflanke ein Fehler bezüglich der Bewegungsrichtung erkannt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Fehlererkennung zumindest eine Endstufe der Getriebeaktorik abgeschaltet wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass als Sensor zumindest ein Hallsensor verwendet wird.
11. Motor, insbesondere Schalt- oder Wählmotor einer Getriebeaktorik, insbesondere zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Einrichtung zum Plausibilisieren der Bewegungsrichtung des Motors vorgesehen ist.
12. Motor nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass als Sensor zumindest ein Hallsensor vorgesehen ist, dessen Signale von der Einrichtung auswertbar sind.
EP03727186A 2002-04-10 2003-04-10 Motor, insbesondere schalt-oder wahlmotor einer getriebeaktorik, und verfahren zum erfassen der bewegungsrichtung eines motors Withdrawn EP1497578A1 (de)

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DE10252409 2002-11-12
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