ES2248345T3 - Procedimiento para determinar la posicion de un elemento arrastrado por el eje de un motor de corriente continua. - Google Patents
Procedimiento para determinar la posicion de un elemento arrastrado por el eje de un motor de corriente continua.Info
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Abstract
Procedimiento para determinar la posición de un elemento accionado por un árbol de transmisión de un motor de corriente continua en un segmento predeterminado de movimiento entre dos posiciones de bloqueo mediante la evaluación de las ondulaciones de corriente contenidas en la señal de corriente del inducido, en el que se realiza una normalización respecto a la posición de bloqueo en caso de un movimiento del elemento accionado a una posición de bloqueo, caracterizado por un control del motor de corriente continua para llevar el elemento accionado a la posición de bloqueo en caso de existir una señal para extraer el elemento accionado de una posición de bloqueo, y por una normalización por parte del sistema con respecto a la posición actual de bloqueo si el elemento accionado se encuentra en su posición de bloqueo, según la determinación, antes de que se controle el motor de corriente continua, para extraer el elemento móvil de la posición de bloqueo en correspondencia con la señal existente.
Description
Procedimiento para determinar la posición de un
elemento arrastrado por el eje de un motor de corriente
continua.
La invención se refiere a un procedimiento para
determinar la posición de un elemento accionado por un árbol de
transmisión de un motor de corriente continua, en un segmento
predeterminado del movimiento entre dos posiciones de bloqueo
mediante la evaluación de las ondulaciones de corriente contenidas
en la señal de la corriente del inducido.
La señal de corriente del inducido de un motor de
corriente continua comprende una denominada componente continua, así
como una componente alterna superpuesta a la corriente continua. La
componente alterna se origina cuando el motor de corriente continua
es accionado como resultado de la acción combinada del imán (campo),
del arrollamiento del inducido y del conmutador del motor de
corriente continua. Esto se expresa en una variación de corta
duración de la tensión inducida, lo que produce la ondulación de la
señal de corriente del inducido. Los picos de corriente, contenidos
en la señal de corriente del inducido que surgen de la forma
descrita, llamados a continuación ondulaciones de corriente, se
producen al girar el inducido, y tienen una frecuencia que
corresponde a la cantidad de delgas del colector. Por ejemplo, si el
inducido presenta 10 delgas de colector, se reconocerán en
correspondencia 10 ondulaciones de corriente en la señal de
corriente del inducido. Por lo tanto, un recuento de las
ondulaciones de corriente puede dar información sobre la posición
actual de giro del inducido del motor de corriente continua y, por
consiguiente, respecto al elemento accionado dentro de su segmento
predeterminado de movimiento. Con este fin se digitaliza la señal
análoga de corriente del inducido para poder realizar un
correspondiente recuento.
Dado que se conoce previamente cuántas
ondulaciones de corriente tiene que girar el motor de corriente
continua hasta recorrer el segmento entre las dos posiciones de
bloqueo que delimitan el segmento de movimiento, se puede determinar
la posición del elemento accionado mediante el recuento de las
ondulaciones de corriente. Este tipo de procedimiento se usa, por
ejemplo, en el sector automovilístico para controlar un mecanismo
regulador, como los que están previstos, por ejemplo, para
elevalunas y/o techos deslizantes. Un elemento esencial en el
registro de la posición, por ejemplo, de la luna es el mismo que
para el cierre de ésta, en el que se puede desconectar el sistema
protector de sujeción. Este tipo de desconexión es necesaria para
que se pueda llevar por completo la luna hasta su bloqueo superior y
hasta las juntas allí previstas, sin que se desconecte el motor
debido a la elevada carga. En el caso de un recuento erróneo de las
ondulaciones de corriente para determinar la posición de la luna
puede suceder que el sistema protector de sujeción se desconecte
demasiado pronto o demasiado tarde.
Para aumentar la determinación de la exactitud de
la posición del elemento móvil, por ejemplo, una luna de un
vehículo, se realiza una normalización o renormalización por parte
del sistema si la ventanilla ha sido llevada a su posición superior
de bloqueo, ya que se produce una coincidencia verdadera de la
posición real de la luna y la posición de bloqueo definida
mecánicamente. Mediante esta renormalización, el contador de las
ondulaciones de corriente se pone nuevamente a cero para impedir una
adición de errores durante un período de tiempo más largo.
Por el documento US5483135 se conoce un
procedimiento para controlar una ventanilla de vehículo, regulable
por motor eléctrico, en el que un contador de posición registra,
mediante el recuento de las señales incrementales de un elemento de
efecto Hall, la respectiva posición de la ventanilla durante una
operación de regulación. Adicionalmente se mide con un dispositivo
de control la corriente del motor de transmisión. Cuando esta
corriente del motor indica la entrada de la ventanilla en su
posición de bloqueo superior o inferior, se desconecta el motor y el
contador de posición, independientemente de su valor actual, regresa
al valor de la posición real de bloqueo.
Mediante el documento DE19619971A1 se da a
conocer un dispositivo para el accionamiento de un techo deslizante
o ventanilla de vehículo, regulables por motor eléctrico, en el que
se registra la posición de esta unidad mediante el recuento de las
ondulaciones de corriente del motor de transmisión conmutado. Para
la normalización de la posición cero del mecanismo regulador se usa
en este dispositivo una variación única de corriente que se produce
en una posición conocida predeterminada del elemento accionado. Esta
normalización se realiza siempre que el elemento accionado pasa esta
posición determinada durante una operación de regulación y se
reconoce la correspondiente variación de corriente.
Incluso si mediante este tipo de medidas de
renormalización se puede realizar básicamente una determinación
exacta de la posición del elemento accionado durante un período de
tiempo más largo, esta renormalización es, sin embargo, insuficiente
si en el intervalo de tiempo en el que el elemento accionado se
encuentra en su posición de bloqueo, éste se mueve sin un
funcionamiento del motor de corriente continua. Este caso se da por
ejemplo en aquellos usos en los que para accionar el elemento
accionado están insertados, entre el motor de corriente continua y
el elemento móvil, elementos mecánicos de transmisión, como sucede
en el caso de dispositivos reguladores para accionar las lunas de
las ventanillas de un vehículo. Si esta ventanilla permanece durante
un espacio determinado de tiempo cerrada en su posición superior de
bloqueo, se afloja el mecanismo elevador de la ventanilla algunos
milímetros, especialmente debido a las vibraciones que ocurren como
resultado del funcionamiento del vehículo. Este tipo de movimiento
de la luna, no provocado por un funcionamiento del motor de
corriente continua, causa que la posición de la luna sea registrada
incorrectamente al funcionar, ya que la posición real de la luna,
según se supone por parte del sistema, no se encuentra en la
posición superior de bloqueo durante la normalización.
Partiendo del estado de la técnica expuesto, la
invención tiene el objetivo de seguir desarrollando un procedimiento
del tipo mencionado al inicio, de modo que sea posible determinar
con seguridad la posición del elemento accionado incluso cuando éste
se ha movido fuera de su posición de bloqueo sin ser reconocido por
el sistema.
Según la invención, este objetivo se consigue
mediante un procedimiento del tipo mencionado al inicio, en que el
está previsto un control del motor de corriente continua para llevar
el elemento accionado a la posición de bloqueo en caso de existir
una señal para extraer el elemento accionado de una posición de
bloqueo, y una normalización por parte del sistema, respecto a la
posición actual de bloqueo, cuando el elemento accionado se
encuentra en su posición de bloqueo, antes de que se controle el
motor de corriente continua para extraer el elemento móvil de la
posición de bloqueo, en correspondencia con la señal existente.
En el procedimiento según la invención, se
controla primero el motor de corriente continua para evitar una
determinación falsa de la posición de la luna en caso de una salida,
deseada por el usuario, del elemento accionado de su posición de
bloqueo para llevar primero el elemento accionado a su posición de
bloqueo. Cuando está garantizado que el elemento accionado se
encuentra (nuevamente) en su posición de bloqueo, de modo que la
posición real del elemento accionado equivale a la posición
verdadera de bloqueo, se realiza una (re)normalización por
parte del sistema. Sólo cuando finaliza esta normalización se
controla el motor de corriente continua para la salida del elemento
accionado de su posición de bloqueo. El registro de la posición
contrasta, de esta forma, con el comienzo de la salida del elemento
accionado de su posición de bloqueo nuevamente respecto al segmento
posible de movimiento del elemento accionado. Por tanto, el registro
siguiente de la posición del elemento móvil está libre no sólo de
errores de movimientos anteriores, sino también de errores de
normalización debido a movimientos del elemento accionado,
realizados pero no detectados, entre el movimiento registrado de
entrada del elemento accionado en su posición de bloqueo y la salida
deseada.
Se puede detectar que el elemento accionado se
encuentra completamente en su posición de bloqueo mediante una
evaluación de la carga que actúa en contra del movimiento del motor
de corriente continua. Además, puede estar previsto que el motor de
corriente continua esté controlado durante un espacio predeterminado
de tiempo para colocar el elemento accionado (de nuevo) en la
posición de bloqueo.
En un ejemplo de realización preferida se
controla el motor de corriente continua para poner el elemento
accionado en la posición de bloqueo hasta que en la señal de
corriente del inducido del motor de corriente continua ya no se
detecte ninguna ondulación de corriente. Si ya no se detecta ninguna
ondulación de corriente, el motor de corriente continua ya no se
mueve a pesar del control, situación que se produce cuando el
elemento accionado ha sido llevado a la posición de bloqueo y, por
tanto, está actuando en contra de su tope final. Para aumentar la
seguridad, el motor de corriente continua puede no obstante que se
controle por un intervalo predeterminado de tiempo para llevar el
elemento accionado a la posición de bloqueo.
El procedimiento según la invención es adecuado
para mecanismos reguladores en vehículos, por ejemplo para el
accionamiento de lunas, techos deslizantes y/o asientos. El
procedimiento según la invención es especialmente adecuado para el
accionamiento de un dispositivo regulador configurado como
elevalunas, ya que mediante éste aumenta claramente la seguridad
respecto a una determinación exacta del punto, en el que se puede
desconectar el sistema de protección de sujeción al cerrarse la
luna.
En la figura 1 se muestra a modo de ejemplo la
señal análoga de ondulación del motor de corriente continua de este
dispositivo regulador configurado como elevalunas. La ventanilla ha
sido llevada primero a su posición superior de bloqueo y ha
permanecido en esta posición durante un tiempo determinado. Por lo
tanto, la señal análoga de corriente del inducido comienza en el
nivel cero. En el momento t_{1} el sistema reconoce que el usuario
quiere abrir de nuevo la ventanilla. El motor de corriente continua
del dispositivo regulador se controla en el momento t_{1} de modo
que mediante éste se lleva la ventanilla a su posición de bloqueo.
Un giro del inducido del motor de corriente continua es reconocido
mediante la detección de varias ondulaciones de corriente. En el
momento t_{2} se ha comprobado que el motor de corriente continua,
su inducido, ya no gira debido a la falta de ondulaciones de
corriente. Para la seguridad, en este ejemplo de realización la
corriente continua no obstante se controla aún durante un intervalo
predeterminado de tiempo, aquí 50 ms, en esta dirección. A
continuación se realiza una (re)normalización del sistema, de
modo que en el siguiente control del motor de corriente continua
para extraer verdaderamente la luna de su posición de bloqueo se
puede realizar un recuento de las ondulaciones de corriente,
partiendo de una posición real del elevalunas que coincide con la
posición de bloqueo. El momento de conmutación del motor de
corriente continua tiene lugar en el momento identificado con
t_{3} en el diagrama. La duración total de la renormalización
hasta el comienzo de la salida de la luna de su posición de bloqueo
es en el ejemplo de la realización representada de 160 ms, un
intervalo de tiempo que el usuario no puede percibir como
retraso.
Claims (5)
1. Procedimiento para determinar la posición de
un elemento accionado por un árbol de transmisión de un motor de
corriente continua en un segmento predeterminado de movimiento entre
dos posiciones de bloqueo mediante la evaluación de las ondulaciones
de corriente contenidas en la señal de corriente del inducido, en el
que se realiza una normalización respecto a la posición de bloqueo
en caso de un movimiento del elemento accionado a una posición de
bloqueo, caracterizado por un control del motor de corriente
continua para llevar el elemento accionado a la posición de bloqueo
en caso de existir una señal para extraer el elemento accionado de
una posición de bloqueo, y por una normalización por parte del
sistema con respecto a la posición actual de bloqueo si el elemento
accionado se encuentra en su posición de bloqueo, según la
determinación, antes de que se controle el motor de corriente
continua, para extraer el elemento móvil de la posición de bloqueo
en correspondencia con la señal existente.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque el motor de corriente continua se
controla para llevar el elemento accionado a la posición de bloqueo
más allá de un intervalo predeterminado de tiempo.
3. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque el motor de corriente continua se
controla para llevar el elemento accionado a la posición de bloqueo,
hasta que ya no se detecten más ondulaciones de corriente en la
señal de ondulación de corriente.
4. Procedimiento según la reivindicación 3,
caracterizado porque antes del control del motor de corriente
continua para extraer el elemento accionado de la posición de
bloqueo, el motor de corriente continua se sigue controlando más
allá de un intervalo predeterminado de tiempo para llevar el
elemento accionado a la posición de bloqueo.
5. Uso del procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 4 en el marco de un registro de la posición de
un elemento accionado mediante un dispositivo regulador en un
vehículo, por ejemplo una luna, un techo deslizante o un
asiento.
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