WO2009000576A2 - Method and device for detecting the rotation direction of a drive unit - Google Patents

Method and device for detecting the rotation direction of a drive unit Download PDF

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WO2009000576A2
WO2009000576A2 PCT/EP2008/055174 EP2008055174W WO2009000576A2 WO 2009000576 A2 WO2009000576 A2 WO 2009000576A2 EP 2008055174 W EP2008055174 W EP 2008055174W WO 2009000576 A2 WO2009000576 A2 WO 2009000576A2
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Definitions

  • the invention is based on a method and a device for rotational direction recognition according to the preamble of the independent claims.
  • EP 0 603 506 Bl a method for determining the position of an electric drive has become known which, for example, electrically actuates an adjustable part in the motor vehicle.
  • an electric motor is operated such that the direction of rotation of the electric motor can be switched.
  • the position of the electrically driven part of the time interval of pulse edges of an incremental signal is analyzed after switching off the drive motor.
  • the time interval to the switch-off time is measured and compared with a predetermined measure.
  • the distinction between a reversing process of the electric motor and a discharge process may be subject to errors, in particular if the electric motor rotates slightly when it comes to rest under load.
  • the inventive method and apparatus according to the features of the independent claims have the advantage that in addition to the one incremental sensor signal, the successive changes of direction of the electric motor can be detected reliably by the use of the current state signal of the electric motor.
  • This has the decisive advantage that, on the one hand, only a single incremental sensor signal is required for reliable position detection or rotation direction detection, and the outlay for the current measurement can be kept very low on account of the merely qualitative evaluation.
  • the transit time between the flanks of the incremental sensor signal can also be measured, whereby the time segments during a constant motor current state can be compared with empirical values in order to additionally secure the evaluation of the direction of rotation.
  • the times between the edge changes can be determined particularly favorably by a moving averaging.
  • the times between the edge changes of the incremental transmitter signal can be advantageously compared with previously determined times between the edge changes at a maximum speed of the electric motor. As a result, it can be reliably detected whether the electric motor is decelerated, accelerated or has assumed its normal operating state. Furthermore, in addition, the number of edge changes of the incremental sensor signal can be counted after the turn-off time, which is detected by a change of the current state signal. The number of edge changes can also be compared with an empirical value, which is typical for a reversing operation of the electric motor, for example.
  • the voltage between the two terminals of the electric motor is measured and evaluated, in particular, even when the electric motor is still a motor current can be measured, the sign for determining the
  • Direction of rotation can be used. It is particularly favorable if the tapped-off voltage signal in the evaluation unit is fed to an amplifier circuit, since then very small currents can also be detected which flow through the contact resistances of the switches when the electric motor is switched off. This has the advantage that can be dispensed with by the use of the contact resistance of the switch to a separate current measuring shunt, whereby the power loss is reduced, and the complete battery voltage for operating the electric motor is available. As a result of this direct tapping of the voltage signal at the motor contact terminals, the installation space on the printed circuit board is also significantly reduced compared to the current shunt measurement and the relatively expensive shunt is saved. It is particularly advantageous to realize the amplifier circuit as an integral part of a microcontroller, since this is at the same time necessary for determining the position of the part to be adjusted, and possibly for an anti-trap function.
  • the signal is digitized at the output of the amplifier circuit, which is a measure of the motor current. Since no exact analog measurement signal of the motor current is necessary, it does not matter that the contact resistances of the switch may be subject to certain fluctuations.
  • the amplifier circuit is assigned the three motor current states -1, 0 and +1 as a digitized signal. This can be achieved, for example, by dividing the output voltage of the amplifier voltage into different regions to which the corresponding current state is assigned. Due to the - A -
  • the amplifier circuit can be dimensioned so that it delivers an amplified signal at high currents, for example greater than +/- 0.5 amperes. whereby the amplifier circuit can be sensitized to the detection of small motor currents.
  • a signal generator is arranged on the armature shaft of the electric motor, the signal of which is detected by a housing-mounted signal sensor.
  • the signal generator is designed, for example, as a multipole magnetic ring.
  • the use of the direction of rotation determination according to the invention in a device for operating an electric motor, which is controlled by relay switches.
  • the amplifier circuit at the motor connection terminals can be integrated directly into the control electronics of the electric motor. Together with the incremental sensor signal can thus achieve a clear characterization of the rotational movement of an electric motor. If the electric motor drives a part to be adjusted, the position of the part can be precisely detected at any time by the method according to the invention and thereby also a jamming protection function can be realized in which, in the case of an obstacle, the part to be adjusted is reversed or stopped in the direction of rotation.
  • the method according to the invention for determining the direction of rotation is also particularly suitable for the use of a central control device, which activates a plurality of electric motors, for example in the motor vehicle.
  • FIG. 1 shows a device according to the invention for detecting the direction of rotation
  • Figure 2 schematically shows the inventive method for determining a
  • Figure 3 is an illustration of the startup and shutdown behavior of the drive unit
  • Figure 4 is an illustration of a reversing process of the drive unit.
  • FIG. 1 shows a device according to the invention for operating an electric motor 12 is shown, which is operated with a voltage source 14, which is formed for example as a battery 16.
  • the voltage source 14 is connected via switches 20 to the electric motor 12, so that by driving the switch 20, the direction of rotation of the electric motor 12 can be reversed.
  • the switches 20 are arranged in a relay 18, and will be actuated via a control signal 22 of a control unit 24.
  • the control signals 22 are generated, for example, by actuating a control button, not shown. If, for example, the left upper relay switch 26 and the right lower relay switch 27 are closed, a motor current 30 flows from the motor terminal 32 marked with + to the motor terminal 34 marked with. If, on the other hand, the switches are closed on the bottom left 28 and 29 on the top right, a motor current flows 30 in the opposite direction from - (34) to + (32). If the electric motor 12 is to be stopped, the relay switches 27 and 28 are closed, so that both motor connection terminals 32, 34 are grounded. If the relay switches 28, 27 closed (dashed lines in Fig.
  • the electric motor 12 is no longer energized from the outside, however, currents are further induced by the inertia of the electric motor 12 for a certain time, via contact resistances 72 of the closed switch contacts 74 of Drain switch 20.
  • an evaluation unit 40 which is an e- Tapping lektwitzs voltage signal 42, which rests between the motor terminals 32, 34.
  • the evaluation unit 40 has an amplifier circuit 44, which amplifies the tapped voltage signal 42, for example according to FIG. In this case, the amplifier circuit 44 may be formed as part of a microcontroller 46.
  • the amplifier circuit 44 supplies an output signal 48, which enables a determination of a current state signal 50.
  • a speed sensor 52 is rotatably mounted on the electric motor 12, which together with a stationary signal sensor 54, an incremental sensor signal 56 for the speed, or rotational speed delivers.
  • the speed sensor may in particular be formed as a magnetic pole ring 53, which cooperates with a magnetic Hall sensor 55. If this incremental sensor signal 56 is evaluated together with the current state signal 50, this can clearly determine the position of a part 62 of an adjustment drive 64 to be adjusted.
  • the evaluation unit 40 can also be designed as anti-pinch protection electronics 60 which are used during anti-pinch protection
  • the switches 20 are designed as transistors or MOSFETs or in some other way, the transition resistances 72 of which are also detected by means of the amplifier circuit 44 for determining the current direction.
  • the time profile 31 of the motor current 30 is shown in the upper half of the picture and the time profile 47 of the output signal 48 is shown in the lower half of the picture
  • Amplifier circuit 44 is shown. If, for example, at the time To the electric motor 12, which was previously in the normal driving state, switched off by the two (relay) switches 28 and 27 are closed, thereafter the motor current 30 drops from a normal operating current within a certain period of time 76th until it reaches the value about 0.0 ampere. For a motor current above predeterminable thresholds of, for example, +0.5 ampere or below -0.5 ampere, the amplifier circuit 44 provides a value 78 as an output signal 48 which is either at approximately 5 volts or 0 volts. In this case, the amplifier circuit 44 is in the saturation region.
  • the amplifier circuit 44 wherein the output signal 48, starting from 5 volts or 0 volts approaches an average value of about 2.5 volts, which corresponds to a current state of 0 amps.
  • the value range of the output signal 48 can be divided into a middle, an upper and a lower range 80, 82, 84, to which a digital StromSullivanssig- signal 50 with the values 0, +1, -1 can be assigned.
  • Fig. 3 the on and off behavior of the electric motor 12 is shown, wherein on the x-axis, the time scale t is shown, and on the y-axis, the measured value 51 for the motor current (dotted curve), the incremental sensor signal 56 (solid Curve) and a direction of rotation signal 86 (dashed curve) is shown.
  • the electric motor 12 is turned on, whereby the current state signal 50 assigned to the signal of the motor current 51 changes from 0 to -1, which corresponds to a motor current in a specific direction.
  • the incremental sensor signal 56 forms a rapid sequence of edge changes 88, which takes place after a short start-up phase in approximately the same time intervals.
  • the electric motor 12 is turned off, whereby in this a motor current is induced in the opposite direction, which is recognizable by the change of the current state signal 50 from -1 to 1.
  • the electric motor 12 continues to run after switching off, so that even after the switch-off time 90 there is still an edge change 91 of the incremental sensor signal 56.
  • the edge changes 91 after the switch-off time 90 of the electric motor 12 can be unambiguously assigned to the tracking of the electric motor 12 in the same direction.
  • This edge change 92 can be recognized as a return of the electric motor 12 due to the two-time change of the current state signal 50, whereby the direction of rotation signal 86 with the edge change 92 indicates a change in direction of rotation, for example, from left (I) to right (r) as a result of the signal evaluation.
  • the edge changes 91, 92 to a change in the current state signal 56, the current direction of rotation of the electric motor 12 can be reliably determined.
  • a reversing process of an electric motor 12 is shown with an enlarged time scale t.
  • the time interval 94 between the edge change 88 of the incremental sensor signal 56 increases first and then decreases again until the time interval 94 approximately reaches the value before the changeover point 93.
  • the evaluation unit 40 recognizes the reversing process of the electric motor 12 from the fact that after a single power state change from -1 to +1 additionally the time interval 94 between the edge changes 88 is taken into account.
  • the time interval 94 between edge change 88 is measured, for example, by means of a moving averaging, so that it is recognized in FIG.
  • the time interval 95 between two edge changes is shorter than the time interval of the directly preceding interval 96 see with the edge change 97 between the two time intervals 95 and 96, the direction of movement of the electric motor has changed, which is represented by the change of the direction of rotation signal 86 from (I) to (r).
  • the time interval 94, 95, 96 (time intervals) can be compared with a previously determined and stored value at a maximum speed. This can be identified when the electric motor has returned to its normal operating state with its target speed.
  • it can be empirically determined beforehand how many edge changes 88 occur after the changeover point 93 of the reversing process in the normal operating state. With a single change of the current state signal 50, this number can be compared with the current number of edge changes. Let 88 be compared, so as to check the presence of a reversing operation of the electric motor 12.
  • the changes in the current state signal 50 can be combined with various evaluation methods of the incremental sensor signal 56, the edge change of which can be counted and their interval lengths compared with one another and / or with stored values.
  • the evaluation method is independent of the determination of the digital current state signal 50, which can also be obtained, for example, by means of a direct motor current measurement or estimation.
  • the evaluation unit 40 may be combined with the control electronics 24 of the electric motor 12 or may be formed as a separate component, preferably on a printed circuit board.
  • the device 10 for operating the electric motor 12 can be arranged locally directly directly at the electric motor 12 or in a central control unit.
  • the inventive method and the corresponding device 10 are particularly suitable for the realization of a position detection and / or an anti-trap for comfort drives in the motor vehicle, such as windows, sunroof or
  • the method of detecting the direction of rotation can also be used for rotary drives, such as blowers or pumps.

Abstract

The invention relates to a method and a device for detecting the rotation direction of a drive unit, especially of an adjustment drive (64) in a motor vehicle. Said device comprises a motor (12) the rotation direction of which can be reversed by means of switches (20). The speed of the motor (12) is detected by means of at least one incremental sensor signal (56) and is supplied to an evaluation unit (40), a digitized motor current state signal attributing the current motor current to the states -1, 0, +1 being used to evaluate the rotation direction.

Description

Beschreibung description
Titel Verfahren und Vorrichtung zur Drehrichtungserkennung einer AntriebseinheitTitle Method and device for detecting the direction of rotation of a drive unit
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren und einer Vorrichtung zur Drehrich- tungserkennung nach der Gattung der unabhängigen Ansprüche.The invention is based on a method and a device for rotational direction recognition according to the preamble of the independent claims.
Mit der EP 0 603 506 Bl ist ein Verfahren zur Lagebestimmung eines elektrischen Antriebs bekannt geworden, der beispielsweise ein verstellbares Teil im Kraftfahrzeug elektrisch betätigt. Dabei wird ein Elektromotor derart betrieben, dass die Drehrichtung des Elektromotors umschaltbar ist.With EP 0 603 506 Bl a method for determining the position of an electric drive has become known which, for example, electrically actuates an adjustable part in the motor vehicle. In this case, an electric motor is operated such that the direction of rotation of the electric motor can be switched.
Zur Lagebestimmung des elektrisch angetriebenen Teils wird nach dem Abschalten des Antriebsmotors der zeitliche Abstand von Impulsflanken eines inkremen- talen Signals analysiert. Hierzu wird insbesondere der zeitliche Abstand zum Ab- schaltzeitpunkt gemessen und mit einem vorgegebenen Maß verglichen. Bei einer solchen Vorrichtung ist die Unterscheidung zwischen einem Reversiervor- gang des Elektromotors und einem Auslaufvorgang unter Umständen fehlerbehaftet, insbesondere wenn sich der Elektromotor beim Auslaufen unter Last geringfügig zurückdreht.To determine the position of the electrically driven part of the time interval of pulse edges of an incremental signal is analyzed after switching off the drive motor. For this purpose, in particular the time interval to the switch-off time is measured and compared with a predetermined measure. In such a device, the distinction between a reversing process of the electric motor and a discharge process may be subject to errors, in particular if the electric motor rotates slightly when it comes to rest under load.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung nach den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche haben demgegenüber den Vorteil, dass durch die Verwendung des Stromzustandsignals des Elektromotors zusätzlich zu dem einen inkrementalen Sensorsignal die aufeinander abfolgenden Drehrichtungswechsel des Elektromotors zuverlässiger erkannt werden können. Hierzu ist eine qualitative Aussage über die Motorstromrichtung ausreichend, so dass dem Motorstrom ein digitalisiertes Signal zugeordnet werden kann, das der Stromrichtung -1 oder +1, beziehungsweise einen Motorstrom von näherungs- weise =0 entspricht. Dies hat den entscheidenden Vorteil, dass einerseits nur ein einziges inkrementales Sensorsignal für eine zuverlässige Lage-, beziehungsweise Drehrichtungserkennung notwendig ist und der Aufwand für die Strommessung aufgrund der lediglich qualitativen Auswertung sehr gering gehalten werden kann.The inventive method and apparatus according to the features of the independent claims have the advantage that in addition to the one incremental sensor signal, the successive changes of direction of the electric motor can be detected reliably by the use of the current state signal of the electric motor. For this purpose, a qualitative statement about the motor current direction is sufficient, so that the motor current can be assigned a digitized signal which corresponds to the current direction -1 or +1, or a motor current of approx. wisely = 0. This has the decisive advantage that, on the one hand, only a single incremental sensor signal is required for reliable position detection or rotation direction detection, and the outlay for the current measurement can be kept very low on account of the merely qualitative evaluation.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen ausgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der in den unabhängigen Ansprüchen angegebenen Merkmale möglich. Da beim Abschalten des Elektromotors in diesem ein Motorstrom in entgegengesetzter Richtung induziert wird, kann ein erster Wechsel des Stromzustandsignals dem Abschaltzeitpunkt des Elektromotors zugeordnet werden.By the measures set forth in the dependent claims advantageous refinements and improvements of the features specified in the independent claims are possible. Since a motor current is induced in the opposite direction when switching off the electric motor in this, a first change of the current state signal can be assigned to the switch-off of the electric motor.
Kommt es anschließend zu einem zweiten Wechsel der Stromrichtung, was durch einen Wechsel des digitalisierten Stromzustandsignals gemessen wird, ist dies ein Hinweis darauf, dass der Motor nach dem Abschalten zurückdreht. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn ein Fensterheberantrieb beim Heben der Scheibe abgeschaltet wird.If there is a second change in the current direction, which is measured by a change in the digitized current state signal, this is an indication that the motor is turning back after switching off. This is the case, for example, when a window lift drive is switched off when lifting the disc.
Zusätzlich kann in Abhängigkeit eines Wechsel des Motorzustandsignals auch die Laufzeit zwischen den Flanken des inkrementalen Sensorsignals gemessen werden, wodurch die Zeitabschnitte während eines konstanten Motorstromzu- standes mit empirischen Werten verglichen werden können, um die Auswertung der Drehrichtung zusätzlich abzusichern. Dabei können die Zeiten zwischen den Flankenwechsel besonders günstig durch eine gleitende Mittelwertbildung ermittelt werden.In addition, depending on a change in the engine state signal, the transit time between the flanks of the incremental sensor signal can also be measured, whereby the time segments during a constant motor current state can be compared with empirical values in order to additionally secure the evaluation of the direction of rotation. In this case, the times between the edge changes can be determined particularly favorably by a moving averaging.
Um einen Reversiervorgang des Elektromotors zuverlässiger zu erkennen, können die Zeiten zwischen den Flankenwechseln des inkrementalen Sendersignals vorteilhaft mit zuvor ermittelten Zeiten zwischen den Flankenwechseln bei einer maximalen Drehzahl des Elektromotors verglichen werden. Dadurch kann zuverlässig erkannt werden, ob der Elektromotor abgebremst wird, beschleunigt wird oder seinen normalen Betriebszustand eingenommen hat. Des Weiteren kann zusätzlich die Anzahl der Flankenwechsel des inkrementalen Sensorsignals nach dem Abschaltzeitpunkt gezählt werden, der durch einen Wechsel des Stromzustandsignals erkannt wird. Die Anzahl der Flankenwechsel kann ebenfalls mit einem empirischen Wert verglichen werden, der beispielswei- se typisch für einen Reversiervorgang des Elektromotors ist.To more reliably detect a reversing operation of the electric motor, the times between the edge changes of the incremental transmitter signal can be advantageously compared with previously determined times between the edge changes at a maximum speed of the electric motor. As a result, it can be reliably detected whether the electric motor is decelerated, accelerated or has assumed its normal operating state. Furthermore, in addition, the number of edge changes of the incremental sensor signal can be counted after the turn-off time, which is detected by a change of the current state signal. The number of edge changes can also be compared with an empirical value, which is typical for a reversing operation of the electric motor, for example.
Zur Generierung des Stromzustandssignals wird beispielsweise die Spannung zwischen den beiden Anschlussklemmen des Elektromotors gemessen und ausgewertet, wobei insbesondere auch bei abgeschaltetem Elektromotor noch ein Motorstrom gemessen werden kann, dessen Vorzeichen zur Bestimmung derTo generate the current state signal, for example, the voltage between the two terminals of the electric motor is measured and evaluated, in particular, even when the electric motor is still a motor current can be measured, the sign for determining the
Drehrichtung herangezogen werden kann. Besonders günstig ist es, wenn das abgegriffene Spannungssignal in der Auswerteeinheit einer Verstärkerschaltung zugeführt wird, da dann auch noch sehr kleine Ströme erfasst werden können, die bei abgeschaltetem Elektromotor durch die Kontaktwiderstände der Schalter fließen. Dies hat den Vorteil, dass durch die Nutzung der Übergangswiderstände des Schalters auf ein separates Strommess-Shunt verzichtet werden kann, wodurch die Verlustleistung reduziert wird, und die komplette Batteriespannung zum Betreiben des Elektromotors zur Verfügung steht. Durch diesen direkten Abgriff des Spannungssignals an den Motorkontaktklemmen wird gegenüber der Strom- Shunt-Messung auch deutlich der Bauraum auf der Leiterplatte reduziert und der relativ teure Shunt eingespart. Besonders günstig ist es, die Verstärkerschaltung als integraler Bestandteil eines Mikrocontrollers zu realisieren, da dieser gleichzeitig für die Lagebestimmung des zu verstellenden Teils, und gegebenenfalls für eine Einklemmschutzfunktion notwendig ist.Direction of rotation can be used. It is particularly favorable if the tapped-off voltage signal in the evaluation unit is fed to an amplifier circuit, since then very small currents can also be detected which flow through the contact resistances of the switches when the electric motor is switched off. This has the advantage that can be dispensed with by the use of the contact resistance of the switch to a separate current measuring shunt, whereby the power loss is reduced, and the complete battery voltage for operating the electric motor is available. As a result of this direct tapping of the voltage signal at the motor contact terminals, the installation space on the printed circuit board is also significantly reduced compared to the current shunt measurement and the relatively expensive shunt is saved. It is particularly advantageous to realize the amplifier circuit as an integral part of a microcontroller, since this is at the same time necessary for determining the position of the part to be adjusted, and possibly for an anti-trap function.
Zur Bestimmung der Drehrichtung des Elektromotors ist es ausreichend, wenn das Signal am Ausgang der Verstärkerschaltung, das ein Maß für den Motorstrom darstellt, digitalisiert wird. Da kein exaktes analoges Messsignal des Motorstroms notwendig ist, spielt es dabei keine Rolle, dass die Übergangswider- stände des Schalters unter Umständen gewissen Schwankungen unterworfen sind. Zur Bestimmung der Drehrichtung des Elektromotors werden der Verstärkerschaltung als digitalisiertes Signal die drei Motorstromzustände -1, 0 und +1 zugeordnet. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die Ausgangsspannung der Verstärkerspannung in unterschiedliche Bereiche eingeteilt wird, denen der entsprechenden Stromzustand zugeordnet wird. Aufgrund der - A -To determine the direction of rotation of the electric motor, it is sufficient if the signal is digitized at the output of the amplifier circuit, which is a measure of the motor current. Since no exact analog measurement signal of the motor current is necessary, it does not matter that the contact resistances of the switch may be subject to certain fluctuations. To determine the direction of rotation of the electric motor, the amplifier circuit is assigned the three motor current states -1, 0 and +1 as a digitized signal. This can be achieved, for example, by dividing the output voltage of the amplifier voltage into different regions to which the corresponding current state is assigned. Due to the - A -
Betriebsspannung des Mikrocontrollers von ca. 5 Volt ist es besonders günstig die Verstärkerschaltung derart zu dimensionieren, dass ohne Stromfluss durch den Motor die Verstärkerschaltung ein Spannungswert von näherungsweise 2,5 Volt liefert. Da die besondere Schwierigkeit der Drehrichtungserfassung im Be- reich kleiner Ströme auftritt, wenn der Elektromotor abgeschaltet oder reversiert wird, kann die Verstärkerschaltung derart dimensioniert werden, dass diese bei großen Strömen, beispielsweise größer als +/- 0,5 Ampere ein verstärktes Signal liefert, wodurch die Verstärkerschaltung auf die Detektion kleiner Motorströme sensibilisiert werden kann.Operating voltage of the microcontroller of about 5 volts, it is particularly favorable to dimension the amplifier circuit such that without current flow through the motor, the amplifier circuit provides a voltage value of approximately 2.5 volts. Since the particular difficulty of detecting the direction of rotation in the area of small currents occurs when the electric motor is switched off or reversed, the amplifier circuit can be dimensioned so that it delivers an amplified signal at high currents, for example greater than +/- 0.5 amperes. whereby the amplifier circuit can be sensitized to the detection of small motor currents.
Zur Erzeugung des inkrementalen Sensorsignals, ist beispielsweise ein Signalgeber auf der Ankerwelle des Elektromotors angeordnet, dessen Signal von einem gehäusefesten Signalaufnehmer detektiert wird. Der Signalgeber ist dabei beispielsweise als mehrpoliger Magnetring ausgebildet.To generate the incremental sensor signal, for example, a signal generator is arranged on the armature shaft of the electric motor, the signal of which is detected by a housing-mounted signal sensor. The signal generator is designed, for example, as a multipole magnetic ring.
Besonders vorteilhaft ist die Verwendung der erfindungsgemäßen Drehrichtungsbestimmung in einer Vorrichtung zum Betreiben eines Elektromotors, der mit Relaisschaltern angesteuert wird. Die Verstärkerschaltung an den Motoranschlussklemmen kann dabei direkt in die Ansteuerelektronik des Elektromotors integriert werden. Zusammen mit dem inkrementalen Sensorsignal lässt sich somit eine eindeutige Charakterisierung der Drehbewegung eines Elektromotors erzielen. Treibt der Elektromotor ein zu verstellendes Teil an, kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren die Position des Teils jederzeit exakt erfasst werden und dadurch auch eine Einklemmschutzfunktion realisiert werden, bei dem im Einklemmfall eines Hindernisses, das zu verstellende Teil in der Drehrichtung umgekehrt oder gestoppt wird. Das erfindungsgemäße Verfahren zur Drehrichtungsbestimmung eignet sich auch besonders für die Verwendung eines zentralen Steuergeräts, das mehrere Elektromotoren, beispielsweise im Kraftfahrzeug, ansteuert.Particularly advantageous is the use of the direction of rotation determination according to the invention in a device for operating an electric motor, which is controlled by relay switches. The amplifier circuit at the motor connection terminals can be integrated directly into the control electronics of the electric motor. Together with the incremental sensor signal can thus achieve a clear characterization of the rotational movement of an electric motor. If the electric motor drives a part to be adjusted, the position of the part can be precisely detected at any time by the method according to the invention and thereby also a jamming protection function can be realized in which, in the case of an obstacle, the part to be adjusted is reversed or stopped in the direction of rotation. The method according to the invention for determining the direction of rotation is also particularly suitable for the use of a central control device, which activates a plurality of electric motors, for example in the motor vehicle.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigenEmbodiments of the invention are illustrated in the drawings and explained in more detail in the following description. Show it
Figur 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Drehrichtungserkennung,FIG. 1 shows a device according to the invention for detecting the direction of rotation,
Figur 2 schematisch das erfindungsgemäße Verfahren zur Bestimmung einesFigure 2 schematically shows the inventive method for determining a
Stromzustandssignals,Current state signal,
Figur 3 eine Darstellung des Einschalt- und Auslaufverhaltens der Antriebseinheit undFigure 3 is an illustration of the startup and shutdown behavior of the drive unit and
Figur 4 eine Darstellung eines Reversiervorgangs der Antriebseinheit.Figure 4 is an illustration of a reversing process of the drive unit.
Ausführungsform der ErfindungEmbodiment of the invention
In Figur 1 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Betreiben eines Elektro- motors 12 dargestellt, der mit einer Spannungsquelle 14 betrieben wird, die beispielsweise als Batterie 16 ausgebildet ist. Die Spannungsquelle 14 ist über Schalter 20 mit dem Elektromotor 12 verbunden, derart dass durch das Ansteuern der Schalter 20 die Drehrichtung des Elektromotors 12 umgekehrt werden kann. Im Ausführungsbeispiel sind die Schalter 20 in einem Relais 18 angeord- net, und werden über ein Steuersignal 22 einer Steuereinheit 24 betätigt werden.1 shows a device according to the invention for operating an electric motor 12 is shown, which is operated with a voltage source 14, which is formed for example as a battery 16. The voltage source 14 is connected via switches 20 to the electric motor 12, so that by driving the switch 20, the direction of rotation of the electric motor 12 can be reversed. In the exemplary embodiment, the switches 20 are arranged in a relay 18, and will be actuated via a control signal 22 of a control unit 24.
Die Steuersignale 22 werden beispielsweise durch das Betätigen einer nicht näher dargestellten Bedientaste generiert. Ist beispielsweise der linke, obere Relaisschalter 26 und der rechte untere Relaisschalter 27 geschlossen, fließt ein Motorstrom 30 von der mit + gekennzeichneten Motoranschlussklemme 32 zur mit - gekennzeichneten Motoranschlussklemme 34. Sind hingegen die Schalter links unten 28 und rechts oben 29 geschlossen, fließt ein Motorstrom 30 in entgegen gesetzter Richtung von - (34) nach + (32). Soll der Elektromotor 12 gestoppt werden, werden die Relaisschalter 27 und 28 geschlossen, so dass beide Motoranschlussklemmen 32, 34 auf Masse 36 liegen. Sind die Relaisschalter 28, 27 geschlossen (gestrichelt eingezeichnet in Fig. 1) wird der Elektromotor 12 von außen nicht mehr bestromt, jedoch werden durch die Trägheit des Elektromotors 12 für eine gewisse Zeit weiterhin Ströme induziert, die über Übergangswiderstände 72 der geschlossenen Schalterkontakte 74 der Schalter 20 abfließen. Zwischen den Motoranschlussklemmen 32, 34 und den jeweiligen Relais 18 sind elektrische Verbindungen 38 zu einer Auswerteeinheit 40 angeordnet, die ein e- lektrisches Spannungssignal 42 abgreifen, das zwischen den Motoranschlussklemmen 32, 34 anliegt. Die Auswerteeinheit 40 weist eine Verstärkerschaltung 44 auf, die das abgegriffene Spannungssignal 42 beispielsweise entsprechend Figur 2 verstärkt. Dabei kann die Verstärkerschaltung 44 als Teil eines Mikro- Controllers 46 ausgebildet sein. Die Verstärkerschaltung 44 liefert ein Ausgangssignal 48, das eine Bestimmung eines Stromzustandssignals 50 ermöglicht. Des Weiteren ist am Elektromotor 12 ein Drehzahlgeber 52 drehbar angeordnet, der zusammen mit einem ortsfesten Signalaufnehmer 54 ein inkrementales Sensorsignal 56 für die Drehzahl, bzw. Drehgeschwindigkeit liefert. Der Drehzahlgeber kann insbesondere als magnetischer Polring 53 ausgebildet sein, der mit einem magnetischen Hall-Sensor 55 zusammenwirkt. Wird dieses inkrementale Sensorsignal 56 zusammen mit dem Stromzustandssignal 50 ausgewertet, kann hierdurch eindeutig die Lage eines zu verstellenden Teils 62 eines Verstellantriebs 64 bestimmt werden. Für solch eine Verstellvorrichtung 64 kann die Aus- werteeinheit 40 auch als Einklemmschutzelektronik 60 ausgebildet sein, die beimThe control signals 22 are generated, for example, by actuating a control button, not shown. If, for example, the left upper relay switch 26 and the right lower relay switch 27 are closed, a motor current 30 flows from the motor terminal 32 marked with + to the motor terminal 34 marked with. If, on the other hand, the switches are closed on the bottom left 28 and 29 on the top right, a motor current flows 30 in the opposite direction from - (34) to + (32). If the electric motor 12 is to be stopped, the relay switches 27 and 28 are closed, so that both motor connection terminals 32, 34 are grounded. If the relay switches 28, 27 closed (dashed lines in Fig. 1), the electric motor 12 is no longer energized from the outside, however, currents are further induced by the inertia of the electric motor 12 for a certain time, via contact resistances 72 of the closed switch contacts 74 of Drain switch 20. Between the motor connection terminals 32, 34 and the respective relay 18 electrical connections 38 are arranged to an evaluation unit 40, which is an e- Tapping lektrisches voltage signal 42, which rests between the motor terminals 32, 34. The evaluation unit 40 has an amplifier circuit 44, which amplifies the tapped voltage signal 42, for example according to FIG. In this case, the amplifier circuit 44 may be formed as part of a microcontroller 46. The amplifier circuit 44 supplies an output signal 48, which enables a determination of a current state signal 50. Furthermore, a speed sensor 52 is rotatably mounted on the electric motor 12, which together with a stationary signal sensor 54, an incremental sensor signal 56 for the speed, or rotational speed delivers. The speed sensor may in particular be formed as a magnetic pole ring 53, which cooperates with a magnetic Hall sensor 55. If this incremental sensor signal 56 is evaluated together with the current state signal 50, this can clearly determine the position of a part 62 of an adjustment drive 64 to be adjusted. For such an adjustment device 64, the evaluation unit 40 can also be designed as anti-pinch protection electronics 60 which are used during anti-pinch protection
Auftreten eines Hindernisses 66 im Verstellweg 68 den Elektromotor 12 stoppt oder reversiert.Occurrence of an obstacle 66 in the adjustment 68, the electric motor 12 stops or reverses.
In einer weiteren nicht dargestellten Ausführung sind die Schalter 20 als Transis- toren oder MOSFETS oder auf andere Weise ausgebildet, wobei zur Ermittlung der Stromrichtung ebenfalls deren Übergangswiderstände 72 mittels der Verstärkerschaltung 44 erfasst werden.In a further embodiment, not shown, the switches 20 are designed as transistors or MOSFETs or in some other way, the transition resistances 72 of which are also detected by means of the amplifier circuit 44 for determining the current direction.
In Figur 2 ist in der oberen Bildhälfte der zeitliche Verlauf 31 des Motorstroms 30 und in der unteren Bildhälfte der zeitliche Verlauf 47 des Ausgangssignals 48 derIn FIG. 2, the time profile 31 of the motor current 30 is shown in the upper half of the picture and the time profile 47 of the output signal 48 is shown in the lower half of the picture
Verstärkerschaltung 44 dargestellt. Wird beispielsweise zum Zeitpunkt To der E- lektromotor 12, der sich zuvor im normalen Antriebszustand befunden hat, abgeschaltet, indem die beiden (Relais-)schalter 28 und 27 geschlossen werden, sinkt danach der Motorstrom 30 von einem normalen Betriebsstrom innerhalb einer gewissen Zeitspanne 76 ab, bis er den Wert ca. 0,0 Ampere erreicht hat. Für einen Motorstrom über vorgebbaren Schwellen von beispielsweise +0,5 Ampere oder unter -0,5 Ampere liefert die Verstärkerschaltung 44 einen Wert 78 als Ausgangssignal 48 der entweder etwa bei 5V oder 0 Volt liegt. Hierbei befindet sich die Verstärkerschaltung 44 im Sättigungsbereich. Erst nachdem der absolute Strombetrag kleiner als 0,5 Ampere geworden ist, beginnt der eigentliche Ar- beitsbereich der Verstärkerschaltung 44, wobei das Ausgangssignal 48 sich ausgehend von 5 Volt oder 0 Volt einem mittleren Wert von ungefähr 2,5 Volt annähert, der einem Stromzustand von 0 Ampere entspricht. Zur Bestimmung der Drehrichtung des Elektromotors 12 kann nun einfach unterschieden werden, ob das Ausgangssignal 48 einen Wert größer als dem stromlosen Zustand 0 entsprechenden Wert annimmt, oder einen kleineren Wert. Daher kann der Wertebereich des Ausgangssignals 48 in einen mittleren, einen oberen und einen unteren Bereich 80, 82, 84 eingeteilt werden, denen ein digitales Stromzustandssig- nal 50 mit den Werten 0, +1, -1 zugeordnet werden kann. Somit kann ohne die Verwendung eines zusätzliches elektrischen Bauteils wie eines Mess-Shunts dieAmplifier circuit 44 is shown. If, for example, at the time To the electric motor 12, which was previously in the normal driving state, switched off by the two (relay) switches 28 and 27 are closed, thereafter the motor current 30 drops from a normal operating current within a certain period of time 76th until it reaches the value about 0.0 ampere. For a motor current above predeterminable thresholds of, for example, +0.5 ampere or below -0.5 ampere, the amplifier circuit 44 provides a value 78 as an output signal 48 which is either at approximately 5 volts or 0 volts. In this case, the amplifier circuit 44 is in the saturation region. Only after the absolute amount of current has become less than 0.5 amperes does the actual starting point Beitsbereich the amplifier circuit 44, wherein the output signal 48, starting from 5 volts or 0 volts approaches an average value of about 2.5 volts, which corresponds to a current state of 0 amps. For determining the direction of rotation of the electric motor 12, it can now be easily distinguished whether the output signal 48 assumes a value greater than the currentless state 0 corresponding value, or a smaller value. Therefore, the value range of the output signal 48 can be divided into a middle, an upper and a lower range 80, 82, 84, to which a digital Stromzustandssig- signal 50 with the values 0, +1, -1 can be assigned. Thus, without the use of an additional electrical component such as a measuring shunt the
Richtung des Motorsstroms 30 bestimmt werden, und daraus gegebenenfalls in Verbindung mit dem inkrementalen Sensorsignal 56 die Drehzahl, bzw. Drehgeschwindigkeit und die Drehrichtung des Elektromotors 12. Damit kann mit nur einem einzigen inkrementalen Sensorsignal 56 (beispielsweise einem einzigen Hall-Sensor 55) eine zuverlässige Positionserfassung und eine Schließkraftbegrenzung für das zu verstellende Teil 62 realisiert werden.Direction of the motor current 30 and, if appropriate, in conjunction with the incremental sensor signal 56, the rotational speed and the rotational direction of the electric motor 12. Thus, with only a single incremental sensor signal 56 (for example, a single Hall sensor 55) a reliable Position detection and a closing force limit for the part to be adjusted 62 can be realized.
In Fig. 3 ist das Ein- und Ausschaltverhalten des Elektromotors 12 dargestellt, wobei auf der x-Achse die Zeitskala t dargestellt ist, und auf der y-Achse der Messwert 51 für den Motorstrom (punktierte Kurve), das inkrementale Sensorsignal 56 (durchgezogene Kurve) und ein Drehrichtungssignal 86 (gestrichelte Kurve) dargestellt ist. Zum Zeitpunkt t=0,0 wird der Elektromotor 12 eingeschaltet, wodurch das dem Signal des Motorstroms 51 zugeordnete Stromzustandsignal 50 von 0 auf -1 wechselt, was einen Motorstrom in einer bestimmten Rich- tung entspricht. Das inkrementale Sensorsignal 56 bildet eine schnelle Abfolge von Flankenwechseln 88, die nach einer kurzen Anlaufphase in näherungsweise zeitgleichen Abständen erfolgt. Zum Abschaltzeitpunkt 90 t= ca. 0,19 sec wird der Elektromotor 12 abgeschaltet, wodurch in diesem ein Motorstrom in Gegenrichtung induziert wird, was durch den Wechsel des Stromzustandsignals 50 von -1 auf 1 erkennbar ist. Der Elektromotor 12 läuft nach dem Abschalten noch nach, so dass es auch nach dem Abschaltzeitpunkt 90 noch zu einem Flankenwechsel 91 des inkrementalen Sensorsignals 56 kommt. Durch die Erfassung des ersten Stromzustandwechsels von -1 zu +1 können die Flankenwechsel 91 nach dem Abschaltzeitpunkt 90 des Elektromotors 12 eindeutig dem Nachlaufen des Elektromotors 12 in gleicher Richtung zugeordnet werden. In Fig. 3 kommt es zum Zeitpunkt t= ca. 0,21 zu einem erneuten Stromzustandswechsel von +1 nach -1, nach dem ein weiterer Flankenwechsel 92 des inkrementalen Sensorsignals 56 folgt. Dieser Flankenwechsel 92 kann aufgrund des zweimaligen Wechsels des Stromzustandsignals 50 als Rücklaufen des Elektromotors 12 er- kannt werden, wodurch als Ergebnis der Signalauswertung das Drehrichtungssignal 86 mit dem Flankenwechsel 92 eine Drehrichtungsänderung, beispielsweise von links (I) nach recht (r) anzeigt. Somit kann durch eine Zuordnung der Flankenwechsel 91, 92 zu einer Änderung des Stromzustandsignals 56 die aktuelle Drehrichtung des Elektromotors 12 zuverlässig bestimmt werden.In Fig. 3, the on and off behavior of the electric motor 12 is shown, wherein on the x-axis, the time scale t is shown, and on the y-axis, the measured value 51 for the motor current (dotted curve), the incremental sensor signal 56 (solid Curve) and a direction of rotation signal 86 (dashed curve) is shown. At time t = 0.0, the electric motor 12 is turned on, whereby the current state signal 50 assigned to the signal of the motor current 51 changes from 0 to -1, which corresponds to a motor current in a specific direction. The incremental sensor signal 56 forms a rapid sequence of edge changes 88, which takes place after a short start-up phase in approximately the same time intervals. At the shutdown time 90 t = about 0.19 sec, the electric motor 12 is turned off, whereby in this a motor current is induced in the opposite direction, which is recognizable by the change of the current state signal 50 from -1 to 1. The electric motor 12 continues to run after switching off, so that even after the switch-off time 90 there is still an edge change 91 of the incremental sensor signal 56. By detecting the first current state change from -1 to +1, the edge changes 91 after the switch-off time 90 of the electric motor 12 can be unambiguously assigned to the tracking of the electric motor 12 in the same direction. In Fig. 3 comes it at the time t = about 0.21 to a new power state change from +1 to -1, after which a further edge change 92 of the incremental sensor signal 56 follows. This edge change 92 can be recognized as a return of the electric motor 12 due to the two-time change of the current state signal 50, whereby the direction of rotation signal 86 with the edge change 92 indicates a change in direction of rotation, for example, from left (I) to right (r) as a result of the signal evaluation. Thus, by assigning the edge changes 91, 92 to a change in the current state signal 56, the current direction of rotation of the electric motor 12 can be reliably determined.
In Fig. 4 ist ein Reversiervorgang eines Elektromotors 12 mit vergrößerter Zeitskala t dargestellt. In diesem Fall wird zum Zeitpunkt t = ca. 0,465 der elektrische Anschluss des Elektromotors 12 umgepolt, wodurch das Stromzustandsignal 56 von -1 zu +1 wechselt. Der zeitliche Abstand 94 der zwischen den Flankenwech- sein 88 des inkrementalen Sensorsignals 56 nimmt zuerst zu und anschließend wieder ab, bis der zeitliche Abstand 94 näherungsweise wieder den Wert vor dem Umschaltzeitpunkt 93 erreicht. Die Auswerteeinheit 40 erkennt den Reversiervorgang des Elektromotors 12 daran, dass nach einmaligem Stromzustandwechsel von -1 nach +1 zusätzlich der zeitliche Abstand 94 zwischen den Flan- kenwechseln 88 berücksichtigt wird. Der zeitliche Abstand 94 zwischen Flankenwechsel 88 wird beispielsweise mittels einer gleitenden Mittelwertbildung gemessen, so dass in Fig. 4 erkannt wird, dass der zeitliche Abstand 95 zwischen zwei Flankenwechsel kürzer ist, als der zeitliche Abstand des direkt davorliegenden Intervalls 96. Dadurch wird festgestellt, dass mit dem Flankenwechsel 97 zwi- sehen den beiden Zeitintervallen 95 und 96 die Bewegungsrichtung des Elektromotors gewechselt hat, was durch den Wechsel der Drehrichtungssignals 86 von (I ) zu (r) dargestellt ist. Zusätzlich kann der zeitliche Abstand 94, 95, 96 (Zeitintervalle) mit einem zuvor ermittelten und abgespeicherten Wert bei einer maximalen Drehzahl verglichen werden. Dadurch kann identifiziert werden, wann der Elektromotor wieder seinen normalen Betriebszustand mit seiner Solldrehzahl erreicht hat. Des Weiteren kann zuvor empirisch ermittelt werden, wie viele Flankenwechsel 88 nach dem Umschaltzeitpunkt 93 des Reversiervorgangs im normalen Betriebszustand abfolgen. Diese Anzahl kann bei einem einmaligen Wechsel des Stromzustandsignals 50 mit der aktuellen Anzahl der Flankenwech- sei 88 verglichen werden, um somit das Vorliegen eines Reversiervorgangs des Elektromotors 12 zu überprüfen.4, a reversing process of an electric motor 12 is shown with an enlarged time scale t. In this case, the electrical connection of the electric motor 12 is reversed at time t = approximately 0.465, whereby the current state signal 56 changes from -1 to +1. The time interval 94 between the edge change 88 of the incremental sensor signal 56 increases first and then decreases again until the time interval 94 approximately reaches the value before the changeover point 93. The evaluation unit 40 recognizes the reversing process of the electric motor 12 from the fact that after a single power state change from -1 to +1 additionally the time interval 94 between the edge changes 88 is taken into account. The time interval 94 between edge change 88 is measured, for example, by means of a moving averaging, so that it is recognized in FIG. 4 that the time interval 95 between two edge changes is shorter than the time interval of the directly preceding interval 96 see with the edge change 97 between the two time intervals 95 and 96, the direction of movement of the electric motor has changed, which is represented by the change of the direction of rotation signal 86 from (I) to (r). In addition, the time interval 94, 95, 96 (time intervals) can be compared with a previously determined and stored value at a maximum speed. This can be identified when the electric motor has returned to its normal operating state with its target speed. Furthermore, it can be empirically determined beforehand how many edge changes 88 occur after the changeover point 93 of the reversing process in the normal operating state. With a single change of the current state signal 50, this number can be compared with the current number of edge changes. Let 88 be compared, so as to check the presence of a reversing operation of the electric motor 12.
Es sei angemerkt, dass hinsichtlich der in den Figuren und in der Beschreibung dargestellten Ausführungsbeispiele vielfältige Kombinationsmöglichkeiten der einzelnen Merkmale untereinander möglich sind. So können beispielsweise die Änderungen des Stromzustandssignals 50 mit verschiedenen Auswerteverfahren des inkrementalen Sensorsignals 56 kombiniert werden, wobei dessen Flankenwechsel gezählt und deren Intervalllängen miteinander und/oder mit abgespei- cherten Werten verglichen werden können. Das Auswerteverfahren ist unabhängig von der Ermittlung des digitalen Stromzustandssignals 50, das beispielsweise auch mittels einer direkten Motorstrommessung oder- abschätzung gewonnen werden kann. Die Auswerteeinheit 40 kann mit der Ansteuerelektronik 24 des E- lektromotors 12 kombiniert sein oder als separates Bauteil vorzugsweise auf ei- ner Leiterplatine ausgebildet sein. Dabei kann die Vorrichtung 10 zum Betreiben des Elektromotors 12 örtlich direkt unmittelbar beim Elektromotor 12 oder in einem zentralen Steuergerät angeordnet sein. Das erfindungsgemäße Verfahren und die entsprechende Vorrichtung 10 sind besonders geeignet, für die Realisierung einer Positionserfassung und/oder eines Einklemmschutzes für Komfortan- triebe im Kraftfahrzeug, wie beispielsweise Fensterheber, Schiebedach- oderIt should be noted that, with regard to the exemplary embodiments illustrated in the figures and in the description, a variety of possible combinations of the individual features are possible with one another. Thus, for example, the changes in the current state signal 50 can be combined with various evaluation methods of the incremental sensor signal 56, the edge change of which can be counted and their interval lengths compared with one another and / or with stored values. The evaluation method is independent of the determination of the digital current state signal 50, which can also be obtained, for example, by means of a direct motor current measurement or estimation. The evaluation unit 40 may be combined with the control electronics 24 of the electric motor 12 or may be formed as a separate component, preferably on a printed circuit board. In this case, the device 10 for operating the electric motor 12 can be arranged locally directly directly at the electric motor 12 or in a central control unit. The inventive method and the corresponding device 10 are particularly suitable for the realization of a position detection and / or an anti-trap for comfort drives in the motor vehicle, such as windows, sunroof or
Sitzverstellung. Das Verfahren zur Drehrichtungserkennung kann jedoch auch für Rotationsantriebe, wie Gebläse oder Pumpen verwendet werden. Seat adjustment. However, the method of detecting the direction of rotation can also be used for rotary drives, such as blowers or pumps.

Claims

Ansprüche claims
1. Verfahren zur Drehrichtungserkennung einer Antriebseinheit, insbesondere eines Verstellantriebs (64) im Kraftfahrzeug, mit einem Elektromotor (12), der mittels Schalter (20) in seiner Drehrichtung umgepolt werden kann, wobei die Drehzahl des Elektromotors (12) mittels genau eines inkrementalen Sensorsig- nals (56) erfasst und einer Auswerteeinheit (40) zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass zur Auswertung der Drehrichtung ein digitalisiertes Motorstromzustandssignal (50) herangezogen wird, das dem aktuellen Motorstrom (30) die Zustände -1, 0, +1 (84, 80, 82) zuordnet.1. A method for detecting the direction of rotation of a drive unit, in particular an adjusting drive (64) in the motor vehicle, with an electric motor (12) which can be reversed by means of switch (20) in its direction of rotation, wherein the speed of the electric motor (12) by means of exactly one incremental sensor - Nals (56) is detected and an evaluation unit (40) is supplied, characterized in that for evaluating the direction of rotation, a digitized motor current state signal (50) is used, the current motor current (30) the states -1, 0, +1 (84 , 80, 82).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Flankenwechsel (88, 91, 92) des inkrementalen Sensorsignals (56) in Abhängigkeit eines Wechsels des digitalisierten Motorstromzustandsignals (50) einer bestimmten Drehrichtung zugeordnet werden, wodurch insbesondere das Auslaufen des E- lektromotors (12) durch einmaligen Wechsel des Stromzustandssignals (50) nach dem Abschalten des Elektromotors (12) erkannt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the edge changes (88, 91, 92) of the incremental sensor signal (56) in response to a change of the digitized motor current state signal (50) are associated with a particular direction of rotation, whereby in particular the leakage of the electric motor e (12) is detected by a single change of the current state signal (50) after switching off the electric motor (12).
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Wechsel des Stromzustandssignals (50) nach dem Abschalten des Elektromotors (12) als Rückdrehen des Elektromotors (12) - beispielsweise unter einer Last - interpretiert wird.3. The method according to any one of claims 1 or 2, characterized in that a second change of the current state signal (50) after switching off the electric motor (12) as reverse rotation of the electric motor (12) - for example, under a load - is interpreted.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufzeit vom letzten Flankenwechsel (97) des inkrementalen Sensorsignals (56), solange das Motorstromzustandssignal (50) ungleich Null ist, bis zum Wechsel des Motorstromzustandssignal (50) auf Null gemessen wird, um insbesondere ein Rückdrehen des Elektromotors (12) sicher zu erkennen.4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the duration of the last edge change (97) of the incremental sensor signal (56), as long as the motor current state signal (50) is not equal to zero, until the change of the motor current state signal (50) is measured to zero in order in particular to reliably detect a reverse rotation of the electric motor (12).
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufzeit zwischen den Flankenwechsel (97) des inkrementa- len Sensorsignals (56) - insbesondere mittels gleitender Mittelwertbildung - ge- messen wird, und insbesondere mit einem abgespeicherten Wert für eine Drehrichtungsumkehr beim Reversieren des Elektromotors (12) verglichen wird.5. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the transit time between the edge change (97) of the incremental sensor signal (56) - in particular by means of moving averaging - will be measured, and in particular with a stored value for a reversal in direction when reversing the electric motor (12) is compared.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Laufzeit zwischen den Flankenwechsel (97) des inkrementa- len Sensorsignals (56) mit einer zuvor ermittelten Laufzeit bei maximaler Elektromotordrehzahl verglichen wird.6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the running time between the edge change (97) of the incremental sensor signal (56) is compared with a previously determined running time at maximum electric motor speed.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass durch die Auswertung des gleitenden Mittelswerts der Flankenabstände (94, 95, 96) in Verbindung mit der Anzahl der Flankenwechsel (97) der Drehrichtungswechsel nach einem Reversiervorgang des Elektromotors (12) erkannt wird.7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that by the evaluation of the moving average value of the edge spacings (94, 95, 96) in conjunction with the number of edge changes (97) the direction of rotation change after a reversing operation of the electric motor (12) is recognized.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erfassung des Motorstromsignals (51) eine Verstärkerschaltung (44) an Anschlussklemmen (32, 34) des Elektromotors (12) angeschlossen wird, die auch bei abgeschaltetem Elektromotor (12) ein auswertbares Maß für den Strom- fluss durch die Übergangswiderstände (72) der Schalter (20) zur Verfügung stel- len.8. The method according to any one of claims 1 or 2, characterized in that for detecting the motor current signal (51) an amplifier circuit (44) to terminals (32, 34) of the electric motor (12) is connected, which is also when the electric motor (12) provide an evaluable measure of the current flow through the contact resistors (72) of the switches (20).
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Messbereich des Ausgangssignals (48) in drei Bereiche unterteilt wird, wobei einem mittleren Bereich (80) oder einem Grenzwert das Motor- stromzustandssignal (50) gleich Null (0), einem oberer Bereich (82) das positive9. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the measuring range of the output signal (48) is divided into three areas, wherein a mean range (80) or a limit, the motor current state signal (50) equal to zero (0), a upper area (82) the positive one
Motorstromzustandssignal (50) (+1) und einem unteren Bereich (84) das negative Motorstromzustandssignal (50) (-1) zugeordnet wird.Motor current condition signal (50) (+1) and a lower portion (84) the negative motor current state signal (50) (-1) is assigned.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass zur Generierung des Stromzustandssignals (50) die Verstärkerschaltung (44) in einer Sättigung verharrt, wenn der Motorstrom (30) - insbesondere im normalen Betätigungszustand des Elektromotors (12) - einen vorgebbaren absoluten Stromwert, von beispielsweise circa +/~ 0.5 A, überschreitet. 10. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that for generating the current state signal (50), the amplifier circuit (44) remains in saturation when the motor current (30) - in particular in the normal operating state of the electric motor (12) - a predetermined absolute current value, for example, about + / ~ 0.5 A, exceeds.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Positionserfassung des Verstellantriebs (64) das inkrementale Sensorsignal (56) mittels eines magnetischen Signalgebers (52) erzeugt wird, der mit einem magnetischen Signalaufnehmer (54) - insbesondere einem HaII- Sensor (55) - zusammenwirkt.11. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that for the position detection of the adjusting drive (64), the incremental sensor signal (56) by means of a magnetic signal generator (52) is generated with a magnetic signal sensor (54) - in particular a HaII sensor (55) - cooperates.
12. Vorrichtung (10) zum Betreiben eines Elektromotors (12), der mittels Schalter (20) - beispielsweise mittels Relais (18) - in seiner Drehrichtung umkehrbar ist, und genau ein magnetischer Signalaufnehmer (54) - insbesondere Hallsensor (55) - angeordnet ist, der genau ein inkrementales Sensorsignal (56) der Drehbewegung zur Verfügung stellt, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an den Anschlussklemmen (32, 34) des Elektromotors (12) eine Verstärkerschaltung (44) angeordnet ist, die zumindest ein qualitatives Maß für den Motorstrom (30) durch die Übergangswider- stände (72) der Schalterkontakte (74) erfasst.12. Device (10) for operating an electric motor (12) by means of switch (20) - for example by means of relays (18) - reversible in its direction of rotation, and exactly one magnetic signal sensor (54) - in particular Hall sensor (55) - arranged is precisely one incremental sensor signal (56) provides the rotational movement, in particular according to one of the preceding claims, characterized in that at the terminals (32, 34) of the electric motor (12) an amplifier circuit (44) is arranged, at least a qualitative measure of the motor current (30) through the contact resistances (72) of the switch contacts (74) detected.
13. Verstellantrieb (64), insbesondere im Kraftfahrzeug, nach einer der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionserfassung Teil einer Einklemmschutzfunktion (60) ist, die ein zu verstellendes Teil (62) stoppt und/oder reversiert, wenn mittels der Positionserfassung des Teils (62) erkannt wird, dass sich ein Hindernis (66) im Verstellweg (68) befindet. 13. Adjustment drive (64), in particular in a motor vehicle, according to one of the preceding claims, characterized in that the position detection is part of a anti-trap function (60) which stops a part to be adjusted (62) and / or reversed when by means of the position detection of Part (62) is detected that an obstacle (66) in the adjustment path (68) is located.
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