专利名称：用于在车辆的电操纵单元中进行换向识别的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于在车辆的电操纵单元中进行换向识别的方法和装置。
背景技术：
在车辆中的电操纵单元、例如滑动天窗或窗户玻璃升降器配备有定位器件。所述定位器件是必要的，以便各窗户或滑动天窗能精确地在期望位置上停止。此外，所述定位器 件之所以是必要的，是因为能确保关于防夹的法律要求。在窗户玻璃升降器中的已知定位器件中，通过窗户玻璃被运行到其上部机械止挡 的方式来在制造的范围内实施首次的初始化。这由控制单元检测并且作为基准用于稍后的 位置计数过程。所述位置计数过程在窗户玻璃上下运动期间通过与各驱动马达的转动相关 的霍尔传感器脉冲的计数实现。这基于马达轴的转动出现，在所述马达轴上固定磁轮，所述 磁轮沿周向交替地具有不同极性的区段或极点。通常，两个彼此以90°错开的霍尔传感器用于位置计数。因此可以确定转速和转 动方向。为了降低驱动装置的成本，已知应用仅一个唯一的霍尔传感器用于位置计数。在 此，所述霍尔传感器仅用于脉冲的计数。关于转动方向的信息由马达触发继电器的已知状 态导出。然而在这种情况下，在换向过程中在检测出夹住后不能精确地实现，因为实际的马 达转动方向由于机械惯性不会在每个时刻都与通过配电继电器的当前触发信号规定的转 动方向相一致。因此在位置计数时出现错误。特别是在关于防夹的法律规定方面，为了确 保校正的位置计数，有必要使定位具有高度的精确性。如果两个霍尔传感器用于位置计数以避免位置误差的问题，则这会造成较高的系 统成本，特别是在马达中和在电缆束中。为了避免位置误差的问题，此外已知，通过总是或者在每个第η次窗户运动时运 行至上部机械止挡的方式将所述位置计数规律地重新初始化。然而其缺点是传动机构 的高负载，这又造成传动机构的较高的成本。此外这并不总能实现。如果在没有完全关 闭或打开窗户的情况下例如出现窗户玻璃的多次运行和多次夹住，则不能实现再初始化 (Nachinitialisierung)。在EP 1 175 598Β1中已知一种用于确定随动的旋转驱动装置的实际的转动方向 变换的方法和装置。在所述方法中应用非对称的转子侧传感轮，以便提供具有在其之间的 基准脉冲的与转速成比例的脉冲序列。所述脉冲由唯一的定子侧传感器检测并且在评估装 置中进行评估。在出现转动方向转换后，特别是在出现电旋转驱动马达的极性改变后，通过 考虑由在基于从当前增加脉冲信号长度转换到当前减小脉冲信号长度能确定的实际转动 方向变换之前和之后在每个基准信号之间的脉冲信号的计数在转动方向转换后导出的脉 冲信号校正值，所述评估装置确定实际的转动方向变换。在DE 10 2005 047 366Α1中已知另一种用于确定换向的旋转驱动装置的实际转 动方向变换的装置。所述装置也应用了具有关于分布沿着传感轮的圆周非对称设计的编码结构的传感轮和一个唯一的检测器，所述检测器在传感轮转动时通过编码结构的扫描产生 与转子转速有关的脉冲信号。所述脉冲信号被传输给评估单元，所述评估单元通过对脉冲 沿的评估来确定实际的转动方向变换。传感轮的所述编码结构通过第一区段宽度的编码区 段和具有第二区段宽度的基准编码区段对(Referenz-Codiersektor-Paar)形成。在EP 1 175 598B1中且在DE 10 2005 047 366A1中描述 的装置的缺点在于需 要非对称传感轮；仅能校正较小的误差；需要稳定的马达运转以用于校正；和，在换向时失 去同步。
发明内容
本发明的目的在于指出一种能避免前述缺点的途径。所述目的通过具有在权利要求1中给出的特征的方法和具有在权利要求3中给出 特征的装置来实现。本发明的有利的设计方案和改进方案在从属权利要求中给出。本发明的优点特别在于，位置计数也在换向过程中校正，从而不会出现上述的位 置误差或至少较大程度地降低位置误差。所述优点基本上以下述方式实现，即，不断地将计 数值输入环形缓冲存储器中，所述计数值与在各连续的脉冲信号沿之间的时间相符，并且 通过在环形缓冲存储器中存储的数值内寻找预定的基准数据模式的方式，对在出现换向过 程时出现的脉冲长度的变化进行分析。如果识别出预定的基准数据模式中的一个，这就可 以推断出精确的换向时刻进而校正进行的计数过程。
本发明其它有利的特点借助附图从其示例性阐述得出。其中图1示出包括用于在车辆的电操纵单元中进行换向识别的装置的主要部件以用 于理解本发明的框图，图2示出用于阐述用于在车辆的电操纵单元中进行换向识别的方法的流程框图，图3示出具有当存在长的换向脉冲时的脉冲模式的曲线图，图4示出具有当存在短的换向脉冲时的脉冲模式的曲线图，和图5示出具有当存在平均长度的换向脉冲时的脉冲模式的曲线图。
具体实施例方式图1示出框图，为了理解本发明所述框图示出用于在车辆的电操纵单元中进行换 向识别的装置的主要部件。所述电操纵单元是车辆的窗户玻璃升降器。窗户玻璃的上升和 下降借助电动驱动装置来实现，所述电动驱动装置具有定子和转子，其中所述转子包含转 子轴1。所述转子轴1抗扭地与传感轮Ia连接。所述传感轮具有等距的编码区段或极点。 在传感轮Ia转动时，由传感装置2检测出脉冲信号且传输给由微型计算形成的评估单元3。 所述评估单元3在接收每个脉冲时提高在位置计数器4中存储的位置数值，从而位置计数 器4的计数器读数精确地描述了窗户玻璃的当前位置。如果在窗户玻璃关闭过程检测出夹住，则转换电动驱动装置的转动方向，从而窗 户玻璃重新打开并释放所夹住的物体。这通过适合地触发配电继电器来实现。通过传动机构的惯性，在换向运动期间实际的马达转动方向不会在每个时刻都与通过当前触发信号预 定的转动方向相符。为了防止在换向过程期间出现计数错误并且为了防止在换向过程结束时在位置 计数器4中保留错误的数值，在图1示出的装置中设置环形缓冲存储器5。在环形缓冲存储 器5中由评估单元3输入脉冲距离数值，所述脉冲距离数值分别描述由传感装置2提供的 脉冲信号的两个连续的脉冲的时间间隔。替代脉冲距离数值，还能在环形缓冲存储器5输 入由脉冲距离数值导出的数据，所述数据给予有关在每两个连续的脉冲之间的时间间隔是 否变大、保持不变或变小的讯息。因此，在环形缓冲存储器5中存储的数据与实际脉冲模式 相符。所述实际脉冲模式由评估单元3不断地与三个预定的基准数据模式RM1、RM2和 RM3进行比较，所述基准数据模式已经在工厂中制造装置的时候被存储在基准数据存储器 6中。基准数据存储器6具有三个存储区域6a、6b和6c，其中在存储区域6a中存储与基准 数据模式RM1相符的数据，在存储区域6b中存储与基准数据模式RM2相符的数据，且在存 储区域6c中存储与基准数据模式RM3相符的数据。如果评估单元3识别出在环形缓冲存储器5中输入的脉冲距离数值或者由此导出 的数据与在基准数据存储器6存储的基准数据模式RM1、RM2或RM3相一致，则控制单元3 可以推断出精确的换向时刻并且相应地校正位置计数器4的计数器读数。图2示出用于阐述用于在车辆的电操纵单元中进行换向识别的方法的流程框图， 其中电操纵单元是车辆的窗户玻璃升降器。所述方法随着步骤S1开始。在步骤S2中，窗户玻璃在关闭装置中的运动借助电 动驱动装置实现，在电动驱动装置的转子轴1上固定传感轮la。将传感装置2的在窗户玻璃运动期间检测出的输出脉冲传输给评估单元3并且通 过所述评估单元3根据步骤S3用于改变位置计数器4的计数器读数。在窗户玻璃运动期间，在步骤S4中检测是否存在夹住。如果不是这种情况，则返 回到步骤S2。相反如果检测出夹住，则过渡到步骤S5。在步骤S5中电动驱动装置的转动方向通过改变对电动驱动装置的配电继电器的 触发来进行转换。此外，在步骤S6中输入脉冲距离数值，所述脉冲距离数值给予有关在由 传感装置2提供的脉冲信号的两个连续的脉冲之间的时间间隔的讯息。在下面步骤S7中，将在环形缓冲存储器5中存储的脉冲距离数值或者由此导出的 数据与预定的基准数据模式RM1、RM2和RM3进行比较。在步骤S8中检查，在环形缓冲存储器5存储的脉冲距离数值或者由此导出的数据 是否与预定的基准数据模式相一致。如果不是这种情况，则返回到步骤S6。如果是这种情 况，则过渡到步骤S9。在步骤S9中，评估单元3根据预定的基准数据模式校正位置计数器4的计数器读 数，检测出其与在环形缓冲存储器5中存储的数据相一致。然后过渡到步骤S10，其代表所述方法结束。一种优选的实施例在于在环形缓冲存储器5中仅存储由连续的脉冲距离数值导 出的数据，所述数据给出有关在每两个连续的脉冲之间的时间间隔是否变大、保持不变或 变小的讯息。在这个实施例中，分别与这种基准数据模式相符的数据同样存储在基准数据存储器6的存储区域6a、6b和6c中。如下面借助图3、4和5阐述的那样，存在三个不同的基准数据模式，其中根据所述 基准数据模式中的第一基准数据模式出现长的换向脉冲，根据所述基准数据模式中的第二 基准数据模式出现短的换向脉冲，并且根据所述基准数据模式中的第三基准数据模式出现 平均长度的换向脉冲。图3示出具有当存在长的换向脉冲时的脉冲模式的曲线图。在此在上部示图中通 过时间标绘由传感装置2提供的脉冲且在下部示图中通过时间标绘由此导出的脉冲距离 数值。从上部示图中可以看出，在转换对电动驱动装置的转接继电器的触发之后，转子轴的 转动首先变慢，这就是说，在连续的脉冲之间的间隔变大，然后转子轴的转动重新变快，这 就是说，在连续的脉冲之间的间隔重新逐渐变小。所述换向时刻_如在图3中通过双箭头 和字母U表示的那样-在最长的脉冲期间。因此，脉冲信号的随之出现的沿在另一运动方 向上被计数。图4示出具有当存在短的换向脉冲时的脉冲模式的曲线图。在此，在上部示图中 通过时间标绘由传感装置2提供的脉冲且在下部示图中通过时间标绘由此导出的脉冲距 离数值。可以看出，在转换对电动驱动装置的转接继电器的触发之后，转子轴的转动首先变 慢，然后产生单独的短的脉冲长度，之后脉冲距离重新变短，这就是说，转子轴的转动重新 变快。所述换向时刻_如在图4中通过双箭头和字母U表示的那样-在短脉冲期间。在短 脉冲之后的沿是第一脉冲，所述第一脉冲重新在另一运动方向被计数。图5示出具有当存在平均长度的换向脉冲时的脉冲模式的曲线图。在此，在上部 示图中通过时间标绘由传感装置2提供的脉冲且在下部示图中通过时间标绘由此导出的 脉冲距离数值。可以看出，在转换对电动驱动装置的转接继电器的触发之后，转子轴的转动 首先变慢，这就是说，脉冲距离变大，然后产生三个大致相同长度的脉冲，脉冲距离大致保 持相同，最后转子轴1的转动重新逐渐变快，这就是说，脉冲距离重新逐渐变短。在这种情 况下，换向时刻-如在图5中通过双箭头和字母U表示的那样-在三个大致同样长的脉冲 距离的第二脉冲距离期间。随后的脉冲是第一脉冲，所述第一脉冲又在另一运定方向上被 计数。尽管如此，在本发明中在每次出现的换向过程中检查，输入环形缓冲存储器5中 的实际脉冲模式是否与在基准数据存储器6中存储的基准数据模式之一相一致。如果识别 出与此相关的一致，则可以实施对位置计数器的计数器读数的校正。这种实际脉冲模式与基准数据模式的比较和随后对位置计数器的计数器读数的 校正还可以在马达停转时以有利的方式实施。在这种马达停止过程中还可能出现，如果窗 户玻璃例如在密封件的边缘停止，则窗户玻璃稍微弹回。因此对于马达停转的情况而言可 以在延迟运动后确定随后的加速，这就是说更短的脉冲距离，然后最后的脉冲在相反的运 动方向上被计数。在机械闭锁器具中关闭马达时、例如在初始化时还可能发生窗户玻璃的弹回。所 以还在识别闭锁之后的关闭后，所有随后的脉冲在相反的运动方向上被计数。上述在环形缓冲存储器5中输入的脉冲距离数值或由此导出的数据与预定的基 准数据模式的比较在出现马达转移相位时、即在出现转动方向变换或马达停止时实施。此 夕卜，如果在传感装置2的输出端上提供脉冲，则上述措施总是精确地被实施。
尤其能与车辆的的窗户玻璃升降器和滑动天窗相关地应用本发明的内容。本发明 的内容特别适合于窗户玻璃升降器-架构，其中电子装置与电动驱动装置分开，因为在这 种应用中通过应用具有仅一个唯一的霍尔传感器的传感装置，这能最大化地节省成本。
权利要求
一种用于在车辆的电操纵单元中进行换向识别的方法，包括以下步骤-借助电动驱动装置使得所述电操纵单元沿关闭方向运动，-根据传感装置的输出信号来改变位置计数器的值，所述传感装置与固定在所述电动驱动装置的转子轴上的、具有等距的编码区段的传感轮共同作用，-检查是否存在夹住，-在检测出夹住时转换所述电动驱动装置的转动方向，-将由所述传感装置测得的连续的脉冲距离数值或者由此导出的数据输入环形缓冲存储器中，-将输入环形缓冲存储器中的脉冲距离数值或者由此导出的数据与预定的基准数据模式进行比较，-在识别出输入环形缓冲存储器中的脉冲距离数值或者由此导出的数据与预定的基准数据模式相一致时根据预定的基准数据模式校正所述位置计数器。
2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，预定三个不同的基准数据模式，并且将输入 环形缓冲存储器中的脉冲距离数值或者由此导出的数据与这三个基准数据模式进行比较。
3.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于，即使马达停止，仍然进行所述位置计数 器的校正。
4.按前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在所述环形缓冲存储器中仅存 储由连续的脉冲距离数值导出的数据，所述数据给出有关在每两个连续的脉冲之间的时间 间隔是否变大、保持不变或变小的讯息。
5.按前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述比较仅在出现马达转移相 位时实施。
6.按前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，当在所述传感装置的输出端上 提供脉冲时总是精确地实施所述比较。
7.一种用于在车辆的电操纵单元中进行换向识别的装置，所述装置具有-带等距的编码区段的传感轮(Ia)，所述传感轮与驱动所述电操纵单元的电动驱动装 置的转子轴抗扭连接，-传感装置(2)，所述传感装置在所述传感轮(Ia)转动时发送脉冲信号， -与所述传感装置(2)连接的评估单元(3)，和 -位置计数器(4)， 其特征在于，-它具有环形缓冲存储器(5)，在检测出夹住后将连续的脉冲距离数值或由此导出的 数据输入所述环形缓冲存储器中，-它具有基准数据存储器(6)，在所述基准数据存储器中存储了预定的基准数据模式，并且_所述评估单元(3)被布置用于将输入所述环形缓冲存储器(5)中的数据与预定的基 准数据模式进行比较。
8.按权利要求7中所述的装置，其特征在于，在所述基准数据存储器(6)中存储了三个 不同的基准数据模式。
9.按前述权利7或8所述的装置，其特征在于，所述评估单元(3)设计成使得它在识别出输入所述环形缓冲存储器(5)中的数据与预定的基准数据模式之一相一致时根据这个 基准数据模式校正在所述位置计数器(4)中存在的数值。
10.按权利要求7至9中任一项所述的装置，其特征在于，所述传感装置(2)具有唯一 的霍尔传感器。
11.按权利要求7至10中任一项所述的装置，其特征在于，所述电操纵单元是窗户玻璃 升降器或滑动天窗。
12.按权利要求7至11中任一项所述的装置，其特征在于，所述评估单元(3)将由连续 的脉冲距离数值导出的数据输入所述环形缓冲存储器(5)中，所述数据给出有关在每两个 连续的脉冲之间的时间间隔是否变大、保持不变或变小的讯息。
全文摘要
本发明涉及一种用于在车辆的电操纵单元中进行换向识别的方法和装置。其中在检测出夹住后转换所述电动驱动装置的转动方向。此外，将由所述传感装置导出的连续的脉冲距离数值或者由此导出的数据输入环形缓冲存储器中并且与预定的基准数据模式进行比较。如果识别出一致，则根据预定的基准数据模式校正位置计数器的计数器读数。以这种方式确保了在换向后校正位置计数器。
文档编号G01D5/244GK101809416SQ200880108935
公开日2010年8月18日 申请日期2008年9月11日 优先权日2007年9月26日
发明者R·莫拉韦克, S·霍尔兹曼, W·科尔纳 申请人:欧陆汽车有限责任公司