ES2208932T3 - Disposicion para la deteccion de situaciones de bloqueo en accionamientos electricos. - Google Patents
Disposicion para la deteccion de situaciones de bloqueo en accionamientos electricos.Info
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Abstract
DISPOSITIVO DETECTOR DE BLOQUEOS PARA MOTORES ELECTRICOS, EN ESPECIAL LOS USADOS PARA ABRIR VENTANILLAS Y TECHOS SOLARES DE VEHICULOS. PARA DETECTAR BLOQUEOS, EL MENCIONADO DISPOSITIVO EMPLEA UNA TENSION INDUCIDA (U IND ) EN EL INDUCIDO DEL MOTOR (1) COMO MEDIDA DE REFERENCIA. LA TENSION INDUCIDA SE DETERMINA A PARTIR DE LA TENSION PRESENTE EN LAS CONEXIONES DEL MOTOR (U BAT ) Y LA CORRIENTE (I A ) QUE FLUYE POR EL I NDUCIDO DEL MOTOR (1). DICHA TENSION SE OBTIENE A PARTIR DE LA DIFERENCIA ENTRE LA TENSION EN LOS TERMINALES DEL MOTOR Y EL PRODUCTO DE LA CORRIENTE DEL INDUCIDO Y LA RESISTENCIA DE ESTE (R A ), QUE SE DETERMINA CON LA MAYOR REGULARIDAD POSIBLE. LA RESISTENCIA DEL INDUCIDO (R A ) SE DETERMINA A PARTIR DE LA TENSION EN LOS TERMINALES DEL MOTOR Y LA CORRIENTE DE BLOQUEO DEL MOTOR (I BLOCK ), QUE A SU VEZ SE DETERMINA POR EX TRAPOLACION DE LA CORRIENTE DEL INDUCIDO EN UN MOMENTO DETERMINADO (T 0 ). LA INTENSIDAD DEL INDUCIDO SE MIDE MEDIANTE U NA RESISTENCIA MONTADA EN DERIVACION(3) Y AMPLIFICADA SI ES NECESARIO (5). SE CALCULA CON UN INTEGRADOR (5, 7) CONTROLADO POR UN MICROCONTROLADOR LA MEDIA DE LA SEÑAL DE CORRIENTE DETERMINADA (V1) CON TIEMPOS INTEGRACION ADAPTABLES Y EL RESULTADO SE DIGITALIZA CON UN CONVERTIDOR DE ANALOGICO A DIGITAL.
Description
Disposición para la detección de situaciones de
bloqueo en accionamientos eléctricos.
La invención parte de una disposición para la
detección de situaciones de bloqueo en accionamientos eléctricos,
que están previstas especialmente para dispositivos de elevalunas
eléctricos y de techos corredizos en automóviles del tipo definido
en el preámbulo de la reivindicación 1.
En una disposición de circuito conocida de este
tipo (DE 28 20 330 C2) está previsto un motor, que es controlado a
través de un elemento de conmutación, que está influenciado, por su
parte, por una fase de supervisión del motor. La fase de
supervisión del motor deriva una señal de reposición a partir de un
valor estático determinado de la corriente del motor y reconoce,
además, al menos temporalmente a partir de una modificación de
tiempo determinada de la corriente del motor, otra señal de
reposición. En esta disposición conocida se lleva a cabo una
supervisión estática y una supervisión dinámica de la corriente. De
esta manera se desconecta el motor y se invierte su sentido de
giro, cuando se produce una modificación rápida del par o bien una
elevación de la corriente, por ejemplo cuando un cristal incide en
un obstáculo, aunque el valor momentáneo de la corriente sea
comparativamente reducido. Pero el motor se desconecta entonces o
invierte su sentido de giro, cuando en el caso de una elevación
lenta continua de la corriente hacia un valor que se aproxima a la
corriente de cortocircuito, no es posible ya una elevación
adicional rápida de la corriente. Por lo tanto, aquí se evalúan dos
criterios, a saber, la corriente estática del motor y la
modificación temporal de la corriente del motor para el
reconocimiento de situaciones de bloqueo.
Se conoce por el documento US-A
4.952.854 un circuito de control para un motor eléctrico, con el que
se puede realizar una protección contra bloqueo. El par de torsión
preparado por el motor de corriente continua empleado es
proporcional a la corriente del motor. El factor de
proporcionalidad depende de los datos de diseño del motor de
corriente continua. Una variable característica es en este caso la
resistencia del inducido, que se puede determinar, cuando el motor
está parado, a partir de la tensión que se encuentra en el motor y
a partir de la corriente que fluye a través del motor. La parada del
motor se consigue en el circuito de control mencionado
anteriormente por medio de una resistencia dispuesta en el circuito
de la corriente del motor que, con una tensión de funcionamiento
predeterminada, limita la corriente del motor a un valor tan bajo
que el motor no puede arrancar. Después de la expiración de un
tiempo predeterminado se puentea la resistencia dispuesta en el
circuito de corriente del motor y se inicia el funcionamiento
normal del motor. A partir del par de torsión calculado en virtud de
las variables medidas y del número de revoluciones calculado se
determina con una integración la posición del árbol del motor. Con
la ayuda de una comparación de una modificación del par de torsión
con respecto a una modificación de la posición y de una comparación
de este valor con un par de torsión máximo predeterminado, estando
depositadas las parejas de valores correspondientes, en una memoria
de referencia, se puede reconocer la situación de bloqueo.
En general, se conoce también realizar una
supervisión del número de revoluciones para la limitación de la
fuerza y para la protección contra bloqueo en accionamientos de
ajuste, como elevalunas eléctricos y accionamientos de techos
corredizos, y supervisar el número de revoluciones determinado, por
ejemplo con sensores Hall, de acuerdo con las modificaciones lentas
continuas y bruscas así como derivar a partir de ellas las señales
necesarias para el control del motor.
En cambio, la disposición según la invención
recorre un camino muy ventajoso, en principio totalmente diferente.
Para el reconocimiento de situaciones de bloqueo y para la
realización de la protección contra bloqueo se utiliza, en la
disposición según la invención, con los rasgos característicos de
la reivindicación 1, como medida la tensión inducida en el inducido
del motor, siendo determinada la tensión inducida a partir de la
tensión que se encuentra los bornes del motor y de la corriente que
fluye en el inducido del motor.
A través de las medidas presentadas en las otras
reivindicaciones son posibles desarrollos ventajosos y mejoras de la
disposición indicada en la reivindicación 1 para la detección de
situaciones de bloqueo.
En un desarrollo ventajoso de la invención se
determina de acuerdo con una forma de realización especialmente
conveniente de la invención la tensión inducida como diferencia de
la tensión que se encuentran en los bornes del motor y el producto
de la corriente del inducido y de la resistencia del inducido. De
acuerdo con una configuración muy conveniente de esta forma de
realización, se determina regularmente la resistencia del inducido,
especialmente en cada nuevo arranque del motor.
Según un desarrollo especialmente conveniente de
la invención, se determina la resistencia del inducido a partir de
la tensión que se encuentra en los terminales del motor y de la
tensión de bloqueo del motor. En una configuración ventajosa se
determina en este caso la corriente de bloqueo a través de la
extrapolación de la corriente del inducido medida en un instante
determinado.
Una configuración especialmente ventajosa para
una realización sencilla y fiable de la invención prevé que la
corriente que fluye en el inducido sea medida a través de una
resistencia en derivación y, dado el caso, sea amplificada y sea
digitalizada por medio de un convertidor analógico a digital para
formar una señal de la corriente.
En otra configuración ventajosa y especialmente
conveniente de la invención se promedia la señal de la corriente
determinada a partir de la corriente que fluye en el inducido con
la ayuda de un integrador, que está controlado por un
microcontrolador, con tiempos de integración calculados
adaptables.
Según una forma de realización conveniente de
esta configuración de la invención se integra la señal de la
corriente determinada a partir de la corriente que fluye en el
inducido sobre varios periodos de conmutación, especialmente sobre 3
a 5 ciclos de conmutación.
En un desarrollo ventajoso de esta forma de
realización de la invención está previsto que se interrumpa la
integración de la señal de la corriente determinada a partir de la
corriente que fluye en el inducido cuando se excede un valor umbral,
que es digitalizado y memorizado, que se inicie la integración de
nuevo y se prosiga este proceso hasta que ha expirado todo el
tiempo de integración adaptado y previsto.
De acuerdo con una configuración ventajosa y
realista de la invención, para la activación de la protección contra
bloqueo se determina aquella corriente que fluye en el inducido
que, durante la activación actual debe ser mayor que un valor, que
se compone de un valor medio de la corriente del inducido, de un
valor de corrección que tiene en cuenta la modificación de la
tensión de alimentación durante el periodo de tiempo del promedio y
de un valor de activación de acuerdo con la siguiente ecuación:
En otra configuración conveniente de la
invención, se memorizan los valores medidos de la corriente del
inducido en una memoria, especialmente en una memoria intermedia
anular, y se sobrescribe el valor de medición más antiguo respectivo
de la memoria con el valor de medición actual.
La invención se explica en detalle con la ayuda
de un ejemplo de realización representado en el dibujo en la
descripción siguiente. En este caso:
La figura 1 muestra la curva de la corriente del
motor junto con oscilaciones de conmutación superpuestas.
La figura 2 muestra de forma esquemática un
diagrama de bloques de una parte de la disposición según la
invención, y
La figura 3 muestra de forma esquemática la curva
de la integración de la corriente del inducido o bien de la señal
de la corriente derivada de ella así como la curva de la tensión
obtenida a partir de ello en la resistencia de medición.
Según la invención se determina la tensión
inducida U_{ind} en el motor de corriente continua como medida
para la detección de una situación de bloqueo. Esta tensión
inducida U_{ind} en el inducido del motor no es accesible
directamente según la técnica de medición. Por lo tanto, según la
presente invención, se determina a partir de la tensión U_{Kl}
que se encuentra en los terminales del motor y de la corriente
I_{A} que fluye en el inducido del motor. De acuerdo con un a
forma de realización ventajosa, esto se lleva a cabo cuando se
conoce la resistencia del inducido R_{A} como diferencia de la
tensión U_{Kl} que se encuentra en los terminales del motor y del
producto de la corriente del inducido I_{A} y la resistencia del
inducido R_{A} según la siguiente ecuación:
El valor de la resistencia R_{A} está sometido
a grandes tolerancia, como por ejemplo tolerancias de fabricación y
oscilaciones de la temperatura. Por lo tanto, se determina
regularmente la resistencia del inducido R_{A} en el sistema de
acuerdo con una configuración conveniente de la invención. En este
caso, es especialmente ventajoso que se determine de nuevo,
respectivamente, al comienzo de un arranque del motor y se tome como
base para las etapas de cálculo siguientes.
La corriente I_{A} que fluye en el inducido del
motor se modifica con el tiempo t de acuerdo con una función
exponencial. En la marcha en ralentí se aplica:
con \tau_{mecánica} como la constante de
tiempo mecánica del inducido, es decir, que representa su
inercia.
En la figura 1 se representa la curva típica de
la corriente del motor I_{A} junto con las oscilaciones de
conmutación solapadas sobre el eje de tiempo t. La corriente del
inducido está limitada por la inductividad del inducido. Por lo
tanto, en el instante de la conexión no fluye corriente de bloqueo
I_{bloqueo}, sino que resulta una corriente del inducido que se
eleva exponencialmente con la constante de tiempo eléctrica
\tau_{eléctrica}, que es esencialmente menor que la constante
de tiempo mecánica \tau_{mecánica}. El pico de la corriente de
arranque no alcanza la corriente de bloqueo total I_{bloqueo},
puesto que el inducido del motor comienza ya a girar, mientras que
transcurre la constante de tiempo eléctrica \tau_{eléctrica}.
La relación entre la corriente de bloqueo y el poco de la corriente
de arranque depende solamente de las dos constantes de tiempo
\tau_{mecánica} y \tau_{eléctrica}, y, por lo tanto, es
constante. La resistencia del inducido R_{A} se determina al
comienzo de cada arranque del motor a partir de la tensión de los
terminales U_{Kl} que se encuentra en el motor y de la corriente
de bloqueo I_{bloqueo} en cada caso en el instante t0 después del
arranque: R_{A} = U_{Kl} / I_{bloqueo}. Durante el periodo de
duración de un arranque del motor se supone que la resistencia del
inducido es constante. N sentido estricto, esto no es así, aunque en
la hipótesis representa una buena aproximación de sólo algunos
pocos segundos de tiempo de arranque para el motor.
Como se muestra en la representación de la
corriente del motor en la figura 1, se superponen oscilaciones de
conmutación a la corriente del motor I_{A} que se extiende en una
forma exponencial, o bien a la señal de la corriente del motor que
resulta de ello. La amplitud de estas llamadas ondulaciones está en
el orden de magnitud de las modificaciones de la señal, que son
provocadas por una situación de bloqueo. Por este motivo, deben
eliminarse estas ondulaciones de la conmutación. De acuerdo con una
forma de realización especialmente ventajosa de la invención, se
promedia a tal fin la señal de la corriente durante un periodo de
tiempo de varias ondulaciones de conmutación, especialmente durante
un periodo de tiempo de 3 a 5 ondulaciones.
En el diagrama esquemático de bloque representado
en la figura 2 de la disposición según la invención, se representa
con 1 un motor de corriente continua, que se puede conectar, a
través de un relé doble 2 o bien en la tensión U_{Bat} de una
batería de automóvil no representada o, para la medición de la
corriente del motor, en una resistencia de medición 3, una
derivación. Uno de los lados de la derivación 3 está colocado en
potencial de tiempo GND, mientras que la otra conexión está
conducida a través de una resistencia 4 sobre la entrada inversora
- de un amplificador de operaciones 5. De esta manera se
intensifica el valor medido de la corriente del inducido del motor
1, que se toma en la derivación 3 y se convierte en una señal de la
corriente V1. La salida 6 del amplificador de operaciones 5 está
reacoplada sobre la entrada inversora a través de un condensador 7.
De esta manera, el amplificador de operaciones 5 forma junto con el
condensador 7 un integrador. En la entrada no inversora + del
amplificador de operaciones 5 se encuentra una tensión de
referencia U_{ref} que está elegida para que sea siempre mayor que
la amplitud máxima de la señal de la corriente V1, que corresponde
a la corriente de bloqueo. El condensador 7 se puede puentear a
través de un transistor 8, especialmente en forma de un MOSFET. El
transistor 8 es controlado a través de una resistencia 9 desde la
entrada 10 con un impulso de extinción.
De esta manera se cortocircuita y se descarga de
forma controlada el condensador 7 cuando aparece un impulso de
extinción. La condición inicial para una integración se determina
otra vez y se puede comenzar de nuevo la integración.
La señal de la corriente V1 integrada y
amplificada, que se encuentra en la salida 6 del amplificador de
operaciones 5, es alimentada a un convertidor analógico a digital
no representado así como a un microcontrolador no representado
tampoco para la evaluación. El microcontrolador genera, por
ejemplo, el impulso de extinción, alimentado en la entrada 10, para
el control de la integración. Con cada impulso de extinción
alimentado se descarga el condensador 7 y de esta manera se puede
formar de nuevo inmediatamente a continuación la tensión en la
salida 6 y en el condensador 7. La integración se realiza tal como
está predeterminado por el microcontrolador. En este caso, se
realiza a través de la interrupción de la integración cuando se
alcanza un valor determinado de la tensión y la adición de los
valores entrantes digitalizados respectivos hasta el valor de la
tensión del integrador alcanzado al final del tiempo de integración
predeterminado transcurrido.
En la figura 3 se representa de forma esquemática
la curva de la integración de la corriente del inducido o bien de
la señal de la corriente V1 derivada de ello, que se supone en
forma sinusoidal. Se supone que el tiempo de integración total
representado es 200 ms. Para evitar la sobreexcitación del
integrador, se interrumpe la integración cuando se alcanza un valor
umbral de aproximadamente 3,7 V. Con este fin, se conecta el MOSFET
8 durante aproximadamente 1 ms y de esta manera se descarga el
condensador 7. En el ejemplo representado, se calcula tres veces el
valor umbral y al final, cuando se alcanza el tiempo de integración
total previsto de 200 ms, se encuentra en el condensador 7 o bien
en la salida 6 del amplificador de operaciones 5 una tensión de
aproximadamente 1,5 V. Por lo tanto, el valor total de la tensión,
alcanzado en el tiempo de integración de 200 ms está
aproximadamente en (3 x 3,7V) + 1,5 V = 12,6 V aprox. Este valor es
detectado, digitalizado por el convertidor analógico a digital y
está acondicionado para la evaluación.
En general, se puede establecer que la constante
del tiempo de integración del integrador, formada en el núcleo
compuesto por el amplificador de operaciones 5 y el condensador, se
ajusta de tal manera que durante el número de revoluciones de la
marcha en ralentí del motor 1, casi se aprovecha la región de
activación del integrador. Con número de revoluciones bajo, se
incrementa la constante de tiempo de integración, Para evitar la
sobreexcitación del integrador que va unida con ello, se interrumpe
la integración, como ya se ha explicado anteriormente, cuando se
alcanza un valor umbral determinado. En este instante, se
digitaliza el valor medio de la tensión del convertidor analógico a
digital y el tiempo de integración transcurrido es restado del
tiempo de integración total adaptado al número de revoluciones.
Ahora se descarga el condensador 7 por medio del impulso de
extinción, alimentado a través de la entrada 10 por el
microcontrolador, a través del transistor 8 conectado de forma
conductora durante 1 ms aproximadamente y se inicia de nuevo la
integración. Este modo de proceder se continúa hasta que ha expirado
todo el tiempo de integración, donde la última integración, como se
ha representado anteriormente, no es interrumpida por el exceso de
un nivel de la tensión en la salida del integrador, sino por el
tiempo de integración expirado. El valor para el promedio de la
corriente se obtiene de acuerdo con la siguiente ecuación:
Este procedimiento descrito ofrece la
posibilidad, controlada por el microcontrolador, de promediar sobre
un número fijo de ondulaciones de conmutación, aquí cuatro. Además,
se puede incrementar el intervalo de valores de un convertidor
analógico a digital de 8 bits, interrumpiendo varias veces a través
de la integración y sumando los resultados individuales de la
integración. Esto es especialmente valioso y ventajoso porque el
alcance dinámico de la medición es muy grande debido a las
oscilaciones posibles de la red de a bordo entre 9 y 15 V así como
las variaciones considerables de la velocidad del motor.
De acuerdo con un desarrollo ventajoso de la idea
básica de la presente invención, es posible determinar aquella
corriente del inducido, que activa la protección contra bloqueo,
siendo adaptado de una manera conveniente el umbral de activación a
la tensón actual de la red de a bordo, es decir, por ejemplo a la
tensión U_{bat} de la batería del automóvil.
Cuando con par de carga constante del motor,
salta la tensión de los terminales del motor U_{Kl}, entonces la
corriente del inducido I_{A} lleva a cabo igualmente un salto en
virtud de la inercia de masa del motor y del sistema conectado. La
subida de la corriente es retrasada solamente por la inductividad
del inducido. Si se conoce la resistencia del inducido R_{A},
entonces se aplica:
Por lo tanto, el valor límite de la modificación
de la corriente debe corregirse con la modificación de la tensión
de los terminales, dividida por la resistencia del inducido
R_{A}, dU_{Kl}/R_{A}. Después de la expiración de algunas
constantes mecánicas de tiempo del sistema se ha estabilizado de
nuevo la velocidad del inducido, y el par del inducido o bien la
corriente del inducido proporcional a ella ha adoptado de nuevo el
valor antiguo.
El valor límite se obtiene a partir de un
promedio sobre los valores anteriores de medición de la corriente,
al que se añade el miembro de corrección indicado anteriormente. A
través de los promedios siguientes, el valor medio se aproxima de
nuevo a la corriente actual del inducido. Por lo tanto, el promedio
simula la constante mecánica de tiempo del inducido, es decir, su
inercia.
El desarrollo del procedimiento de medición y de
evaluación es el siguiente, siendo utilizado de manera ventajosa un
microcontrolador. Los valores de medición de la corriente del
inducido son memorizados en una memoria, que es con preferencia una
memoria intermedia anular. El promedio se realiza a través de la
suma de todos los valores de medición en la memoria intermedia
anular y la división de la suma obtenida por el número de los
valores de medición. En instantes predeterminados por el
microcontrolador se miden la corriente promediada de esta manera y
la tensión actual de la red de a bordo. El término de corrección
para la corriente media resulta a partir de la diferencia de la
tensión actual de la red de a bordo U_{bn} y de la tensión de la
red de a bordo U_{bn-1}, determinada en la
medición precedente, que se divide por la resistencia del inducido
R_{A}. Como criterio de activación para la protección contra
bloqueo se puede utilizar la siguiente condición:
donde s es un umbral de activación, que asegura
que solamente modificaciones significativas de la corriente del
inducido conducen a la activación de la protección contra
bloqueo.
A continuación se representan, con la ayuda de
una forma de realización práctica, las secciones individuales de un
ciclo programado realizado.
Antes de la conexión o de la nueva conexión del
motor se determina en primer lugar la tensión de la marcha en
ralentí del integrador, siendo la corriente del inducido igual a
cero. Constituye la base para todas las demás mediciones. Puesto que
la subida de la tensión de salida del integrador en este
funcionamiento tiene su valor máximo, no se puede seleccionar el
tiempo de medición demasiado grande. Además, debería poder
convertirse fácilmente, especialmente a través de operaciones de
desplazamiento, sobre el tiempo de medición para la determinación
de la corriente de bloqueo. En la forma de realización práctica se
ha seleccionado un tiempo de integración de la marcha en ralentí de
\hbox{8 ms.}
A continuación se determina la corriente máxima.
Para la medición de la corriente de bloqueo, se utiliza el
integrador para la medición de la corriente media del inducido. Se
seleccionan tiempos de medición cortos, en la realización práctica
2ms, y se llevan a cabo mediciones continuamente hasta que se ha
excedido el máximo de la corriente. Al máximo de la corriente
corresponde un mínimo de la tensión del integrador en la salida 6
en la figura 2, puesto que el integrador actúa con efecto de
inversión. Para el cálculo del resultado de la integración se
convierte en primer lugar la tensión de salida de la integración
desde un tiempo de integración de 2 ms a 8 ms. En este caso, para
este cálculo se adopta la hipótesis de una variable de entrada
constante para el tiempo de integración de 2 ms para el integrador.
De esta manera resulta:
y se obtiene como medida para la corriente máxima
del inducido
con
La etapa siguiente el cálculo de la resistencia
del inducido. La corriente de bloqueo I_{bloqueo} del inducido se
calcula a través de multiplicación del máximo de la corriente con
una constante, que se puede determinar empíricamente. En el presente
caso práctico ha sido determinada la constante en 1,25.
Inmediatamente después de la medición de la
integral de la corriente del inducido se mide la tensión de los
terminales del motor. Se obtiene una medida para la resistencia del
inducido a través de división de la tensión actual de los terminales
U_{bat} y H_{inducido}, respectivamente, a través de la
corriente de bloqueo I_{bloqueo} del inducido:
No obstante, en lugar del máximo de la corriente
del inducido solamente es accesible la variable de medición
normalizada con la constante de tiempo de integración \tau y
multiplicada por la resistencia de derivación constante. De esta
manera, en lugar de la resistencia del inducido R_{A} resulta una
resistencia del inducido normalizada:
Para el cálculo de este cociente es necesario que
el valor de U_{bat} sea multiplicado en primer lugar con una
constante auxiliar, en el presente caso práctico por 32,5 veces,
para que se obtenga durante la división posiciones suficientemente
significativas para la resistencia normalizada del inducido.
A continuación se explica el cálculo de la
corriente media del inducido. Para la detección de la corriente
actual del inducido durante la eliminación simultánea de las
oscilaciones de conmutación, se promedia la corriente del inducido
por medio del integrador sobre un tiempo de integración T. Aquí
resulta:
El primer tiempo de integración T después de la
determinación de la resistencia del inducido se fija en un valor
fijo, aquí 10 ms. Para la determinación de la integral de la
corriente se escala de nuevo en primer lugar la tensión de la
marcha en ralentí del integrador sobre este tiempo de medición de
acuerdo con la relación
Con la ecuación indicada en el apartado anterior
se obtiene una corriente media, normalizada del inducido
\hat{\upbar{I}}.
Finalmente, se realiza el cálculo de la tensión
inducida U_{Ind} con la ayuda de las variables tensión de los
terminales del motor U_{Kl}, la resistencia normalizada del
inducido y la corriente media, normalizada del inducido
\hat{\upbar{I}}
por lo que resulta para la tensión inducida
U_{Ind}
A partir del valor de U_{Ind} se determina el
tiempo de integración futuro a través de una Tabla ROM. En la forma
de realización práctica descrita de la invención, los tiempos de
integración varían entre 5 ms y 31,5 ms, con una cuantificación de
500 \mus, debiendo tenerse en cuenta, en efecto, el tiempo de
cálculo durante la formación de los cocientes.
Claims (11)
1. Disposición para la detección de situaciones
de bloqueo en accionamientos eléctricos, que están previstos
especialmente para elevalunas eléctricos y dispositivos de techo
corredizo en automóviles, caracterizada porque como medida
para la detección de una situación de bloqueo se utiliza la tensión
inducida (U_{Ind}) en el inducido del motor (1), y porque la
tensión inducida (U_{Ind}) se determina a partir de la tensión
(U_{Bat}) que se encuentra en los terminales del motor y a la
corriente (I_{A}) que fluye en el inducido del motor (1).
2. Disposición según la reivindicación 1,
caracterizada porque la tensión inducida (U_{Ind}) se
determina como diferencia de la tensión (U_{bat}) que se
encuentra en los terminales del motor y del producto de la corriente
del inducido (I_{A}) y la resistencia del inducido (R_{A}).
3. Disposición según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizada porque la resistencia del inducido (R_{A})
se determina regularmente, especialmente con cada nuevo arranque
del motor (1).
4. Disposición según la reivindicación 3,
caracterizada porque la resistencia del inducido (R_{A})
se determina a partir de la tensión (U_{bat}) que se encuentra en
los terminales del motor y de la corriente de bloqueo
(I_{bloqueo}) del motor (1).
5. Disposición según la reivindicación 4,
caracterizada porque la corriente de bloqueo (I_{bloqueo})
se determina a través de extrapolación de la corriente del inducido
(I_{A}) medida en un instante (t_{0}) determinado.
6. Disposición según una de las reivindicaciones
anteriores, caracterizada porque la corriente (I_{A}) que
fluye en el inducido es medida a través de una resistencia en
derivación (3) y, dado el caso, es amplificada (5) y es digitalizada
por medio de un convertidor analógico a digital para formar una
señal de la corriente.
7. Disposición según una de las reivindicaciones
anteriores, caracterizada porque la señal de la corriente
(V1) determinada a partir de la corriente (I_{A}) que fluye en el
inducido se promedia con la ayuda de un integrador (5, 7), que está
controlado por un microcontrol, con tiempos de integración
calculados adaptados.
8. Disposición según una de las reivindicaciones
anteriores, caracterizada porque la señal de la corriente
(V1) determinada a partir de la corriente (I_{A}) que fluye en el
inducido, es integrada sobre varios periodos de conmutación,
especialmente sobre 3 a 5 ondulaciones de conmutación.
9. Disposición según una de las reivindicaciones
8 ó 9, caracterizada porque se interrumpe la integración de
la señal de la corriente (V1) determinada a partir de la corriente
(I_{A}) que fluye en el inducido, cuando se excede un valor
umbral, el valor determinado es digitalizado y memorizado, se
inicia la integración de nuevo y se prosigue este proceso hasta que
ha expirado todo el tiempo de integración adaptado y previsto.
10. Disposición según una de las reivindicaciones
anteriores, caracterizada porque para la activación de la
protección contra bloqueo se determina aquella corriente (I_{A})
que fluye en el inducido que, durante la activación actual, debe ser
mayor que un valor, que se compone de un valor medio de la
corriente del inducido (I_{A}), de un valor de corrección
((U_{bn} - U_{bn-1})/R_{A})), que tiene en
cuenta la modificación de la tensión de alimentación durante el
periodo de tiempo del promedio y de un valor de activación
(I_{S}), de acuerdo con la siguiente ecuación:
11. Disposición de acuerdo con la reivindicación
10, caracterizada porque los valores medidos de la corriente
del inducido son memorizados en una memoria, especialmente una
memoria intermedia anular y porque se sobrescribe el valor de
medición más antiguo respectivo con el valor de medición actual en
la memoria.
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|---|---|---|---|---|
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| DE19840163A1 (de) * | 1998-09-03 | 2000-03-16 | Webasto Karosseriesysteme | Antriebsvorrichtung und Verfahren zum Verstellen eines Fahrzeugteils |
| CN1230961C (zh) * | 1998-09-22 | 2005-12-07 | 布罗泽汽车部件制造科堡有限公司 | 电气地调控汽车的电气化部件运动的方法和装置 |
| DE19952572A1 (de) * | 1999-11-02 | 2001-06-07 | Brose Fahrzeugteile | Motorische Antriebseinheit mit einer elektronischen Steuerungseinrichtung für Verstelleinrichtungen in Kraftfahrzeugen sowie Verfahren zur Steuerung der Antriebseinheit |
| DE10015856A1 (de) * | 2000-03-30 | 2001-10-11 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zur Bestimmung der Restlaufzeit eines Antriebes bis zum Erreichen einer Endposition |
| DE10232490A1 (de) * | 2001-07-23 | 2003-02-06 | Luk Lamellen & Kupplungsbau | Verfahren zum Bestimmen der momentanen nominellen Leerlaufdrehzahl |
| DE102004030309A1 (de) * | 2004-06-23 | 2006-01-12 | Robert Bosch Gmbh | Bestimmung einer Dreht-/Steht-Information bei Gleichstrommotoren |
| JP5089056B2 (ja) * | 2006-02-24 | 2012-12-05 | ヤマハ発動機株式会社 | クラッチ異常検出装置、自動クラッチ装置および鞍乗型車両 |
| US7486040B2 (en) * | 2006-08-22 | 2009-02-03 | Delphi Technologies, Inc. | Circuit to momentarily increase the peak torque of a DC motor |
| DE102007046491B3 (de) | 2007-09-28 | 2008-10-02 | Continental Automotive Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Ausgleich von fertigungsbedingten Ungenauigkeiten des Magnetrades eines elektromotorischen Antriebs eines Fahrzeugs |
| US8482243B2 (en) * | 2010-03-25 | 2013-07-09 | Gerald K. Langreck | High acceleration rotary actuator |
| DE102010064213A1 (de) * | 2010-12-27 | 2012-06-28 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Bereitstellen einer Bewegungsangabe, insbesondere für eine Blockiererkennung eines Schließsystems |
| JP6294138B2 (ja) * | 2014-04-18 | 2018-03-14 | アスモ株式会社 | ワイパ制御装置 |
| GB2530350A (en) * | 2014-10-31 | 2016-03-23 | Daimler Ag | Method for testing a mirror device of a vehicle, in particular a passenger vehicle |
| CN106558871A (zh) * | 2015-09-25 | 2017-04-05 | 光宝电子(广州)有限公司 | 侦测输出欠相的马达驱动电路与方法 |
| WO2017170317A1 (ja) * | 2016-03-29 | 2017-10-05 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | モータ制御装置 |
| CN108078499A (zh) * | 2017-12-05 | 2018-05-29 | 北京奇虎科技有限公司 | 机器人及滚刷装置的堵转检测方法、电子设备 |
| DE102019131945A1 (de) * | 2019-11-26 | 2021-05-27 | Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH | Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung einer Betätigungskraft eines Stellaktuators |
| US11611297B2 (en) | 2020-09-18 | 2023-03-21 | Gentherm Inc. | Anti-pinch motor control |
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| EP4001568B1 (en) | 2020-11-17 | 2024-05-01 | Aptiv Technologies AG | Pinch detection based on estimated pinch force |
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| CN116065913B (zh) * | 2021-10-29 | 2024-09-10 | 比亚迪股份有限公司 | 车窗防夹控制系统及汽车 |
| CN117449726A (zh) * | 2023-10-13 | 2024-01-26 | 重庆长安汽车股份有限公司 | 一种车窗防夹修正方法、系统、电子设备及存储介质 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2820330C2 (de) * | 1978-05-10 | 1986-05-28 | SWF Auto-Electric GmbH, 7120 Bietigheim-Bissingen | Schaltanordnung für einen elektrischen Fensterheberantrieb oder dergleichen |
| JPS57113726A (en) * | 1980-12-29 | 1982-07-15 | Matsushita Electric Industrial Co Ltd | Overcurrent breaking device for miniature dc motor |
| US4532567A (en) * | 1983-02-18 | 1985-07-30 | General Motors Corporation | Electric power steering stall protection circuit |
| US4725765A (en) * | 1985-11-18 | 1988-02-16 | Ford Motor Company | Method and apparatus for the protection of D.C. motors under stalled conditions |
| DE3612140A1 (de) * | 1986-04-10 | 1987-10-15 | Hella Kg Hueck & Co | Verfahren zum belueften eines raums |
| IT1204907B (it) * | 1987-01-15 | 1989-03-10 | Cavis Cavetti Isolati Spa | Circuito per il controllo della rotazione di motori,utilizzati per la moviemntazione di vetri elettrici e per una molteplicita' di applicazioni su autoveicoli e simili |
| FR2626118B1 (fr) * | 1988-01-19 | 1990-06-29 | Rockwell Cim | Dispositif de controle d'un moteur a courant continu destine notamment a commande d'ouvrants sur des vehicules automobiles |
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