METODO PARA DETERMINAR LA POSICION DE UN ELEMENTO ARRASTRADO POR EL EJE DE ACCIONAMIENTO DE UN MOTOR DE CORRIENTE CONTINUA.

Método para determinar la posición de un elemento arrastrado por el eje de accionamiento de un motor de corriente continua dentro de un recorrido predeterminado entre dos posiciones de bloqueo que limitan el recorrido,

mediante el análisis del rizado contenido en la corriente del inducido, en el que se realiza una normalización del sistema cuando el elemento arrastrado se mueve a una posición de bloqueo definida, caracterizado porque, cuando el elemento arrastrado se mueve hacia una posición de bloqueo, se corta la alimentación de corriente del motor de corriente continua antes de que alcance la posición de bloqueo definida por el sistema y en consecuencia conmuta a un funcionamiento como generador con el fin de observar la parada del motor de corriente continua a través de la señal de corriente generada por el motor de corriente continua, y cuando se ha detectado la parada del inducido como consecuencia del corte de la alimentación de corriente al motor de corriente continua, después de un intervalo de tiempo predeterminado se vuelve a conectar activamente la alimentación de corriente para finalmente llevar al elemento arrastrado a su posición de bloqueo, y de manera que después de que el elemento arrastrado se ha llevado a su posición de bloqueo definida mecánicamente, se realiza una normalización del sistema de esta posición de bloqueo

Método para determinar la posición de un elemento arrastrado por el eje de accionamiento de un motor de corriente continua.

La invención se refiere a un método para determinar la posición de un elemento arrastrado por el eje de accionamiento de un motor de corriente continua dentro de un recorrido predeterminado entre dos posiciones de bloqueo que limitan el recorrido, mediante el análisis del rizado (ripple en inglés) contenido en la corriente del inducido, en el que se realiza una normalización del sistema cuando el elemento arrastrado se mueve a una posición de bloqueo definida.

La señal de corriente del inducido de un motor de corriente continua comprende una componente continua y una componente alterna superpuesta con la componente continua. Cuando funciona el motor de corriente continua, la componente alterna se genera por la interacción, entre el imán (el campo), el devanado del inducido y el conmutador del motor de corriente continua. Esto se manifiesta por una breve variación de la tensión inducida, de lo cual resulta la ondulación de la señal de corriente del inducido. Los picos de corriente contenidos en la señal de corriente del inducido -llamados a continuación, rizado de corriente- y generados del modo descrito aparecen en una revolución del inducido con una frecuencia que depende del número de delgas del colector. Por ejemplo, si el colector del inducido tiene diez delgas, entonces se encontrarán 10 rizos en la señal de salida del inducido. La cuenta del rizado puede proporcionar información sobre la posición angular actual del inducido del motor de corriente continua y de este modo sobre la del elemento accionado por el mismo, dentro de su intervalo de movimiento predeterminado. Con este objeto y para poder realizar la cuenta correspondiente, se digitaliza la señal analógica del inducido.

Puesto que se conoce el número de rizos de corriente que debe generar el motor de corriente continua para cubrir la carrera entre las dos posiciones de bloqueo que limitan el recorrido, es posible determinar la posición del elemento accionado mediante la cuenta de los rizos de corriente. Los métodos de este tipo se utilizan por ejemplo en el automóvil para el control de un mecanismo de accionamiento como los que por ejemplo están previstos para el elevalunas y/o para el techo corredizo. Para poder captar la posición de por ejemplo el vidrio, es esencial que cuando se cierre sea posible desconectar la protección contra atrape. Esta desconexión es necesaria para que el vidrio se mueva hacia su posición de bloqueo superior y pueda atravesar las juntas de estanqueidad allí previstas, sin que se produzca la desconexión del motor debido al aumento de carga. En caso de un error en la cuenta de los rizos de corriente para la determinación de la posición del vidrio, podía conectarse o desconectarse prematuramente la protección contra atrape.

Con el fin de aumentar la precisión al determinar la posición del elemento móvil, por ejemplo de un vidrio de ventana de un vehículo automóvil, se realiza una normalización del sistema ó renormalización, cuando la ventana se ha movido a su posición superior puesto que entonces se produce la coincidencia de hecho entre la posición real del vidrio y la posición de bloqueo definida mecánicamente. Mediante esta renormalización, el contador de rizos de corriente se pone de nuevo a cero, de manera que se evita la suma de errores sobre un periodo de tiempo prolongado. Aunque mediante estas acciones de renormalización se puede realizar fundamentalmente una determinación de posición precisa del elemento arrastrado y durante un período de tiempo largo, sin embargo un renormalización de este tipo es insuficiente cuando después del movimiento del elemento arrastrado hacia la posición de bloqueo, la posición de bloqueo prevista para la renormalización no coincide de hecho con la posición de bloqueo definida mecánicamente. Este caso ocurre por ejemplo cuando al moverse el elemento arrastrado hacia la posición de bloqueo, éste rebota antes del bloqueo que sirve de tope. El elemento arrastrado se encuentra entonces en una posición (posición EFECTIVA) que es distinta de la posición de bloqueo definida mecánicamente (posición REQUERIDA). Si ahora se normaliza de nuevo el sistema respecto de esta posición del elemento arrastrado suponiendo que el elemento arrastrado se encuentre en su posición de bloqueo definida mecánicamente, entonces la post-normalización es falsa y también las cuentas realizadas a continuación. En consecuencia la determinación de la posición del elemento arrastrado es imprecisa y en particular, cada una de las posiciones en el rango de movimiento del elemento arrastrado no se alcanza con la precisión necesaria, pues como consecuencia del hecho accidental del rebote del elemento arrastrado la normalización tiene lugar tomando como base supuestos distintos. La consecuencia de un comportamiento de este tipo es que un método según la técnica conocida solamente se puede aplicar cuando las imprecisiones mecánicas que ocurren en el movimiento hacia la posición de bloqueo son despreciables.

La publicación DE 196 19 971 A1 muestra un método para determinar la posición de un elemento arrastrado por el eje de accionamiento de un motor de corriente continua dentro de un rango de movimiento predeterminado mediante el análisis del rizado de corriente contenido en la corriente del inducido.

El documento de modelo de utilidad DE 295 10 688 U1 da a conocer un dispositivo de control para un elevalunas en el que poco antes de alcanzar la posición de cierre total del vidrio de ventana tiene lugar la desconexión del accionamiento, así como la consiguiente conexión del mismo para un breve movimiento final y alcanzar la posición final sin carga significativa por choque.

Partiendo del estado de la técnica presentado, el objeto de la invención consiste en desarrollar un método según el antecedente mencionado al principio de modo que el error que se produce en la técnica conocida al post-normalizar en una posición de bloqueo sea despreciable también en aplicaciones en las que el elemento arrastrado se mueve con energía cinética elevada.

Según la invención este objeto se consigue de manera que cuando el elemento arrastrado se mueve hacia una posición de bloqueo, se corta la alimentación de corriente del motor de corriente continua antes de que alcance la posición de bloqueo definida por el sistema y en consecuencia conmuta a un funcionamiento como generador con el fin de observar la parada del motor de corriente continua a través de la señal de corriente generada por el motor de corriente continua, y cuando se ha detectado la parada del inducido como consecuencia del corte de la alimentación de corriente al motor de corriente continua, después de un intervalo de tiempo predeterminado se vuelve a conectar activamente la alimentación de corriente para finalmente llevar al elemento arrastrado a su posición de bloqueo, y de manera que después de que el elemento arrastrado se ha llevado a su posición de bloqueo definida mecánicamente, se realiza una normalización del sistema de esta posición de bloqueo.

En el método según la invención, el elemento arrastrado no se mueve a la posición de bloqueo con toda su energía cinética. Más bien, con el fin de reducir la energía cinética del elemento arrastrado, se corta la alimentación de corriente del motor de corriente continua que acciona al elemento arrastrado antes de que alcance la posición de bloqueo definida por el sistema. En el contexto de estas realizaciones el concepto de "cortar la alimentación de corriente" significa que el motor no está alimentado activamente con tensión. Esto puede realizarse mediante la desconexión del motor de corriente continua, o también mediante la conmutación o el cortocircuito del mismo en un modo de funcionamiento como generador. Después de un intervalo de tiempo predeterminado que puede variar en función de otros factores, se vuelve a conectar la alimentación de corriente del motor, de modo que ahora el elemento arrastrado se mueve a la posición de bloqueo definida mecánicamente con una energía cinética reducida. Después de que el elemento arrastrado se encuentra en su posición de bloqueo definida mecánicamente, entonces se realiza la normalización o post-normalización del sistema prescrita. Así la renormalización tiene lugar en un momento en que está asegurado que el elemento arrastrado se encuentra con la precisión suficiente en su posición de bloqueo definida mecánicamente. Mediante el corte de corriente del motor de corriente continua a poca distancia de llegar a la posición de bloqueo efectiva y la nueva conexión de la corriente,...

1. Método para determinar la posición de un elemento arrastrado por el eje de accionamiento de un motor de corriente continua dentro de un recorrido predeterminado entre dos posiciones de bloqueo que limitan el recorrido, mediante el análisis del rizado contenido en la corriente del inducido, en el que se realiza una normalización del sistema cuando el elemento arrastrado se mueve a una posición de bloqueo definida, caracterizado porque, cuando el elemento arrastrado se mueve hacia una posición de bloqueo, se corta la alimentación de corriente del motor de corriente continua antes de que alcance la posición de bloqueo definida por el sistema y en consecuencia conmuta a un funcionamiento como generador con el fin de observar la parada del motor de corriente continua a través de la señal de corriente generada por el motor de corriente continua, y cuando se ha detectado la parada del inducido como consecuencia del corte de la alimentación de corriente al motor de corriente continua, después de un intervalo de tiempo predeterminado se vuelve a conectar activamente la alimentación de corriente para finalmente llevar al elemento arrastrado a su posición de bloqueo, y de manera que después de que el elemento arrastrado se ha llevado a su posición de bloqueo definida mecánicamente, se realiza una normalización del sistema de esta posición de bloqueo.

2. Método según la reivindicación 1, caracterizado porque la normalización del sistema tiene lugar en función de los movimientos del elemento arrastrado que se han realizado antes del inicio del movimiento a la posición de bloqueo del elemento arrastrado.

3. Método según la reivindicación 1 ó la 2, caracterizado porque cuando el recorrido del movimiento del elemento arrastrado es inclinado o esencialmente vertical, el movimiento del elemento arrastrado a la posición de bloqueo inferior tiene lugar del modo reivindicado.

4. Aplicación del método según una de las reivindicaciones de la 1 a la 3 para determinar, en un vehículo automóvil, la posición de un elemento arrastrado mediante un mecanismo de accionamiento eléctrico, por ejemplo para determinar la posición de un vidrio de ventana, de un techo corredizo o de un asiento.

5. Aplicación según la reivindicación 4 caracterizada porque el elemento arrastrado es un vidrio de ventana y se utiliza el método para mover el vidrio de ventana a la posición de bloqueo inferior.