[发明专利]借助于电容测量来定位电机

说明书

本发明涉及一种用于确定轴(10)，特别是车辆的电动可调整装置的电动机的轴(10)的旋转位置、速度和/或旋转方向的测量布置结构(100)，以及一种相应的方法。测量布置结构(100)包括分别相应地形成电容器元件的至少一个第一电极(20)和至少一个第二电极(30)，其中，可以向电极(20、30)施加电压，使得电极(20、30)产生电场(EF)；可旋转的轴(10)、特别是电机轴，其具有带有不圆度的测量区段(11)，其中，测量区段(11)相对于电极(20、30)布置，使得轴(10)的旋转改变电场(EF)；以及评价处理单元(40)，其导电地连接到电极(20、30)，并且被设计为电容性地获取电场(EF)的变化，特别是以施加到电极(20，30)的电压的变化的形式。

技术领域

本发明涉及一种用于确定轴、特别是车辆的电动可调整装置(如滑动车顶、车窗升降器、车外后视镜、座椅、可转换车顶或锁定机构)的电动机的轴的旋转位置、速度和/或旋转方向的测量布置结构和方法。

背景技术

在现代车辆中安装有多个电动机，例如用于驱动泵或风扇以及用于致动车辆的电动可调整装置，例如车窗升降器、车外后视镜或座椅。为了控制所述车辆装置，当今在车辆中安装了多个用于自动获取相应驱动电机的旋转运动的位置和速度的传感器。从现有技术中已知用于获取电动机的驱动或输出轴的旋转位置和旋转速度的非接触式传感器。

通常使用霍尔传感器，该霍尔传感器根据物理霍尔效应与电流流过并具有磁场的传感器相互作用，非接触地获取轴的旋转运动。磁场通常由安装在轴上的永磁体、例如磁轮产生，轴的旋转运动预期被获取。通常使用两个霍尔传感器，以便除了(增量)旋转位置和旋转速度或速度之外，还能够获取轴的旋转方向。这种传感器布置结构的缺点是它们相对复杂且昂贵。除了霍尔传感器和电机中的磁轮之外，还需要单独的电路板上的附加的电子构件。

从现有技术中还已知用于确定用于DC电机的旋转位置和旋转速度的非接触方法，该方法基于获取通过DC电机的电枢的波纹电流。在这种情况下，由电机的旋转产生的电枢电流的电流波纹借助于不带传感器的评估电子设备来计数(“波纹计数”)。这种测量方法的缺点是该方法相对复杂，特别是在所需的测量信号的所需处理和评估电子设备的计算能力方面。

发明内容

在该现有技术的基础上，本发明的目的是提供一种用于确定轴的旋转位置、速度和/或旋转方向的测量布置结构，所述测量布置结构特别可以以更简单的方式实施，特别是在所安装的部件方面的花费更少，以及提供一种相应的方法。特别地，本发明的目的是能够尽可能成本有效地，但同时尽可能可靠和准确地确定轴的旋转位置、旋转速度和/或旋转方向。

所述目的借助于一种根据本申请的测量布置结构、一种根据本申请的方法和一种根据本申请的用途来实现。

特别地，所述目的借助于一种用于确定轴、特别是车辆的电动可调整装置的电动机的轴的旋转位置、速度和/或旋转方向的测量布置结构来实现，所述测量布置结构包括：

-分别形成电容器元件的至少一个第一电极和至少一个第二电极；

其中，可以向电极施加电压，使得电极产生电场；

-可旋转的轴，特别是电机轴，其具有带有不圆度的测量区段，

其中，测量区段相对于电极布置，使得轴的旋转改变电场；

-评价处理单元，其导电地连接到电极，并且被设计成电容性地获取电场的变化，特别是以施加到电极的电压的变化的形式。