Insbesondere bei Ausrüstung mit einem schnell reagierenden und hohen Sicherheitsanforderungen entsprechenden Einklemm- schutz wird bei derartigen Antrieben eine schnelle und genaue Information über die jeweils augenblickliche Geschwindigkeit benötigt.

Zur Ermittlung der jeweiligen augenblicklichen Geschwindig- keit des bewegten Schließteils werden üblicherweise Inkremen- talgebersysteme mit einer rotorseitigen Geberscheibe, insbe- sondere einem Magnetrad, z. B. auf der Welle des Ankers des den Stellantrieb antreibenden Elektromotors, und statorseitig zumindest einem die Signale der rotierenden Geberscheibe detektierenden Sensor, insbesondere Hall-Sensor, verwendet (EP 0 751 274 A1 ; DE 43 16 898). Die drehende, z. B. als in- duktive Geber gezahnte oder als magnetischer Geber mit auf- magnetisierten Polen versehene, Geberscheibe erzeugt bei Dre- hung aufgrund des Zahn- bzw. Polwechsels in einem statorsei- tigen Sensor, gegebenenfalls nach entsprechender Signalauf- bereitung, ein im wesentlichen rechteckförmiges Signal mit flankenseitigen High-Signalen bzw. Low-Signalen. Die Länge des Rechtecksignals bzw. der Abstand zwischen den flankensei- tigen Signalen ist geschwindigkeitsabhängig und kann somit zur Geschwindigkeitserfassung herangezogen werden.

Die Auflösung eines derartigen Inkrementalgebersystems ist durch die Anzahl der rotorseitigen Zähne bzw. Pole sowie der statorseitigen Sensoren bestimmt. Aus Kostengründen wird bei Verwendung eines Magnetrades als Signalgeber ein solches mit

symmetrisch über den Umfang verteilten aufmagnetisierten Pol- paaren verwendet. Fertigungsbedingt weisen derartige zum Ein- satz bei Massenserienartikeln vorgesehenen Magneträder Pol- breitenschwankungen bis zu 10% auf, was bei dem beschrie- benen Inkrementalgebersystem zu entsprechenden Verfälschungen der Geschwindigkeitsberechnung bei Auswertung der von dem Magnetrad gegebenen Signale führen kann.

Gemäß Aufgabe vorliegender Erfindung soll trotz Verwendung eines kostengünstigen Drehzahlgebers eine hohe Genauigkeit für die aus den Signalen des Geberrades berechenbare Ge- schwindigkeit gewährleistet werden können.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt erfindungsgemäß durch einen Antrieb gemäß Patentanspruch 1 ; vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 8.

Erfindungsgemäß ist eine Drehzahlberechnung bereits aufgrund der in einem statorseitigen Sensor detektierten Signale nur eines Poles möglich, so daß insbesondere bei höherpoligen Ge- berscheiben die Geschwindigkeitsangabe des von einem Stellan- trieb bewegten Schließteils wesentlich früher ermittelbar ist als bei bekannten Inkrementalgebersystemen, bei denen zur selbsttätigen Kompensation von Berechnungsfehlern aufgrund toleranzbedingter Polbreitenschwankungen eine solche Berech- nung erst nach voller Umdrehung und somit erst nach Durchlauf von beiden Polen eines Polpaares der Geberscheibe erfolgt ; erfindungsgemäß ist ein solcher Berechnungsfehler aufgrund von Polbreitenschwankungen durch einen Korrekturausgleich aufgrund eines Vergleiches zwischen der definierbaren theore- tischen Polbreite einerseits und der tatsächlichen Polbreite des jeweils jeden signalausgewerteten Poles andererseits ver- meidbar.

In besonders einfacher Weise läßt sich ein solcher Korrektur- abgleich dadurch erreichen, daß die jeweils tatsächlichen, gegebenenfalls fertigungsbedingt toleranzbehafteten Polbrei-

ten nach Magnetisierung des jeweiligen Magnetrades genau aus- gemessen und in einem nichtflüchtigen Speicher als Polbrei- ten-Referenzmuster abgelegt werden und somit bei der Berech- nung die tatsächlichen Polbreitenwerte mit den theoretischen Polbreitenwerten vergleichbar und die Abweichungen von der idealen Polbreite bei der polbezogenen Berechnung der Dreh- zahl bzw. des Drehwinkels aus der Signalfolge eines Poles be- rücksichtigt werden können.

Im Sinne einer noch weiter vereinfachten und beschleunigten Berechnung der Drehzahl bzw. des Drehwinkels ist eine direkte Abspeicherung der jeweiligen Korrekturfaktoren in einem Kor- rekturfaktor-Referenzmuster vorgesehen. Selbstverständlich sind von der Erfindung auch Berechnungen umfaßt, die auf Sig- nale von mehr als einem Pol zurückgreifen, jedoch erfolgt diese Berechnung immer bereits vor einer vollen Umdrehung der Geberscheibe.

Um auf einfache Weise die jeweiligen, gegebenenfalls mit un- terschiedlichen Polbreitenschwankungen behafteten Pole dem jeweiligen vom Sensor hinsichtlich seiner Signale detektier- ten Pol zuordnen und eine entsprechend angepaßte Korrektur vornehmen zu können, ist die Geberscheibe, insbesondere das Magnetrad, mit einem Initialisierungs-Referenzsignal, insbe- sondere in Form eines Poles mit von den Polbreiten der übri- gen Pole, einschließlich ihrer Toleranzstreuung, unterschei- dender Polbreite, versehen, so daß aufgrund einer von diesem Initialisierungs-Referenzsignal ausgehenden Drehwinkelorien- tierung der gerade signalgebende Pol dem entsprechenden Pol des abgespeicherten Polbreiten-Referenzmusters bzw. Korrek- tur-Referenzmusters zugeordnet werden kann.

Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden im folgenden anhand schematisch dargestell- ter Ausführungsbeispiele in der Zeichnung naher erlautert ; darin zeigen :

FIG 1 den schematischen Aufbau einer Vorrichtung zur erfindungsgemäßen Geschwindigkeitsberechnung mit Korrekturausgleich eines motorischen Fensterheber- bzw. Schiebedachantriebs unter Verwendung eines 10-poligen Magnetrades als rotorseitige Geberscheibe sowie mit einem bzw. mit zwei statorseitigen Hall- Elemement-Sensoren ; FIG 2 die Polfolge und zugehörige Signalfolge für eine 2-polige Geberscheibe für eine bekannte Geschwindig- keitsberechnung mit einer Signalauswertung über eine volle Umdrehung der Geberscheibe ; FIG 3 die Polfolge und zugehörige Signalfolge für eine 6-polige Geberscheibe mit erfindungsgemäß vorge- sehenem Initialisierungs-Referenzsignal durch einen Pol geringerer Polbreite und einer Geschwindigkeits- berechnung mit Korrekturausgleich bei einer Signal- auswertung über jeweils nur eines Poles der Geber- scheibe ; FIG 4 einen durch die EP 0 751 274 A1 bekannten motorbe- tätigten Fensterheber- bzw. Schiebedach-Stellantrieb in einem Kraftfahrzeug.

FIG 4 zeigt einen durch die EP 0 751 274 A1 bekannten Kfz- Fensterheberantrieb mit in einem Tür- bzw. Fensterrahmen R mit einer bis zur etwa hälftigen Schließ- bzw. Öffnungsstel- lung motorisch fremdbetätigten Fensterscheibe S. Zur fremd- kraftbetätigten Hub- bzw. Senkbewegung der Fensterscheibe S ist ein Stellantrieb mit einem Kommutatormotor M vorgesehen.

Der Kommutatormotor M steht, insbesondere hinsichtlich seiner Drehzahlstellung, in Einstellabhängigkeit von einer Steuer- vorrichtung ST, die zur Veränderung der Drehzahl des Kommuta- tormotors M eine Pulsweitenmodulierung für die Speisespannung des Elektromotors M aufweist Die jeweilige Hubweg-Position und gegebenenfalls Hubweg-Richtung der Fensterscheibe S wer- den aus der Rotorposition des Kommutatormotors M aufgrund einer erstmaligen festgehaltenen Initialisierungsposition in der Öffnungs-Endstellung bzw. Schließ-Endstellung und einer

anschließenden inkrementalen Rotationserfassung der Rotor- welle über den Drehzahl- bzw. Positionssensor SE in der Steuervorrichtung ST erfaßt. Um eine hohe Auflösung und damit eine schnelle Geschwindigkeitsanpassung des Stellantriebes in Abhängigkeit vom jeweiligen Hubweg der Fensterscheibe S in ihrem Hubbereich zwischen einer unteren Öffnungs-Endstellung und einer oberen Schließ-Endstellung gewährleisten zu können, ist als Drehzahl- bzw. Positionsgeber für das Sensorelement SE statorseitig ein hochpoliges weichmagnetisches Zahnrad Z vorgesehen, durch das bei Drehung das Magnetfeld eines sta- torseitigen Dauermagneten N ; S pulsweise verändert wird ; als Drehzahlempfänger für eine derartige Pulsung dient zumindest ein Hallsensor HS, insbesondere ein Differenz-Hallsensor. Der Dauermagnet N-S ist vorzugsweise mit dem Hallsensor HS fest verbunden.

FIG 1 zeigt ein Inkrementalgebersystem mit einer Geberscheibe 1 in Form eines mit fünf Polpaaren bzw. zehn Polen N ; S seg- mentartig magnetisierten Magnetrades und mit zwei statorsei- tigen Sensoren 2 ; 3 in Form von Hall-Elementen, deren detek- tierten Impulse in einer Signalvorrichtung 4 zu Signalen auf- bereitet und in einer als Auswertevorrichtung mitbenutzten Steuervorrichtung 5 mit Korrekturausgleich zu Drehzahlwerten der Geberscheibe 1 und damit - gegebenenfalls unter Berück- sichtigung vorhandener Über- bzw. Untersetzungen - der augen- blicklichen Drehzahl eines Stellantriebes ausgewertet werden.

Die Geberscheibe 1 weist neun Pole der Polbreite a und einen Pol mit vergrößerter Polbreite ß auf, der ein Initialisie- rungs-Referenzsignal für den erfindungsgemäßen Abgleich mit dem gespeicherten Polbreiten-Referenzmuster der gesamten Ge- berscheibe 1 auf. Selbstverständlich ist bei der Auslegung der Polbreiten a bzw. ß darauf zu achten, daß auch im ungün- stigsten Fall einer fertigungsbedingten Polbreitenschwankung die Polbreite ß signifikant unterscheidbar ist von den übri- gen Polbreiten a. Die mit der Geberscheibe 1 an dem Sensor 2 bzw. dem Sensor 3 vorbeirotierenden Pole N ; S ergeben nach ih-

rer Aufbereitung in der Signalvorrichtung 4 im wesentlichen rechteckige Signale mit jeweils einer begrenzenden steigenden und einer begrenzenden fallenden Flanke.

Je nachdem ob die Zeiten zwischen zwei steigenden Flanken oder zwischen einer steigenden Flanke und einer fallenden Flanke bzw. zwischen einer fallenden Flanke und einer stei- genden Flanke mittels beider Sensoren 2 ; 3 oder bei besonders geringem Bauteile-Aufwand vorteilhaft mit nur einem Sensor 2 gemessen werden, ergeben sich insgesamt pro Umdrehung fünf Zeiten bzw. zehn Zeiten, die zur Bestimmung der Drehzahl her- angezogen werden können ; dabei steht die Drehzahl der Geber- scheibe 1 und damit die Drehzahl des Rotors in umgekehrter Proportionalität zu den gemessenen Zeiten. Falls eine erfin- dungsgemäße Korrektur nicht vorgesehen ist, müssen für eine genaue Drehzahlbestimmung die Polbreiten sämtlicher Pole gleichmäßig groß sein, derart daß bei mit konstanter Ge- schwindigkeit rotierender Geberscheibe 1 auch die gemessenen Zeiten gleich lang sind. Da dies bei einem für eine Massen- serienfertigung vertretbaren Aufwand fertigungsbedingt auf- grund von Polbreitenschwankungen bei einer Magnetisierung des Magnetrades nicht gewährleistet ist, würde bei Berechnung der Drehgeschwindigkeit aus dem Zeitabstand zwischen zwei aufein- anderfolgenden Flanken der in einer Auswerteelektronik be- rechnete Geschwindigkeitswert verfälscht. Aus diesem Grunde erfolgt die Berechnung der Drehzahl in bekannten motorischen Fensterheber- bzw. Schiebedachantrieben nur jeweils nach Durchlauf der Geberscheibe 1 tuber eine gesamte Umdrehung, da sich dann Polbreitenfehler kompensieren und nicht auf die Messung bzw. Auswertung auswirken.

FIG 2 zeigt zur Erläuterung der zuvor beschriebenen bekannten Lösung zunächst die umfangsseitige Abwicklung einer Geber- scheibe 1 mit zwei Polen N ; S von je 180° Umfangswinkel und darunter die zugehörige Signalfolge der in einem Sensor 2 de- tektierten und anschließend aufbereiteten Signale SI1 ; SI2 ; die der Drehzahlberechnung zugrundeliegende Meßzeit T1 bzw.

T2 zwischen den die Signale SI1 ; SI2 jeweils begrenzenden Flanken erstrecken sich über jeweils eine volle Umdrehung der Geberscheibe 1 ; in diesem Fall werden die jeweils in ihrer möglichen Toleranzbreite gestrichelt angedeuteten, gegebenen- falls je Pol und somit je Signal unterschiedlichen Polbreiten insgesamt über eine Umdrehung der Geberscheibe l selbsttätig kompensiert.

Bei dem anhand von FIG 3 für ein 6-poliges Magnetrad erläu- terten erfindungsgemäßen Verfahren bzw. bei der erfindungs- gemäßen Vorrichtung zur inkrementalen Ermittlung der Drehzahl bzw. entsprechenden Drehgeschwindigkeit (Drehzahl pro Zeit- einheit) eines Rotors kann im Gegensatz zur vorbeschriebenen bekannten Lösung in vorteilhafter Weise bereits nach Durch- lauf eines der Pole N ; S und der Erfassung des Zeitablaufs zwischen der steigenden und der fallenden Flanke nur eines der zugehörigen Signale SI1-SI6 ein unverfälschter Drehzahl- wert berechnet werden. Dazu sind die einzelnen Meßzeiten Tlist-T6ist zwischen den Flanken der Signale SI1-SI6 einer als Auswertevorrichtung mitbenutzten, elektronischen Steuervor- richtung 5 für den Fensterheber- bzw. Schiebedachantrieb un- ter Berücksichtigung der jeweiligen Polbreitenschwankungen als umfangsseitige Signalfolge der Geberscheibe 1, vorzugs- weise in einem nichtflüchtigen Speicher eines als Teil der Steuervorrichtung 5 an sich vorhandenen Mikrocomputers, ab- gelegt.

Die Erfassung und Abspeicherung dieses Polbreiten-Referenzmu- sters erfolgt zweckmäßigerweise im Rahmen der Fertigung eines Stellantriebes nach der Herstellung der Geberscheibe 1, ins- besondere des Magnetrades, dadurch daß dieses Magnetrad durch den Stell- bzw. Prüfantrieb mit konstanter Geschwindigkeit angetrieben und die tatsächlichen Polbreiten aist in Form der einzelnen Meßzeiten Tlist-T6ist bestimmt und als Polbreiten- Referenzmuster in der Auswertevorrichtung abgelegt werden.

Eine derartige Referenzmessung kann in eine schon vorhandene Prüfeinrichtung eines Stellantriebes auf einfache Weise in

die Fertigung integriert werden ; es ist hierzu lediglich nö- tig, der Auswertevorrichtung, die bei konstanter Antriebs- drehzahl der Geberscheibe 1 gemessenen, den tatsächlichen Polbreiten Oist entsprechenden Meßzeiten Tlist-T6ist zur Verfü- gung zu stellen und in einem nichtflüchtigen Speicher abzu- legen.

Um bei der jeweiligen Korrektur den gerade signalgebenden Pol hinsichtlich seiner tatsächlichen Polbreite der entsprechen- den Stelle des Polbreiten-Referenzmusters zuordnen zu können, ist eine unsymmetrische Teilung der Geberscheibe 1 derart vorgesehen, daß der Pol mit der größeren Polbreite ß gemäß FIG 1 bzw. der Pol P6 mit der kleineren Polbreite gemäß FIG 3 als Initialisierungs-Referenzsignal zur Definition eines Drehwinkels herangezogen wird ; im Beispielsfall gemäß FIG 3 ist durch den Pol P6 als Initialisierungs-Referenzsignal ein Umfangswinkel = Null festgelegt. Somit können die Signale sämtlicher Pole umfangswinkelzugeordnet mit einem individuell hinsichtlich ihrer jeweiligen tatsächlichen Polbreite ange- paßten Korrekturfaktor verarbeitet werden.

Zur Bildung dieses Korrekturfaktors stehen auch die theoreti- schen Polbreiten a, sols je nach Teilung des Magnetrades von hier jeweils 70° für die Pole P1-P5 und von 10° für den Pol P6 bzw. die entsprechenden Meßzeiten T1soll-T6soll der Signale SI1-SI6 der Auswertevorrichtung zur Verfügung. Durch Ver- gleich der jeweiligen tatsächlichen Polbreite (zist mit der jeweiligen theoretischen Polbreite ocsoll lait sich je Pol ein individueller prozentualer Korrekturwert bestimmen, der die Überbreite bzw. Unterbreite des jeweiligen Poles im Verhält- nis zur theoretischen Polbreite bei der Drehzahlbestimmung berücksichtigt ; anstelle der Abspeicherung der jeweiligen tatsächlichen und theoretischen Polbreiten ist nach Ausge- staltung der Erfindung die erstmalige unmittelbare Abspeiche- rung der Korrekturfaktoren je Pol in einem Korrekturfaktor- Referenzmuster vorgesehen, so daß jeweils nur der einzelne Korrekturfaktor je detektiertem Pol abzurufen und der Berech-

nung der Drehzahl aus den Signalen dieses Poles zu berück- sichtigen ist.

Es dürfte also ersichtlich sein, daß das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die erfindungsgemäße Vorrichtung trotz kosten- günstiger Herstellung einer hochauflösenden Geberscheibe, insbesondere eines Magnetrades, eine schnelle und genaue Be- stimmung der Drehzahl gewährleistet, wobei die dazu notwen- dige Hard- und Software in vorteilhafter Weise in vorhandene Fertigungs- bzw. Steuerungsvorrichtungen einbindbar ist.