DE10256220B4 - Verfahren und Vorrichtung zur Durchführung einer Verformungskompensation von in Endlagen befindlichen Ventilklappen in Klimaregeleinrichtungen - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Durchführung einer Verformungskompensation von in Endlagen befindlichen Ventilklappen in Klimaregeleinrichtungen Download PDF

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Abstract

Verfahren zur Durchführung einer Verformungskompensation von in Endlagen befindlichen Ventilklappen in Klimaregeleinrichtungen, wobei die Ventilklappe (1) mit einem innerhalb eines elastischen Gesamtsystems vorhandenen Stellantrieb (2) mit einer Antriebswelle (5), versehen mit inkrementalen Stellbewegungen, in Verbindung steht und zwischen zwei den Endlagen A0, B0 zugeordneten Anschlägen (3, 4) bewegt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
a) das Erreichen einer Winkelversetzung α in der Endposition Av, Bv der Antriebswelle (5) zu der in der Endlage A0, B0 am Anschlag (3, 4) befindlichen und verformten Ventilklappe (1) festgestellt wird, wobei die Winkelversetzung α durch die belastende Verformung des elastischen Gesamtsystems einschließlich der Ventilklappe (1) durch Einwirkung eines Drehmoments M der Antriebswelle (5) auftritt,
b) innerhalb der Winkelversetzung α eine altersbedingte Veränderung der Verformung des elastischen Gesamtsystems einschließlich der Ventilklappe durch eine programmierte Alterskompensation berücksichtigt wird,
c) bei Erreichen der winkelversetzten Endposition Av, Bv der Antriebswelle (5) und nach dem Stillstand des...

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung einer Verformungskompensation von in Endlagen befindlichen Ventilklappen in Klimaregeleinrichtungen, wobei die Ventilklappe mit einem innerhalb eines elastischen Gesamtsystems vorhandenen Stellantrieb mit einer Antriebswelle, versehen mit inkrementalen Stellbewegungen, in Verbindung steht und zwischen zwei den Endlagen zugeordneten Anschlägen bewegt wird.
  • Vorrichtungen der vorstehend beschriebenen Gattung dienen zur Verformungskompensation von Ventilklappen beim Antrieb durch Stellantriebe zwischen zwei Endlagen, wobei aufgrund der elastischen Verformung der Ventilklappe eine Lageabweichung zwischen den Endlagen der Ventilklappe und den Endpositionen der Antriebswelle des Stellantriebs auftritt.
  • Eine genaue Positionierung der Ventilklappe wird durch eine Lageabweichung zwischen der Endlage der Ventilklappe und der Endposition der antreibenden Motorwelle des Stellantriebs verhindert. Ursachen für die Lageabweichung sind summierte Toleranzen in den bewegten Bauteilen sowie die elastische Verformung der Bauteile der Ventilklappe. Dabei wirken sich die Bauteile der Ventilklappe in unterschiedlichem Maße aus. Einfluss haben beispielsweise die Biegesteifigkeit der Ventilklappe, die Formfestigkeit des Stellantriebs und die Druckfestigkeit eines Dichtungswerkstoffs sowie die Auflagefläche, deren Größe sich umgekehrt proportional zur Eindrücktiefe und damit zur Verformung des Gesamtsystems verhält.
  • Diese Lageabweichung macht eine Initialisierung der Winkellage des Stellweges der Ventilklappe unmöglich. Einerseits gibt bei einem Versuch einer Initialisierung der Winkellage der Ventilklappe an seiner Endlage die davon abweichende Endposition der Motorwelle des Stellantriebs eine abweichende End- und damit Startposition für die Bewegung der Ventilklappe in Gegenrichtung an die Stellantriebssteuerung zurück. Andererseits wird bei der elastischen Verformung der Ventilklappe durch Druck gegen die Endlage mechanische Energie in der Ventilklappe gespeichert. Beim Abschalten der Energiezufuhr nach detektierter Endlage durch die Steuerung wird die mechanische Energie frei und führt zu einem Rücksprung der Ventilklappe von seiner Endlage weg. Eine Lageabweichung zwischen einer vermeintlichen Nullposition der Motorwelle, wie von der Stellantriebssteuerung angenommen, und der Winkellage der Ventilklappe ungleich seiner Endlage ist das Ergebnis.
  • In der Folge beider vorgenannter Effekte entstehen für eine erneute Bewegung der Ventilklappe eine undefinierte Startlage und damit eine undefinierte Ziellage zwischen den beiden Endlagen bei einer späteren gesteuerten Winkelbewegung des antreibenden Stellantriebs.
  • Eine vorausschauende Einstellungsvorrichtung für Elektromotoren und ein dazugehöriges Eichsystem sind in der Druckschrift US 5,369,342 A beschrieben, wobei das Prinzip und die Software für ein Motor-Eichsystem zum Messen der durchschnittlichen Systemspannung von laufenden Elektromotoren und der Laufzeit zwischen den Endlagen von Ventilklappen, welche an die Antriebswellen des Elektromotors gekoppelt sind. Das Eichsystem stellt ein Software-/Hardware-Motor-Eichsystem zum Messen von Motorparametern von Elektromotoren und der Bewegungszeit zwischen den Endlagen der Ventilklappen dar, ein System zur Anwendung bei Eichung von Elektromotoren, welche als hybride offene und geschlossene Rückkopplungsschleifen-Motorsteuerungssysteme Verwendung finden, wobei die geschlossenen Rückkopplungsschleifen-Steuerungssysteme Motoren mit Potentiometern verwenden, welche mittels analoger Signale Positionsveränderungen der Motorwellen sichtbar machen, wobei die Motorwellen sowohl in offenem und geschlossenem Rückkopplungsschleifen-Steuerungssystem derart mit Bauteilen verbunden sind, dass sie angeschlossene Bauteile zumindest zwischen zwei Endlagen auf einem Bogen bewegen, und enthält:
    • 1. ein Eingangsstromgerät, das Anschlüsse zur Aufnahme von Strom aus einer Energiequelle besitzt und daraus geregelten und Originalstrom generiert, welcher von den Bauteilen des Systems genutzt wird, wobei das Eingangsstromgerät einen Ein/Aus-Schalter besitzt, um bei Bedarf Strom vom System zu- oder abschalten zu können;
    • 2. Motorsteuerelemente, welche ein erstes Set von Anschlüssen zur Aufnahme des geregelten und einfachen Stroms und ein zweites Set von Anschlüssen zum Empfang von logischen Steuersignalen besitzen, um daraus an Ausgangsanschlüssen Spannungsteuerungssignale zur bidirektionalen Steuerung der Bewegung der Motorwellen in offenen und geschlossenen Rückkopplungsschleifen-Steuerungssystemen in Erwiderung der logischen Steuersignale zu erzeugen;
    • 3. einen externen Analog-Digital-Umwandler (ADC), welcher Eingangsanschlüsse besitzt, die mit Potentiometern der geschlossenen Rückkopplungsschleifen-Motoren gekoppelt sind, und welche mittels analoger Signale Positionsveränderungen der Motorwellen sichtbar machen und daraus an den Ausgangsanschlüssen äquivalent zu den analogen Signalen digitale Signale erzeugen;
    • 4. eine Mikroprozessorsteuerung, bestehend aus: (1) einem Timer-System, welches ein Referenztakt-Signal liefert und in Verbindung mit RAM basierendem Zählwerk daraus an einem ersten Ausgangsanschluss ein erstes Taktsignal, – der gewählten Frequenz des Referenztakt-Signals folgend –, ausgibt sowie an einem zweiten Ausgangsanschluss ein zweites Taktsignal, – einer anderen gewählten Frequenz des ersten Referenztakt-Signals folgend –, ausgibt; (2) Klappenmotorsteuersoftware, welche Anweisungen für den Prozessor der Mikroprozessorsteuerung für die Erzeugung der digitalen Signale enthalten, welche zur Formung der logischen Steuerungssignale verwendet und an ein zweites Set von Anschlüssen der Motorsteuerelemente gesendet werden, wobei der Prozessor Anweisungen von der Klappenmotorsteuersoftware mit einer Frequenz abfragt, die durch das erste Taktsignal vorgegeben wird; (3) programmierbare Eingabe/Ausgabe-Schaltkreise, bestehend aus (a) programmierbaren Ausgaberegistern zum Empfang von digitalen Signalen des Prozessors an Eingangsanschlüssen und zur Herstellung von logischen Steuersignalen an Ausgangsanschlüssen daraus, welche zu einem zweiten Set von Ausgangsanschlüssen der Motorsteuerung gesendet werden, (b) eine serielle periphere Schnittstelle, welche die variablen digitalen Signale des externen ADC empfängt und daraus digitale Daten für den Prozessor herstellt, um Endpunkte für die an den Motorwellen angebrachten Bauteile anzuzeigen, und festzulegen, ob die externen ADC-Werte gültig sind, und (c) einen internen ADC, um Abweichungen des Originalstroms aus dem Eingangsstromgerät zu empfangen, während eine Motorwelle rotiert und dann äquivalente digitale Werte liefert, aus denen der Prozessor die durchschnittliche Systemspannung verglichen mit dem Motor ableitet; und (4) Klappenmotorsteuersoftware, welche Anweisungen für den Prozessor enthalten, die er nutzt für: (a) den Empfang der variablen digitalen Daten des externen ADC und nachfolgende Festlegung, ob die externen ADC-Werte gültig sind; (b) den Empfang der variablen Daten des ADC und Berechnung und Speicherung der daraus resultierenden durchschnittlichen Systemspannung des Motors; (c) die Abfrage der Klappenmotorsteuersoftware zur Ausführung von Anweisungen um einen Motor anzuschalten, und zum Erfassen der Dauer der Klappenbewegung von einer Ausgangsstellung bis zu einer festen Position, und um den Motor auszuschalten zur Beruhigung der Motor-Rückmeldung bei geschlossenen Rückkopplungsschleifen-Motoren, wobei der Prozessor Anweisungen der Klappenmotoreichsoftware mit derselben Frequenz abfragt, die durch das zweite Taktsignal vorgegeben wird.
  • Ein Problem besteht darin, dass sich das Eichsystem nicht auf die Belastung des elastischen Gesamtsystems einschließlich der Verformung der Ventilklappe in Abhängigkeit vom Drehmoment der Antriebswellen im Bereich ihrer Endlagen an den Anschlägen bezieht und somit in der Klappenmotorsteuersoftware die Durchführung einer Verformungskompensation sowohl im ursprünglich eingebauten Zustand als auch Hinweise zur Alterungsverformungskompensation fehlen.
  • Des Weiteren ist eine Vorrichtung zur Steuerung einer Luftmischklappe für eine Fahrzeug-Klimaanlage in der Druckschrift DE 198 17 819 C2 beschrieben, die eine Öffnungspositionsdetektiereinrichtung zum Detektieren einer Öffnungsposition einer Luftmischklappe und zum Steuern eines Motor-Aktuators auf der Basis eines Öffnungspositionssignals von der Öffnungspositionsdetektiereinrichtung aus enthält, so dass die Luftmischklappe sich an einer Zielöffnungsposition befindet, versehen mit:
    Einer Funktionsstörungsdetektiereinrichtung zum Detektieren einer Funktionsstörung der Öffnungspositionsdetektiereinrichtung,
    einer Anfangsstellungseinstelleinrichtung, die auf eine Funktionsstörungsdetektion der Funktionsstörungsdetektiereinrichtung reagierend die Anfangsstellung der Luftmischklappe durch Ansteuern des Motor-Aktuators auf eine "Ganz heiß"-Position oder eine "Ganz kalt"-Position einstellt, wenn es notwendig ist, die Luftmischklappe zu einer von der "Ganz heiß"-Position oder der "Ganz kalt"-Position verschiedenen neuen Zielöffnungsposition zu bringen,
    einer Rücklaufantriebszeitberechnungseinrichtung, die auf die Anfangsstellungseinstelleinrichtung reagierend eine Rücklauföffnungswinkelbreite zu der Luftmischklappe von der eingestellten Anfangsposition zu der neuem Zielöffnungsposition festlegt, eine gegenwärtige Batteriespannung erkennt und eine zum umgekehrten Drehen der Luftmischklappe um die Rücklauföffnungswinkelbreite erforderliche Rücklaufantriebszeit basierend auf der Rücklauföffnungswinkelbrei te und der gegenwärtigen Batteriespannung derart berechnet, dass ein von einer Drehmomentvariation des Motor-Aktuators aufgrund der Batteriespannung herrührender Zeitfehler korrigiert wird, und
    einer Rücklaufantriebseinrichtung, die auf die Rücklaufantriebszeitberechnungseinrichtung reagierend durch Ansteuern des Motor-Aktuators die Luftmischklappe um die Rücklaufantriebszeit umgekehrt antreibt.
  • Es sollen die Funktionsstörungen seitens des Potentiometers, das Teil der Steuervorrichtung ist, beseitigt werden.
  • Ein Problem besteht darin, dass eine von dem Potentiometer falsch angegebene und detektierte Öffnungsposition der Luftmischklappe der Auslöser für die Beseitigung einer auftretenden Zeitstörung ist. Bei den Potentiometerstörangaben geht die Luftmischklappe nur deshalb in die Endlagen über, um von dort eine Zeitangabe zu erhalten, die als Basis für eine Festlegung einer Rücklaufzeit des Stellantriebs in die vorgesehene Zielposition der Luftmischklappe dienen soll. D.h., nur für die Einstellung einer Zielposition in den Zwischenlagen zwischen der Endlagen der Luftmischklappen wird die Luftmischklappe in eine ihrer Endlagen gebracht, um dann über die Berechnung einer Rücklaufantriebszeit für den Stellantrieb zurück in die vorgesehene Zielposition gebracht zu werden. Die Luftmischklappe weist weder in den Endlagen noch in den Zwischenlagen eine Verformung auf, die Anlass wären, eine Kompensation derselben in der jeweiligen Endlage durchzuführen. Es gibt somit keine Anhaltspunkte über eine Berücksichtigung der elastischen Verformung der Luftmischklappe und die entsprechenden Software-Reaktionen seitens der Steuerung/Regelung und des Stellantriebs zu den an den Anschlägen vorhandenen Endlagen der Luftmischklappe.
  • Ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Funktionsüberprüfung von motorisch angetriebenen Lamellen und/oder Klappen eine Heiz- und/oder Klimaautomatik eines Fahrzeuges und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens sind in der Druckschrift DE 100 60 687 A1 beschrieben, die für die Luftverteilung und Luftmenge Düsen aufweist, die als Mitteldüsen oder Seitendüsen im Armaturenbrett oder an der Tür angeordnet sind, wobei zur Einstellung der Lufteinrichtung an den Düsen horizontal und/oder vertikal angeordnete Lamellen und zur Einstellung der Luftmenge Luftmengenklappen vorgesehen sind und wobei die Lamellen und/oder Luftmengenklappen motorisch angetrieben werden. Es ist vorgesehen, dass bei Abstellen des Fahrzeuges die Luftmengenklappen in eine Parkposition gefahren werden, in welcher ein Endschalter angeordnet ist, der einen Kontaktimpuls an das Steuergerät meldet.
  • Ein Problem besteht darin, dass die Parkposition in allen Lagen, einschließlich der Endlagen der Luftmengenklappe sein kann, was aber nichts mit Gegenmaßnahmen zu einer elastischen Verformung der Luftmengenklappe zu tun hat.
  • Die angegebenen Lösungen arbeiten weitgehend auf einem durchgehend einheitlichen System zur Beseitigung der auftretenden Lageabweichungen sowohl in den Zwischenstellungen als auch in den Endlagen der Ventilklappen, ohne aber die Verformung oder Durchbiegung des elastischen Gesamtsystems einschließlich der postelastischen Ventilklappen beim Endlagenanschlag zu berücksichtigen.
  • Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung einer Verformungskompensation von in den Endlagen befindlichen Ventilklappen in Klimaregeleinrichtungen anzugeben, die derart ausgebildet sind, dass bei einem Anstoß der Ventilklappe an einen Anschlag die in den Endlagen auftretende elastische Verformung des elastischen Gesamtsystems einschließlich der Ventilklappe durch geeignete Schritte im Bereich des Stellantriebs ausgeglichen wird, um ein Federn der elastischen Ventilklappe vom Anschlag weg und somit ein rückwärts sprunghaftes Verlassen der Endlage zu vermeiden. Es soll dabei eine Steuerung bzw. eine Regelung des Stellantriebs derart durchgeführt werden, dass auch die Ventilklappe und die Rücksprungenergie der verformten Ventilklappe durch die Rückstellung der Antriebswelle einschließlich der Einstellung des Stellantriebs beherrscht werden. Die Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche 1 und 9 gelöst.
  • In dem Verfahren zur Durchführung einer Verformungskompensation von in Endlagen befindlichen Ventilklappen in Klimaregeleinrichtungen steht die Ventilklappe mit einem innerhalb eines elastischen Gesamtsystems vorhandenen Stellantrieb mit einer Antriebswelle, versehen mit inkrementalen Stellbewegungen, in Verbindung und wird zwischen zwei den Endlagen A0, B0 zugeordneten Anschlägen bewegt,
    wobei gemäß dem Kennzeichenteil des Patentanspruchs 1
    • a) das Erreichen einer Winkelversetzung α in der Endposition Av, Bv der Antriebswelle zu der in der Endlage A0, B0 am Anschlag befindlichen und verformten Ventilklappe festgestellt wird, wobei die Winkelversetzung α durch die belastende Verformung des elastischen Gesamtsystems einschließlich der Ventilklappe durch Einwirkung eines Drehmoments Mx der Antriebswelle auftritt,
    • b) innerhalb der Winkelversetzung α eine altersbedingte Veränderung der Verformung des elastischen Gesamtsystems einschließlich der Ventilklappe durch eine programmierte Alterskompensation berücksichtigt wird,
    • c) bei Erreichen der winkelversetzten Endposition Av, Bv der Antriebswelle und nach dem Stillstand des Stellantriebs eine Rückstellbewegung der Antriebswelle durchgeführt wird, indem die winkelversetzte Endposition Av, Bv der Antriebswelle des Stellantriebs an die der Endlage A0, B0 zugeordnete definierte Position der Antriebswelle um die Winkelversetzung α zurückgestellt wird und
    • d) die Energiezufuhr zum Stellantrieb erst nach dem Abschluss der Rückstellbewegung unterbrochen wird und sich die Ventilklappe dann verformungsfrei in ihrer Endlage A0, B0 an den Anschlägen befindet.
  • Der Betrag der Rückstellbewegung über die typische Verformung der Ventilklappe wird bei Einwirkung eines Drehmoments Mx der Antriebswelle definiert und es erfolgt die Verformungskompensation durch eine Rückstellbewegung um einen Rückstellwinkel α von vorgegebenem Wert.
  • Der Alterungsprozess des Werkstoffes der Ventilklappe und die damit einhergehende Veränderung des elastischen Verformungsverhaltens können durch eine in einer Steuerung oder Regelung programmierte Alterungskompensation berücksichtigt werden.
  • Dabei können
    • a) die Rückstellbewegung des Stellantriebs über die stets erneut sensorisch festgestellte Verformung der Ventilklappe bei Einwirkung des Drehmoments Mx der Antriebswelle definiert werden,
    • b) die Regelung der Rückstellbewegung mit einer Regeleinrichtung durch einen variablen, nach der tatsächlichen Verformung ermittelten Rückstellwinkel α und
    • c) die Feststellung der aktuellen Lage der Ventilklappe durch die Sensoren und ihre Hilfsvorrichtungen durchgeführt werden.
  • Der der elastischen Verformung zugehörige Rückstellwinkel α kann aus Materialkenngrößen, aus dem Widerstandsmoment der auf Biegung belasteten Bauteile sowie aus der Fläche und aus der Druckfestigkeit des Materials von Dichtungen als theoretischer Wert berechnet werden.
  • Der Rückstellwinkel α kann durch Messung der Verformung beim Anlegen eine Drehmoments Mx ermittelt werden.
  • Zur Funktionssteuerung des Stellantriebs kann am Anschlag ein blockierungsvermeidender Anschlagsbereich festgelegt werden.
  • Die Energiezufuhr kann bei Lagenabstand der Ventilklappe vom nächstliegenden Anschlag außerhalb des festgelegten blockierungsvermeidenden Anschlagsbereiches unterbrochen werden.
  • In der Vorrichtung zur Durchführung einer Verformungskompensation von in Endlagen befindlichen Ventilklappen in Klimaregeleinrichtungen steht die Ventilklappe mit einem innerhalb eines elastischen Gesamtsystems vorhandenen Stellantrieb mit einer Antriebswelle, versehen mit inkrementalen Stellbewegungen, in Verbindung und ist zwischen zwei den Endlagen A0, B0 zugeordneten Anschlägen bewegbar angeordnet, wobei gemäß dem Kennzeichenteil des Patentanspruchs 9 der Ventilklappe, dem Stellantrieb mit der Antriebswelle und den Endlagen A0, B0 eine Steuereinrichtung zugeordnet ist, die eine programmierte Kompensations-Steuerung, in der die Rückstellbewegung der um einen Winkel α versetzten Endposition Av, Bv der Antriebswelle des Stellantriebs in die Position, die der Endlage A0, B0 der Ventilklappe am Anschlag entspricht, vorgegeben ist, wobei die jeweils tatsächliche Verformung des elastischen Gesamtsystems einschließlich der Ventilklappe in Abhängigkeit vom anliegenden Drehmoment Mx definiert ist, sowie eine programmierte Alterskompensations-Steuerung enthält, die die Rückstellbewegung bei altersbedingter Veränderung der elastischen Verformung des elastischen Gesamtsystems einschließlich der Ventilklappe ermittelt und die ermittelte Rückstellbewegung als Rückstellwinkel α auf die mit der Ventilklappe verbundene Antriebswelle überträgt.
  • Die Vorrichtung kann eine Ventilklappe, einen Stellantrieb, die Anschläge, eine Antriebswelle des Stellantriebs und eine Steuereinrichtung aufweisen.
  • Anstelle der Steuereinrichtung kann die Vorrichtung eine Regeleinrichtung besitzen und des Weiteren einen mechanischen Endlagensensor, einen Annäherungsendlagensensor, eine Schleiferbahn des Potentiometers, einen Schleifer des Potentiometers, eine Datenleitung und einen Aktivator aufweisen.
  • Im Folgenden wird die Funktionsweise der Vorrichtung nach dem beschriebenen Verfahren erläutert.
  • Die Antriebswelle des Stellantriebs führt nach Erreichen ihrer Endpositionen eine Rückstellbewegung aus, wodurch die Antriebswelle des Stellantriebs eine definierte Endposition einnimmt und der Betrag der Rückstellbewegung definiert ist über die typische Verformung der Ventilklappe bei Einwirkung eines Drehmoments der Motorwelle und die Verformungskompensation durch einen Rückstellwinkel α von vorgegebenem Wert erfolgt. Der Betrag einer Rückstellbewegung entspricht dem Betrag der ermittelten Verformung der Ventilklappe einschließlich zugehöriger Bauteile. Zudem sind Lageabweichungen mit zu berücksichtigen, die aus dem Spiel der bewegten Bauteile der Ventilklappe und der Antriebseinrichtungen resultieren. Die Ermittlung der Verformung kann durch Messung einer Verformung beim Anlegen des Drehmoments, das dem des im Normalbetrieb antreibenden Stellantriebs entspricht, erfolgen. Auch eine Berechnung der Verformung kann erfolgen, indem über Materialkenngrößen und das Widerstandsmoment der auf Biegung belasteten Bauteile sowie die Fläche und Druckfestigkeit des Materials von Dichtungen ein theoretischer Wert ermittelt wird.
  • Die Funktion des Stellantriebs beruht auf unterschiedlichen Verfahren. So kommen Schrittmotoren und Hydrauliksteller ebenso zum Einsatz wie Gleichstrom-Aktuatoren ohne Signal-Rückführsysteme. Die Gleichstrom-Aktuatoren basieren in einer vorteilhaften Ausführungsform auf der „Pulse-Count"-Technologie.
  • Um die Rückstellbewegung nur in dem Fall einzuleiten, wenn die Ventilklappe tatsächlich eine der beiden Endlagen erreicht hat, wird bei jedem Stopp des Stellantriebs die Position der Antriebswelle bzw. die Winkellage der Ventilklappe geprüft. Die Endposition der Motorwelle wird erkannt und dementsprechend die Entscheidung über den Einsatz der Verformungskompensation nach dem Stillstand des Stellantriebs in Abhängigkeit vom Erreichen einer Endposition der Motorwelle erfolgt. Das Erkennen der Endposition der Motorwelle erfolgt durch einen Stillstandsalgorithmus (engl. Stall Detection Algorithmus), der das Abwürgen des Motors registriert. Um dessen Funktion zu sichern und bei einer Blockierung des Motors an anderer Position als den Endlagen keine Endposition zu signalisieren, wird über die Zählung der Schritte des Stellantriebs ein Bereich festgelegt, innerhalb dessen es sich bei einer Blockierung des Motors um die Endlage handelt. Wird dabei von der Steuereinrichtung eine beliebige Winkellage der Ventilklappe zwischen den beiden Endpositionen, ermittelt und als übereinstimmend mit der Vorgabe der Steuereinrichtung registriert, erfolgt unmittelbar die Unterbrechung der Energiezufuhr zum Stellantrieb.
  • Die Energiezufuhr zum Motor darf nicht unterbrochen werden, bevor über den Einsatz der Verformungskompensation entschieden wurde und die Rückstellbewegung gegebenenfalls abgeschlossen ist. Ziel dessen ist, den Rücksprung der gespannten Ventilklappe von der Endlage weg mit allen Folgen zu vermeiden. Stattdessen wird die Stellbewegung zurück eingeleitet und im vorgegebenen Maß vollzogen. Erst nach Abschluss der Stellbewegung zurück wird die Energiezufuhr zum Stellantrieb unterbrochen und der Vorgang der exakten Endlagenpositionierung damit abgeschlossen.
  • Anstelle der Endposition des Stellantriebs kann die Endlage der Ventilklappe bestimmt werden.
  • Durch den starr vorgegebenen Betrag der erwarteten Verformung, der für die Bauteile der Ventilklappe ermittelt wurde, kann das System nicht dynamisch auf Veränderungen reagieren. Veränderungen können beispielsweise in Form von Änderungen der Materialeigenschaften auftreten. Ist die Ventilklappe aus hochpolymerem Kunststoff gefertigt, bringt die Alterung des Werkstoffs Eigenschaftsänderungen mit sich. So kann ein Kunststoff einer Belastung durch plastische Verformung ausweichen. Andererseits kann Versprödung auftreten, wodurch die Elastizität nachlässt und damit entsprechend elastische Verformungen geringer werden. An den Dichtflächen aufgebrachte Kunststoffschäume verhalten sich entsprechend. Sie können verspröden und damit härter werden und andererseits durch die häufige Belastung an den am höchsten belasteten Flächen Eindrücke durch plastische Verformung erhalten. Um diese Effekte zu berücksichtigen und eine dauerhaft sichere und fehlerfreie Funktion des Systems zu gewährleisten, enthält die Steuereinrichtung eine entsprechende Programmierung. Die beschriebenen, sich langsam vollziehenden Veränderungen sind im Programmspeicher abgelegt und verändern entsprechend die Funktion der Steuerung in der Weise, dass der festgelegte Betrag der Stellbewegung zurück, entsprechend der bekannten Eigenschaften des Materials und dessen zeitabhängiger Veränderung, zeitabhängig angepasst wird. Da die Alterung auch von den klimatischen Umgebungsbedingungen abhängt, sind an das Einsatzgebiet angepasste Varianten des Alterungsprogramms vorzusehen. Der Alterungsprozess des Werk stoffs der Ventilklappe und die damit einhergehende Veränderung des elastischen Verformungsverhaltens werden durch eine in der Steuerung programmierte Alterungskompensation berücksichtigt.
  • Die Rückstellbewegung kann über die stets erneut sensorisch festgestellte Verformung der Ventilklappe bei Einwirkung des Drehmoments der Motorwelle definiert werden. Damit erfolgt die Regelung der Verformungskompensation mit der Regeleinrichtung durch einen variablen Rückstellwinkel α, der nach der tatsächlichen Verformung ermittelt wird, wobei die Feststellung der Verformung bzw. der aktuellen Lage der Ventilklappe durch die Sensoren und ihre Hilfsvorrichtungen erfolgt. Die Sensoren sprechen auf den Druck der Ventilklappe auf die Endlage an oder signalisieren die Annäherung der Ventilklappe an die Endlage. Auch in die Steuereinrichtung des Stellantriebs integrierte Systeme sind geeignet, die Endlage der Ventilklappe zu signalisieren. So lassen geänderte Spannungsverhältnisse im Stromkreis des Stellantriebs auf einen gewaltsamen Stopp des Motors durch Erreichen einer der Endlagen der Ventilklappe schließen.
  • Anstelle der starren Vorgabe einer Stellbewegung zurück durch die Steuereinrichtung kann eine Regelung eingesetzt werden. Diese bestimmt durch Eingangsgrößen die Position der Antriebswelle des Stellantriebs bzw. die Winkellage der Ventilklappe und leitet daraus die erforderliche Stellbewegung zurück ab. Die Position kann auf unterschiedliche Weise unter Nutzung verschiedener physikalischer Effekte bestimmt werden, von denen einige, ohne die Möglichkeiten der Positionsbestimmung damit einzuschränken, nachfolgend genannt werden sollen.
  • Zur Bestimmung der exakten Position der Antriebswelle des Stellantriebs und der Winkellage der Ventilklappe kann ein Potentiometer mit der Antriebswelle des Stellantriebs verbunden sein. Zudem kann die Zahl der Schritte des Stellantriebs in beiden Bewegungsrichtungen gezählt werden, um die Position zu bestimmen. Zur Bestimmung der Endlage wird diese mit einem Sensor versehen, der bei Annäherung oder Berührung der Endlage durch die Ventilklappe ein Signal abgibt. Dieser Sensor ist elektromechanisch als Endlagenschalter ausgeführt oder beruht in seiner Funktion auf elektromagnetischen Feldeffekten und signalisiert bei Annäherung der Ventilklappe das veränderte Magnetfeld oder elektrische Feld.
  • Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren sind folgende Vorteile verbunden:
    • • Ausgleich der Verformung der Ventilklappe an den Endlagen,
    • • gesicherte Signalisierung der Nullstellung an den Endlagen,
    • • sichere Funktion der Steuerung bei der Positionierung an beliebigen Winkelstellungen zwischen den Endlagen und
    • • bei Anwendung bei der Klimaregelung Sicherung der exakten Funktion durch korrekte Temperaturregelung im Innenraum des Fahrzeugs.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
  • 1: Drehmoment beaufschlagte Ventilklappe an der Endlage A0,
  • 2: Ventilklappe nahe der Endlage A0 nach Rücksprung beim plötzlichen Abbau des Drehmoments,
  • 3: beispielhafte Fehlstellung der Ventilklappe,
  • 4: Rückstellung der Ventilklappe nach Erreichen der Endlage A0 und
  • 5: Einsatz einer Regelung zur Verformungskompensation.
  • 1 zeigt die Ventilklappe 1, befestigt an der Antriebswelle 5 des Stellantriebs 2. Das Drehmoment Mx, das der Stellantrieb 2 entwickelt und auf die Antriebswelle 5 und die Ventilklappe 1 überträgt, führt dabei zu einer elastischen Verformung der Ventilklappe 1. Die Winkellage der Antriebswelle 5 Av ist damit verschieden von der Endlage A0 mit dem Anschlag 3 der Ventilklappe 1. Wird in diesem Moment der Steuerung ein Erreichen der Endlage A0 mit dem Anschlag 3 signalisiert, entsteht ein Fehler in der Winkellage in Höhe der Abweichung zwischen der Endlage A0 mit dem Anschlag 3 und der tatsächlichen Winkellage Av der Antriebswelle 5. Die Verformung der Ventilklappe 1 gilt exemplarisch für die Gesamtheit der Bauteile der Ventilklappe 1 und deren elastische Verformung in Summe ungeachtet deren Übereinstimmung mit der in 1 angedeuteten Bauform. Weiterhin dargestellt ist die Steuereinrichtung 6 und die andere Endlage B0 mit dem Anschlag 4 der Ventilklappe 1.
  • 2 zeigt die Ventilklappe 1, nachdem sie nicht mehr vom Drehmoment Mx beaufschlagt ist (M = 0), weil die Energiezufuhr zum Stellantrieb 2 unterbrochen wurde. Mit der elastischen Verformung der Ventilklappe 1, entsprechend 1, wird in dieser Verformungsenergie gespeichert. Nach dem plötzlichen Abbau des Drehmoments Mx wird die in der Ventilklappe 1 gespeicherte Energie frei und führt zu einem Rücksprung der Ventilklappe 1 von der Endlage A0 mit dem Anschlag 3 weg. Daraus ergibt sich eine Abweichung zwischen der Endlage A0 mit dem Anschlag 3 und der tatsächlichen Ausgangslage Av. Die Ausgangslage Av der Antriebswelle wird von der Steuereinrichtung 6 irrtümlich als Endlage A0 mit dem Anschlag 3 interpretiert, ist aber die fehlerhafte Endlage A0'. In der Folge sind die danach tatsächlich angesteuerten Winkellagen der Ventilklappe 1 abweichend von den gewünschten.
  • 3 zeigt die Abweichung der angesteuerten Winkellagen Pn der Ventilklappe 1 von der tatsächlich erreichten Winkellage Pn'. Die Winkelabweichung entspricht dabei der Winkelabweichung α, die beim Rücksprung nach 2 entstanden ist.
  • 4 stellt die Anwendung des Verfahrens dar. Nach dem Erreichen der Endlage A0 mit dem Anschlag 3 durch die Ventilklappe 1 und deren elastischer Verformung, wie in 1 dargestellt, wird die Rückstellbewegung entsprechend dem Verfahren durchgeführt. Ohne dass der Stellantrieb 2 zuvor ausgeschaltet wird, werden die vorgegebenen Schritte in Gegenrichtung, also von der tatsächlichen Winkellage Av der Antriebswelle 5 bei Verformung weg, ausgeführt. Dabei geht die elastische Verformung zurück, die in der Ventilklappe 1 gespeicherte Energie wird langsam abgebaut, und die Endposition der Antriebswelle 5 entspricht nach der Rückstellbewegung der Endlage A0 mit dem Anschlag 3 der Ventilklappe 1.
  • Die damit exakt bestimmte Ausgangsposition dient der Steuereinrichtung 6 nachher, die vorgegebenen Winkellagen für die Steuerung der Klimaregeleinrichtung exakt einzustellen.
  • Die Vorgabe der auszugleichenden Winkellage, gleich der Abweichung zwischen A0 und Av in 1, erfolgt entsprechend den mechanischen Eigenschaften der Ventilklappe 1 und aller dazugehörigen Bauteile. Insbesondere kommen dabei die Eigenschaften Biegesteifigkeit bei auf Biegung beanspruchten Bauteilen und Druckfestigkeit bei auf Druck beanspruchten Bauteilen in Betracht. Das gilt für andere Belastungsfälle entsprechend. Die Steifigkeit ihrerseits wird beeinflusst durch Form-(Widerstandmoment) und Materialeigenschaften (Zugfestigkeit) der Ventilklappe und ihrer Bauteile. Nach Ermittlung dieser Größen kann die Vorgabe der auszugleichenden Winkellage erfolgen. Diese kann unter Berücksichtigung der mechanischen Eigenschaften der Ventilklappe 1 und des Drehmoments Mx des Stellantriebs 2 berechnet werden. Die Berechnung wird im Versuch durch Messung der tatsächlichen Verformung der Ventilklappe 1 unter Einfluss des Drehmoments Mx des Stellantriebs 2 beim Druck gegen die Endlage A0 oder B0 geprüft oder allein dadurch ermittelt.
  • Das Widerstandsmoment der Bauteile der Ventilklappe 1 ist nach Belastungsrichtung unterschiedlich. Ist das der Fall, müssen für die Endlagen A0 mit dem Anschlag 3 und B0 mit dem Anschlag 4 jeweils unterschiedliche Vorgaben der auszugleichenden Winkellage erfolgen.
  • Ist die Ventilklappe 1 oder sind Teile davon aus Werkstoffen gefertigt, die einer Alterung unterliegen, d.h. zeitabhängig ihre Eigenschaften ändern, ist mit einer Änderung der Steifigkeit der kompletten Ventilklappe 1 zu rechnen. Damit kann sich der Zustand einstellen, dass die ursprüngliche Vorgabe für die Verformungskompensation nicht mehr der tatsächlich auftretenden Verformung der Ventilklappe 1 entspricht und damit erneut eine Abweichung der Winkellage auftritt. Um diesen Zustand zu vermeiden, kann die Alterung des Materials vorhergesehen und in einem zeitabhängig ablaufenden Programm abgelegt werden.
  • Das Programm verändert dann den Winkel der Rückstellbewegung bei der Verformungskompensation und passt ihn der erwarteten Entwicklung der mechanischen Eigenschaften, insbesondere der elastischen Verformung der Ventilklappe 1, an.
  • Es kann die Regelung der Verformungskompensation anstelle der Steuerung nach einer fest vorgegebenen Winkellage erfolgen. In dem Fall kommt anstelle der Steuereinrichtung 6 eine Regeleinrichtung 7 zum Einsatz.
  • Ein solches Ausführungsbeispiel zeigt 5. In diesem Fall wird die Steuereinrichtung 6 durch die Regeleinrichtung 7 ersetzt. Die Regeleinrichtung 7 erhält Daten über die Datenleitung 12 von einem Sensor 8, 9. Unterschiedliche Ausführungsbeispiele der Sensoren sind in 5 für die Endlage A0 mit dem Anschlag 3 dargestellt. Für die Endlage B0 mit dem Anschlag 4 gelten dieselben Möglichkeiten und Varianten, wie für den Einsatz der Sensoren. Der Endlagensensor 8 registriert die Kraftwirkung der Ventilklappe 1 auf die Endlagen A0 mit dem Anschlag 3 oder B0 mit dem Anschlag 4. Der Annäherungsendlagensensor 9 registriert berührungslos die Annäherung der Ventilklappe 1 an die Endlagen A0 mit dem Anschlag 3 oder B0 mit dem Anschlag 4 und funktioniert beispielsweise durch die Registrierung von Änderungen der elektromagnetischen Eigenschaften der Umgebung des Sensors, oder er reagiert auf die Veränderung des elektrischen Feldes bei Annäherung der Ventilklappe 1 bzw. eines erforderlichenfalls darauf angebrachten Aktivators 13, der die Reaktion beim Sensor auslöst. Der Aktivator 13 ist erforderlich, wenn das Material der Ventilklappe 1 allein keine Reaktion bei einem bestimmten Sensor auslöst. Das ist beispielsweise bei Kunststoffen der Fall.
  • Weiterhin kann die Endlage sowie auch die Position der Ventilklappe 1 in beliebiger Winkellage bestimmt werden, wenn ein Potentiometer mit der Schleiferbahn des Potentiometers 10 und einem Schleifer 11 eingesetzt wird. Der Schleifer 11 ist dabei mit der Antriebswelle 5 des Stellantriebs 2 verbunden und bewegt sich entsprechend der Winkellage der Antriebswelle 5 über die Schleiferbahn des Potentiometers 10. Anstelle des Potentiometers zur analogen Bestimmung der Winkellage können auch rotierende Geber zur Bestimmung der Winkellage und der Generierung digitaler Daten eingesetzt werden.
  • Bei allen Varianten der Verformungskompensation nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ist vor dem Ablauf der vorgesehenen Verformungskompensation die Endlage zu prüfen. Ist die Endlage nicht erreicht, wird also durch die Ventilklappe 1 eine beliebige Winkelstellung zwischen den Endlagen A0 und B0 eingenommen, und die Verformungskompensation darf nicht eingeleitet werden. Wird ein Erreichen einer der Endlagen A0 oder B0 der Steuereinrichtung 6 oder der Regeleinrichtung 7 signalisiert, ist hingegen das erfindungsgemäße Verfahren der Verformungskompensation durchzuführen.
  • 1
    Ventilklappe
    2
    Stellantrieb
    3
    Anschlag
    4
    Anschlag
    5
    Antriebswelle des Stellantriebs
    6
    Steuereinrichtung
    7
    Regeleinrichtung
    8
    Mechanischer Endlagensensor
    9
    Annäherungsendlagensensor
    10
    Schleiferbahn des Potentiometers
    11
    Schleifer des Potentiometers
    12
    Datenleitung
    13
    Aktivator
    A0
    Endlage
    A0'
    fehlerhafte Endlage
    B0
    Endlage
    Av
    Endposition
    Bv
    Endposition
    Mx
    Drehmoment
    α
    Rückstellwinkel
    Pn
    angesteuerte Winkellage
    Pn'
    erreichte Winkellage

Claims (11)

  1. Verfahren zur Durchführung einer Verformungskompensation von in Endlagen befindlichen Ventilklappen in Klimaregeleinrichtungen, wobei die Ventilklappe (1) mit einem innerhalb eines elastischen Gesamtsystems vorhandenen Stellantrieb (2) mit einer Antriebswelle (5), versehen mit inkrementalen Stellbewegungen, in Verbindung steht und zwischen zwei den Endlagen A0, B0 zugeordneten Anschlägen (3, 4) bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass a) das Erreichen einer Winkelversetzung α in der Endposition Av, Bv der Antriebswelle (5) zu der in der Endlage A0, B0 am Anschlag (3, 4) befindlichen und verformten Ventilklappe (1) festgestellt wird, wobei die Winkelversetzung α durch die belastende Verformung des elastischen Gesamtsystems einschließlich der Ventilklappe (1) durch Einwirkung eines Drehmoments M der Antriebswelle (5) auftritt, b) innerhalb der Winkelversetzung α eine altersbedingte Veränderung der Verformung des elastischen Gesamtsystems einschließlich der Ventilklappe durch eine programmierte Alterskompensation berücksichtigt wird, c) bei Erreichen der winkelversetzten Endposition Av, Bv der Antriebswelle (5) und nach dem Stillstand des Stellantriebs (2) eine Rückstellbewegung der Antriebswelle (5) durchgeführt wird, indem die winkelversetzte Endposition Av, Bv der Antriebswelle (5) des Stellantriebs (2) an die der Endlage A0, B0 zugeordnete definierte Position der Antriebswelle (5) um die Winkelversetzung α zurückgestellt wird und d) die Energiezufuhr zum Stellantrieb (2) erst nach dem Abschluss der Rückstellbewegung unterbrochen wird und sich die Ventilklappe (1) dann verformungsfrei in ihrer Endlage A0, B0 an den Anschlägen (3, 4) befindet.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Betrag der Rückstellbewegung über die typische Verformung der Ventilklappe (1) bei Einwirkung eines Drehmoments Mx der Antriebswelle (5) definiert wird und die Verformungskompensation durch eine Rückstellbewegung um einen Rückstellwinkel α von vorgegebenem Wert erfolgt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Alterungsprozess des Werkstoffes der Ventilklappe (1) und die damit einhergehende Veränderung des elastischen Verformungsverhaltens durch eine in einer Steuerung oder Regelung programmierte Alterungskompensation berücksichtigt werden.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass a) die Rückstellbewegung des Stellantriebs (2) über die stets erneut sensorisch festgestellte Verformung der Ventilklappe (1) bei Einwirkung des Drehmoments Mx der Antriebswelle (5) definiert wird, b) die Regelung der Rückstellbewegung mit einer Regeleinrichtung (7) durch einen variablen, nach der tatsächlichen Verformung ermittelten Rückstellwinkel α und c) die Feststellung der aktuellen Lage der Ventilklappe (1) durch die Sensoren und ihre Hilfsvorrichtungen (8, 9, 10, 11, 12, 13) durchgeführt werden.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der der elastischen Verformung zugehörige Rückstellwinkel α aus Materialkenngrößen, aus dem Widerstandsmoment der auf Biegung belasteten Bauteile sowie aus der Fläche und aus der Druckfestigkeit des Materials von Dichtungen als theoretischer Wert berechnet wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rückstellwinkel α durch Messung der Verformung beim Anlegen eine Drehmoments Mx ermittelt wird.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Funktionssteuerung des Stellantriebs (2) am Anschlag (3, 4) ein blockierungsvermeidender Anschlagsbereich festgelegt wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Energiezufuhr bei Lagenabstand der Ventilklappe (1) vom nächstliegenden Anschlag (3, 4) außerhalb des festgelegten blockierungsvermeidenden Anschlagsbereiches unterbrochen wird.
  9. Vorrichtung zur Durchführung einer Verformungskompensation von in Endlagen befindlichen Ventilklappen in Klimaregeleinrichtungen, wobei die Ventilklappe mit einem innerhalb eines elastischen Gesamtsystems vorhandenen Stellantrieb (2) mit einer Antriebswelle (5), versehen mit inkrementalen Stellbewegungen, in Verbindung steht und zwischen zwei den Endlagen A0, B0 zugeordneten Anschlägen (3, 4) bewegbar angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilklappe (1), dem Stellantrieb (2) mit der Antriebswelle (5) und den Endlagen A0, B0 eine Steuereinrichtung (6) zugeordnet ist, die eine programmierte Kompensations-Steuerung, in der die Rückstellbewegung der um einen Winkel α versetzten Endposition Av, Bv der Antriebswelle (5) des Stellantriebs (2) in die Position, die der Endlage A0, B0 der Ventilklappe (1) am Anschlag (3, 4) entspricht, vorgegeben ist, wobei die jeweils tatsächliche Verformung des elastischen Ge samtsystems einschließlich der Ventilklappe (1) in Abhängigkeit vom anliegenden Drehmoment M definiert ist, sowie eine programmierte Alterskompensations-Steuerung enthält, die die Rückstellbewegung bei altersbedingter Veränderung der elastischen Verformung des elastischen Gesamtsystems einschließlich der Ventilklappe (1) ermittelt und die ermittelte Rückstellbewegung als Rückstellwinkel α auf die mit der Ventilklappe (1) verbundene Antriebswelle (5) überträgt.
  10. Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Ventilklappe (1), einen Stellantrieb (2), die Anschläge (3 und 4), eine Antriebswelle (5) des Stellantriebs (2) und eine Steuereinrichtung (6) aufweist.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass sie anstelle der Steuereinrichtung (6) eine Regeleinrichtung (7) besitzt und des Weiteren einen mechanischen Endlagensensor (10), einen Annäherungsendlagensensor (9), eine Schleiferbahn (10) des Potentiometers, einen Schleifer (11) des Potentiometers, eine Datenleitung (12) und einen Aktivator (13) aufweist.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11614246B2 (en) * 2018-08-02 2023-03-28 Johnson Controls Tyco IP Holdings LLP Incremental actuator with feedback control

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3766461A (en) * 1971-10-04 1973-10-16 Superior Electric Co Backlash compensation circuit for numerically controlled stepping motor driven machine
US4834283A (en) * 1987-07-20 1989-05-30 Sanden Corporation Automotive air conditioning system
US4871954A (en) * 1983-02-18 1989-10-03 Bayerische Motren Werke A.G. Actuating means for a flap in motor vehicles
US5132602A (en) * 1990-10-02 1992-07-21 Calsonic International, Inc. Actuator positioning apparatus
US5369342A (en) * 1993-04-14 1994-11-29 Chrysler Corporation Predictive electric motor positioning device, calibration system therefor
US5517101A (en) * 1992-12-07 1996-05-14 Zexel Corporation Stepping motor control device for automobile air-conditioning system
DE19817819C2 (de) * 1997-04-21 2000-09-21 Zexel Corp Vorrichtung zur Steuerung einer Luftmischklappe für eine Fahrzeug-Klimaanlage
DE10060687A1 (de) * 2000-12-07 2002-06-13 Daimler Chrysler Ag Vorrichtung und Verfahren zur Funktionsüberprüfung von Lamellen und/oder Klappen bei einer Fahrzeug-Klimaanlage

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3766461A (en) * 1971-10-04 1973-10-16 Superior Electric Co Backlash compensation circuit for numerically controlled stepping motor driven machine
US4871954A (en) * 1983-02-18 1989-10-03 Bayerische Motren Werke A.G. Actuating means for a flap in motor vehicles
US4834283A (en) * 1987-07-20 1989-05-30 Sanden Corporation Automotive air conditioning system
US5132602A (en) * 1990-10-02 1992-07-21 Calsonic International, Inc. Actuator positioning apparatus
US5517101A (en) * 1992-12-07 1996-05-14 Zexel Corporation Stepping motor control device for automobile air-conditioning system
US5369342A (en) * 1993-04-14 1994-11-29 Chrysler Corporation Predictive electric motor positioning device, calibration system therefor
DE19817819C2 (de) * 1997-04-21 2000-09-21 Zexel Corp Vorrichtung zur Steuerung einer Luftmischklappe für eine Fahrzeug-Klimaanlage
DE10060687A1 (de) * 2000-12-07 2002-06-13 Daimler Chrysler Ag Vorrichtung und Verfahren zur Funktionsüberprüfung von Lamellen und/oder Klappen bei einer Fahrzeug-Klimaanlage

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11614246B2 (en) * 2018-08-02 2023-03-28 Johnson Controls Tyco IP Holdings LLP Incremental actuator with feedback control

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