CN101675202A - 用于运行电机式调节装置的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于运行电机式调节装置的方法，所述电机式调节装置带有由电动机(2)驱动的促动部件(1)，该电动机由控制装置(4)控制，该促动部件依赖于在所述控制装置(4)的操作元件(6)上的手动预输入可以在第一端部位置(21)和第二端部位置(20)之间调节，其中所述控制装置(4)设置成用于从传感器装置(5)的输入传感器信号(17)中位置精确地识别出调节运动的阻塞，其中，人们分别通过在所述操作元件(6)上进行的用户操作来实现：所述促动部件(1)通过指向第一端部位置(21)的第一调节运动一直调节到出现机械阻塞的位置，以确定参考位置，并且所述促动部件(1)通过第二调节运动调节到第二端部位置(20)，以借助所述控制装置(4)中备好的测试程序来测试之前确定的参考位置的有效性，其中所述测试程序依赖于测试结果决定是否允许或禁止自动运行模式，而在该自动运行模式中在所述操作元件(6)上触发的调节过程是自动运行的。

Description

用于运行电机式调节装置的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种用于运行电机式调节装置(elektromechanischeVerstellvorrichtung)的方法，该电机式调节装置带有由电动机驱动的促动部件(Stellteil)，该电动机由控制装置控制，该促动部件依赖于在控制装置的操作元件上的手动预输入(manuelle Vorgabe)可以在第一端部位置和第二端部位置之间调节，其中控制装置设置成用于从输入的传感器装置的传感器信号中位置精确地识别出调节运动的阻塞(Blockieren)。
背景技术
已知，在机动车中为了调节窗玻璃、活动车顶或其它促动部件安装了电动机调节驱动，在该调节驱动中出于安全理由可以在法律上规定防夹保护。在手动引起的、但是自动结束的关闭过程中，这个防夹保护防止过高的挤压力损伤身体部分。
但是只有当促动部件的由控制装置假定的位置与实际的位置一致时，防夹保护才生效。为了确保这一点，初始化调节驱动是必需的，该初始化可以第一次在驱动制造时进行，但是也可以在运行时进行，并且在该初始化时确定参考位置。通常在机动车窗玻璃提升机中，窗玻璃向上、朝在窗框中的橡胶密封件驱动。在玻璃关闭状态中的阻塞位置看作是对于玻璃的所有后续调节运动的参考点(“绝对零点”)。
但是在初始化时可能出现错误。当初始化运行时，假如窗玻璃或活动车顶被无意地(例如被在调节路径中的阻碍物)阻塞，或者在传输系统中出现机械僵硬，或者在阻塞状态的测量技术检测时出现临时错误，那么已定义的参考位置是错误的，也就是说该位置与实际的端部位置不一致。在制造过程中在质量保证的窗框下可以识别这样的错误，例如通过在视觉上检测，窗玻璃实际上是否处于打开或关闭的位置中。假如情况不是这样的，就必须重新实施初始化。这与相应的花费相关。与之相反，假如在按规定的应用中正当运行时出现这个错误，则客户就必须寻找汽车专业修理厂，这花费是很大的。
假如这样的初始化错误未被察觉，这就会产生其它的结果，即所有与初始化阶段相关的调节运动都是从错误的参考点出发。这也产生以下结果，即在窗玻璃提升机中，防夹保护不再在要求较高安全性的窗框附近起作用，而是移到远离这个地方的范围中。但是在窗玻璃自动运行的关闭过程中，不再把闭合力限制在调节路径的法律上规定的范围中。由于身体部分的挤压可能会受伤。
发明内容
本发明的任务是，给出用于运行电机式调节装置的一种方法和一种装置，其不会由于错误获知的参考位置而损害防夹保护的有效性。
对于方法来说，通过专利权利要求1的特征来解决此任务；对于装置来说，通过专利权利要求9的特征来解决这个任务。本发明的有利设计分别在从属权利要求中进行定义。
本发明以以下核心思想为基础，即不仅定义参考位置，而且检测其有效性。换句话说，不仅获知参考位置，而且检测已获知内容的正确性，或者用一个词来说，可靠性。在这个测试结果的基础上才决定是否允许自动的关闭。由此可以排除由错误获知的参考位置引起的受伤危险。
在优选的实施中，利用手动控制的调节过程来进行这个测试，该调节过程把玻璃驱动到端部位置(即机动车车窗的打开位置)中。由控制装置中的阻塞识别获知打开位置的到达。假如从先前定义的参考位置出发，可以无阻塞地调节整个调节路径(在端部位置之间的路段)，则控制装置就把先前定义的参考位置看作是正确的。由于在由该控制装置假设的位置和关闭部件的实际位置之间没有识别出差异，就从中得出，防夹保护在调节路径的法律上规定的路段中运行，而不是在其它的范围中运行。因此，在自动运行的关闭过程中不会损害安全功能。控制装置准许自动运行。与之相反，如果在这个第二调节过程中在最大调节路径之中出现了阻塞(控制装置在评价位置信号时识别了，玻璃不能以全部行程向下调节，而是位于机械的止动件上)，那么先前获知的参考位置就是错误的，也就是说该位置与实际的关闭位置不一致。控制装置识别了随这个位置移动而发生的危险，即在这种情况下防夹保护的有效范围被移动了。由此在自动运行的关闭过程中，不会产生法律上要求的安全功能。因此在这种情况下，控制装置不准许自动运行。自动运行一直保持禁止，直到通过手动触发的窗户关闭和打开，使技术系统的参考位置被识别为有效的。
本发明的优选设计的特征可以在于，在第二端部位置达到以后依赖于测试结果才决定，是否保留或放弃先前获取的参考位置。由此也在机械的界限范围中，正确地确定有效性并且确保关闭的安全性。
假如可以利用已经存在的硬件的话，也就是说假如应用了通常作为传感器装置使用的位置传感器，并且用于识别机械的阻塞，正如也为了获取位置而引入这个位置传感器的相同位置信号，则可以成本合算地实现本发明。
对此，假如应用单个的霍尔传感器，而该霍尔传感器检测与电动机轴机械联接的传感器轮(Geberrad)的磁场，那么是特别有利的。
假如参考值与表征有效性的附加信息一起存储在存储装置的存储单元中，那么在程序技术方面是合适的。
测试程序作为算法可以用简单的方式在微控制器上实现。假如不仅在制造中的首次初始化时，而且在机动车运行中的后续初始化时都检测位置的有效性，那么可以是完全特别有利的。假如要么在定期的时间间隔后，要么在错误情况下识别到初始化失败，然后实施后续初始化，则分别根据应用情况可以是特别有利的。
附图说明
为了进一步阐述本发明，在接下来的描述部分中参照了附图，在该附图中可以得知本发明的更多有利的设计、细节和改进方案。其中：
图1显示了电机式调节装置的示意性描述，利用附图阐述本发明。
具体实施方式
图1以示意性描述方式显示了外力操作的窗玻璃提升机，它如今普遍应用在机动车中。接下来利用这个描述进一步描述用于运行这个调节装置的根据本发明的方法：
在图1中用参考标号22在整体上表征电机式调节装置。该电机式调节装置主要由促动部件1组成，这里该促动部件就是机动车窗玻璃1，该窗玻璃借助电动机2的驱动力可以在调节路径3(行程)之中移动。电动机2通过传动装置14和牵引索13与窗玻璃1联接。电动机2借助控制线路15连接到控制装置4上，即微控制器上。为了监测调节过程，位置传感器5与传动链联接，该位置传感器的传感器信号经过线路17输入到控制装置4。控制装置4包括带有存储装置19的微控制器23，并且连接到电源供应16上。此外，微控制器中的程序用于，通过传感器信号的评价来确定在调节窗户1时的阻塞，并且该程序包括测试程序，下面将进一步阐述该测试程序。
为了触发调节过程，在控制装置4上设置了操作元件6。这个操作元件可以是简单的按键开关。在调节装置22的功能完全正常时，调节过程可以用已知的方式要么手动地要么自动地运行：在手动的运行模式中，只要人们手动地操作操作元件6，则窗玻璃就一直运动；在自动的运行模式中，只要超出了操作元件6的预先给定的操作间隔，调节运动就自动地运行。
正如在图1左上侧的图示中所示，窗玻璃1沿着调节路径3是可调节的；调节运动的最大可能的行程是通过第一(上面)端部位置21和第二(下面)端部位置20预先给出的。第一端部位置21是通过机械止动件11限制的，第二端部位置20是通过机械止动件10限制的。在正常运行中，不会到达下面的止动件10处。在图1中描绘的、在这两个端部位置20和21之间的窗玻璃当前位置是通过箭头12指示的，该箭头与玻璃1的上边缘一致。最大调节路径3存储在微控制器23的存储器19中。
在打开位置20中，窗玻璃1完全打开了窗框18中的开口(箭头12指向20)。在关闭位置(箭头12指向21)中，窗玻璃1完全关闭了在窗框18中的开口。
正如一开始所描述的，在机动车中在电动机运行的窗玻璃提升机中出于安全理由设置了防夹识别系统，该系统在预先给定的范围中限制了在关闭过程中的过量力，以便防止通过挤压而损伤身体部分。(在图1中范围8用参考标号8标示，在该范围中限制了过量力(典型约为20cm)，并且非活动的范围(橡胶密封件的入口)用参考标号7标示)。
对过量力进行有效限制的前提条件是，识别出窗玻璃相对于窗框18的实际位置。也就是说，既在制造过程中，也在运行过程中也不时要执行初始化，从中获知绝对的零点位置，并在必要时进行修正。
假如这个初始化是错误的，正如已经提及的在窗玻璃的由控制装置(4)假定的和实际的位置之间产生位置偏移，这在图1中作为“Offset”用参考标号9表示。但是在自动的关闭过程中，通过这个偏移不能再确保防夹保护的安全。
这里，本发明体现在，不仅确定参考位置，而且还在要求较高安全性的、用于关闭窗户1的自动运行模式打开之前，先确定这个参考位置是否有效。
接下来更进一步地阐述这个位置有效性(的确定)：
对此，首先必须有要测试的参考位置。其中认为，先前用已知的方式确定这个位置，例如通过在第一步中通过按键开关6的手动操作使窗玻璃1在关闭位置的方向(端部位置21)上运动，从控制装置4的阻塞识别中识别到电动机的阻塞，并且通过把此阻塞位置定义为参考位置。
在第二步中根据本发明测试这个先前确定的参考位置实际上是否有效。这通过根据本发明的测试流程实现。其中完全打开窗玻璃1。以窗玻璃提升机可感知的方式，通过在按键开关6上的手动操作实现这个打开--但是也可以自动打开。在这个打开运动中，重新激活阻塞识别并且观察是否出现机械的阻塞。假如在打开运动结束时，确定没有出现机械的阻塞，就说明先前确定的参考位置是有效的。先前定义的参考位置与实际的情况相应(也就是说，在第一步中实际上运行到了上面的止动件11，并且控制装置把这个位置——与实际一致--正确地认作移动零点)。
与之相反，假如在打开时识别到电动机的阻塞(止动件10)，那么在第一步中初始化的参考位置就是错误的(也就是说，例如在窗框18与窗玻璃1的上边缘之间无意地夹入了阻碍物，并且控制装置4把这个阻塞状态错误地认作到达了止动件11)。在这种情况下有在图1中表征的偏移9(“Offset”)。有效性(即参考位置的有效性)在这里没有给出；控制装置4不准许用于关闭的自动运行模式。由此也不可能损害调节装置的安全功能，这是由于在操作元件6上不可以触发要求较高安全性的、自动运行的关闭过程。
只有使用者首先通过操作元件6上的手动操作来使窗玻璃进行完整的关闭，随后进行完整的开启，且在关闭位置中获知的参考位置在开启运动结束后被检测程序认定是有效的，窗玻璃抬升机才能(再次)支配其全部功能(即手动和自动的运行模式)。
在结果中，位置有效性确定了，获知的参考位置与实际情况一致。自主的关闭过程只有在参考位置的有效性达成之后才可能。
当然也可以类似地、以相反的方向实现本发明在这里描述的实施例。那么例如也可以在下面的端部位置20上首次初始化参考位置，并且借助窗户1的完全关闭来确定其有效性。但这不是通常做法，因为上面的止动件11(橡胶密封件)的精确性在窗玻璃提升机中更重要(试验棒4mm)。
当然，本发明并不仅限于用于窗玻璃或天窗的机动车调节装置上，而是也可以应用在其它的要求较高安全性的调节装置上。

Claims (11)

1.一种用于运行电机式调节装置的方法，所述电机式调节装置带有由电动机(2)驱动的促动部件(1)，该电动机由控制装置(4)控制，该促动部件依赖于在所述控制装置(4)的操作元件(6)上的手动预输入能够在第一端部位置(21)和第二端部位置(20)之间进行调节，其中所述控制装置(4)设置成用于从输入的传感器装置(5)的传感器信号(17)中位置精确地识别出调节运动的阻塞，其中分别通过在所述操作元件(6)上进行的用户操作来实现，
-所述促动部件(1)通过指向第一端部位置(21)的第一调节运动一直调节到出现机械阻塞的位置，以确定参考位置，并且
-所述促动部件(1)通过第二调节运动调节到第二端部位置(20)，以借助所述控制装置(4)中准备好的测试程序来测试之前确定的参考位置的有效性，其中所述测试程序依赖于测试结果而决定是否允许或禁止自动运行模式，其中，在该自动运行模式中在所述操作元件(6)上触发的调节过程是自动运行的。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在该第二调节运动中，所述测试程序把所述促动部件(1)的当前位置信息与在存储装置(19)中存储的调节行程信息(3)进行比较。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在达到所述第二端部位置(20)以后，依赖于测试结果而决定是否保留或放弃先前获取的参考位置。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，使用位置传感器作为传感器装置(5)，并且为了识别机械的阻塞而应用该位置传感器的位置信号。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，使用单个的霍尔传感器作为位置传感器(5)，该霍尔传感器检测与所述电动机轴机械联接的传感器轮的磁场。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述参考位置与表征有效性的附加信息一起存储在所述存储装置的存储单元中。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，通过可在微控制器(22)上运行的程序代码形成所述测试程序。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，不仅在制造中的首次初始化时，而且在运行所述调节装置中的后续初始化时都要检测位置的有效性，其中要么定期地要么在错误情况下(初始化失败)实施后续初始化。
9.一种用于实施权利要求1至8中任一项所述方法的装置，，其特征在于，所述控制装置(4)设置成用于实施测试流程，其中采用该测试流程能够检验先前获取的参考位置的有效性，依赖于测试结果决定是否允许或禁止所述调节装置的自动运行模式，其中在该运行模式中由所述控制装置(4)的操作元件(6)触发所述促动部件(1)到关闭位置(21)的自行运动。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述控制装置(4)包括微控制器(23)，且所述测试流程以算法的形式预先给出，其中该算法可在所述微控制器(23)上运行。
11.根据权利要求9或10所述的装置，其特征在于，所述控制装置(4)输入有位置传感器(5)的位置信号，该位置传感器通过单个的霍尔传感器形成。
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