CN102598453A - 用于运行机动车的闭合装置的方法以及闭合装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于运行在机动车中的闭合装置(1)和用于探测夹物情况的方法，其中在闭合过程期间在所述闭合装置(1)的运动的闭合部件(2)和所述闭合装置的止挡边缘(3)之间夹住物体，所述方法包括下述步骤：测定在闭合过程期间关于瞬时的闭合力的数据(S2)；测定加速力数据，所述加速力数据说明在闭合过程期间作用到所述闭合装置(1)的闭合部件(2)上的加速力(S4)；与所述加速力数据相关地提供一种闭合力阈值(S5)；当被测定的关于所述瞬时的闭合力的数据超过所述闭合力阈值时探测出夹物情况(S6)。

Description

用于运行机动车的闭合装置的方法以及闭合装置
技术领域
本发明涉及一种在机动车上的闭合装置，特别是可电操纵的车窗玻璃升降器、可电操纵的滑动式天窗等，此外涉及用于运行这种闭合装置的方法。
背景技术
在机动车上的闭合装置、例如可电动操作的车窗玻璃升降器、可电动操作的滑动式天窗等中，需要保证在闭合过程期间在闭合部件(车窗玻璃升降器、滑动式天窗)和止挡边缘(车窗框架、车棚凹部)之间不存在可能被损害或者损伤的物体或者身体部分。为了避免这种情况，在对与闭合部件耦联的伺服马达进行控制的控制单元中执行一种算法，其识别出这种夹物情况并且中断闭合过程或者执行反转，在反转间闭合部件至少暂时执行打开运动。
为了识别出夹物情况，必须持续检查闭合部件的位置和闭合力，所述闭合力为了执行闭合过程作用到闭合部件上，并且在闭合运动的速度降低的情况下和/或在被需要用于保持闭合运动的闭合力升高的情况下，推断为夹物情况。
在实现夹物识别时必须保证，确定在闭合过程中反馈到夹紧部件上的力何时升高。在这种情况下必须立即反应并且使闭合部件在打开运动(反转)中反向打开。在通过算法识别夹物情况时错误的测定一方面能够导致持续夹住物体或者身体部分，或者在错误识别的情况下引起闭合部件错误地反转(Reversierung)，由此影响舒适性。
一种用于检测闭合部件速度减小的常见的解决方案基于分析伺服马达的转速曲线。为此伺服马达例如可以具有环形磁铁和霍尔传感器。由此能够简单地通过分析矩形信号来检测马达转速，该矩形信号通过环形磁铁从霍尔传感器旁边驶过而产生。矩形信号的频率为转速的数据。从如此检测的信号能够确定转速的变化。当不是在末端位置时出现的转速迅速下降的情况下，可以推断出升高的闭合力并且由此推断出阻力。另一种方法借助分析马达电流来测定伺服马达的转速。该电流具有脉动，该脉动相应于伺服马达的电枢旋转的图像。
通常该算法提出：当闭合力或者相应的数据超过预定的闭合力阈值时，识别出夹物情况。
如果具有这种闭合装置的车辆在不平整的路面上行驶，则需要用于执行闭合部件的闭合运动的力也变化。根据利用哪个公差来确定关于通常需要的闭合力的闭合力阈值，在闭合装置的闭合过程中在不平整的路面上同时行驶时可能导致夹物情况的错误识别，从而驾驶员必须进行多次尝试，通过操作相应的操作部件来关闭闭合装置。因为用于这种闭合力阈值的公差基于安全方面通常经常设定地非常低，所以特别是在不平整的路面上行驶时在闭合装置的闭合过程中经常错误地识别为夹紧过程。
因此本发明的目的在于提供了：在机动车中的闭合装置的闭合部件的闭合过程期间可靠地识别出夹物过程。其中特别是要降低闭合过程的错误识别的危险。
本发明的公开内容
所述目的通过根据权利要求1的用于运行闭合装置的方法以及通过根据并列独立权利要求的闭合装置来实现。
有利的设计方案在从属权利要求中给出。
根据第一方面，提出一种用于运行在机动车中的闭合装置和用于探测夹物情况的方法，其中在闭合过程期间在所述闭合装置的运动的闭合部件和所述闭合装置的止挡边缘之间夹住物体。所述方法包括下述步骤：
-测定在闭合过程期间关于瞬时的闭合力的数据；
-测定加速力数据，所述加速力数据说明在闭合过程期间作用到所述闭合装置的闭合部件上的加速力；
-与所述加速力数据相关地提供一种闭合力阈值；
-当被测定的关于所述瞬时的闭合力的数据超过所述闭合力阈值时探测出夹物情况。
本发明的构思在于，识别出何时闭合装置的闭合部件例如由于车辆在不平整的路面上行驶承受外部的加速力，并且由此在闭合部件进行闭合运动的情况下的夹物情况的识别受到影响。为了避免特别是在出现这种加速力的情况下错误地识别夹物过程，例如在出现这种加速力的情况下改变、特别是提高用于闭合力的数据的闭合力阈值。
此外，所述闭合部件的运动速度的变化或者应用于所述闭合过程的闭合力的变化被测定作为关于在闭合过程期间的所述瞬时的闭合力的数据。
根据一种实施方式，关于瞬时地作用到所述闭合部件上的加速力的数据被测定作为所述加速力数据。
替代地，关于机动车的静驶(Fahrruhe)的数据被测定作为所述加速力数据。特别是，所述加速力数据可以说明关于变化的加速力、特别是具有交替的符号的加速力的最大的或者平均的振幅的数据。此外，可以借助外部提供的信号来说明加速力数据，例如关于行驶动态制动系统的道路状态的信息或者类似信息。
所述闭合力阈值与所述加速力数据相关地按照一种连续的函数来变化。
根据一种实施方式，当加速力数据超过一种阈值时，可以提高闭合力阈值，其中所述闭合力阈值被提高了一种绝对值或者相对值。
为了在要使用闭合力时考虑依赖于位置的、由摩擦决定的差别，所述闭合力阈值此外可以依赖于所述闭合部件关于所述止挡边缘的位置来确定。
根据另一个方面，提供一种用于机动车的闭合装置。该闭合装置包括：
-相对于止挡边缘运动的闭合部件；
-伺服马达，用于沿所述止挡边缘的方向来运行所述闭合部件；
-控制单元，构造用于：
-测定关于在闭合过程期间瞬时的闭合力的数据；
-测定加速力数据，所述加速力数据说明在闭合过程期间作用到所述闭合部件上的加速力；
-与所述加速力数据相关地提供一种闭合力阈值；
-当被测定的关于所述瞬时的闭合力的数据超过所述闭合力阈值时，探测出夹物情况，在所述夹物情况下在所述闭合过程期间，在运动的所述闭合部件和所述止挡边缘之间夹住物体。
附图说明
下面借助附图详细说明优选的实施方式。附图中：
图1示出具有电气车窗玻璃升降器和控制单元的车窗玻璃升降器系统的示意图；
图2示出用于说明用来运行闭合装置的方法的流程图。
具体实施方式
图1示出了用于机动车的车窗玻璃升降器系统1作为例示性的闭合装置，其中车窗玻璃2(闭合部件)能在车辆门4中的车窗框架3内上下移动，以便关闭或者打开车窗。车窗玻璃2的运动通过伺服马达5实施，该伺服马达通过适合的机构6与车窗玻璃2耦联。例如该机构6可以如此构造，使得根据伺服马达5的转动使车窗玻璃2上下移动。为此，机构6可以包括相应的传动装置、例如蜗杆传动装置，以便将旋转运动转变为车窗玻璃2的平移运动。
伺服马达5通过控制单元7以相应的控制变量来控制，例如通过与开关8的操作状态相关地施加控制电压或者控制信号。开关8与控制单元7耦联，并且可由车辆的使用者来操作，以便使车窗玻璃2向上运动或向下运动，进而关闭或者打开车窗。此外，控制单元7从伺服马达5接收一个或者多个运行变量，由该运行变量能够测定伺服马达5或者车窗玻璃升降器的运行状态。
作为运行变量例如可以测定伺服马达5的马达电流或者转速。当车窗玻璃2向上沿闭合方向运动时，伺服马达的转速可以是用于闭合力的数据(Angabe)。同样马达电流的大小可以是关于由伺服马达提供的调整转矩的数据，这同样是关于闭合力的数据。此外可以通过在马达电流中的脉动来测定伺服马达5的转速，从而相应地在上面的转速确定时能够测定关于转速的数据作为关于闭合力的数据。在控制设备7中，可以将关于瞬时闭合力的数据与闭合力阈值进行比较，由此在超过闭合力阈值时通过闭合力的数据的大小来推断夹物情况，并且相应地在控制设备7中使伺服马达5停止和/或反转。
在机构6内的转换经常是非线性的，从在车窗玻璃2的不同的车窗位置(打开位置)中需要不同的闭合力，以便执行车窗玻璃2的闭合运动。因此下述情况可能是适合的：作为运行变量另外获得车窗玻璃2的位置或者伺服马达5的绝对位置，以便取决于车窗位置如此提供变化的闭合力阈值。车窗位置(闭合部件的位置)和闭合力阈值之间的对应关系例如可以通过在控制设备7内的相应的特征曲线来实现。由此确保了，一方面在车窗玻璃2的难以行进的位置区域中(例如由在机构6的传动装置内的转换决定的)如此提高闭合力阈值，使得检测不到夹物情况。另一方面，在车窗玻璃2的容易行进的位置区域内相应减小闭合力阈值，以便进一步确保在闭合力轻微升高的情况下就已经识别出夹物情况。
用于执行车窗玻璃2的闭合运动的闭合力通过车窗玻璃2的重量、车窗玻璃在车窗框架3内的摩擦损失、在机构6内特别是在传动装置内的摩擦损失、在伺服马达5内的摩擦损失、以及在用于车窗玻璃2的闭合过程开始时伺服马达5的起动阶段中的加速力(Beschleunigungskraft)来确定。特别是摩擦力可能是与位置相关的，从而在与车窗玻璃2的位置相关的、变化的闭合力阈值的情况下能够预先规定相应的位置相关性。
然而需要用于执行车窗玻璃2的闭合运动的闭合力另外通过整个闭合装置、亦即车辆门或者车窗玻璃升降器的平移的或者说线性的(translatorisch)加速运动来影响，例如其能够在车辆在不平整的路面上行驶时引起。从而加速力在车窗玻璃2的闭合方向或者打开方向上直接对要在闭合过程中使用的闭合力起作用，并且横向于关闭或者打开方向起作用的加速力间接影响车窗玻璃2在车窗框架内的摩擦。如果现在机动车在不平整的路面上行驶，则在车窗玻璃2上施加不规则的加速力，这导致需要的闭合力升高。由此在操作电动车窗玻璃升降器以用于关闭车窗时可能超过闭合力阈值，从而错误地识别出夹物情况。
为了避免这一点，现在提出了：提供关于对车窗玻璃起作用的加速力的数据。这在最简单的情况下能够借助在车窗升降装置(闭合装置)附近设置的加速度传感器来实施。替代地，向控制设备7提供关于道路状态的信息，其例如可从行驶动态(制动)系统得知。在这方面，车轮抱死应与由于不平整的路面或者差的路面路面引起的不恒定的车轮旋转(Raddrehung)不同。
在图2中示出了用于说明用来运行电动车窗升降器的方法的流程图。在步骤S1中询问是否操作开关8，机动车驾驶员用该开关表示车窗要通过车窗玻璃2的上升运动关闭。如果不是这种情况(选择：否)，则返回步骤S1。如果是这种情况(选择：是)，则在步骤S2中测定关于为执行闭合过程而必须使用的瞬时闭合力的数据。为此从伺服马达5提取运行变量，其例如是马达电流或者关于瞬时转速的数据，它们可以分别表示关于使用的闭合力的数据。
在随后的步骤S3中，特别是与伺服马达或者车窗玻璃2的瞬时位置相关地确定闭合力阈值。
在步骤S4中，提供表示关于在车窗玻璃2上作用的加速力的数据的加速信息。该加速信息或者可以指出瞬时作用的加速力，或者指出作用到车窗玻璃2上的波动的(振荡的)加速力的平均振幅，其例如可能沿正方向而且负方向在车辆在不平整的或者差的路面上行驶时出现。
在步骤S5中，与在步骤S4中测定的加速信息相关地修改闭合力阈值。只要作用到车窗玻璃2上的波动的加速力的量值的平均值或者瞬时加速力超过确定的量值，则例如可以将闭合力阈值提高确定的量值。
替代地或者附加地，使闭合力阈值还直接地与通过加速信息给出的、作用到车窗玻璃2上的加速度的大小相关地按照连续的函数来变化。特别是加速信息可以是关于车辆是否在不平整的或者差的路面上运动的信息。在这种情况下，闭合力阈值可以被施加(beaufschlagen)大于1的因数或者施加绝对公差量值，以便在这种情况下提高公差范围，在该公差范围内需要的闭合力不会导致识别为夹物情况。
在步骤S6中，将瞬时闭合力与闭合力阈值进行比较。在闭合力的数据超过闭合力阈值时表示是夹物情况(可选择：是)，在不超过闭合力阈值时跳回步骤S1。如果识别出超过闭合力阈值(可选择：是)，则可以停止伺服马达5或者使其反转，以便重新释放被夹的物体或者被夹的身体部分。

Claims (10)

1.用于运行在机动车中的闭合装置(1)和用于探测夹物情况的方法，其中在闭合过程期间在所述闭合装置(1)的运动的闭合部件(2)和所述闭合装置的止挡边缘(3)之间夹住物体，所述方法包括下述步骤：
-测定在闭合过程期间关于瞬时的闭合力的数据(S2)；
-测定加速力数据，所述加速力数据说明在闭合过程期间作用到所述闭合装置(1)的闭合部件(2)上的加速力(S4)；
-与所述加速力数据相关地提供一种闭合力阈值(S5)；
-当被测定的关于所述瞬时的闭合力的数据超过所述闭合力阈值时探测出夹物情况(S6)。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述闭合部件的运动速度的变化或者应用于所述闭合过程的闭合力的变化被测定作为关于在闭合过程期间的所述瞬时的闭合力的数据。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，关于瞬时地作用到所述闭合部件上的加速力的数据被测定作为所述加速力数据。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，关于机动车静驶的数据被测定作为所述加速力数据。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述加速力数据说明关于变化的加速力、特别是具有交替的符号的加速力的最大的或者平均的振幅的数据。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，所述闭合力阈值与所述加速力数据相关地按照一种连续的函数来变化。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，当加速力数据超过一种阈值时，提高闭合力阈值。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述闭合力阈值或者相对地提高了一种绝对值。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中，所述闭合力阈值此外依赖于所述闭合部件(2)关于所述止挡边缘(3)的位置来确定。
10.用于机动车的闭合装置(1)，包括：
-相对于止挡边缘(3)运动的闭合部件(2)；
-伺服马达(5)，用于沿所述止挡边缘的方向来运行所述闭合部件(2)；
-控制单元(7)，构造用于：
-测定关于在闭合过程期间瞬时的闭合力的数据；
-测定加速力数据，所述加速力数据说明在闭合过程期间作用到所述闭合部件(2)上的加速力；
-与所述加速力数据相关地提供一种闭合力阈值；
-当被测定的关于所述瞬时的闭合力的数据超过所述闭合力阈值时，探测出夹物情况，在所述夹物情况下在所述闭合过程期间，在运动的所述闭合部件(2)和所述止挡边缘(3)之间夹住物体。
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