CN103270661A - 用于控制机动车辆的调整装置的方法和装置 - Google Patents

Abstract

为了控制机动车辆的调整装置（2），该调整装置具体来说是车窗玻璃升降器，该调整装置具有一个电动机驱动的调整零件（4），该驱动器（8）的速度（20）在正常操作（24）过程中至少在一个调整行程（10）的子区域中被控制为所希望的速度值（28），并且该驱动力（18）在运动困难（36）事件中在第一时间段（46）被控制为所希望的力值（32）。在该第一时间段（46）已经结束之后，在挤压事件（48）中下该调整零件（4）被退回或者该驱动器（8）至少被停止。如果这种运动困难（36）并非是挤压事件（48），该驱动器（8）的速度（20）被重新控制成所希望的速度值（28），其中该驱动力（18）被首先减小到一个第一力（54）并且在第二时间段（56）内被增加达到所希望的力值（32），和/或在正常操作（24）过程中实现的一个值被用作该驱动力（18）的一个希望的力值（32）。

Description

用于控制机动车辆的调整装置的方法和装置

本发明涉及一种用于控制机动车辆的调整装置的方法以及根据所述方法运行的调整装置。

DE19615581A1描述了一种用于致动机动车辆中的电驱动器的方法，在该方法中，为电动机选定了一个工作范围，该电动机驱动一个组件，例如像，一个风窗玻璃刮水器或一个具有电车窗玻璃升降器的窗格玻璃。工作范围在此应理解为是电动机运行的扭矩范围或转速范围，并且在操作过程中可允许它们对应的组合。为避免对于该组件或对于电动机的损害，在操作中对电动机的扭矩进行了监测。一出现在该扭矩范围之外的或处于其极限处的扭矩，就将该电动机调整达到该扭矩范围的最大扭矩。

EP0966782B1披露了一种用于对电驱动组件的运动进行开环控制和闭环控制的方法。例如，为了调整窗格玻璃，驱动该窗格玻璃的电动机是按照常态曲线调整的。常态曲线是根据这种调整的路径进行调整所需的力。该调整路径的每个部分都限定了一个超量力，通过将这种超量力添加在常态曲线上而具体计算出一个包络曲线。一旦用于调整该窗格玻璃所必须的力大于该包络曲线所预先限定的最大力，则该调整力就被限制到该预先限定的最大力上。如果在一个预先限定的时间段内没有发生窗格玻璃的进一步的调整，则停止该窗格玻璃的运动或者将该窗格玻璃退回。该包络曲线和/或该常态曲线优选是针对这种电动机在试验台架上分别确定的，并且它们被存储在一个表格中或被存储在例如，作为发动机转速、运行温度和/或周围温度的函数的特征图表中。

DE19901840A1披露了一种用于机动车辆部件（例如，车窗玻璃升降器）的电致动器驱动器，以及一种用于对其进行控制的方法，其中通过使一种扭矩调整服从于一种转速调整会有可能使得与当前运行状态进行特别快速的适配。为了克服运动困难并且在考虑阻滞风险的同时以特定转速维持电动机的运动，可以将用于此目的的较低的最大电流阈值增大，以便从电动机电流对这种最大电流阈值适配的后续反应中获取额外的信息或者预先限定在局部运动困难的情况下的一个适配的最大电流值曲线。

本发明所基于的目的是指明一种用于对机动车辆的调整装置进行控制的改进的方法，在该方法中确保了对该调整部件的可靠调整。在此环境中，本发明还特别用来减少任何阻滞力。此外还会指明一种对于具有电动机驱动的调整部件的机动车辆是适合的调整装置。

就这种方法而言，此目的是根据本发明通过权利要求1和2的这些特征来实现的。多个有利的发展和改进是其后所引用的这些从属权利要求的主题。

这种机动车辆的调整装置例如是电动可致动的车门、尾箱挡板、电车窗玻璃升降器、电遮阳顶篷或遮暗装置。具体来说，所提出的方法在此优选是在该调整部件的关闭运动中应用的。在正常运行模式中，驱动器的速度被调整达到一个速度设定点值，借助该驱动器该调整部件沿着调整路径进行移动，其中这种调整是至少在调整路径的一部分中进行的。

速度设定点值例如至少在该调整路径的某些区段中是恒定的或者在功能上与已经执行的调整路径和/或该调整部件的位置相关。具体来说，在电车窗玻璃升降器的控制过程中，当该窗格玻璃被移动到通常配备有密封橡胶的上部窗玻璃停止件中时，该速度设定点值与其他情况下的速度设定点值相比是减小的。该速度设定点值例如被存储在表格或者特征图表中，其中，在此上下文的情况下，具体来说该速度设定点值是作为运行温度和/或环境温度以及另外的环境变量的函数来存储的。

如果在该调整部件运动的过程中在调整达到速度设定点值期间出现移动困难，则该驱动力被调整达到一个力设定点值。具体来说，这个力设定点值小于法定规定的极限值或者小于将会导致对于该调整装置或者对于机动车辆任何乘员造成损伤的一个值。例如，这种力设定点值至少在该调整路径的某些区段中是恒定的。这种力设定点值也可取决于环境变量。

这种调整在第一时间段是启用的，这个时间段可以例如由使用者来改变。具体来说，这个时间段可以通过启用一个开关来缩短或加长，例如像，电车窗玻璃升降器的按钮键，这个按钮键控制着该调整装置。这个第一时间段被适当地与该调整装置的当前请求或运行条件相适配。然而，具体来说，第一时间段是恒定的并且例如是在0.1秒与1秒之间，优选是0.5秒。

在第一时间段期满之后，在阻滞情况下，被可操作地连接到该调整部件上的驱动器被停止或者该调整部件被退回。这个驱动器因此被致动的方式为使该调整部件在与初始运动方向相反的方向上沿该调整路径进行移动。

阻滞情况应该理解为是指，由位于该调整部件的调整范围内的并且与其处于机械接触的物体所引起的运动困难。这个物体，例如，人的身体部分，如手，要受到保护而免于伤害或损伤。另外或者可替代的，倘若该物体被构形的方式为使该调整部件在初始运动方向上沿该调整路径进一步移动将导致对于该调整装置的损伤的话，该调整装置有待受到保护而免于损伤。具体来说，该物体与该调整部件的初始运动方向相反地起作用。

如果没有阻滞的风险，也就是说如果例如该运动困难是由于短暂干扰该调整装置引起的，例如，具体来说，该调整部件定位于其中的任何导轨上存在的振动或变脏，于是该调整部件在该第一时间段期满之后被再次调整达到速度设定点值。

驱动器速度的这种调整确保了在正常运行模式下该调整部件总是在近似相同的时间段上沿该调整路径移过。就该调整运动而言以及就该调整部件在可预言的时间被定位在一个特定位置而言，这使得机动车辆的车辆乘员舒适感的提升。此外，例如，由短的外部干扰引起的运动困难不会导致这种调整被中途停止，而取代的是该调整装置使该调整部件可靠地沿该调整路径进入所希望的位置之中。如果这种干扰物是位于调整范围内的物体，则所述物体不会由于这种对阻滞力进行限制的力调整而受到损伤，其中该调整装置本身也同样不会受到损伤。

运动困难和阻滞情况例如是借助多个额外的传感器，具体是借助在该调整部件的停止区域中的多个抗阻滞传感器来感知的。然而，在一个优选的实施例中，在正常运行模式中，运动困难是基于对该调整部件进行调整所需要的力来检测的，这种调整是通过一个与速度设定点值相对应的速度来进行的。例如，一旦该驱动力的值超过一个特定极限值和/或在限定的时间段内所需要的驱动力的增加超过一个特定增加极限值，就执行调整达到该力设定点值。

一旦执行了调整达到该力设定点值，方便的是，额外或可替代有可能地基于该驱动器的实现速度来检测阻滞情况。具体来说，阻滞情况的特征为以下事实，即尽管有由该驱动器以适当的力设定点值的水平来施加的这种驱动力，但是该调整部件的速度为零。然而，如果该速度的值是在一个特定极限值之上或者如果在一个特定时间段内该速度增加了一个特定值，则在该第一时间段期满之后该速度被再次调整达到该速度设定点值。在此情况中，例如，一旦该速度的值达到一个特定极限值，就结束该第一时间段。

如果，在该第一时间段期满之后，没有可能清楚地确定是否出现了这种阻滞情况，则该第一时间段被适当地加长，也就是说这种调整达到该力设定点值被延续，直到有可能进行判别。例如，如果该调整部件沿该调整路径移动，但该速度的值低于该特定极限值就是这种情况。

如果在第一时间段期满之后没有出现阻滞情况，则该调整部件的速度通过一种连续的、具体来说是线性的方式与该速度设定点值适当地相适配。以此方式，该调整装置的强负荷和/或高的驱动力都得以避免发生。此外，对于机动车辆乘员的噪声负荷是较小的。同样，由于该调整部件不会引发任何振荡运动，乘员在该调整装置的运行过程中具有更舒适的感觉。

为了减小可能存在的阻滞力，根据本发明的第一变体，当感知到运动困难时，也就是说如果这种调整达到该速度设定点值受到干扰，该驱动力首先被减小为第一力。其结果是，如是这种运动困难是由物体引起的，这个力设定点值和由该调整部件的质量惯性矩所引起的额外的力都不会阻滞这个物体。这个额外力仅能通过极复杂的方式来确定，这是因为质量惯性矩取决于该调整装置的状态。因此，具体来说，该运行温度以及在该调整装置处呈现的任何磨损现象都影响质量惯性矩。在第二时间段内，这个驱动力被增加达到这个力设定点值。这种措施确保了该调整部件可靠地绕过该调整装置在该调整过程中的运动困难，例如像，弄脏处，其中在阻滞情况下的这些阻滞力保持尽可能小并且能够应对。

方便的是，这个第一力几乎为零。其结果是，在阻滞情况下，实质上仅是由质量惯性矩引起的这个力被首先施加到该物体上。所述力在非常短的时间内减小并且因此使得一个相对应的速度设定点值不会导致任何损伤或伤害。其结果是，在这种调整达到该力设定点值的阶段的剩余部分中，一个限定的并且已知的力被施加到该物体上。因此，给出了一个适当预设的力设定点值，同样在对所述力设定点值的调整过程中不会出现任何损伤或伤害。

将该第一力增加达到该力设定点值有利地是以连续的、具体说是线性的方式发生的。以此方式，避免了该调整装置以及该物体可能存在的强负荷。此外，噪声负荷低。如果这个物体是乘员的手或类似物，例如还可避免由于该调整部件的震荡致动所导致的过度反应。

根据本发明的第二变体，在正常运行模式过程中所实现的驱动力的一个值被用作一个力设定点值，以便实现在阻滞情况下可能存在的阻滞力的进一步减小。这个值、或者在正常运行模式过程中所实现的该驱动力的一个值也可以与该第一变体组合使用，从而使该驱动力减小达到这个作为力设定点值的第一力。由于该力设定点值在这个调整阶段发生之前已经存在，该物体因此在这种调整到力设定点值的阶段过程中适当地不会受到过分地损伤或者任何进一步的伤害，而在这个调整过程中，曾经必须允许对于该物体的损伤或伤害。

这两个变体因此共同具有的事实是，为了在阻滞情况与运动困难之间进行判别，存在着从转速调整到力调整的转换并且考虑了一个时间窗口。虽然在第一变体中，这种转换到该力调整是通过减少该驱动力、或速度、或电动机转速，并且随后调整为预先限定的力设定点值来实现的，在该第二变体中，这种力的控制是通过将从这种速度调整或这种转速调整切换到这种力调整之前存在的一个力值作为一个设定点值使用来进行的，而无需预先减小该速度或电动机转速。

在正常运行模式中，该力设定点值被方便地连续更新。在一个有利改进中，该力设定点值对应于在第三时间段之前实现的驱动力的一个值，其中该第三时间段例如是在0秒与1秒之间，并且具体为0.01秒。这个力设定点值因此与这些调整装置的当前需求，例如改变的环境温度，相适配。此外，其结果是对于这种调整而言，调整装置内不需要任何另外的部件，例如像，用于特征图表的存储器或者用于将该力设定点值与这些环境变量相适配的另外的传感器。

如果在该第一时间段期满之后再次进行调整达到该速度设定点值，这个力设定点值在第四时间段被适当地保持恒定。具体来说，如果这个第四时间段不长于该第三时间段，该力设定点值在该第四时间段内不会被更新。在这个第四时间段中，该力设定点值对应于在第一时间段过程中执行调整所达到的那个力设定点值。换言之，在这个调整部件已经克服了运动困难并且该其速度被调整达到该速度设定点值之后，该力设定点值在第四时间段的持续时间上对应于在由于运动困难该调整部件被移动时执行调整所达到的那个力设定点值。

这个第四时间段方便地是在0.05秒与2秒之间，具体是0.5秒。一旦该调整部件的速度超过一个极限速度，这个第四时间段就适当恒定或者结束。这因此例如防止了该力设定点值在具有多个运动困难的事例的情况下被连续地增加。在该第一时间段之后的速度调整过程中因此要求一个增加的驱动力，以便使该驱动器再次加速达到这个速度设定点值。

对于该调整装置而言，这个指明的目的是通过权利要求9的特征实现的。为此目的，该调整装置具有一个速度和力调整器件，其中这种调整是例如通过两个分离的控制单元或者通过一个整合的控制单元实现的。这种调整至少在该调整部件位于该调整路径的一部分中并且该调整部件有待被移动时才启用。在正常运行模式中，该驱动器的速度是借助该速度调整器件来调整达到一个速度设定点值的。

在操作过程中运动困难的情况下，该力调整器件介入并且在第一时间段将该驱动力调整达到一个力设定点值。在该第一时间段期满之后，该驱动器的适当致动使得该调整部件退回，或者在该运动困难是由阻滞情况引起时，该驱动器至少被停止。否则，在该第一时间段期满之后，会发生该驱动器的速度重新开始调整达到该速度设定点值。

例如，该驱动器是一个常规电动机并且该调整装置是一个电车窗玻璃升降器。该电动机的速度有利地是借助多个霍尔传感器来感知的，并且因此测量出该驱动器的或该调整部件的速度。这个电动机通过本身已知的脉宽调制的方式来适当地被供给能量。其结果是，改变脉冲长度或标间比率就允许了对该电动机的功率输出进行设定并因此允许对该驱动力进行控制。

还有可能借助一个可变电阻来改变功率消耗量和/或施加到电动机上的电压，并因此改变该驱动力。方便的是，这个驱动力是借助电动机特定特征曲线以及测量到的转速来确定的。这个速度和力调整器件被有利地构形的方式为使它可被整合在常规电车窗玻璃升降器的已有部件中，其结果是该车窗玻璃升降器例如可借助软件升级来针对这种所提出的方法进行改装。

本发方法的以上这些改进也可适当地转移到该调整装置上。

以下将通过参见附图来更详细地说明本发明的示例实施例，在附图中：

图1示出了一个调整装置的示意性图示，该调整装置具有一个电动机驱动的调整部件，

图2作为流程图，示出了用于操作这个带有调整部件的调整装置的一种方法，

图3示出了在运动困难是一种阻滞的情况下该驱动器的速度和力的时间曲线，并且

图4示出了根据图3在运动困难不是一种阻滞的情况下的曲线。

在所有这些附图中，相对应的部件配备有相同的参考符号。

图1以示意形式展示了一个带有调整部件4的调整装置2。该调整装置2例如是被整合在机动车辆的车门6中的一个电车窗玻璃升降器。该调整部件4在此是借助一个驱动器8沿着调整路径10来移动的一个窗格玻璃。驱动器8是通过一个控制单元12来控制的，该控制单元是通过机动车辆的乘员借助一个按钮键14来启用的。一个速度和力调整器件16位于该控制单元12的内部。

驱动器8例如是借助脉宽调制来操作的一个电动机。被提供到该驱动器8的电能是通过改变标间比率来控制的。具体来说，这种能量是与驱动力18成函数关系的，而这种驱动力使得该调整部件4沿该调整路径10进行移动。这种关系例如是线性的，并且在该控制过程中，施加到电动机上的电压具体是恒定的。此外，电动机优选具有两个霍尔传感器，借助这两个霍尔传感器可以测量出该电动机的转速并因此测量出该驱动器8的速度20。

图2示出了具体在窗格玻璃的关闭过程中，一种用于运行该调整装置2的方法的正时序列。该方法被整合在这个速度和力调整器件16中。在正常情况24中，该启动事件22刚发生，速度调整器件26便被启用并将驱动器8的速度20调整达到一个速度设定点值28。这个启动事件22例如是启用按钮键14或者是该调整部件4已经达到了沿该调整路径10的一个特定位置这一事实。

在调整达到速度设定点值28（它例如是恒定的）的过程中，在第三时间段30之前进行调整所需的驱动力18被存储为一个力设定点值32。此外，该驱动力18是借助一个监测单元34来监测的以便确定是否出现运动困难36。如果驱动力18例如非常强地增加，或者如果驱动力高于一个特定极限值，则该监测单元34传输一个正信号38。否则，该监测单元34传输一个负信号40。在负信号40的情况下，一个另外的监测单元34监测该调整部件4是否已经达到该调整路径10的终点或者至少达到调整路径10中该调整部件4在其中借助于该方法来移动的这个部分的终点。如果情况是这样，使该方法结束的最终事件42出现。否则，借助该速度调整器件26将该调整部件4的速度20继续调整达到速度设定点值28。

当出现运动困难36时，该驱动力18在第一时间段46借助一个力调整器件44而被调整达到力设定点值32。在这个第一时间段46期满之后，借助一个另外的监测单元34来检查该运动困难36是否是一个阻滞情况48。这个判别是基于驱动器8的实现速度20做出的。如果速度20例如为零或几乎为零，则识别为阻滞情况48。如果一个物体，例如像，机动车辆的这些乘员之一的手接触该窗格玻璃，则出现阻滞事件50。在此情况下，驱动器8被停止或者被用以下方式来致动，即，使得该调整部件4在与最初运动方向相反的方向上移动，其结果是该物体被从这种阻滞上解脱出来。否则，如果没有出现阻滞情况48，驱动器8的速度20借助速度适配单元52而被再次线性地适配为速度设定点值28。在这之后，该速度调整器件26再次启用。

图3展示了驱动器8的驱动力18的和速度20的时间曲线的一部分。在正常运行模式24中，速度20被调整达到速度设定点值28。如果这种增加所需要的驱动力18高于一个极限值，则被识别为运动困难36的情况。然后该驱动力18在第一时间段46被调整达到力设定点值32。在此情况下，在运动困难36开始之前，该驱动力18的为第三时间段30作为该驱动力18起作用的这个值被用作该力设定点值32。在调整达到力设定点值32的过程中在检测到运动困难36之后，该驱动力18首先被减小至第一力54，其中该第一力54几乎为零。

在第二时间段56内，该驱动力18被线性地增加达到力设定点值32。在第一时间段46中，对该驱动器8的速度20进行监测。如果在第一时间段46期满之后，所述速度20为零或几乎为零，则认为有一个物体位于该调整路径10中并且因此存在着阻滞情况48。为了结束这种阻滞，驱动器8随后被反转。该调整部件4于是在与最初运动方向相反的方向上移动。在一个特定时间段已经过去之后，该驱动器8例如被完全停止。

在图4中，与图3展示的情况相比较，运动困难36并非是阻滞情况48。在第一时间段46期满之后，速度20不再为零，例如，如在此示出的，该速度近似为速度设定点值28的三分之一。这种调整达到速度设定点值28再一次跟在调整达到该力设定点值32之后进行，并且速度20是线性地增加达到速度设定点值28的。如果在第一时间段46之后的第四时间段58内出现另一个运动困难36，则在重新开始的力调整过程中使用这个先前的力设定点值32。这个力设定点值32没有被再次更新并且这个力设定点值直到第四时间段58期满之后，才与该调整在第三时间段30之前所对应地需要的驱动力18相对应。如果不存在另外的运动困难36，该调整装置2再次处于正常运行模式24。

参考数字清单

2   调整装置

4   调整部件

6   门

8   驱动器

10  调整路径

12  控制单元

14  按钮键

16  速度和力的调整器件

18  驱动力

20  速度

22  启动事件

24  正常运行模式

26  速度调整器件

28  速度设定点值

30  第三时间段

32  力设定点值

34  监测单元

36  运动困难

38  正信号

40  负信号

42  最终事件

44  力调整器件

46  第一时间段

48  阻滞情况

50  阻滞事件（Einklemmfall）

52  速度适配单元

54  第一力

56  第二时间段

58  第四时间段

Claims (10)

1.一种用于对机动车辆的调整装置（2）、具体来说是对车窗玻璃升降器进行控制的方法，该调整装置具有一个电动机驱动的调整部件（4），在该方法中，至少在一个调整路径（10）的一个部分中，在该正常运行模式（24）中，该驱动器（8）的速度（20）被调整达到一个速度设定点值（28），并且在运动困难（36）的情况下，该驱动力（18）在一个第一时间段（46）被调整达到一个力设定点值（32），其中，在该第一时间段（46）期满之后，

-如果检测到阻滞（48）的风险时，该调整部件（4）被退回或者该驱动器（8）至少被停止，

-或者，如果运动困难（36）的情况不是阻滞情况（48），该驱动器（8）的速度（20）被再次调整达到该速度设定点值（28），其中该驱动力（18）首先被减小到一个第一力（54）并且在一个第二时间段（56）内被增加到该力设定点值（32）。

2.一种用于对机动车辆的调整装置（2）、具体来说是对车窗玻璃升降器进行控制的方法，该调整装置具有一个电动机驱动的调整部件（4），在该方法中，至少在一个调整路径（10）的一个部分中，在该正常运行模式（24）中，该驱动器（8）的速度（20）被调整达到一个速度设定点值（28），并且在运动困难（36）的情况下，该驱动力（18）在一个第一时间段（46）被调整达到一个力设定点值（32），其中，在该第一时间段（46）期满之后，

-如果检测到阻滞（48）的风险，该调整部件（4）被退回或者该驱动器（8）至少被停止，

-或者，如果运动困难（36）的情况不是阻滞情况（48），该驱动器（8）的速度（20）被再次调整达到该速度设定点值（28），其中在该正常运行模式（24）期间实现的该驱动力（18）的值被用作一个力设定点值（32）。

3.如权利要求1或2所述的方法，

其特征在于，

-在该正常运行模式（24）中，该运动困难（36）是基于力的改变来检测的，并且

-在该运动困难（36）的情况下，该阻滞情况（48）是基于速度的改变来检测的。

4.如权利要求1至3之一所述的方法，

其特征在于，

在该第一时间段（46）期满之后，将该速度（20）适配达到该速度设定点值（28）是以线性形式发生的。

5.如权利要求1所述的方法，

其特征在于，

在该运动困难（36）的情况下，该驱动力（18）被首先减小，其方式为使该第一力（54）几乎为零。

6.如权利要求1所述的方法，

其特征在于，

在该运动困难（36）的情况下，在该第二时间段（56）之内，将该驱动力（18）增加达到该力设定点值（32）是以线性形式发生的。

7.如权利要求2所述的方法，

其特征在于，

在该正常运行模式（24）中，该力设定点值（32）被连续地更新并且与在一个第三时间段（30）之前实现的该驱动力（18）的值相对应。

8.如权利要求2所述的方法，

其特征在于，

在该第一时间段（46）期满之后，在重新开始调整达到该速度设定点值（28）的过程中，该力设定点值（32）在一个第四时间段（58）内保持恒定并且所述力设定点值（32）与用于该在先的力调整所使用的该力设定点值（32）相对应。

9.一种机动车辆的调整装置（2），具体来说是一个车窗玻璃升降器，该调整装置具有一个电动机驱动的调整部件（4），并且具有一个速度和力调整器件（16），该速度和力调整器件在正常运行模式（24）中、至少在一个调整路径（10）的一部分中，将该驱动器（8）的速度（20）调整达到一个速度设定点值（28），并且在运动困难（36）的情况下将该驱动力（18）调整达到一个力设定点值（32），其中，在一个第一时间段（46）期满之后、在阻滞情况下，该调整部件（4）退回或者该驱动器（8）停止，另外或者重新开始将该驱动器（8）速度调整达到该速度设定点值（28）。

10.如权利要求9所述的调整装置（2），

其特征在于，

该力设定点值（32）是在该正常运行模式（24）中实现的该驱动力（18）的一个值。

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