CN103782467A

CN103782467A - 用于监控具有旋转驱动电机的驱动设备尤其是车窗升降机的方法和装置

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Publication number: CN103782467A
Application number: CN201280040438.1A
Authority: CN
Inventors: 马库斯·施勒西格; 罗兰德·卡尔巴
Original assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Current assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Priority date: 2011-08-30
Filing date: 2012-08-16
Publication date: 2014-05-07
Anticipated expiration: 2032-08-16
Also published as: US8991103B2; US20140173984A1; CN103782467B; WO2013029751A1; DE102011111450A1

Abstract

为了实现用于车辆的电车窗升降机（5）的优化的夹住力或为了通常在可借助驱动设备（A）驱动的调整元件（4）中有效地限制过盈力，根据本发明规定，依赖于温度地确定驱动设备（A）的补偿行程，并确定依赖于温度的可变的阈值函数（33、34）作为驱动行程或驱动时间的函数，其中，阈值函数（33、34）渐近地接近已确定的阈值，并且其中，连续地确定尤其是驱动电机（15）的所测得的转速形式的驱动力并且根据所确定的阈值函数（33、34）进行监控。

Description

用于监控具有旋转驱动电机的驱动设备尤其是车窗升降机的方法和装置

技术领域

本发明领域涉及机械制造和电子技术领域，并且尤其可以有利地用于机动车技术并专门针对用于监控用于可驱动的调整元件的，尤其是窗玻璃或滑动天窗的电动驱动设备的方法以及装置，其中，监控可驱动的元件的力以实现防夹住保护。

背景技术

在机动车的电车窗升降机中，例如设置有这种防夹住保护，其确保在关闭车窗时，在自动关闭装置的框架内监控要由驱动器克服的反力并以如下方式对其进行限定，即，只能向被夹住的物体施加最大允许的力（通常为100N），否则驱动器自动停止和/或逆动。

机动车中常见的电车窗升降机例如构造成绳索车窗升降机，如在DE10 2010 013 597B3中所示。在那里示出了具有蜗轮蜗杆传动装置的旋转的电动机，该蜗轮蜗杆传动装置沿两个驱动方向驱动绳索滚筒。通过绳索滚筒引导的绳索利用转向辊以如下方式进行引导，即，其沿向上和向下方向，也就是说关闭或打开方向驱动基本竖直地在导轨中被引导的携动件，该携动件本身与窗玻璃相连。

因此，车窗升降机的驱动器具有电机、传动装置、可驱动的绳索以及联接到可驱动的元件（窗玻璃或车窗玻璃）上的联接装置。蜗轮蜗杆传动装置的传动比例如可以是1:73，并且作用到窗户上的力（过盈力）在几百牛的范围内。在这个力中需要很大部分用于窗玻璃在引导部中的运动，以便克服摩擦阻力和夹住阻力（很难动）。在防夹住保护必须起作用的区域内，也就是在关闭运动期间，在窗户的剩余开口在4mm至200mm之间的情况下要确保驱动器所施加的力小于100N，该力在减去机械阻力之后可以作为夹住力作用到被夹住的物体上。但所期望的是更小的夹住力。

通常为了实现防夹住保护，监控并限定通过驱动电机总地传递的力或力矩。为此，例如由DE10 2010 013 597B3公开了将弹簧元件装入驱动运动学机构（Antriebskinematik）中，该弹簧元件的弹簧路径是针对所传递的力或所传递的力矩的量度。

由DE10 231 450A1公知，通过检测和评估车窗升降机驱动器的运动行程特性来探测夹住情况。在那里尤其说明了一种用于通过驱动电机的角度测量来确定电驱动器的位置和速度的装置。

发明内容

在现有技术的背景下，本发明的任务在于提供一种本文开头提到类型的用于监控驱动设备尤其是车窗升降机的方法和装置，通过它们可以实现尽量可靠地保持最大允许的夹住力，也就是防夹住保护。在此，力应当尽可能最小化，而不会限制驱动设备在正常情况下的功能。

关于该方法，所提到的任务根据本发明通过权利要求1的特征来解决。有利改进方式是引用权利要求1的从属权利要求的主题。

为此，根据本发明连续测量驱动设备所经过的驱动行程。驱动行程与此相结合也可以理解为驱动设备的轴，例如驱动电机的轴所经过的转动角。

因此，只要所经过的驱动行程/角被存储并进行相加或者在驱动方向换向时彼此相减，那么驱动器的绝对位置分别可供作为信息使用。

通过同时的时间测量，除了所经过的驱动行程之外还可以逐点地并以平均值的形式确定驱动速度/角速度以及每时间间隔的加速度或速度变化值/转速变化值。

通常，驱动行程测量通过观察驱动器的运动链的点及其位置变化来进行。在此，整个驱动运动学机构基于弹性和机械间隙整体上具有回弹力和机械间隙。这导致驱动电机必须预先给定特定的最终的运动，例如旋转角或转数，直至克服驱动器的总间隙，并且运动学机构的弹性元件以如下方式张紧，即，在克服附加作用的静摩擦参数的情况下，要驱动的元件（例如车窗玻璃）实际上开始运动。

驱动电机所需的这种初始运动在车窗升降机中被称为所谓的绳索松弛并且可以作为直至可驱动的元件的运动开始所需的补偿行程通过检测驱动电机的驱动运动或转动角进行测量。

各补偿行程在驱动器中通常在类似的周围环境条件下可再现并且也可以在周围环境条件已知的情况下无需对其进行测量来确定，例如根据公式计算出或从特性曲线读出。补偿行程所依赖的主要参数是驱动设备的周围环境温度。

据此，本发明规定，从温度或依赖于温度的第一参数确定补偿行程。例如，为了此目的可以在设备的周围环境中设置有温度传感器，或者温度可以由例如设置在驱动器的操控装置中的半导体元件的损耗功率来确定。

但是也可以规定，考虑强烈地依赖于温度的驱动电机的起动特性或者驱动运动学机构的阻力用于确定温度或直接用于确定补偿行程。为此，特别有效度的是驱动电机的初始加速度或在进过补偿行程期间最大达到的转速。可以确定并存储特性曲线，根据这些特性曲线可以直接由温度或驱动器所达到的最大转速来确定相应的补偿行程。

本文开头提到类型的驱动设备尤其是车窗升降机的典型驱动特性可以通过在所经过的驱动行程上的转速特性或驱动时间（即，从各驱动运动开始起的时间差）来描述。在这里，对此仅进行简述并接下来在实施例的说明中结合附图进一步实施。

驱动电机的转速随着对驱动电机的操控先很陡地上升。在运动的初始区域中仅存在很小的反力，这是因为首先克服了驱动运动学机构的各单个元件的机械间隙。在此，驱动转速达到最大值并在此之后当驱动运动学机构以及要驱动的元件的运动阻力建立起它们的弹性反力时又重新下降。在该区域内，例如在绳索车窗升降机中，驱动绳索被张紧。当达到最大机械张力且驱动电机负荷最大时，驱动电机转速达到最小值。

在该时间点，在应用永磁激励的直流电机的情况下，像其例如用于机动车中的车窗升降机中那样，达到驱动器的最小转速或者最大驱动电流并克服了静摩擦力。被驱动的元件，也就是说在所描述的实施例中为车窗玻璃被运动。在该区域内，驱动速度，也就是说例如驱动转速发生特别强烈且快速的变化，从而使得补偿行程所经过的点可以特别敏感地通过追踪转速变化被探测到。

为实现该目的，实际上可以在一定时间间隔内或者在关于特定数量的检测周期，尤其是四个检测周期的周期性检测内，将转速变化进行总计并确定转速变化之和，其实际上是关于时间的变化积分。作为用于实际经过补偿行程的条件，在有利实施方式中可以连续检测所测得的变化积分，例如最后四个测得的转速变化之和是否到达先前确定的最小参数，也就是最小变化积分。最小变化积分可以假设为是固定但依赖于温度或依赖于依赖温度的第二参数地，例如通过应用计算公式或所存储的特性曲线来确定。

为了实现有效的防夹住保护，阈值函数也被确定为驱动行程或驱动时间的函数，其函数值代表各最大允许的驱动力。该阈值函数依赖于温度或依赖于依赖温度的第三参数地确定。阈值函数以如下方式设计，即，其函数值在（驱动力的）较高的第一初始阈值处开始在驱动行程或驱动时间的变化曲线中接近（驱动力的）较低的第二阈值，该初始阈值配属于驱动行程的初始区域内的第一点。

驱动行程的第一点例如还可以位于补偿行程结束之前或补偿行程结束处。这些行程点分别描绘出驱动时间的相应的时间点。在任何情况下，驱动力的阈值在可驱动的元件的运动开始时（即，在补偿行程结束时）与驱动行程沿驱动方向（在此方向上防夹住保护是有意义的，也就是说在车窗升降机中是窗户的关闭方向）继续进行时相比都更高。

此外，阈值函数的位置整体依赖于温度。这应当以舒适的方式在温度较低的情况下也可以实现防夹住保护，其中，通常机械元件与在高温下相比更难动。由于夹住效果（很难动），但也由于依赖于温度的摩擦效果尤其是这种情况。这导致在低温下需要更高的驱动力，以便使各可驱动的元件实际上进行运动。

因为为了实现防夹住保护通常监控总驱动力，所以这意味着，一方面允许很高的驱动力，以便能在低温时可靠地实现使可驱动的元件运动。但是另一方面，很高的允许的驱动力在周围环境温度很高且运动阻力很小的情况下会导致不可靠地高的夹住力。因此根据本发明，阈值函数的位置依赖于温度地设定。

附加地调整了阈值函数的变化，其在驱动运动开始时与在驱动运动（沿关闭方向或夹住方向）继续进行中相比允许更高的力。这考虑到如下事实，即，整个运动链在可驱动的元件运动期间从补偿行程结束开始，也就是说一旦可驱动的元件开始运动，就被“磨合（einfahren）”，从而使机械阻力的不规则性不断增加地变小，并因此使允许的夹住力可以被进一步减小或限定（过盈力限制），而在不存在实际被夹住的情况下仅通过摩擦阻力和夹住效果并不会承担锁止或逆动的风险。

阈值函数在驱动行程或驱动时间的变化曲线中的变化也可以依赖于周围环境温度地更陡或不太陡地设定，但是该温度依赖性通常低于初始阈值的温度依赖性。

也就是说，根据本发明连续地确定（测出）驱动设备的速度参数，尤其是旋转驱动电机每单位时间所经过的转速角。最迟在经过补偿行程之后，尤其也在达到了速度参数的确定的最小变化积分的附加条件下，也连续确定驱动力或代表该驱动力的参数，例如驱动器的转速或驱动电机的电机电流并根据同样确定的阈值函数进行监控。

在电车窗升降机中可以相应监控驱动电机的转动角和转速。经过补偿行程之后连续检验驱动器的转速是否低于依赖于驱动行程或依赖于驱动时间的阈值。转速继续下降意味着激活了未预设定的反力，这在窗户关闭运动时提示物体已被夹住。相应地，在关闭运动时至少在窗户的要监控的关闭区域（例如4mm至200mm之间的开口宽度）内主动接通防夹住保护。在低于阈值函数的情况下，驱动电机无电流地接通、制动或逆动。

按照有利方式，检测驱动设备所经过的驱动电机的驱动轴或驱动设备的传动装置的其他轴的转动角形式的或者驱动设备的推进元件或牵引元件所经过的行程形式的驱动行程。在此，通常检测驱动轴的转动角。但是也可以例如在车窗升降机驱动器的蜗轮蜗杆传动装置中检测其他轴的转动角，或检测在驱动设备内部线性运动的元件的行程。

按照适当方式还可以规定，借助于设置在相应的轴或与其抗相对转动地（drehfest）连接的构件上的一个、二个或多个磁主动元件与一个或两个位置固定的磁传感器，尤其是霍尔传感器或磁致伸缩传感器的磁相互作用测量驱动轴或驱动设备的传动装置的其他轴的转动角。

一个或多个磁主动元件能够以铁磁性永久磁体的形式用作为位置传感器，其经过一个或多个位置固定的传感器被记录。当传感器在磁元件的轨道的周边非对称地，即不是以180度彼此对置而是例如以90度错开地布置时，通过评估脉冲及其时间序列也可以确定驱动轴的转动方向。随着位置发送器数量的增加可以改进转动角测量以及转动角速度的分辨率。

此外，按照有利方式还可以规定，利用温度传感器，尤其是半导体传感器来测量温度。此外可以规定，根据连续测得的所经过的驱动行程的测量值连续地确定驱动速度。

在连续确定驱动速度的情况下，有利的是，针对达到速度最大值监控所确定的驱动速度并确定速度最大值的数值。除了达到的速度最大值之外也可以确定并存储如下时间点，在该时间点在第一次操控驱动电机之后达到速度最大值或配属于该速度最大值的驱动行程。

速度最大值的数值以及最大值的时间点或驱动行程可以被考虑用于确定温度或直接用于确定补偿行程。为此按照有利方式规定，根据温度的测量值或驱动设备的确定的速度最大值利用数学公式或所存储的特性曲线值确定补偿行程。

驱动设备的速度参数在驱动器已经过了补偿行程的时间点的变化也依赖于温度。根据速度参数的变化积分，尤其是转速变化在特定的单位时间内的和可以可靠地推断达到补偿行程的末端。如果监控该值，那么可以考虑将该值用于确定是否经过了补偿行程。

有利设计方案还规定，阈值函数作为驱动行程或驱动时间的函数根据温度的测量值或驱动设备的确定的速度最大值利用数学公式或所存储的特性曲线值来确定。

在此，阈值函数的整个位置依赖于温度，其中，最大允许的总驱动力的函数值或代表该总驱动力的参数在驱动行程和/或驱动时间的变化曲线中按照有利方式减小。为此规定，阈值函数的固定的参数根据温度的测量值或驱动设备的确定的速度最大值利用数学公式或所存储的特性曲线来确定。此外，驱动力的阈值函数由固定的参数和从在驱动行程的初始区域内的第一点上的较高的第一函数值尤其是单调递减至较低的第二函数值的校正函数的和形成。

如果驱动器转速作为用于驱动力的指标被监控，那么确定依赖于温度的转速阈值，从该转速阈值减去相应的依赖于驱动行程或依赖于驱动时间的单调（向着值零）递减的校正函数。因此，依赖于驱动行程或依赖于驱动时间的实际转速阈值（作为差函数）位于不依赖于驱动行程的、仅依赖于温度的转速阈值之下并在驱动行程的变化曲线中接近该转速阈值。

为此可以特别规定，校正函数渐近地尤其是呈递减的指数函数形式地接近较低的第二函数值，尤其是函数值零。代替指数函数也可以选择相应地渐近单调递减接近固定的值的其他函数，例如倒数函数。

在应用于电动车窗升降机的情况下规定，阈值函数以如下方式设定参数，即，最大允许的夹住力，也就是相应的阈值函数值与用于使可驱动的车窗玻璃在驱动行程上运动所需的力之间的差始终在100N至60N之间变化。由此不仅遵守了规定的前提条件，而且也实现舒适地低的夹住力。

在此规定，不仅可以监控驱动力。具体而言，一旦驱动力在驱动行程或驱动时间变化曲线中超过阈值函数的值，就影响对驱动器的操控。这尤其以如下方式进行，即，驱动器被停止、制动或逆动。

在应用于机动车的车窗升降机的情况下可以规定，依赖于窗户的实际位置和窗户的驱动方向激活防夹住保护，也就是实际上限定驱动力和/或使驱动器停住以及逆转。防夹住保护可以通过如下方式进行调整，即，仅在窗户关闭运动中以及仅在到上部的区块入口的剩余间距在4mm至200mm之间时才激活防夹住保护。

在实践中，遵守阈值函数一方面可以直接通过监控驱动转速来实现。另一方面可以监控实际测得的转速是否低于依赖于驱动行程或依赖于驱动时间的阈值函数值。但是也可以监控驱动电流和依赖于驱动行程或依赖于时间地监控超过分别适用的电流阈值。

关于用于操控驱动电机的装置尤其是车窗升降机，所提到的任务根据本发明通过权利要求18的特征解决。为此设置有控制装置，其与速度传感器相连，并且还设有根据驱动电机的转速变化确定温度的机构和/或与温度传感器相连。控制装置根据操作请求依赖于温度地调整驱动设备的驱动力的在时间上和/或依赖于所经过的驱动行程的阈值函数，在超过该阈值函数时驱动器被断开或逆动。驱动设备的转速传感器尤其设定为速度传感器。

附图说明

以下结合附图进一步说明本发明实施例。在附图中：

图1示出机动车车门的示意图，其具有车窗升降机和半敞开的窗户；

图2示意性示出车窗升降机驱动器的结构；

图3示意性示出用于检测驱动电机的驱动轴的转动角形式的驱动行程的测量原理；

图4示出关于驱动转速n相对于驱动扭矩M的特性的特性曲线；

图5示出在驱动车窗升降机时，与操控驱动器之后的时间和温度有关的转速特性的特性曲线；

图6示出驱动器的转速特性以及可以用于限定夹住力的阈值函数；以及

图7示出关于操控驱动器之后的时间绘出的关于转速n和转速变化的特性曲线。

图5、图6和图7的特性曲线图可以被视为定性的图示。在横坐标上分别绘出在对驱动电机的第一操控之后的时间t。该时间单调地且在很远的距离上仍然线性地与所经过的驱动行程相关联。如果不是相对于驱动时间而是相对于驱动行程绘出相应的函数，那么定性地得到类似的曲线形状。在说明书中所作的说明可以或者涉及各连续的时间t或者涉及相应经过的驱动行程并且定性地彼此相应。

具体实施方式

图1示出包括车窗2的机动车车门1，其具有窗口3和窗玻璃4。在车窗2关闭时，当窗玻璃4驶入窗口3的上部的引导部（上部的区块）中并锁止时，窗口3的宽度d减小为零。

此外，图1中还示意性示出具有携动件6的车窗升降机5，该携动件与窗玻璃4相连并在未进一步示出的引导部中进行引导。携动件6可以沿两个由双箭头7表示的方向，即，沿关闭方向向上运动以及沿打开方向向下运动。携动件6与驱动绳索8相连，该驱动绳索在两个转向辊或导向辊9、10之间通过绳索滚筒11进行引导。绳索滚筒11是可驱动的，从而利用绳索8可以在打开方向和关闭方向上调整携动件6并进而调整窗户4。

图2示出绳索滚筒11或与其相连的蜗轮12a，该蜗轮与抗相对转动地置于驱动轴或电机轴13上的蜗杆12b啮合。电机轴13支承在蜗杆侧的轴承14和驱动电机15中。驱动电机15是电的直流电机，其通过工作电压在9V和16V之间的机动车车载电网运行，并且设计成永磁激励的电动机。所示蜗轮蜗杆传动装置12a、12b导致电机转速以因数1:73下降。电机15借助控制装置16供应电流和电压并进行操控。因此，通过相应地操控电机15可以沿打开放下和关闭方向运行车窗升降机5。

驱动电机15及其电机轴或驱动轴13、具有其蜗轮12a和相对轴固定的（wellenfest）蜗杆12b的蜗轮蜗杆传动装置12以及绳索滚筒11和驱动绳索8是用于车窗玻璃（调整元件）4的用A标识的电动驱动设备的主要组成部分。

此外，控制装置16在所示的示例中利用线路17与温度传感器18相连，该温度传感器可以实施为专门的温度传感器，例如热电元件。但是也可以规定，仅在针对其他目的而应用的电子构件上测量损耗功率并由此确定温度。

此外，控制装置16通过另一线路19与传感器（位置传感器）20相连，该传感器检测驱动器位置。在所示的示例中，在抗相对转动地布置在电机轴13上的环形磁体21上利用位置固定的例如可以实施为霍尔传感器或磁致伸缩传感器的传感器20计算并记录驱动轴13的转数。在此，转动方向也可以是不同的，从而在车窗升降机5相继实施多次运动时始终可以通过对已存储角度值进行求和以及相减给出最终位置。该最终位置在位置计算单元22中被确定并被存储在其中。位置传感器20也可以是常见的光学传感器或电容传感器。

此外，位置计算单元22还具有时间坐标或与现有的时间坐标相关，从而基于连续地确定位置也可以连续地确定驱动器的速度，尤其是在所示的示例中确定驱动轴或电机轴13的角速度，或者换而言之连续地确定转速。也可以周期性存储这些转速，从而将这些转速以及这些转速的变化用于进一步的计算。

在驱动电机15和操控装置16之间可选地也可以布置有电流测量装置23，其检测电机15的电机电流或负载电流I并将其提供用于分析。为此，电流测量装置23同样与操控装置16利用线路24相连。

图3示出如何可以利用两个不同的相对旋转的示例性地具有磁主动元件25环形磁体21位置固定的传感器20a、20b确定环形磁体21的转速及其转动方向。在此，第一传感器20a测量强度I₁，而第二传感器20b测量强度I₂。当传感器20a、20b实施为霍尔传感器（Hall-IC）的敏感面时，所示的脉冲是已经数字化的矩形脉冲。

为此，在图3的右侧部分中相对于时间t绘出由传感器20a、20b测得的强度，例如电流强度I_1,2，其中，可以明显看出，各传感器20a、20b中由经过的磁主动元件25生成的脉冲在传感器20a中与传感器20b相比分别出现得更早。这允许如下结果，即，例如双极环形磁体21沿顺时针方向，即，沿箭头26的方向运动。

根据本发明中的实施例，连续地测量并监控驱动电机15或驱动轴21的转速，这是因为在车窗玻璃4在车门内部的相应的引导部内近似均匀地运动的平衡状态下，运动速度几乎恒定地以限定的偏差给出（ausfallen）。由此得出驱动器的转速在该区域内也是均匀的。为了实现防夹住保护，针对低于优选依赖于驱动行程或可选地依赖于驱动时间的阈值函数监控转速。如果低于该阈值，那么这意味着存在额外出现的阻力，因此存在夹住情况。

图4结合针对各恒定的供电电压U1、U2、U3和各固定的温度的特性曲线示出驱动电机15的转速如何与驱动电机15的扭矩M相关联，该扭矩可以直接换算成作用到车窗升降机上的力。如图4所示，在选择较高的供电电压U_n的情况下并相应地在周围环境条件相同的情况下，驱动电机15的转速n以及进而电机电流I_M提高。

因此，代替针对低于特定的阈值函数监控转速n，同样可以针对高于电流的相应阈值函数监控驱动电机15的电机电流I_M。

本发明特别针对可实现地但优选地确定阈值函数，该阈值函数允许在夹住的情况下敏感地断开，在此可以实现对周围环境温度的考虑，并且此外还可以实现在克服绳索松弛直至车窗玻璃4运动的区域内的驱动力变化以及在玻璃运动的初始区域内的驱动力变化的很大的接受范围。

为了阐述根据本发明的方法，首先结合图5描述车窗升降机5的驱动电机15在不同温度情况下经过驱动行程时关于时间t的转速变化。在此，在图5中，最下面的曲线27示出在例如为-30℃的温度下的转速变化曲线，中间的曲线28示出在20℃下的变化曲线而最上面的曲线29示出在+80℃下的变化曲线。

曲线27示出当t=0时，即在请求操作车窗升降机5并第一次操控驱动电机15的时间点，转速n=0。转速n提高，其中，首先使驱动电机15的转子并进而电机轴13加速并且克服车窗升降机5的运动链中的所有机械间隙。

在时间点t₁，转速n达到最大值，从而在运动链中的机械阻力增大时再次下降。这些机械阻力是运动链的各单个部分的摩擦阻力和例如弹性阻力，即弹性变形、延展或压缩。因此，运动链的在一定程度上充当弹性元件的部分在一定程度上变形或者在弹簧意义下张紧并且机械阻力增加，从而使转速由于负荷增加再次下降。

在时间点t₃，根据曲线27，转速n达到最小值，接着在克服了要驱动的车窗玻璃4的静摩擦阻力之后转速n重新提高。在这个阶段中，运动链的部分弹性变形（加负荷）附加地被消除，从而得到转速n的过冲30，直至转速进入恒定区域31中，该恒定区域相应于车窗玻璃4的均匀运动直至驶入上部的区块中，也就是驶入上部的车门密封装置中，在时间点t₄相应地制动驱动电机15。

与曲线27相比，在相应于较高周围环境温度的曲线28的情况下，在转速最大值方面在时间点t'₁达到较高的转速n，这是因为在运动链中在温度很低的情况下通常较早且较强烈地出现的夹紧力和摩擦力在周围环境温度较高，例如20℃的情况下是更小的。要运动的车窗玻璃4的静摩擦在温度较高的情况下也可以是更小的，从而使转速n下降直至克服绳索松弛且直至车窗玻璃4开动与根据曲线27相比不那么极端。相应地，绳索松弛在较高温度下通常也已经在相对较早的时间点t₂之后就克服了，并且车窗玻璃4的实际运动开始得更早。

第三曲线29相对更陡地从坐标系原点开始延伸大约在t''1到达转速最大值，其相应于相对较高的转速n，这归因于摩擦较小。夹住力事实上也可以忽略不计，从而车窗玻璃4事实上在转速n未下降的情况下无延迟地被携动。由此，转速曲线事实上单调地延伸成一条水平线。

用于监控转速n的各阈值曲线在夹住的情况下分别位于曲线27、28、29下方，其中，从车窗玻璃4实际开始运动才监控力/转速变得有意义。示例性地以虚线示出转速n₁作为恒定的阈值函数，利用该恒定的阈值函数可以监控温度为20℃时的转速变化，其通常在没有夹住的情况下跟随曲线28。因为必须确保当预计还会出现转速n的过冲时，在时间上紧接在时间点t₂之后的初始区域内不会因该过冲而低于阈值函数，所以阈值n₁与曲线28保持一定的间距。但是，这在阈值函数在比较靠后的变化曲线中，即直至关闭运动结束，都恒定的情况下决定了接受很高的夹住力，这些夹住力导致在夹住的情况下只有当夹住力相对较高时才被断开。

因此，本发明原则上基于如下想法，即，不使用恒定的阈值函数，而是不同于恒定的阈值函数n₁的变化，作为替代所选择的阈值函数在关闭过程的比较靠后的阶段近似实际的曲线28。

因此，根据本发明的方法针对一方面如何可以整体上确定阈值曲线的位置以及如何可以有意义地选定在转速n的最初较低的阈值与运动结束时的较高的阈值之间的渐近变化。

图6示出曲线28的已经在图5中示出的转速变化曲线，其包括突出的转速最大值32、跟随其后在时间点t₂的最小值37以及过冲38和转速n在值为n₂的情况下的稳定化部。作为转速的下阈值渐近地设置有小于n₂的转速n₁。转速（转速阈值）n₁和转速或者说转速阈值n₂一样在图6中以水平虚线示意出。在防夹住保护已激活的区域内应当防止实际转速n下降低于阈值n₁。

为了确定阈值函数，单独由所测得的温度通过根据特性曲线的计算或配属来确定阈值n₁。但是，值n₁也可以由在最大值32处得到的最大转速根据特性曲线进行配属，或者备选地可以由最大转速同样通过特性曲线先确定温度，紧接着可以根据这样确定的温度来确定转速阈值n₁。

为了确定实际的阈值函数33、34，由特定的恒定的值n₁减去指数函数a·e^-bt或纯粹依赖于行程的a·e^-bx，其中，t表示驱动时间，x表示所经过的驱动行程，其中，x也能以驱动轴13所经过的驱动角的角单位来测量。在此，不仅参数a而且还有参数b都可以是依赖于温度的并且可以根据先前确定的温度的特性曲线进行配属。

图6示出两个可能的阈值函数33、34，这两个阈值函数以如下方式选择，即，在紧接在时间t₂之后的转速n下出现的由系统引起的不规则性不会导致激活防夹住保护。因此，在所示阈值函数33、34的情况下，在车窗玻璃4运动开始时与运动的后续过程相比还允许过盈力的较大的偏差。换而言之，防夹住保护使自己匹配或者说经历学习功能。

图7除了转速曲线35之外还示出另一曲线36，该曲线以驱动电机15每单位时间的转速变化示出其特性，其中，根据本发明按照有利方式可以在四个刚刚经过的时间周期上分别计算出转速变化dn/dt(t)。这表明，在时间点t₂（其相应于要驱动的车窗玻璃4的实际运动开始时间）曲线36（dn/dt）具有特别突出的最大值，该最大值与转速曲线n(t)的最小值相比明显更尖锐。由此得出，也可以并且可能更简单地由如下曲线确定车窗玻璃4的运动开始的时间点t₂，在该曲线中示出总计的或积分的转速变化dn/dt。曲线36示出在相应四个刚刚进过的单位时间内速度参数，即角速度的变化积分的变化曲线。

为了操控防夹住保护或者为了确定阈值函数33、34和原点可以考虑以所描述的方式确定的时间点t₂。也可以考虑组合函数，该组合函数由转速曲线n(t)与变化积分曲线的和或这两个曲线的差构成，以便结合这种组合的、特别有特点地在时间点t₂的范围内形成的函数可以探测到车窗玻璃运动开始或经过补偿行程结束。

附图标记列表

1 车门

2 窗户

3 窗口

4 车窗玻璃

5 车窗升降机

6 携动件

7 关闭/打开方向

8 驱动绳索

9、10 导向辊/转向辊

11 绳索滚筒

12a 蜗轮

12b 蜗杆

13 驱动轴/电机轴

14 轴承

15 驱动电机

16 控制装置

17、19 线路

18 温度传感器

20 位置传感器

20a、b 传感器

21 环形磁体

22 位置计算单元

23 电流测量装置

24 线路

25 磁主动元件

26 箭头/运动方向

27-29 转速变化曲线

30 过冲

31 恒定的区域

32 转速最大值

33、34 阈值函数

35 转速曲线

36 每单位时间的转速变化

A 驱动设备

I_1,2 强度/电流

U_1,2,3 供电电压

Claims

1.一种用于监控于能驱动的调整元件（4）的电动驱动设备（A）尤其是车窗升降机（5）的方法，用于遵守调整元件（4）的最大允许夹住力，其中，

-连续地测量驱动设备（A）所经过的驱动行程和/或驱动时间，并依赖于温度或依赖于依赖温度的第一参数确定驱动设备（A）的补偿行程，

-尤其是附加地依赖于温度或依赖于依赖温度的第二参数确定驱动设备（A）的速度参数的最小变化积分，

-依赖于温度或依赖于依赖温度的第三参数确定阈值函数（33、34）作为驱动行程或驱动时间的函数，所述阈值函数的函数值代表相应最大允许的驱动力，并且在较高的第一初始阈值开始在驱动行程或驱动时间的变化曲线中接近较低的第二阈值，所述第一初始阈值配属于驱动行程或驱动时间的初始区域内的第一点，

-连续确定驱动设备（A）的速度参数并且尤其是附加地确定所述速度参数的变化积分，以及

-在经过确定的补偿行程之后并且尤其是附加地达到速度参数的确定的最小变化积分之后连续地确定驱动力或代表所述驱动力的参数并根据确定的阈值函数进行监控。

2.根据权利要求1所述的方法，

其特征在于，

以驱动设备的驱动轴（13）或驱动设备（A）的传动装置（12）的其他轴的转动角的形式或者驱动设备（A）的推进元件或牵引元件（8）所经过的行程的形式检测驱动设备（A）的所经过的驱动行程。

3.根据权利要求1或2所述的方法，

其特征在于，

借助于设置在相应的轴（13）或与该轴抗相对转动地相连的构件（21）上的一个或多个磁主动元件（25）与一个或两个位置固定的磁传感器（20a、20b），尤其是霍尔传感器或磁致伸缩传感器的磁相互作用来测量驱动轴（13）的或驱动设备（A）的传动装置（12）的其他轴的转动角。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的方法，

其特征在于，

利用温度传感器（18），尤其是半导体传感器来测量温度。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的方法，

其特征在于，

由连续测量的所经过的驱动行程的测量值连续地确定驱动速度。

6.根据权利要求5所述的方法，

其特征在于，

针对达到速度最大值（32）监控确定的驱动速度并确定速度最大值（32）的数值。

7.根据权利要求1至6中任意一项所述的方法，

其特征在于，

由温度的测量值或驱动设备（A）的确定的速度最大值（32）利用数学公式或所存储的特性曲线值确定补偿行程。

8.根据权利要求1至7中任意一项所述的方法，

其特征在于，

由温度的测量值或驱动设备（A）的确定的速度最大值（32）利用数学公式或所存储的特性曲线值确定驱动设备（A）的速度参数的最小变化积分。

9.根据权利要求1至8中任意一项所述的方法，

其特征在于，

由温度的测量值或驱动设备（A）的确定的速度最大值（32）利用数学公式或所存储的特性曲线值确定用于驱动力，尤其是代表所述驱动力的转速的阈值函数（33，34），作为驱动行程的函数。

10.根据权利要求9所述的方法，

其特征在于，

-由温度的测量值或驱动设备（A）的确定的速度最大值（32）利用数学公式或所存储的特性曲线值确定用于驱动力的阈值函数（33、34）的，尤其是代表其的转速阈值函数的固定的参数，以及

-阈值函数（33、34）由固定的参数与从在驱动行程的初始区域内的第一点上的较高的第一函数值尤其是单调递减至较低的第二函数值的校正函数相加或相减形成。

11.根据权利要求10所述的方法，

其特征在于，

校正函数渐近地，尤其是呈递减的指数函数形式地接近较低的第二函数值，尤其是函数值零。

12.根据权利要求1至11中任意一项所述的方法，

其特征在于，

阈值函数以如下方式设定参数，即，驱动力的相应的阈值函数值与用于使能驱动的元件（4），尤其是车窗在经过补偿行程之后在驱动行程上运动所需的力之间的差的形式的最大允许的夹住力始终在100N至60N之间变化。

13.根据权利要求1至12中任意一项所述的方法，

其特征在于，

速度参数是驱动速度并且周期性地或连续地确定驱动速度的速度变化。

14.根据权利要求13所述的方法，

其特征在于，

为了确定变化积分将确定的速度变化分别在特定的时间间隔上相加或积分并且监控变化积分的数值。

15.根据权利要求1至14中任意一项所述的方法，

其特征在于，

当驱动力在驱动行程的变化曲线中超过阈值函数的数值时，尤其以如下方式影响对驱动器的操控，即，驱动器被停止、制动或逆动。

16.根据权利要求1至15中任意一项所述的方法，

其特征在于，

由所测得的驱动速度，尤其是驱动电机的转速，或者由所测得的由驱动电机（15）接收的电功率或由所测得的电机电流来确定驱动力。

17.根据权利要求1至15中任意一项所述的方法，

其特征在于，

直接监控驱动电机（15）的转速作为所述代表驱动力的参数。

18.一种用于执行根据权利要求1至17中任意一项所述的方法的装置，

其特征在于，

设置有控制装置（16），所述控制装置用于操控机动车的调整元件（4）的电动驱动设备（A），尤其是车窗升降机（5），所述控制装置与驱动设备（A）的速度传感器（20a、20b、21、25），尤其是转速传感器相连，并且设有由转速变化确定温度的机构和/或与温度传感器（18）相连，并且所述操控装置根据操作请求依赖于温度地调整驱动设备（A）的驱动力的在时间上和/或依赖于驱动行程地变化的阈值函数（33、34），当超过所述阈值函数时驱动器被断开或逆动。