CN109154176A - 用于运行关闭装置的方法以及关闭装置 - Google Patents

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CN109154176A CN201780030600.4A CN201780030600A CN109154176A CN 109154176 A CN109154176 A CN 109154176A CN 201780030600 A CN201780030600 A CN 201780030600A CN 109154176 A CN109154176 A CN 109154176A
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Abstract

本发明涉及一种用于运行关闭装置（1）的方法，其中，关闭元件（2）借助于通过控制单元（7）控制的电动马达（4）能够沿关闭方向朝止挡边缘移动，所述方法具有以下步骤：‑通过测量变量的积分确定所述关闭元件与所述止挡边缘之间的物品或者身体部位上的夹紧力，其中，所述夹紧力通过相应的积分仪数值代表；‑根据所述积分仪数值对达到了最大允许的夹紧力进行信号化；‑在停止所述电动马达（4）之后中间保存所述积分仪数值；并且‑在要求恢复所述电动马达（4）沿关闭方向的运行时以所述中间保存的积分仪数值作为起始值为开始，开始所述测量变量的积分。

Description

用于运行关闭装置的方法以及关闭装置
技术领域
本发明涉及自动的关闭装置、像比如机动车中的自动的车窗玻璃升降器和车顶关闭设备，所述自动的关闭装置配备了防夹功能并且能够通过自动的车辆功能来切断并且重又接通。
背景技术
自动的关闭装置通常具有关闭元件（车窗玻璃、活动车顶），所述关闭元件通过电动马达来电驱动。所述电动马达由控制单元来操控，所述控制单元与操作元件相耦合，以用于根据对于所述操作元件的操纵来操控所述电动马达并且预先给定其运动方向。
对于机动车上的关闭装置、像比如电的车窗玻璃升降器、电的活动车顶和类似装置来说，必须保证在关闭过程的期间没有物品或者身体部位可能受到损坏或者伤害，在所述关闭过程中，所述关闭元件朝止挡边缘（窗框、车顶空部）运动。为了避免这样的情况，在控制单元中实施了一种算法，该算法在所述关闭元件的关闭过程的期间识别出夹紧情况。如果识别出夹紧情况，那就中断所述关闭过程或者实施倒转，在倒转时所述关闭元件至少短时间地完成（vollziehen）打开运动。
所述关闭装置通常借助于所述操作元件来激活并且能够根据所述操作元件的操作的方式来激活自动运行，在自动运行时所述关闭元件自动地沿打开方向或者沿关闭方向运动，而不必保持操纵所述操作元件。在自动运行-模式中比如在操纵所述操作元件时能够针对确定的持续时间激活所述自动运行。
为了在确定夹紧情况时实现所述电动马达的切断，通常要对测量变量进行测评，以用于得到与夹紧力成比例的说明。经常为此比如对于电的关闭装置来说对转速梯度进行测评并且根据从所述转速梯度的走势中确定的测量变量来探测身体部位或者物品被夹紧在止挡边缘与关闭元件之间的情况。测量变量的数值在此作为关于所存在的夹紧力的说明来提供。如果所述测量变量在数值方面超过预先给定的夹紧阈值，那就停止所述电动马达并且使其倒转，以用于引起所述车窗玻璃的打开运动并且释放可能被夹住的身体部位或者被夹住的物品。
发明内容
本发明的任务是，提供更加可靠的用于关闭装置的防夹功能，对于所述防夹功能来说尤其在所述关闭装置的关闭过程开始之后能够避免超过最大的夹紧力。
该任务通过按照权利要求1所述的用于运行关闭装置的方法并且通过按照并列权利要求所述的关闭装置和关闭系统得到解决。
另外的设计方案在从属权利要求中得到了说明。
按照第一方面，规定了一种用于运行关闭装置的方法，其中，关闭元件借助于通过控制单元控制的电动马达能够沿关闭方向朝止挡边缘移动。所述方法包括以下步骤：
-通过测量变量的积分确定所述关闭元件与所述止挡边缘之间的物品或者身体部位上的夹紧力，其中，所述夹紧力通过相应的积分仪数值代表；
-根据所述积分仪数值对达到了最大允许的夹紧力进行信号化；
-在停住所述电动马达之后中间保存所述积分仪数值；并且
-在要求恢复所述电动马达沿关闭方向的运行时以所述中间保存的积分仪数值作为起始值为开始，开始所述测量变量的积分。
现今的用于车窗玻璃升降器或者活动车顶的关闭装置拥有下述功能，所述功能规定停止所述关闭元件的关闭运动并且随后又独立地开始所述关闭元件的关闭运动。这在所述防夹功能的传统的实施方式中可能导致以下结果，即：所述夹紧力超过通过所述夹紧阈值来预先给定的最大的夹紧力，而没有触发所述电动马达的倒转。如果在所述电动马达停止时已经发现力的升高，但是所述力的升高还没有引起通过所述防夹功能引起的防夹的触发，那尤其会出现危害。如果现在恢复所述关闭装置的关闭运动，所述防夹功能就以首先不存在夹紧力为出发点。
其原因是，当前的夹紧力仅仅间接地、也就是通常通过所述转速梯度的走势的积分来提供，因为由于在实现所述关闭装置时所提高的开销而优选避免力传感器或者类似器件的设置。因为所述夹紧力通常通过所述转速梯度的积分确定，所以所产生的测量变量是相对的力值，从而在所述电动马达重新起动时没有对已经存在的力过高加以考虑并且假设所述夹紧力在进一步的关闭过程的开始大约为0。因此，所述防夹功能不能及时作出反应，这可能在夹紧情况中导致超过最大的夹紧力而提高的夹紧力。
上述方法的构想在于，对于关闭装置来说规定-在所述关闭装置中夹紧力通过所推导的变量、像比如转速梯度的积分确定-，在切断用于所述关闭装置的电驱动装置时保存积分仪数值。在重新起动所述电驱动装置时，能够对通过所述积分仪数值来说明的已经存在的夹紧力加以考虑。因此，能够可靠地防止：在所述关闭元件的沿关闭方向的进一步的运动中没有用下述夹紧力来夹住可能被夹住的身体部位或者物品，所述夹紧力超过通过夹紧阈值来预先给定的最大的夹紧力。通过这种方式，能够杜绝有危险的情况，在所述有危险的情况中身体部位或者物品在切断所述关闭装置的电驱动装置时在达到所述夹紧阈值之前就已经存在并且由此在沿关闭方向重新起动所述电驱动装置时可能用太大的夹紧力来进一步夹紧身体部位或者物品。
此外，尤其如果所述积分仪数值超过预先给定的第一中间-夹紧阈值，那在要求恢复所述电动马达沿关闭方向的运行之后就能够根据所述积分仪数值防止沿关闭方向起动所述电动马达。如果所述积分仪数值超过所述第一中间-夹紧阈值，那尤其在要求恢复所述电动马达的运行之后根据所述积分仪数值允许沿打开方向起动所述电动马达。
能够规定，尤其如果所述积分仪数值超过预先给定的第二中间-夹紧阈值，那就在要求恢复所述电动马达沿关闭方向的运行之后根据所述积分仪数值防止沿关闭方向起动所述电动马达并且沿与所述关闭方向相反的打开方向来实施所述电动马达的倒转。
此外，能够作为或者根据所述电动马达的转速的转速梯度来说明所述测量变量。所述转速梯度能够用作用于所述仅仅在所述转速的用传感器进行的检测的基础上求取的夹紧力的尺度，从而能够放弃力传感器。
如果所述积分仪数值在数值方面超过预先确定的夹紧阈值，那就能够对达到了最大允许的夹紧力进行信号化。由此能够以可靠的方式实现防夹。
能够规定，在所述测量变量积分时在积分之前加上与所述积分仪数值有关的校正量，其中，所述校正量尤其具有预先给定的数值和关于瞬时的积分仪数值相反的符号。
按照另一个方面，设置了一种关闭装置、尤其是自动的车窗玻璃升降器系统，所述关闭装置包括：
-关闭元件，该关闭元件借助于电动马达能够沿关闭方向朝止挡边缘移动；
-用于运行所述电动马达的控制单元；
其中，所述控制单元此外被构造：
-通过测量变量的积分确定所述关闭元件与所述止挡边缘之间的物品或者身体部位上的夹紧力，其中，所述夹紧力通过相应的积分仪数值代表；
-根据所述积分仪数值对达到了最大允许的夹紧力进行信号化；
-在停住所述电动马达之后中间保存所述积分仪数值；
-在要求恢复所述电动马达沿关闭方向的运行时以所述中间保存的积分仪数值作为起始值为开始，开始所述测量变量的积分。
附图说明
下面借助于附图对实施方式进行更详细解释。
图1示出了机动车中的自动的车窗玻璃升降器的示意图；
图2示出了流程图，所述流程图则用于示出用来运行自动的车窗玻璃升降器的方法流程；
图3示出了图表，该图表则用于示出所述电动马达的激活的时间上的走势以及所求取的夹紧力的走势。
具体实施方式
在图1中示出了一种用于机动车的侧窗的自动的车窗玻璃升降器系统1（关闭装置），对于所述车窗玻璃升降器系统来说车窗玻璃2作为关闭元件借助于关闭机构3能够以能够运动的方式在窗框5中移动。所述车窗玻璃2通过所述能够包括合适的传动机构的关闭机构3通过电动马达4来驱动。在当前的实施例中，使所述车窗玻璃2向上（沿着箭头方向）移动，以用于关闭所述车窗（Fenster），其中，所述车窗玻璃2在所述窗框5的止挡边缘6处到达关闭位置。
所述电动马达4由控制单元7根据对于操作元件8的操纵来操控，使得所述车窗玻璃2沿着预先给定的方向运动。比如，所述车窗玻璃2在为了关闭所述车窗而操纵所述操作元件8时能够通过所述电动马达4的旋转来向上、也就是沿关闭方向运动，使得所述车窗玻璃2执行关闭运动。类似地，所述车窗玻璃2在为了打开所述车窗而操纵所述操纵元件8时能够通过所述电动马达4的相反的旋转来向下、也就是沿打开方向运动，使得所述车窗玻璃2执行打开运动。
此外，能够通过对于所述操作元件8的操纵以确定的方式来激活自动运行模式，在所述自动运行模式中甚至在松开（Loslassen）对于所述操作元件8的操纵之后继续所述车窗玻璃2的此前预先给定的运动，直至要么重新操纵所述操作元件8，要么直至所述车窗玻璃2在完全的打开位置或者完全的关闭位置中已经到达止挡位置。
此外，所述电动马达4或者所述关闭机构3能够设有位置传感器9，该位置传感器能够探测所述车窗玻璃2的运动的相对的位置变化。尤其所述位置传感器9能够在所述电动马达4旋转时根据所述旋转运动发出（abgeben）脉冲，所述脉冲能够用于使在所述控制单元7中所实现的位置计数器增量或者减量。所述位置计数器的相应的计数器数值而后代表着用于所述车窗玻璃2的位置的位置说明。作为替代方案，也能够取代所述电动马达4或者关闭机构3上的位置传感器9对所述电动马达4的马达电流的电流走势进行测评（auswerten），以用于探测所述电动马达4的相对的位置变化并且由此探测所述车窗玻璃2的位置的相对的位置变化并且通过所述位置变化的累积来提供位置说明。通过以本身熟知的方式进行的时间上的测评，能够从所述位置计数器的位置的时间上的变化中推导出转速说明。相应地，能够从所述转速说明中推导出时间上的转速梯度，所述时间上的转速梯度能够用作关于阻碍所述车窗玻璃2的运动的力的说明。
在所述控制单元7中实现了防夹功能，所述防夹功能根据马达特征参量来探测夹紧情况。如果物品或者身体部位进入到所述车窗玻璃2的与止挡边缘对置的车窗边缘与所述窗框5之间并且通过所述车窗玻璃2的关闭运动将力施加到所述物品或者身体部位上，那就存在夹紧情况。
通常通过对于负的转速梯度的积分来对防夹功能进行夹紧识别，如果所述负的转速梯度低于预先确定的最小梯度阈值。如果所述积分值超过预先给定的、代表着预先给定的夹紧力的夹紧阈值，那就切断所述电动马达4并且使所述车窗玻璃2的运动沿打开方向倒转（Reversierung）。
在图2中示出了流程图，该流程图用于说明一种用于运行自动的车窗玻璃升降器系统1的方法。
在步骤S1中将积分仪的积分仪数值复位到起始值、尤其是复位到0。
在步骤S2中检查，是否已经操纵了所述操作机构8或者接收了其它的信号，以用于使所述关闭元件沿关闭方向运动。如果是这种情况（选择：是），那就用步骤S3来继续所述方法，否则就跳回至步骤S2。
在步骤S3中将以前所保存的积分仪数值读入到所述积分仪中并且起动所述电动马达4，以用于使所述车窗玻璃2沿关闭方向运动。
在步骤S4中在每个计算周期中尤其作为两个先后或者彼此先后相随的转速说明之间的差来求取瞬时的转速梯度。转速说明比如能够通过所述位置传感器9的两个以确定的时间上的间隔先后检测到的位置信息确定。
在步骤S5中，向瞬时的转速梯度加载预先给定的校正值（相加）并且随后在步骤S6中对其进行积分、也就是将其加到积分仪数值上。所述积分仪数值代表着关于超过所述车窗玻璃2在窗框中的摩擦的夹紧力的说明。如此选择所述预先给定的校正值，从而考虑到所述车窗玻璃2在所述窗框的引导部中的摩擦的波动。所述预先给定的校正值具有所规定的数值（Betrag）和符号，所述符号与所述瞬时的积分仪数值的符号相反，使得所述积分仪数值在所述车窗玻璃2不运动时自动地在由所述校正值预先给定的持续时间之后复位到0或者在0左右的数值。
在步骤S7中检查，预先给定的夹紧阈值是否已经被所述积分仪数值超过。如果是这种情况（选择：是），那就不管对于所述操作元件8的操作在步骤S8中停止所述电动马达4并且在步骤S9中针对预先确定的持续时间或者针对预先确定的旋转圈数沿打开方向激活所述电动马达4的运动的倒转，用于打开所述车窗玻璃2。能够固定地预先给定所述夹紧阈值，或者能够根据所述电动马达4上的转速和马达电压或者马达电流和马达电压并且必要时根据马达温度比如借助于预先给定的特征场确定所述夹紧阈值。
随后跳回至步骤S1并且在那里使所述积分仪数值复位，因为通过所述倒转引起了以下结果：身体部位或者物品（Gegenstand）不再被夹住。
如果在步骤S7中确定没有超过预先给定的夹紧阈值（选择：否），那就在步骤S10中检查，是否应该比如通过以下方式来将用于所述车窗玻璃升降器的电动马达4去除激活，即：像比如由于车辆系统的在时间上受限制的过电压切断、比如由于混合动力车的再生或者类似情况而通过自动地切断来取消对于所述操作机构8的操纵。如果对切断进行信号化（选择：是），那就在步骤S11中中间保存所述积分仪数值并且在步骤S12中将所述电动马达4去除激活。随后跳回至步骤S2。
如果在步骤S10中没有发现所述车窗玻璃升降器系统的电驱动装置的切断（选择：否），那就跳到步骤S4并且开始所述计算的下一个周期。
在一种作为替代方案的实施方式中，能够额外地在步骤S3中检查，是否所述中间保存的积分仪数值已经超过预先给定的第一中间-夹紧阈值、像比如所述预先给定的夹紧阈值的50%。如果是这种情况，那就不再允许所述电动马达4的重新起动并且用步骤S2继续所述方法并且就这样还仍允许沿打开方向起动所述电动马达4。
此外，作为补充方案或者替代方案能够在步骤S3中检查，是否所述中间保存的积分仪数值大于第二中间-夹紧阈值、像比如夹紧阈值的70到90%。如果是这种情况，那就用步骤S9来继续所述方法并且沿打开方向进行所述电动马达4的倒转。
图3示出了图表，该图表用于示出所述电动马达4的激活A的时间上的走势以及所求取的夹紧力F的走势。此外，示出了作为100%FG的夹紧力阈值、第一中间-夹紧阈值50%FG以及第二中间-夹紧阈值90%FG。
在图3中示出了一种情况，在这种情况中在切断所述电动马达4时（时刻T1）所述积分仪数值作为关于瞬时的夹紧力的说明小于所述第一中间-夹紧阈值50%FG（情况F1）。在时刻T2重新接通所述电动马达4之后（沿关闭方向S），自所述中间保存的积分仪数值起继续所述转速梯度的积分。在情况F1中发现，所述积分仪数值被中间保存，从而甚至在切断所述电动马达4时保持保存着关于所达到的夹紧力的说明并且在继续沿关闭方向运行所述电动马达4时进行进一步的积分，从而在此期间切断所述电动马达4时也保持得到关于所述夹紧力的说明。
如果在时刻T3重新停住所述电动马达4之后所述积分仪数值大于所述第一中间-夹紧阈值50%FG并且小于所述第二夹紧阈值（情况F2），那就不允许沿关闭方向S继续运行所述电动马达4并且只能进行所述车窗玻璃2的打开运动Ö。在此使所述积分仪数值完全复位。
情况F2涉及下述情况，即：如果所述积分仪数值处于超过所述第一中间-夹紧阈值并且低于所述第二中间-夹紧阈值的范围内，那就切断所述电动马达4，从而甚至在操纵所述操作机构8时或者在其它的对所述电动马达4的继续运行进行信号化时也抑制所述车窗玻璃2沿关闭方向的运动。这一点根据所述积分仪数值不继续升高这个情况来识别，即使所述马达接通信号表示所述电动马达4的接通。现在在时刻T4，沿打开方向的方向操纵所述操作机构8，以便所述积分仪数值复位并且释放可能被夹住的物品或者身体部位。
如果在时刻T5沿关闭方向S重新激活所述电动马达4之后所述积分仪数值大于所述第二中间-夹紧阈值90%FG并且在到达所述夹紧阈值100%之前在时刻T6停止所述电动马达4（情况F3），那就在时刻T7在重新激活所述电动马达4时使所述电动马达4倒转并且将所述积分仪数值复位。

Claims (10)

1.用于运行关闭装置（1）的方法，其中，关闭元件（2）借助于通过控制单元（7）控制的电动马达（4）能够沿关闭方向朝止挡边缘移动，所述方法具有以下步骤：
-通过测量变量的积分确定所述关闭元件与所述止挡边缘之间的物品或者身体部位上的夹紧力，其中，所述夹紧力通过相应的积分仪数值代表；
-根据所述积分仪数值对达到了最大允许的夹紧力进行信号化；
-在停止所述电动马达（4）之后中间保存所述积分仪数值；并且
-在要求恢复所述电动马达（4）沿关闭方向的运行时以所述中间保存的积分仪数值作为起始值为开始，开始所述测量变量的积分。
2.按权利要求1所述的方法，其中，尤其如果所述积分仪数值超过第一中间-夹紧阈值，那就在要求恢复所述电动马达（4）的运行之后根据所述积分仪数值防止沿关闭方向起动所述电动马达（4）。
3.按权利要求2所述的方法，其中，如果所述积分仪数值超过所述第一中间-夹紧阈值，那就在要求恢复所述电动马达（4）的运行之后根据所述积分仪数值允许沿打开方向起动所述电动马达（4）。
4.按权利要求1到3中任一项所述的方法，其中，尤其如果所述积分仪数值超过预先给定的第二中间-夹紧阈值，那就在要求恢复所述电动马达（4）沿关闭方向的运行之后根据所述积分仪数值防止沿关闭方向起动所述电动马达（4）并且沿与关闭方向相反的打开方向实施所述电动马达（4）的倒转。
5.按权利要求1到4中任一项所述的方法，其中，根据所述电动马达的转速的转速梯度来说明所述测量变量。
6.按权利要求1到5中任一项所述的方法，其中，如果所述积分仪数值在数值方面超过预先确定的夹紧阈值，那就对达到了最大允许的夹紧力进行信号化。
7.按权利要求1到6中任一项所述的方法，其中，在所述测量变量积分时在积分之前加上与所述积分仪数值有关的校正量，其中，所述校正量尤其具有预先给定的数值和关于所述瞬时的积分仪数值相反的符号。
8.按权利要求1到7中任一项所述的方法，其中，如果此前由于所述车辆系统的过电压切断而切断所述电动马达（4），则存在所述电动马达（4）的运行的恢复。
9.关闭装置（1）、尤其是自动的车窗玻璃升降器系统，包括：
-关闭元件（2），所述关闭元件借助于电动马达（4）能够沿关闭方向朝止挡边缘移动；
-用于运行所述电动马达（4）的控制单元（7）；
其中，所述控制单元（7）此外被构造：
-通过测量变量的积分确定所述关闭元件（2）与所述止挡边缘之间的物品或者身体部位上的夹紧力，其中，所述夹紧力通过相应的积分仪数值代表；
-根据所述积分仪数值对达到了最大允许的夹紧力进行信号化；
-在停止所述电动马达（4）之后中间保存所述积分仪数值；
-在要求恢复所述电动马达（4）沿关闭方向的运行时以所述中间保存的积分仪数值作为起始值为开始，开始所述测量变量的积分。
10.计算机程序产品，所述计算机程序产品包含程序代码，在所述程序代码在数据处理装置上被执行时，所述程序代码执行按权利要求1到8中任一项所述的方法。
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