DE102006041999A1

DE102006041999A1 - Steuergerät für ein Öffnungs-/Schließ-Element und Verfahren zum Erfassen von Zusammendrücken

Info

Publication number: DE102006041999A1
Application number: DE102006041999A
Authority: DE
Inventors: Kazuyuki Kosai Shibata; Kazuyuki Kosai Hirai
Original assignee: Asmo Co Ltd
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2005-09-08
Filing date: 2006-09-07
Publication date: 2007-03-22
Anticipated expiration: 2026-09-08
Also published as: JP2007070949A; US7579708B2; JP4896471B2; DE102006041999B4; US20070052293A1

Abstract

Eine elektrische Fensterbetätigungsvorrichtung (1) enthält eine Fensterscheibe (11), einen Anhebemechanismus (2) und eine Steuervorrichtung (3) zum Detektieren des Einklemmens eines festen Objekts durch die Fensterscheibe. Die Steuervorrichtung berechnet einen Betrag oder Ausmaß (eine Drehgeschwindigkeitsvariation SIGMADELTAomega¶alpha¶) des Einklemmens, basierend auf einem Variationsausmaß oder Variationsbetrag einer Öffnungs-/Schließ-Geschwindigkeit, der Fensterscheibe und schätzt das Ausmaß (eine Drehgeschwindigkeitsvariation SIGMADELTAomega¶beta¶) des Einklemmens ab, und zwar bevor die Öffnungs-/Schließ-Geschwindigkeit sich aufgrund des Einklemmvorgangs ändert. Die Steuervorrichtung bestimmt das Einklemmen des fremden Objektes, basierend auf diesen Einklemm-Berechnungs- und -Schätzbeträgen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuergerät für ein Öffnungs-/Schließ-Element und ein Verfahren zum Detektieren eines Zusammendrückens oder Einklemmens, und betrifft speziell ein Steuergerät für ein Öffnungs-/Schließ-Element, welches das Einklemmen eines Fremdkörpers in einem Öffnungs-/Schließ-Element detektieren kann, und ein Verfahren zum Detektieren des Zusammendrückens oder Einklemmens durch das Steuergerät für ein Öffnungs-/Schließ-Element.

Eine elektrische Fensterbetätigungsvorrichtung eines Fahrzeugs, die eine Fremdobjekt-Einklemm-Einschränkungsfunktion besitzt, wurde vorgeschlagen zwischen einer Umkehrzeitsteuerung der Fensterscheibe gemäß der Härte eines Fremdobjektes zu unterscheiden, welches zwischen einem Fahrzeugchassis und der Fensterscheibe eingeklemmt wird (siehe beispielsweise die JP 2001-248358A). Indem man auf diese Weise die Umkehrzeitsteuerung gemäß der Härte des eingeklemmten fremden Objektes differenziert, kann eine übermäßige Einklemmlast reduziert werden bzw. daran gehindert werden auf den eingeklemmten Fremdkörper oder fremdes Objekt aufgebracht zu werden.

Im Allgemeinen werden bei einer elektrischen Fensterbetätigungsvorrichtung oder ähnlichem eine Drehgeschwindigkeit und eine Drehgeschwindigkeitsdifferenz eines Elektromotors, die zum Berechnen einer Einklemmlast verwendet werden, basierend auf einem Geschwindigkeitssignal (beispielsweise einem Impulssignal) von einem Drehgeschwindigkeitssensor berechnet, der in dem Elektromotor angeordnet ist. Bei solch einer Berechnungsverarbeitung wird, um Fehlerschwankungsbeträge der Drehgeschwindigkeit und der Drehgeschwindigkeitsdifferenz aufzuheben, ein Bewegungsmittelwert einer Vielzahl von zeitweiligen sequenziellen berechneten Werten berechnet. Daher enthält die Einklemmlast, die berechnet wird, eine Verzögerung und zwar verglichen mit einer tatsächlichen Einklemmlast.

Aufgrund dieser Verzögerung in der Detektionszeitlage und zwar um die Zeit der Einklemmlast, die durch einen Einklemm-Detektionsteil berechnet wird, wurde bereits eine Last auf das fremde Objekt aufgebracht und zwar entsprechend dessen Eigenschaften wie beispielsweise der Härte oder Verformbarkeit. Wenn aus diesem Grund eine detektierte Last einen vorbestimmten Wert erreicht, wird eine Einklemmlast entsprechend diesen Eigenschaften praktisch auf das fremde Objekt aufgebracht, das heißt es wird eine übermäßige Einklemmlast aufgebracht.

Auch in einem Fall, bei dem ein weiches Objekt eingeklemmt wird nimmt, da das fremde Objekt deformiert wird während es zu Beginn durch die Fensterscheibe eingeklemmt wird, die Einklemmlast kaum zu. Nachdem somit das fremde Objekt verformt wurde und zwar in einem gewissen Ausmaß, beginnt die Einklemmlast zuzunehmen. Der Einklemm-Detektionsteil kann das Einklemmen oder Zusammendrücken detektieren, wenn die Einklemmlast ansteigt und die detektierte Last den vorbestimmten Wert erreicht.

Selbst wenn damit ein weiches fremdes Objekt durch die Fensterscheibe eingeklemmt wird, erreicht die detektierte Last nicht den vorbestimmten Wert, wenn nicht ein bestimmter Betrag einer Zeit verstreicht und zwar enthaltend eine Periode, während welcher das fremde Objekt verformt wird. Demzufolge bleibt das fremde Objekt an der Fensterscheibe eingeengt oder eingespannt und zwar für eine relativ lange Zeit, wobei eine Umkehroperation der Fensterscheibe nicht durchgeführt wird.

Da darüber hinaus der Elektromotor und ein Antriebsmechanismus, die in einem Antriebsteil enthalten sind, welches die Fensterscheibe aufwärts und abwärts bewegt, ein Spiel und einen toten Gang besitzen, wird eine Reduzierung der Drehgeschwindigkeit des Elektromotors durch das Spiel und den toten Gang während einer Anfangsphase des Einklemmens durch die Fensterscheibe absorbiert.

Der Einklemm-Detektionsteil. berechnet die Einklemmlast (einen Einklemmbetrag) anhand einer Variation oder Schwankung (der Abnahme) und ähnlichem in der Drehgeschwindigkeit (Drehzahl) des Elektromotors, jedoch wird die Zeitsteuerung verzögert, mit welcher die Drehgeschwindigkeit des Elektromotors anfängt abzunehmen und zwar aufgrund des Spiels und des toten Ganges während der Anfangsphase des Einklemmvorganges. Als ein Ergebnis wird die Zeitsteuerung oder Zeitlage verzögert, mit der die detektierte Last anfängt anzuwachsen, wodurch die Zeitsteuerung verzögert wird, mit welcher die detektierte Last den vorbestimmten Wert erreicht. Demzufolge bleibt das fremde Objekt von der Fensterscheibe eingeklemmt und zwar für eine relativ lange Zeit, wobei die Umkehroperation der Fensterscheibe nicht durchgeführt bzw. undurchgeführt bleibt.

Die der Erfindung zugrundliegende Aufgabe besteht darin ein Steuergerät für ein Öffnungs-/Schließ-Element und ein Verfahren zum Erfassen von einem Einklemmvorgang zu schaffen, welches das Einklemmen bestimmen kann und zwar durch Bewerten eines Einklemmbetrages, der erzeugt worden ist bevor der Einklemmbetrag detektiert wurde, und welches eine übermäßige Einklemmlast vermeiden kann und auch einen Zustand gemäß einem verlängerten Einklemmzustand vermeiden kann.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält das Steuergerät für ein Öffnungs-/Schließ-Element ein Öffnungs-/Schließ-Element, einen Antriebsteil, welcher das Öffnungs-/Schließ-Element öffnet und schließt, und einen Einklemm-Detektionsteil, der das Einklemmen eines fremden Objekts in dem Öffnungs-/Schließ-Element detektiert während dieses geöffnet oder geschlossen wird. Dieser Einklemm-Detektionsteil berechnet einen Einklemmbetrag für das fremde Objekt und schätzt einen früheren Einklemmbetrag, wodurch das Einklemmen des fremden Objektes basierend auf einem Einklemm-Berechnungsbetrag und einem Einklemm-Schätzbetrag bestimmt wird.

Der Einklemmbetrag wird basierend auf dem Einklemmen in dem Öffnungs/Schließ-Element, einem Betriebszustand des Öffnungs-/Schließ-Elements, einer Varia tion in einer Öffnungs-/Schließ-Geschwindigkeit des Öffnungs-/Schließ-Elements und ähnlichem berechnet. Zusätzlich wird ein früherer Einklemmbetrag oder Zusammendrückbetrag basierend auf dem Einklemm-Berechnungsbetrag, der Variation in einer Drehgeschwindigkeit des Antriebsteiles und ähnlichem eingeschätzt. Als Konsequenz kann der Einklemm-Schätzbetrag gemäß den Eigenschaften des eingeklemmten fremden Objektes berechnet werden: Beispielsweise kann der Einklemm-Detektionsteil so konstruiert sein, um den Einklemm-Schätzbetrag gemäß einer Verzögerungsrate der Drehgeschwindigkeit zu berechnen, wodurch ein Vorstellen oder Verzögern der Zeitlage einer Bestimmung der Einklemmung gemäß der Härte des fremden Objektes, welche eingeklemmt wurde, ermöglicht wird.

1 zeigt ein schematisches Diagramm einer elektrischen Fensterbetätigungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 ist ein Blockdiagramm der elektrischen Fensterbetätigungsvorrichtung von 1;
3A, 3B, 3C sind Zeitpläne, die eine Bestimmung des Einklemmvorganges darstellen;
4 ist ein Zeitplan, der eine Bestimmung des Einklemmvorganges ohne Auswertung eines Einklemm-Schätzbetrages veranschaulicht;
5 zeigt einen Zeitplan, der eine Bestimmung einer Einklemmung oder eines Zusammendrückens darstellt, wenn ein Einklemm-Schätzbetrag ausgewertet wird;
6 ist ein Flussdiagramm, welches eine Bestimmungsverarbeitung des Einklemmens oder Zusammendrückens durch einen Controller in 2 zeigt;
7 veranschaulicht ein Flussdiagramm, welches eine Korrekturverarbeitung einer Variation oder Schwankung in einer Drehgeschwindigkeit in 6 wiedergibt; und
8 ist ein Zeitplan, der eine Variation oder Schwankung in einer Drehgeschwindigkeitsdifferenz veranschaulicht, wenn eine Störung erzeugt wird.
Gemäß den 1 und 2 bewegt eine elektrische Fensterbestätigungsvorrichtung 1 eine Fensterscheibe 11 nach oben und nach unten (schließt und öffnet diese) und zwar in Form eines Öffnungs-/Schließ-Elements, welches in einer Tür 10 eines Fahrzeugs angeordnet ist, und zwar mit Hilfe eines Drehantriebs eines Motors 20. Ein Anhebemechanismus 2, der die Fensterscheibe 11 öffnet und schließt, eine Steuervorrichtung 3 zum Steuern eines Betriebes des Anhebemechanismus 2 und ein Betätigungsschalter 4 für einen Insassen, um den Betrieb zu befehlen, bilden Hauptkomponenten der elektrischen Fensterbestätigungsvorrichtung 1.
Die Fensterscheibe 11 bewegt sich entlang einer Schiene (nicht gezeigt) nach oben hin und nach unten und zwar zwischen einer oberen voll geschlossenen Position und einer unteren voll geöffneten Position. Der Motor 20 besitzt einen Drehzahluntersetzungsmechanismus, der an der Tür 10 angebracht ist, einen Anhebearm 21 mit einem fächerförmig gestalteten Zahnrad 21a, welches durch den Motor 20 angetrieben wird, einen angetriebenen Arm 22, der schwenkbar ist und den Anhebearm 21 kreuzt, einen festen Kanal 23, der an der Tür 10 angebracht ist, einen fensterseitigen Kanal 24, der mit der Fensterscheibe 11 integriert ist, wobei diese Komponenten die Hauptkomponenten des Anhebemechanismus 2 bilden.
Der Motor 20 ist in solcher Weise konfiguriert, dass ein Rotor sich vorwärts und rückwärts dreht und zwar als ein Ergebnis einer magnetischen Anziehungswirkung, die zwischen dem Rotor und einem Stator erzeugt wird, der einen Magnet aufweist, indem eine Wicklung des Rotors erregt wird nachdem eine elektrische Energiezufuhr von der Steuervorrichtung 3 empfangen wird. In dem Anhebemechanismus 2 wird dann, wenn der Anhebearm 21 und der angetriebene Arm 22 oszillieren und zwar abhängig von der Drehung des Motors 20, das Gleiten von deren jeweiligem Ende durch die Kanäle 23, 24 eingeschränkt, und es werden der Anhebearm 21 und der angetriebene Arm 22 durch ein X-Verbindungsglied angetrieben, wodurch die Fensterscheibe 11 nach oben und nach unten bewegt werden kann.
Der Motor 10 ist mit einem Dreh-Detektor (einem Positionsdetektor) 25 integriert, um die Bewegungsgeschwindigkeit zu detektieren. Der Dreh-Detektor 25 gibt ein Impulssignal aus (ein Geschwindigkeitsdetektionssignal, ein Rotationsgeschwindigkeitssignal), welches mit der Drehung des Motors 20 synchronisiert ist, und zwar an die Steuervorrichtung 3. Der Dreh-Detektor 25 ist so konfiguriert, um eine magnetische Schwankung des Magneten zu detektieren, der sich mit einer Ausgangswelle des Motors 20 dreht, und zwar mit Hilfe einer Vielzahl von Hall-Elementen. Aufgrund dieser Konfiguration gibt der Dreh-Detektor 25 das Impulssignal aus, welches mit der Drehung des Motors 20 synchronisiert ist. Das heißt das Impulssignal wird entsprechend jeder vorbestimmten Bewegung der Fensterscheibe 11 ausgegeben oder entsprechend jedem vorbestimmten Drehwinkel des Motors 20 ausgegeben. Demzufolge gibt der Dreh-Detektor 25 ein Signal aus, welches einer Bewegung der Fensterscheibe 11 entspricht, die nahezu proportional zu der Drehgeschwindigkeit des Motors 20 ist.
Die Steuervorrichtung 3 berechnet eine Anstiegs- und Abfall-Position der Fensterscheibe 11 anhand dieses Impulssignals. Nebenbei bemerkt berechnet die Steuervorrichtung 3 die Drehgeschwindigkeit oder Drehzahl des Motors 20 oder berechnet eine Anstiegs- und Abfall-Geschwindigkeit der Fensterscheibe 11, was diesem entspricht, und zwar aus einem Intervall zwischen den Impulssignalen.
Zusätzlich kann das Hall-Element für den Dreh-Detektor 25 verwendet werden. Jedoch kann auch ein bekannter Detektor wie beispielsweise eine Kodiervorrichtung verwendet werden oder es kann die Drehgeschwindigkeit durch Detektieren einer Drehmomentrauhigkeit oder Unebenheit während der Drehung des Motors 20 detektiert werden solange der Dreh-Detektor 25 die Drehgeschwindigkeit des Motors 20 detektieren kann.
Die Steuervorrichtung 3 enthält einen Controller 31 und eine Treiberschaltung 32. Der Controller 31 und die Treiberschaltung 32 werden mit elektrischer Energie versorgt, die für deren Betrieb erforderlich ist, und zwar mit Hilfe einer Batterie 5, die in dem Fahrzeug montiert ist.
Der Controller 31 enthält einen Mikrocomputer, der eine CPU enthält, ferner Speicher wie beispielsweise einen ROM und RAM, eine Eingangsschaltung und eine Ausgangsschaltung und ähnliches. Die CPU, die Speicher, die Eingangsschaltung und die Ausgangsschaltung sind über einen Bus miteinander verbunden. Zusätzlich kann, ohne darauf eingeschränkt zu sein, der Controller 31 einen Digitalsignalprozessor (DSP) bzw. Gatearray enthalten.
Der Controller 31 dreht den Motor 20 normalerweise vorwärts und rückwärts und zwar über die Treiberschaltung 32 basierend auf einem Betriebssignal von dem Betriebsschalter 4, wodurch die Fensterscheibe 11 geöffnet und geschlossen wird. Auch empfängt der Controller 31 das Impulssignal von dem Drehdetektor 25 und kann ein fremdes Objekt detektieren, welches zwischen einem oberen Rand der Fensterscheibe 11 und dem Fensterrahmen eingeklemmt ist, basierend auf dem Impulssignal. Wenn das fremde Objekt als eingeklemmt detektiert wird, dreht der Controller 31 den Motor 20 in einer Öffnungsrichtung und zwar über die Treiberschaltung 32 und öffnet die Fensterscheibe 11.
Die Treiberschaltung 32 enthält einen IC, der einen FET aufweist, und kehrt die Polarität der elektrischen Stromzufuhr zu dem Motor 20 basierend auf einem Eingangssignal von dem Controller 31 um. Das heißt, die Treiberschaltung 32 leitet die elektrische Energie zu dem Motor 20, um den Motor 20 in einer Vorwärtsdrehrichtung zu drehen, wenn die Treiberschaltung 32 ein Vorwärtsdreh-Befehlssignal von dem Controller 31 empfängt, und leitet die elektrische Energie zu dem Motor 20, um den Motor 20 in einer entgegengesetzten Drehrichtung zu drehen, wenn die Treiberschaltung 32 ein Umkehr-Drehbefehlssignal von dem Controller 31 empfängt. Zusätzlich kann die Treiberschaltung 32 so konfiguriert sein, dass sie die Polarität unter Verwendung einer Relaisschaltung umkehrt. In gleicher Weise kann die Treiberschaltung 32 in solcher Weise konfiguriert sein, dass die Treiberschaltung 32 in den Controller 31 inkorporiert ist.
Der Controller 31 detektiert einen Anstiegs- oder Abfall-Teil (eine Impulsflanke) des Impulssignals in dem Impulssignal, welches eingespeist wird, und detektiert eine Drehrichtung des Motors 20 basierend auf einer Phasendifferenz zwischen jedem Impulssignal. Er berechnet auch die Drehgeschwindigkeit (Drehperiode) des Motors 20 basierend auf einem Intervall (einer Periode, einer Impulsbreite) zwischen den Impulsflanken. Mit anderen Worten berechnet der Controller 31 indirekt die Bewegungsgeschwindigkeit der Fensterscheibe 11 basierend auf der Drehgeschwindigkeit (Drehperiode) des Motors 20 und identifiziert eine Bewegungsrichtung der Fensterscheibe 11 basierend auf der Drehrichtung des Motors 20. Nebenbei bemerkt zählt der Controller 31 die Impulsflanken. Dieser Impulszählwert wird gemäß einer Öffnungs- und Schließ-Bewegung der Fensterscheibe 11 addiert oder subtrahiert. Der Controller 31 identifiziert eine Öffnungs- und Schließ-Position der Fensterscheibe anhand der Größe des Impulszählwertes.
Der Betriebsschalter 4 enthält einen Schalter vom Schwingtyp oder ähnlichem, der eine Zweistufenoperation ermöglicht und besitzt einen Öffnungsschalter, einen Schließschalter und einen Automatikschalter. Durch einen Insassen, der diesen Betriebsschalter 4 betätigt, wird ein Befehlssignal zum Öffnen und Schließen der Fensterscheibe 11 an den Controller 31 ausgegeben.
Spezifischer ausgedrückt, wenn der Betriebsschalter 4 zu dessen einer Endseite um einen Schritt betätigt wird, wird der Öffnungsschalter eingeschaltet und der Öffnungsschalter 4 gibt an den Controller 31 ein normales Öffnungsbefehlssignal aus, um eine normale Öffnungsoperation durchzuführen (das heißt eine Öffnungsoperation le diglich während der Betätigung) und zwar in Bezug auf die Fensterscheibe 11. Auch wenn der Betriebsschalter 4 zu der anderen Endseite um einen Schritt hin betätigt wird, wird der Schließschalter eingeschaltet und der Betriebsschalter 4 gibt dann an den Controller 31 ein normales Schließbefehlssignal aus, um eine normale Schließoperation in Bezug auf die Fensterscheibe 11 durchzuführen (das heißt eine Schließoperation lediglich während der Betätigung).
Wenn zusätzlich der Betriebsschalter 4 zu seiner einen Endseite um zwei Schritte oder Stufen betätigt wird, werden sowohl der Öffnungsschalter als auch der Automatikschalter eingeschaltet und der Betriebsschalter 4 gibt an den Controller 31 ein Automatik-Öffnungsbefehlssignal aus, um eine automatische Öffnungsoperation in Bezug auf die Fensterscheibe 11 durchzuführen (d.h. eine Öffnungsoperation in eine voll geöffnete Position und zwar selbst nachdem die Betätigung angehalten wird). Auch wenn der Betriebsschalter 4 zu der anderen Endseite um zwei Schritte oder Stufen hin betätigt wird, werden der Schließschalter und der Automatikschalter beide eingeschaltet und der Betriebsschalter 4 gibt an den Controller 31 ein Automatik-Schließbefehlssignal aus, um eine automatische Schließoperation in Bezug auf die Fensterscheibe 11 durchzuführen (d.h. die Schließposition in eine voll geschlossene Position und zwar selbst nach dem Anhalten der Operation).
Der Controller 31 führt eine normale Öffnungsoperation in Bezug auf die Fensterscheibe 11 durch Antreiben des Motors 20 über die Treiberschaltung 32 durch, solange der Controller 31 das normale Öffnungsbefehlssignal von dem Betriebsschalter 4 empfängt (solange der Betriebsschalter 4 betätigt wird). Andererseits führt der Controller 31 die normale Schließoperation an der Fensterscheibe 11 durch Antreiben des Motors 20 über die Treiberschaltung 32 durch, solange der Controller 31 das normale Schließbefehlssignal von dem Betriebsschalter 4 empfängt (solange der Betriebsschalter 4 betätigt wird).
Wenn ferner der Controller 31 das Automatik-Öffnungsbefehlssignal von dem Betriebsschalter 4 empfängt, führt der Controller 31 die automatische Öffnungsopera tion an der Fensterscheibe 11 in die voll geöffnete Position durch und zwar durch Antreiben des Motors 20 über die Treiberschaltung 32. Wenn andererseits der Controller 31 das Automatik-Schließbefehlssignal von dem Betriebsschalter 4 empfängt, führt der Controller 31 eine Automatik-Schließoperation an der Fensterscheibe 11 in die voll geschlossene Position durch und zwar durch Antreiben des Motors 20 über die Treiberschaltung 32.
Der Controller 31 überwacht das Vorhandensein oder Fehlen eines Einklemmzustandes durch die Fensterscheibe 11 während er die Schließoperation in Bezug auf die Fensterscheibe 11 durchführt (die normale Schließoperation und die Automatik-Schließoperation). Das heißt, wenn der Einklemmzustand erzeugt wird, nimmt die Bewegungsgeschwindigkeit der Fensterscheibe 11 und in Verbindung damit die Drehgeschwindigkeit des Motors 20 ab (die Drehperiode verlängert sich). Aufgrund dieses Ereignisses überwacht der Controller 31 konstant eine Schwankung oder Variation in der Drehgeschwindigkeit des Motors 20.
Der Controller 31 bestimmt (bestätigt) den Einklemmzustand, wenn der Controller 31 einen Start des Einklemmvorganges basierend auf dieser Schwankung oder Variation in der Drehgeschwindigkeit detektiert und er detektiert dann, dass die Drehgeschwindigkeit um einen vorbestimmten Betrag variiert hat und zwar seit dem Detektieren des Beginns des Einklemmvorganges.
Wenn das Einklemmen oder Zusammendrücken bestätigt wurde, dreht der Controller 31 den Motor 20 um, um das fremde Objekt, welches durch die Fensterscheibe 11 eingeklemmt wurde, freizugeben, und steuert die Fensterscheibe 11 in solcher Weise, um die Öffnungsoperation um einen vorbestimmten Betrag durchzuführen. Wenn zusätzlich der Einklemmzustand bestimmt worden ist, kann die Fensterscheibe 11 so gesteuert werden, dass das durch die Fensterscheibe 11 eingeklemmte fremde Objekt freigegeben wird, indem ein Betrieb des Motors 20 angehalten wird, wodurch dann auch eine weitere Schließoperation der Fensterscheibe 11 gestoppt wird.
Als nächstes wird auf der Grundlage der 3A, 3B, 3C die allgemeine Verarbeitung einer Bestimmung des Einklemmvorganges bei der elektrischen Fensterbetätigungsvorrichtung 1 beschrieben. Bei der elektrischen Fensterbestätigungsvorrichtung 1 wird die Drehgeschwindigkeit ω des Motors 20 basierend auf dem Impulssignal berechnet, welches von dem Dreh-Detektor 25 empfangen wird. Bei der Berechungsverarbeitung wird basierend auf einer Zahl (n) von aufeinanderfolgenden Impulssignalen, welche das Impulssignal enthalten, welches zu diesem Zeitpunkt empfangen wurde, und auch das Impulssignal, welches davor empfangen wurde, die Drehgeschwindigkeit ω anhand dieser Impulsbreiten berechnet. Auf diese Weise kann durch die Berechnung der Drehgeschwindigkeit ω aus einer Vielzahl von Impulssignalen eine Fehlerschwankung bei der Verarbeitung der Daten beseitigt werden.
3A zeigt einen Zustand einer Schwankung in der Drehgeschwindigkeit ω, die auf diese Weise berechnet wurde. Auf einer vertikalen Achse von 3A ist die Motordrehgeschwindigkeit aufgetragen, und auf einer horizontalen Achse ist die Zahl der Impulszählungen aufgetragen. Dieses Beispiel veranschaulicht einen Zustand, bei welchem die Drehgeschwindigkeit ω des Motors 20 aufgrund eines Einklemmvorganges um die Hälfte reduziert wird. Eine Datenlinie A1 zeigt einen Zustand, bei welchem die Drehgeschwindigkeit ω mit einer hohen Verzögerungsrate bei Einklemmen eines harten Objektes abnimmt. Eine Datenlinie B1 zeigt einen Zustand, bei dem die Drehgeschwindigkeit ω mit einer geringen Verzögerungsrate bei Einklemmen eines weichen Objektes abnimmt. Zusätzlich entsprechen in den 3B, 3C die Datenlinien A2, A3 einem Fall, bei dem ein hartes Objekt eingeklemmt ist, und die Datenlinien B2, B3 entsprechend einem Fall, bei dem ein weiches Objekt eingeklemmt ist.
Es wird dann in der elektrischen Fensterbetätigungsvorrichtung 1 jedesmal, wenn ein Impulssignal empfangen wird, eine Drehgeschwindigkeitsdifferenz Δω berechnet, die aus einer Differenz zwischen der momentanen Drehgeschwindigkeit ω und der Drehgeschwindigkeit ω besteht, die um k (in diesem Fall vier) Impulse vor der momentanen Drehgeschwindigkeit ω lag. Die Drehgeschwindigkeitsdifferenz Δω entspricht einer Änderungsrate der Drehgeschwindigkeit (Bewegungsgeschwindigkeit). 3B zeigt den Zustand der Schwankung in der Drehgeschwindigkeitsdifferenz Δω. Zusätzlich kann anhand von 3A festgestellt werden, dass ein absoluter Wert der Drehgeschwindigkeitsdifferenz Δω in der Datenlinie A1 größer ist verglichen mit der Datenlinie B1.
Nachfolgend wird zuerst bestimmt, ob die Drehgeschwindigkeitsdifferenz Δω, die auf diese Weise berechnet wurde, einen Schwankungs-Bestimmungsschwellenwert α überschreitet oder nicht. Wenn dieser Schwankungs-Bestimmungsschwellenwert α überschritten wird, wird der Beginn eines Einklemmvorganges bestimmt. In 3B wird der Beginn des Einklemmvorganges an einem Punkt P1 und einem Punkt P2 jeweils detektiert. Nichts desto weniger wird, da das Einklemmen an diesem Punkt nicht bestimmt wird, der Motor 20 weiter gedreht und die Fensterscheibe 11 steigt auch weiter an bzw. hebt sich weiter. Dieser Schwankungs-Bestimmungsschwellenwert α ist derart ausgewählt, dass selbst dann, wenn die elektrische Fensterbestätigungsvorrichtung 1 ein weiches Objekt einklemmt, die Drehgeschwindigkeitsdifferenz Δω, die durch das Einklemmen verursacht wird, diesen Wert überschreitet.
Da die Drehgeschwindigkeitsdifferenz Δω aus einer Differenz zwischen der Drehgeschwindigkeit ω besteht, die basierend auf der Vielzahl der aufeinanderfolgenden Impulssignale berechnet wurde, und der Drehgeschwindigkeit ω besteht, die k Impulse vor der letzten Drehgeschwindigkeit ω entstanden ist, besitzt die Drehgeschwindigkeitsdifferenz Δω eine Verzögerung in einer Zeitvariation, die einer vorbestimmten Zahl von Impulssignalen (verzögerte Impulssignale) entspricht und zwar im Vergleich mit einer tatsächlichen Drehgeschwindigkeitsdifferenz Δω. Das heißt, es ergibt sich eine vorbestimmte Verzögerungszeit nach dem tatsächlichen Start des Einklemmvorganges, wonach der Start des Einklemmvorganges detektiert wird und zwar bei der Verarbeitung der Daten. Wenn daher die Drehgeschwindigkeitsdifferenz Δω den Variations-Bestimmungsschwellenwert α überschreitet, wurde das Einklemmen bereits für eine Periode erzeugt, die der Zahl der verzögerten Impulssignale entspricht, und es wurde eine Einklemmlast auf den eingeklemmten fremden Körper oder fremdes Objekt aufgebracht.
Wenn in diesem Fall einmal der Start des Einklemmens detektiert worden ist, wird eine Summe ΣΔω_α (das heißt die Schwankung der Drehgeschwindigkeit ω, im Folgenden als "Drehgeschwindigkeitsvariation ΣΔω_α' bezeichnet) der Drehgeschwindigkeitsdifferenz Δω von diesem Punkt berechnet. Spezifischer ausgedrückt wird die Drehgeschwindigkeitsvariation ΣΔω_α als ein zusätzlicher Wert der Drehgeschwindigkeitsdifferenz Δω berechnet und zwar nachdem der Start des Einklemmvorganges detektiert worden ist.
Bei dem vorliegenden Beispiel wird die Drehgeschwindigkeitsvariation ΣΔω_α als ein berechneter Einklemmwert oder Einklemmbetrag verwendet, um einen Grad des Einklemmens zu bestimmen, oder einen Zustand (einen Zustand des Einklemmens), der sich aus einem Zustand ergibt, bei dem der Start des Einklemmens durch einen Einfluss des Einklemmens des fremden Objektes nach der Drehgeschwindigkeitsdifferenz Δω bestimmt wird und zwar über einen Zustand, bei dem das Einklemmen als ein Ergebnis einer Erhöhung der Einklemmlast detektiert wird (bestätigt wird).
Nebenbei bemerkt wird bei diesem Beispiel die Abschätz-Verarbeitung in Bezug auf die kumulative Summe ΣΔω_β der Drehgeschwindigkeitsdifferenz Δω durchgeführt (im Folgenden als "Drehgeschwindigkeitsschwankung ΣΔω_β' bezeichnet). Die Drehgeschwindigkeitsvariation ΣΔω_β entspricht der oben genannten Zahl der verzögerten Impulse. Spezifischer ausgedrückt wird eine mittlere Drehgeschwindigkeitsdifferenz Δω_ave aus der momentanen Drehgeschwindigkeitsdifferenz Δω zu der Drehgeschwindigkeitsdifferenz Δω berechnet, die um p Impulssignale vor der momentanen Drehgeschwindigkeitsdifferenz Δω liegt, und diese gemittelte oder mittlere Drehgeschwindigkeitsdifferenz Δω_ave wird als Drehgeschwindigkeitsdifferenz während einer Verzögerungsperiode betrachtet. Die Drehgeschwindigkeitsvariation ΣΔω_β während der Verzögerungsperiode wird dadurch berechnet, indem die mittlere Drehgeschwindigkeitsdifferenz Δω_ave mit der Zahl der verzögerten Impulssignale multipliziert wird.
Die Drehgeschwindigkeitsvariation ΣΔω_β wird als ein geschätzter Einklemmbetrag verwendet, um den Zustand des Einklemmens oder den Grad des Einklemmens einzuschätzen und zwar vor der Drehgeschwindigkeitsvariation ΣΔω_α, welche den berechneten Einklemmbetrag darstellt. Das heißt die Drehgeschwindigkeitsvariation ΣΔω_β ist der Einklemmbetrag, der nicht direkt identifizierbar ist und zwar basierend auf einem Betriebszustand, der sich vor der Drehgeschwindigkeitsvariation ΣΔω_α ergeben hat, welches anhand des Betriebszustandes identifizierbar ist und berechnet wird.
Da zusätzlich die mittlere Drehgeschwindigkeitsdifferenz Δω_ave, die berechnet wurde, entsprechend den Eigenschaften wie beispielsweise der Härte und der Verformbarkeit eines eingeklemmten fremden Objektes variiert, wird die Drehgeschwindigkeitsvariation ΣΔω_β, die den geschätzten Einklemmbetrag darstellt, angenähert entsprechend den Eigenschaften des fremden Objektes ebenfalls eingestellt.
Es wird dann der Einklemmbetrag (eine Drehgeschwindigkeitsvariation ΣΔω_t), der durch Addieren des geschätzten Einklemmbetrages (Drehgeschwindigkeitsvariation ΣΔω_β) erhalten wird, der in praktischer Weise die Drehgeschwindigkeit ω vor dem Start des Einklemmens bzw. des Detektierens des Einklemmens beeinflusst haben sollte, und der berechnete Einklemmbetrag (Drehgeschwindigkeitsvariation ΣΔω_α), welches nach dem Start des Einklemmens berechnet wurde bzw. nach dem Detektieren des Einklemmens berechnet wurde, für die Bestimmung des Einklemmzustandes verwendet.
Das heißt es wird bestimmt, ob diese Drehgeschwindigkeitsvariation ΣΔω_t einen Einklemm-Bestimmungsschwellenwert β überschreitet oder nicht und das Einklemmen wird detektiert (bestätigt), wenn die Drehgeschwindigkeitsvariation ΣΔω_t den Einklemm-Bestimmungsschwellenwert β überschreitet. 3C zeigt den Zustand der Variation in der Drehgeschwindigkeitsvariation ΣΔω_t. Der Controller 31 bestimmt (bestätigt) das Einklemmen, wenn die Drehgeschwindigkeitsvariation ΣΔω_t den Einklemm-Bestimmungsschwellenwert β überschreitet.
Obwohl zusätzlich die Drehgeschwindigkeitsvariation ΣΔω_β, das ist der geschätzte Einklemmbetrag, dadurch berechnet wird indem die mittlere Drehgeschwindigkeitsdifferenz Δω_ave von p Impulssignalen zuvor, mit der Zahl der Impulssignale multipliziert wird, die der Verzögerungsperiode entsprechen, kann nicht nur dies betreffend der eingeschätzte Einklemmbetrag mit Hilfe eines geeigneten Verfahrens in einem Kontext einer tatsächlichen Situation berechnet werden. Beispielsweise kann die Drehgeschwindigkeitsvariation ΣΔω_β in Stufen gemäß einer Größe der mittleren Drehgeschwindigkeitsdifferenz Δω_ave eingestellt werden oder es kann die Zahl der Impulssignale, mit denen multipliziert wird, unterschiedlich eingestellt werden und zwar entsprechend der Größe der mittleren Drehgeschwindigkeitsdifferenz Δω_ave.
Ebenso können, obwohl die Schwankung in der Drehgeschwindigkeit ω als Einklemmbetrag verwendet wird, ohne darauf beschränkt zu sein, andere Variationen als Einklemmbetrag verwendet werden. Beispielsweise kann eine Variation oder Veränderung in der Bewegungsgeschwindigkeit der Fensterscheibe 11, eine Variation oder Schwankung in der Bewegung eines mechanischen Teiles oder ähnliches verwendet werden.
Basierend auf den 4, 5 wird ein Vergleich zwischen einem Fall (4), bei dem die Drehgeschwindigkeitsvariation ΣΔω_β während der Verzögerungsperiode nicht bewertet wird, und einem Fall (5), bei dem die Drehgeschwindigkeitsvariation ΣΔω_β bewertet wird, vorgenommen. Die 4, 5 zeigen Variationen in einer Drehgeschwindigkeit Σ Δ ω (die kumulative Summe der Drehgeschwindigkeitsdifferenz Δω) und in der Einklemmlast, die auf den eingeklemmten fremden Körper oder das fremde Objekt aufgebracht wird. Eine Linie A und eine Linie B zeigen die Schwankungen oder Variationen in der Drehgeschwindigkeit ΣΔω für die jeweilige Einklemmlast. Wie in 4 gezeigt ist, beginnt das Einklemmen bei einem Impulszählwert P1. Jedoch ergibt sich bei einem Impulszählwert P2 vor welchem eine Verzögerungsperiode Td von dem Impulszählwert P1 verstrichen ist, ein Einfluss aufgrund der Reduzierung der Drehgeschwindigkeit entsprechend dem Einklemmen nach der Drehgeschwindigkeit ΣΔω, die berechnet wird.
Bei dem Beispiel, welches in 4 gezeigt ist, kann das Einklemmen bestimmt werden, wenn die Drehgeschwindigkeitsvariation ΣΔω_α, die die kumulative Summe der Drehgeschwindigkeitsdifferenz Δω von dem Impulszählwert P2 bildet, einen vorbestimmten Einklemm-Schwellenwert überschreitet. Eine Variation bis hin zu einem Impulszählwert P3 ist in 4 gezeigt und an diesem Punkt wird eine Einklemm-Detektionslast (ein Einklemm-Detektionsbetrag) F_α, in welchem die Drehgeschwindigkeitsvariation ΣΔω_α, welches berechnet wurde, umgewandelt wird, detektiert.
Nichts desto weniger kann, da eine verzögerte Last (der geschätzte Einklemmbetrag) F_β auf das fremde Objekt aufgebracht wird, welches während der Verzögerungsperiode Td eingeklemmt wird, in Betracht gezogen werden, das also eine Einklemmlast F_t (= F_α + F_β), die aus einer Summe von denselben besteht, praktisch auf das fremde Objekt bei dem Impulszählwert P3 aufgebracht wird.
Bei dem Impulszählwert P2 ergibt sich der Einfluss der Abnahme in der Drehgeschwindigkeit aufgrund des Einklemmvorganges nachdem die Drehgeschwindigkeit ΣΔω berechnet wurde. Bei der Bestimmun des Einklemmzustandes basierend auf der Drehgeschwindigkeitsvariation ΣΔω_α nach dem Impulszählwert P2, wird die Einklemmlast, die schwerer ist als sie tatsächlich ist, auf das fremde Objekt aufgebracht, so dass es möglich wird, dass die Einklemmlast übermäßig groß wird.
Andererseits startet der Einklemmvorgang gemäß der Darstellung in 5 bei dem Impulszählwert P1 und es ist dieser Impulszählwert P2, vor welchem die Verzögerungsperiode Td von dem Impulszählwert P1 aus verstrichen ist, welcher den Einfluss der Abnahme in der Drehgeschwindigkeit aufgrund des Einklemmvorganges auf die Drehgeschwindigkeit ΣΔω, die berechnet wird, hervorgeht. Nichts desto weniger wird bei dem Beispiel, welches in 5 gezeigt ist, bei dem Impulszählwert P3 nach dem Impulszählwert P2 bestimmt, ob das Einklemmen erzeugt worden ist oder nicht und zwar basierend auf der Drehgeschwindigkeitsvariation ΣΔω_t, was aus einer Addition der Drehgeschwindigkeitsvariation ΣΔω_β resultiert, die den geschätzten Einklemmbetrag bildet, und zwar Addition zu der Drehgeschwindigkeitsvariation ΣΔω_α bei dem Impulszählwert P3.
Somit wird bei dem Impulszählwert P3, die Summenbildung der Einklemm-Detektionslast F_α entsprechend der Drehgeschwindigkeitsvariation ΣΔω_α und der verzögerten Last (geschätzter Einklemmbetrag) F_β entsprechend der Drehgeschwindigkeitsvariation ΣΔω_β geschätzt, die auf das fremde Objekt in Form der Einklemmlast F_t aufgebracht wird.
Wenn auf diese Weise das Einklemmen bestimmt wird, indem die Drehgeschwindigkeitsvariation ΣΔω_β bewertet wird oder ausgewertet wird, welches den geschätzten Einklemmbetrag darstellt und zwar vor dem Impulszählwert P2, kann zusätzlich zu der Drehgeschwindigkeitsvariation ΣΔω_α nach dem Impulszählwert P2, bei dem der Einfluss der Abnahme in der Drehgeschwindigkeit aufgrund des Einklemmvorganges hervorgeht, das Einklemmen bestimmt werden und zwar durch den Einklemmbetrag, der sich dem Einklemmbetrag annähert, der praktisch auf das fremde Objekt aufgebracht wird, wodurch vermieden wird, dass die Einklemmlast, die auf das fremde Objekt aufgebracht wird, übermäßig groß wird.
Wenn zusätzlich ein weiches Objekt eingeklemmt wird, nimmt die Einklemmlast kaum zu, da das fremde Objekt verformt wird, wenn es zu Beginn eingeklemmt wird und die Einklemmlast beginnt zuzunehmen, nachdem das fremde Objekt verformt worden ist und zwar bis zu einem gewissen Ausmaß. Das heißt der Einfluss des Einklemmens auf die Drehgeschwindigkeit ΣΔω ergibt sich nicht während das fremde Objekt zu Beginn eingeklemmt wird.
Da in gleicher Weise der Anhebemechanismus 2, welcher die Fensterscheibe 11 nach oben und nach unten bewegt, ein Spiel und einen toten Gang aufweist, wird die Abnahme in der Drehgeschwindigkeit ΣΔω durch das Spiel und den toten Gang absorbiert, während das fremde Objekt zu Beginn eingeklemmt wird, wodurch das Auftreten des Einflusses des Einklemmens auf die Drehgeschwindigkeit ΣΔω verzögert wird.
Selbst wenn somit das fremde Objekt eingeklemmt wird, wird der Start des Einklemmvorganges nicht detektiert, wenn nicht ein bestimmter Betrag einer Zeit verstreicht, enthaltend eine Periode der Absorption der Abnahme in der Drehgeschwindigkeit ΣΔω durch Spiel und den toten Gang und eine Periode gemäß einer Verformung des fremden Objektes. Daher benötigt nach einem tatsächlichen Start des Einklemmvorganges die Drehgeschwindigkeitsvariation ΣΔω_α eine relative lange Zeit, um den Einklemm-Bestimmungsschwellenwert β zu überschreiten und mittlerweile bleibt das fremde Objekt eingeklemmt.
Jedoch wird die Drehgeschwindigkeitsvariation ΣΔω_β, welche den Einklemmbetrag unmittelbar vor dem Start des Einklemmens, welches detektiert wird, darstellt, geschätzt und es wird der Einklemmvorgang oder Einklemmzustand bestimmt (bestätigt) und zwar basierend auf der Addition der Drehgeschwindigkeitsvariation ΣΔω_α und der Drehgeschwindigkeitsvariation ΣΔω_β. Demzufolge wird durch einen zusätzlichen Betrag der Drehgeschwindigkeitsvariation ΣΔω_β das Einklemmen früher bestimmt. Das heißt die Drehgeschwindigkeitsvariation ΣΔω_β ist der Einklemmbetrag, der nicht direkt identifizierbbar ist und zwar basierend auf den Betriebszustand und der sich vor der Drehgeschwindigkeitsvariation ΣΔω_α ergeben hat, die aus dem Betriebszustand identifizierbar ist und berechnet wird.
Im Hinblick darauf kann bei dem vorliegenden Beispiel das fremde Objekt frühzeitig aus dem Zustand des Einklemmens freigegeben werden, ohne dass es eingeklemmt bleibt und zwar für eine relativ lange Zeit eingeklemmt bleibt.
Als nächstes wird anhand der 6 und 7 der Einklemm-Bestimmungsprozess oder Verarbeitung in dem Controller 31 beschrieben.
Zuerst erneuert der Controller 31 die Drehgeschwindigkeitsdaten des Motors 20 basierend auf dem Impulssignal, welches von dem Dreh-Detektor 25 (Schritt S1) empfangen wird. Spezifischer ausgedrückt führt der Controller 31 zunächst eine Signalver arbeitung in Verbindung mit dem Impulssignal durch, welches vom Dreh-Detektor 25 empfangen wird und detektiert die Impulsflanke. Dann berechnet der Controller 31, wann immer die Impulsflanke detektiert wird, die Impulsbreite (einen Zeitintervall) T zwischen der Impulsflanke, die zu einem früheren Zeitpunkt detektiert wurde, und der Impulsflanke, die zu diesem Zeitpunkt detektiert wird, und speichert dies in dem Speicher sequenziell ab.
Die Impulsbreite T wird in der Vorwärtsdrehung jedes Mal auf den neuesten Stand gebracht, wenn eine neue Impulsflanke detektiert wird und es werden die letzten vier Impulsbreiten T(0) bis T(3) gespeichert. Das heißt, wenn die Impulsflanke detektiert wird und auch eine neue Impulsbreite T(0) berechnet wird, verschiebt der Controller 31 die früheren jeweiligen Impulsbreiten T(0) bis T(2) um Eins weiter und speichert jede von diesen als Impulsbreiten T(1) bis T(3), so dass die frühere Impulsbreite T(3) gelöst oder weggelassen wird.
Dann berechnet der Controller 31 die Drehgeschwindigkeit ω aus einer Umkehrung einer Summierung (einer Impulsperiode P) der Impulsbreiten T von zeitweiligen sequenziellen n Impulsflanken. Diese Drehgeschwindigkeit ω ist proportional zu einer tatsächlichen Drehgeschwindigkeit oder Ist-Geschwindigkeit.
In diesem Fall wird eine Drehgeschwindigkeit (eine mittlere Drehgeschwindigkeit) ω(0) anhand der Impulsbreiten T(0) bis T(3) bzw. anhand der momentanen Impulsflanke bis zu vier Impulsflanken vor der momentanen Impulsflanke berechnet. Danach, wenn die nächste Impulsflanke detektiert wird, wird die Drehgeschwindigkeit ω(0) durch neuerlich berechnete Impulsbreiten T(0) bis T(3) auf den neuesten Stand gebracht. Mittlerweile wird die frühere Drehgeschwindigkeit ω(0) als eine Drehgeschwindigkeit ω(1) gespeichert. Auf diese Weise werden die letzten acht Drehgeschwindigkeiten ω(0) bis ω(7), die jedes Mal dann auf den neuesten Stand gebracht werden, wenn die Impulsflanke detektiert wird (entsprechend jeder vorbestimmten Bewegung oder jedem vorbestimmten Drehwinkel) konstant in dem Controller 31 gespeichert. Auf diese Art kann durch Berechnen der Drehgeschwindigkeit ω aus einer Vielzahl von Impulsbreiten T eine Schwankung oder können Schwankungen in dem Sensor-Tastverhältnis von jedem ausgegebenen Impulssignal, welches empfangen wird, ausgeglichen werden und es kann eine Drehzahl berechnet werden, bei der die Fehlerschwankung aufgehoben oder beseitigt ist.
Obwohl zusätzlich die Drehgeschwindigkeit ω anhand der Impulsbreiten T(0) bis T(3) berechnet wird, kann ferner durch Mittelwertbildung einer Anzahl (m) von sequenziellen Drehgeschwindigkeiten, die auf diese Weise berechnet werden, eine noch besser gemittelte Drehgeschwindigkeit ω berechnet werden.
Zweitens berechnet der Controller 31 eine Drehgeschwindigkeitsdifferenz (die Änderungsrate der Drehgeschwindigkeit) Δω(0) aus der Drehgeschwindigkeit ω (Schritt S2). Spezifischer ausgedrückt werden die Drehgeschwindigkeiten ω(0) bis ω(3) zu den momentanen Blockdaten und die Drehgeschwindigkeiten ω(4) bis ω(7) werden zu den früheren Blockdaten gemacht, so dass eine Subtraktion an jeder Summe von Daten in dem entsprechenden Block durchgeführt wird. Das heißt die Drehgeschwindigkeitsdifferenz Δω wird dadurch berechnet, indem die Summe aus den Drehgeschwindigkeiten ω(0) bis ω(3) von der Summe aus den Drehgeschwindigkeiten ω(4) bis ω(7) subtrahiert wird. Immer wenn die Impulsflanke detektiert wird (entsprechend jeder vorbestimmten Bewegung oder jedem vorbestimmten Drehwinkel), werden die Drehgeschwindigkeitsdifferenzen Δω(0) bis Δω(q) (q ≥ p) in der Vorwärtsdrehung auf den neuesten Stand gebracht.
Zusätzlich kann ein berechneter Wert durch die Zahl (4) der aufsummierten Daten geteilt werden. Indem man gemäß den obigen Ausführungsformen die Drehgeschwindigkeitsdifferenz Δω von einer Vielzahl von Drehgeschwindigkeiten ω berechnet, kann die Phasendifferenz zwischen den Drehgeschwindigkeiten ω aufgehoben werden.
Der Controller 31 berechnet die Drehgeschwindigkeitsvariation ΣΔω durch Addieren der Drehgeschwindigkeitsdifferenz Δω(0), die auf der Grundlage einer vorbestimmten Position der Fensterscheibe 11 berechnet wird (Schritt S3). Jedesmal, wenn die Drehgeschwindigkeitsdifferenz Δω(0) auf den neuesten Stand gebracht wird, wird dieser Wert angesammelt, wodurch eine Differenz der Drehgeschwindigkeit ω von einer Bezugsposition berechnet wird.
Die Folge davon ist, dass auf einer positiven Seite bestimmt wird, ob die Drehgeschwindigkeitsdifferenz Δω(0), die berechnet wurde, einen Stör-Bestimmungsschwellenwert γ überschreitet oder nicht. Wenn das Fahrzeug holpert oder wenn die Fensterscheibe 11 geschlossen wird, erfährt die Fensterscheibe 11 einen Stoß durch solch ein Störung und es wird demzufolge die Drehgeschwindigkeit des Motors 20 manchmal beeinflusst. Nichts desto weniger wird eine fehlerhafte Detektion der Einklemmung aufgrund der Störung durch diese Verarbeitung eingeschränkt.
Wenn gemäß der Darstellung in 8 die Störung aufgebracht wird, erfährt die Drehgeschwindigkeitsdifferenz Δω normalerweise sowohl auf der positiven als auch auf der negativen Seite einen großen Wert. Eine Änderung der Drehgeschwindigkeitsdifferenz Δω zur positiven Seite hin bedeutet, dass die Drehung des Motors 20 in einer Richtung beschleunigt wird, in welcher die Fensterscheibe 11 geschlossen wird. Umgekehrt bedeutet eine Änderung der Drehgeschwindigkeitsdifferenz Δω zu der negativen Seite hin, dass die Drehung des Motors (20) verzögert wird. Die Änderung der Drehgeschwindigkeitsdifferenz Δω zur negativen Seite hin simuliert den Einklemmvorgang. Zusätzlich stellt der Stör-Bestimmungsschwellenwert γ einen Wert dar, der auf der positiven Seite eingestellt ist und es wird in dem Controller 31 die Störung als Ursache bestimmt, wenn die Drehgeschwindigkeitsdifferenz Δω den Stör-Bestimmungsschwellenwert γ auf der positiven Seite überschreitet.
Wenn die Störung als Ursache bestimmt wird Schritt S4: JA), verläuft die Steuerung zu dem Schritt S8 nachdem der Controller 31 den Einklemm-Bestimmungsschwellenwert β auf der negativen Seite erhöht hat (Schritt S7). Dies kann eine fehlerhafte Bestimmung des Einklemmvorganges einschränken, da die nachfolgende kumulative Summe der Drehgeschwindigkeitsdifferenz Δω einen erhöhten Einklemm-Bestimmungsschwellenwert nicht überschreitet trotz einem Detektieren des Starts des Ein klemmens aufgrund der Oszillation der Drehgeschwindigkeitsdifferenz Δω zur negativen Seite hin und zwar verursacht durch die fortgesetzte Störung. Zusätzlich kann der Stör-Bestimmungsschwellenwert γ ungeachtet dem Schwankungs-Bestimmungsschwellenwert α eingestellt werden oder es kann der Stör-Bestimmungsschwellenwert γ auf einen Wert eingestellt werden, dessen Vorzeichen (plus/minus) entgegengesetzt zu demjenigen des Schwankungs-Bestimmungsschwellenwerts α ist.
Wenn die Störung bei dem Schritt S4 (Schritt S4: NEIN) nicht als Ursache bestimmt wird, führt der Controller 31 eine Bestimmungsverarbeitung beim Start des Einklemmvorganges durch (Schritt S5). Spezifischer ausgedrückt, wenn die Drehgeschwindigkeitsdifferenz Δω(0) den Schwankungs-Bestimmungsschwellenwert α auf der negativen Seite überschreitet, wird der Einklemmvorgang als gestartet bestimmt. Wenn dieser den Schwankungs-Bestimmungsschwellenwert α auf der negativen Seite nicht überschreitet, wird das Einklemmen als nicht gestartet bestimmt.
Wenn das Einklemmen als gestartet bestimmt wird (Schritt S5: JA), verläuft die Steuerung zu dem Schritt S8. Wenn auf der anderen Seite das Einklemmen nicht als gestartet bestimmt wird (Schritt S5: NEIN), werden die kumulative Summe der Drehgeschwindigkeitsdifferenz Δω und der Einklemm-Bestimmungsschwellenwert β auf Anfangswerte bei dem Schritt S6 eingestellt. Spezifischer ausgedrückt wird genau wie das Einstellen der Drehgeschwindigkeitsvariation ΣΔω, welches bei dem Schritt S3 bei einer Anfangsvariation S₀ in der Drehgeschwindigkeit ω berechnet wird, der Einklemm-Bestimmungsschwellenwert β zurück auf einen normalen Wert geändert, der nicht erhöht ist. Auf diese Weise wird, wenn einmal die Störperiode als beendet bestimmt worden ist, der Einklemm-Bestimmungsschwellenwert β auf den normalen Wert zurück geändert und es wird dann eine normale Verarbeitung durchgeführt.
Dann wird eine arithmetische Verarbeitung an einer Variation S in der Drehgeschwindigkeit ω bei dem Schritt S8 durchgeführt. Bei dieser Verarbeitung wird ein entsprechender Betrag zu dem Einklemmbetrag (Drehgeschwindigkeitsvariation ΣΔω_α) nach dem Einklemmen als gestartet bestimmt und berechnet.
Spezifischer ausgedrückt berechnet der Controller 31 die Schwankung oder Variation S in der Drehgeschwindigkeit ω durch Subtrahieren der kumulativen Summe der Drehgeschwindigkeitsdifferenz Δω, die bei dem Schritt S3 berechnet wurde, von der anfänglichen Variation S₀ (der kumulativen Summe der Drehgeschwindigkeitsdifferenz Δω) in der Drehgeschwindigkeit ω, die bei dem Schritt S6 eingestellt wird und zwar unmittelbar bevor das Einklemmen als gestartet bestimmt wird.
Wenn demzufolge bei dem Schritt S5 ein Einklemmvorgang nicht als gestartet bestimmt wird, erreicht die Variation S in der Drehgeschwindigkeit ω, die bei dem Schritt S8 berechnet wird, den Wert von 0 (Null). Wenn auf der anderen Seite der Einklemmvorgang bei dem Schritt S5 als gestartet bestimmt wird, ist die Variation S in der Drehgeschwindigkeit ω, die bei dem Schritt S8 berechnet wird, gleich der Variation in der Drehgeschwindigkeit ω vom Start des Einklemmvorganges.
Auf diese Weise funktioniert der Controller 31 der Steuervorrichtung als eine Einklemmbetrag-Berechnungsvorrichtung.
Zusätzlich ist, obwohl die Variation (Drehgeschwindigkeitsvariation ΣΔω_α) in der Drehgeschwindigkeit ω nach dem Start des Einklemmens dadurch berechnet wird, indem eine Differenz der Variation von einem Kriteriumwert her berechnet wird, ein Verfahren zum Berechnen der Variation in der Drehgeschwindigkeit ω nicht darauf beschränkt. Durch Initialisieren der kumulativen Summe der Drehgeschwindigkeitsdifferenz Δω, wenn der Start des Einklemmvorganges nicht detektiert wurde und keine Initialisierung durchgeführt wird, wenn der Start des Einklemmens detektiert wird, kann lediglich die Drehgeschwindigkeitsdifferenz Δω nach dem Detektieren des Starts des Einklemmvorganges akkumuliert werden, wodurch die Variation (Drehgeschwindigkeitsvariation ΣΔω_α) in der Drehgeschwindigkeit ω berechnet wird.
Als nächstes wird eine Korrekturverarbeitung hinsichtlich der Variation S in der Drehgeschwindigkeit ω bei dem Schritt S9 durchgeführt, indem der geschätzte Ein klemmbetrag während der Verzögerungsperiode Td bewertet und zwar bevor eine Bestimmung durchgeführt wird, dass das Einklemmen gestartet wurde (siehe 7).
Bei dieser Verarbeitung wird zunächst eine gemittelte Drehgeschwindigkeitsdifferenz Δω_ave, die einen Mittelwert von der momentanen Drehgeschwindigkeitsdifferenz Δω(0) zu einer Drehgeschwindigkeitsdifferenz Δω(p) darstellt, also p Impulsflanken vor der momentanen Drehgeschwindigkeitsdifferenz Δω(0), zuerst berechnet und dann wird diese gemittelte Drehgeschwindigkeitsdifferenz Δω_ave als eine Drehgeschwindigkeitsdifferenz während der Verzögerungsperiode Td behandelt (Schritt S21). Durch Multiplizieren der mittleren Drehgeschwindigkeitsdifferenz Δω_ave, die bei dem Schritt S21 berechnet wird, mit der Zahl Np der im Voraus eingestellten verzögerten Impulssignale, wird die Drehgeschwindigkeitsvariation ΣΔω_β, die den geschätzten Einklemmbetrag während der Verzögerungsperiode Td darstellt, berechnet (Schritt S22). Auf diese Weise funktioniert der Controller 31 der Steuervorrichtung 3 auch als eine Einklemmbetrag-Schätzvorrichtung. Wenn die Drehgeschwindigkeitsvariation ΣΔω_β berechnet wird, wird eine Korrekturverarbeitung durchgeführt und zwar durch Hinzuaddieren der Drehgeschwindigkeitsvariation ΣΔω_β zu der Variation S in der Drehgeschwindigkeit ω, die bei dem Schritt S8 berechnet wurde (Schritt S23). Dadurch kann eine praktische Variation oder Schwankung (das heißt der Betrag der Einklemmlast) in einer Drehgeschwindigkeit aufgrund des Einklemmvorganges in zuverlässiger Weise berechnet werden.
Der Controller 31 bestimmt, ob die Variation S in der Drehgeschwindigkeit ω, die bei dem Schritt S9 berechnet wird, den Einklemm-Bestimmungsschwellenwert β überschreitet oder nicht (Schritt S10). Auf diese Weise funktioniert der Controller 31 der Steuervorrichtung 3 auch als eine Einklemm-Bestimmungsvorrichtung.
Wenn die Variation S in der Drehgeschwindigkeit ω so bestimmt wird, dass sie über dem Einklemm-Bestimmungsschwellenwert β liegt (Schritt S10: JA), führt der Controller 31 eine Einklemm-Freigabeverarbeitung durch (Schritt S11) und beendet dann die Verarbeitung. Bei der Einklemm-Freigabeverarbeitung treibt der Controller 31, um dies noch spezifischer darzustellen, den Motor 20 in der entgegengesetzten Richtung an, um das fremde Objekt in der oben beschriebenen Weise freizugeben, wodurch die Fensterscheibe 11 um einen vorbestimmten Betrag geöffnet wird.
Wenn auf der anderen Seite die Variation S in der Drehgeschwindigkeit ω so bestimmt wird, dass sie unter dem Einklemm-Bestimmungsschwellenwert β liegt (Schritt S10: NEIN), beendet der Controller 31 unmittelbar die Verarbeitung.
Zusätzlich können bei der oben erläuterten Ausführungsform der Variations-Bestimmungsschwellenwert α, der Einklemm-Bestimmungsschwellenwert β und der Stör-Bestimmungsschwellenwert γ auf einen festen Wert eingestellt werden und zwar ungeachtet einer Position der Fensterscheibe 11 oder können auch in solcher Weise eingestellt werden, dass sie mit der Position der Fensterscheibe 11 variieren.
Nebenbei bemerkt kann das Steuergerät für ein Öffnungs-/Schließ-Element auch bei einem Gerät angewendet werden, welches ein Öffnungs-/Schließ-Element wie beispielsweise ein Sonnendach öffnet und schließt, also bei dessen Öffnungs-/Schließ-Gerät und auch bei einem Öffnungs-/Schließ-Gerät für eine Schiebetür zusätzlich zu der elektrischen Fensterbestätigungsvorrichtung 1 eines Fahrzeugs.

Claims

Steuergerät für ein Öffnungs-/Schließ-Element, mit: einem Öffnungs-/Schließ-Element (11); einem Antriebsteil (2) zum Antreiben des Öffnungs-/Schließ-Elements, um dieses zu öffnen oder zu schließen; und einem Einklemm-Detektionsteil (31) zum Detektieren eines Einklemmens eines fremden Objektes durch das Öffnungs-/Schließ-Element während das Öffnungs-/Schließ-Element gemäß einem Schließen oder Öffnen angetrieben wird, bei dem: der Einklemm-Detektionsteil (3) folgendes enthält: eine Einklemmbetrag-Berechnungseinrichtung (31) zum Berechnen eines Betrages, mit welchem ein fremdes Objekt durch das Öffnungs-/Schließ-Element eingeklemmt wird; einer Einklemmbetrag-Schätzeinrichtung (31) zum Schätzen des Betrages des Einklemmens bevor die Einklemmbetrag-Berechnungseinrichtung den Einklemmbetrag berechnet; und eine Einklemm-Bestimmungseinrichtung (31) zum Bestimmen des Einklemmens des fremden Objektes basierend auf einem Einklemm-Berechnungsbetrag, der durch die Einklemmbetrag-Berechnungseinrichtung berechnet wurde, und basierend auf dem Einklemm-Schätzbetrag, der durch die Einklemmbetrag-Schätzeinrichtung geschätzt wurde.
Steuergerät für ein Öffnungs-/Schließ-Element, mit: einem Öffnungs-/Schließ-Element (11); einem Antriebsteil (2) zum Antreiben des Öffnungs-/Schließ-Elements, um dieses zu öffnen oder zu schließen; und einem Einklemm-Detektionsteil (31) zum Detektieren eines Einklemmens eines fremden Objektes durch das Öffnungs-/Schließ-Element während das Öffnungs-/Schließ-Element gemäß einem Schließen oder Öffnen angetrieben wird, wobei: der Einklemm-Detektionsteil (3) folgendes enthält: eine Einklemmbetrag-Berechnungseinrichtung (31) zum Berechnen eines Einklemmbetrages basierend auf einem Betriebszustand des Öffnungs-/Schließ-Elements; eine Einklemmbetrag-Schätzeinrichtung (31) zum Schätzen des Einklemmbetrages, welchen die Einklemmbetrag-Berechnungseinrichtung nicht basierend auf den Betriebszustand des Öffnungs-/Schließ-Elements identifizieren kann; und eine Einklemm-Bestimmungseinrichtung (31) zum Bestimmen des Einklemmens des fremden Objektes basierend auf einem Einklemm-Berechnungsbetrag, der durch die Einklemmbetrag-Berechnungseinrichtung berechnet wurde, und basierend auf einem Einklemm-Schätzbetrag, der durch die Einklemmbetrag-Schätzeinrichtung geschätzt wurde.
Steuergerät für ein Öffnungs-/Schließ-Element, mit: einem Öffnungs-/Schließ-Element (11); einem Antriebsteil (2) zum Antreiben des Öffnungs-/Schließ-Elements, um dieses zu öffnen oder zu schließen; und einem Einklemm-Detektionsteil (31) zum Detektieren eines Einklemmens eines fremden Objektes durch das Öffnungs-/Schließ-Element während das Öffnungs-/Schließ-Element zum Zwecke des Öffnens oder Schließens angetrieben wird, wobei: der Einklemm-Detektionsteil folgendes enthält: eine Einklemmbetrag-Berechnungseinrichtung (31) zum Berechnen eines Einklemmbetrages basierend auf einem Variationsbetrag einer Öffnungs-/Schließ-Geschwindigkeit des Öffnungs-/Schließ-Elements; eine Einklemmbetrag-Schätzeinrichtung (31) zum Schätzen des Einklemmbetrages bevor sich die Öffnungs-/Schließ-Geschwindigkeit des Öffnungs-/Schließ-Elements aufgrund des Einklemmens des fremen Objektes ändert; und eine Einklemm-Bestimmungseinrichtung (31), um das Einklemmen des fremden Objektes basierend auf einem Einklemm-Berechnungsbetrag zu bestimmen, der durch die Einklemmbetrag-Berechnungseinrichtung berechnet wurde, und basierend auf einem Einklemm-Schätzbetrag zu bestimmen, der durch die Einklemmbetrag-Schätzeinrichtung geschätzt wurde.
Steuergerät für ein Öffnungs-/Schließ-Element nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Einklemmbetrag-Schätzeinrichtung (31) den Einklemmbetrag basierend auf einer Variation einer Drehgeschwindigkeit des Antriebsteiles berechnet, um das Öffnungs-/Schließ-Element anzutreiben, welches durch einen Drehantrieb geöffnet oder geschlossen werden soll.
Steuergerät für ein Öffnungs-/Schließ-Element nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Einklemmbetrag-Schätzeinrichtung (31) den Einklemm-Schätzbetrag basierend auf dem Einklemm-Berechnungsbetrag berechnet, der mit Hilfe der Einklemmbetrag-Berechnungseinrichtung berechnet wird.
Steuergerät für ein Öffnungs-/Schließ-Element nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Einklemmbetrag-Schätzeinrichtung (31) den Einklemmbetrag basierend auf einer Variation einer Drehgeschwindigkeit des Antriebsteiles schätzt, um das Öffnungs-/Schließ-Element anzutreiben, welches durch einen Drehantrieb geöffnet oder geschlossen werden soll.
Verfahren zum Detektieren eines Einklemmens bei einem Steuergerät für ein Öffnungs-/Schließ-Element, welches Gerät folgendes aufweist: ein Öffnungs-/Schließ-Element (11); einen Antriebsteil (2) zum Antreiben des Öffnungs-/Schließ-Elements, um dieses zu öffnen oder zu schließen; und einen Einklemm-Detektionsteil (31) zum Detektieren des Einklemmens eines fremden Objektes durch das Öffnungs-/Schließ-Element während das Öffnungs-/Schließ-Element zum Schließen oder Öffnen desselben angetrieben wird, welches Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Berechnen eines Einklemmbetrages des fremden Objektes durch das Öffnungs-/Schließ-Element während das Öffnungs-/Schließ-Element geschlossen wird; Schätzen des Einklemmbetrages vor dem Berechnen des Einklemmbetrages; und Bestimmen eines Einklemmens des fremden Objektes basierend auf dem Einklemm-Berechnungsbetrag, der durch die Berechnung geliefert wird, und basierend auf einem Einklemm-Schätzbetrag, der beim Schätzschritt geschätzt wurde.
Verfahren zum Detektieren eines Einklemmens bei einem Steuergerät für ein Öffnungs-/Schließ-Element, welches Gerät aufweist: ein Öffnungs-/Schließ-Element (11); einen Antriebsteil (2) zum Antreiben des Öffnungs-/Schließ-Elements, um dieses zu öffnen oder zu schließen; und einen Einklemm-Detektionsteil (31) zum Detektieren des Einklemmens eines fremden Objektes durch das Öffnungs-/Schließ-Element während das Öffnungs-/Schließ-Element zum Öffnen oder Schließen desselben angetrieben wird, welches Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Berechnen eines Einklemmausmaßes basierend auf den Betriebszustand des Öffnungs-/Schließ-Elements während das Öffnungs-/Schließ-Element geschlossen wird; Schätzen des Einklemmausmaßes, welches durch die Berechnen nicht erfasst werden kann, basierend auf dem Betriebszustand des Öffnungs-/Schließ-Elements; und Bestimmen eines Einklemmzustandes des fremden Objektes basierend auf dem Berechnungs-Einklemmausmaß, welches während der Berechnung berechnet wurde, und basierend auf einem Schätz-Einklemmausmaß, welches während des Schätzvorganges geschätzt wurde.
Verfahren zum Detektieren eines Einklemmens bei einem Steuergerät für ein Öffnungs-/Schließ-Element, welches Gerät folgendes aufweist: ein Öffnungs-/Schließ-Element (11); einen Antriebsteil (2) zum Antreiben des Öffnungs-/Schließ-Elements, um dieses zu öffnen oder zu schließen; und einen Einklemm-Detektionsteil (31) zum Detektieren des Einklemmens eines fremden Objektes durch das Öffnungs-/Schließ-Element während das Öffnungs-/Schließ-Element zum Öffnen oder Schließen desselben angetrieben wird, welches Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Berechnen eines Einklemmausmaßes basierend auf einem Variationsbetrag einer Öffnungs-/Schließ-Geschwindigkeit des Öffnungs-/Schließ-Elements während das Öffnungs-/Schließ-Element geschlossen wird; Schätzen des Einklemmausmaßes bevor sich die Öffnungs-/Schließ-Geschwindigkeit des Öffnungs-/Schließ-Elements ändert und zwar aufgrund des Einklemmens des fremden Objektes; und Bestimmen eines Einklemmvorganges des fremden Objektes basierend auf dem Berechnungs-Einklemmausmaß, welches während des Berechnungsschrittes berechnet wurde, und basierend auf dem Schätz-Einklemmausmaß, welches während des Schätzschrittes geschätzt wurde.
Verfahren zum Detektieren eines Einklemmens nach einem der Ansprüche 7 bis 9, bei dem bei dem Berechnungsschritt das Einklemmausmaß basierend auf einer Variation einer Drehgeschwindigkeit eines angetriebenen Teiles berechnet wird, um das Öffnungs-/Schließ-Element durch einen Drehantrieb zu öffnen oder zu schließen.
Verfahren zum Detektieren eines Einklemmens nach einem der Ansprüche 7 bis 9, bei dem bei dem Schätzschritt das Schätz-Einklemmausmaß berechnet wird und zwar basierend auf dem Berechnungs-Einklemmausmaß, welches bei dem Berechnungsschritt berechnet wurde.
Verfahren zum Detektieren des Einklemmens gemäß einem der Ansprüche 7 bis 9, bei dem bei dem Schätzschritt das Einklemmausmaß geschätzt wird basierend auf einer Variation einer Drehgeschwindigkeit des angetriebenen Teiles, um das Öffnungs-/Schließ-Element durch einen Drehantrieb zu öffnen oder zu schließen.