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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen eines Einklemmfalls
beim Verstellen eines Bauteils eines Kraftfahrzeugs mit Hilfe eines
Verstellantriebs, wobei auf die Verstellkraft bezogene Messwerte
mit einem Schwellenwert verglichen werden, bei dessen Erreichen
die Verstellbewegung verlangsamt oder gestoppt, ggfs. reversiert,
wird.
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Weiters
bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zum Erkennen eines
Einklemmfalls beim Verstellen eines Bauteils eines Kraftfahrzeugs
mit Hilfe eines Verstellantriebs, mit Mitteln zum Erfassen von auf
die Verstellkraft bezogenen Messwerten, die an eine Vergleichseinheit
angelegt werden, um sie mit einem Schwellenwert zu vergleichen und
bei dessen Überschreiten die Verstellbewegung zu verlangsamen
oder zu stoppen, ggfs. zu reversieren.
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Bei
der Fremdkraft-betätigten Verstellung von Bauteilen in
Kraftfahrzeugen, wie insbesondere bei elektrisch betriebenen Fensterhebern
oder Schiebedächern, ist zur Begrenzung der vom Verstellantrieb
erzeugten Überschusskraft ein Einklemmschutzsystem vorgeschrieben.
Dieses Einklemmschutzsystem erkennt im Idealfall unmittelbar einen Einklemmfall,
indem es während eines Verstellvorgangs in vorgegebenen
Positionen aktuell ermittelte Verstellkraftwerte mit einem vorgegebenen
Schwellenwert vergleicht. Steigt die vom Motor aufgebrachte Verstellkraft über
diesen Schwellenwert an, so deutet dies auf ein Hindernis im Verstellweg
des Bauteils hin, und es wird auf ein „Einklemmen" entschieden; die
Bewegung des Bauteils wird dann in der Regel gestoppt, ggfs. kann
aber auch der Motor reversiert werden.
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Das
Einklemmschutzsystem wirkt während des Verstellvorgangs
zumindest innerhalb eines Teilbereichs des Verstellwegs, z. B. wenn
sich ein Schiebefenster auf eine vorgegebene Distanz der Schließposition
nähert, wobei zumindest in diesem Teilbereich des Verstellwegs
in vorgegebenen, kurz aufeinanderfolgenden Positionen aktuelle Kraftwerte
oder damit korrelierte Größen, wie Werte der Fensterscheiben-Geschwindigkeit,
ermittelt werden, und entsprechende Werte als „Kraftwerte"
mit dem Schwellenwert verglichen werden.
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Wird
der Schwellenwert überschritten, so wird bei den bekannten
Systemen durch zeitliche Verzögerungen in der elektrischen
Schaltung, wie etwa durch eine Schaltverzögerung von Ansteuer-Relais,
sowie allgemein durch die mechanische Trägheit des Verstellsystems
und auch das darin enthaltene mechanische Spiel die Verstellbewegung nicht
unmittelbar gestoppt, sondern für eine kurze Zeit weitergeführt,
d. h. es wird der Einklemmvorgang fortgesetzt, bevor die Verstellbewegung
gestoppt und ggfs. eine Bewegungsumkehr eingeleitet wird. Diese Klemm-Fortführung
führt je nach der Steifheit des eingeklemmten Objekts (z.
B. eines Armes einer Person) zur Erhöhung der Einklemmkraft.
Diese Erhöhung der Einklemmkraft hängt naturgemäß davon ab,
wie lange die Klemm-Fortführung dauert, und insbesondere
auch davon, wie schnell der Bauteil, z. B. die Fensterscheibe oder
das Schiebedach, vor dem Klemmvorgang bewegt wurde. Demgemäß hängt, wenn
die Klemmerkennung bei konstanter Kraft erfolgt, die resultierende
Klemmkraft auch von der Geschwindigkeit der Verstellung des Bauteils
ab. Diese Variation der Klemmkraft ist selbstverständlich
unerwünscht. Im Idealfall sollten für ein optimal
abgestimmtes System konstante Klemmkräfte unterstellt werden
können, um einerseits den gegebenen Sicherheitsvorschriften
zu entsprechen und andererseits einen möglichst großen
Sicherheitsabstand zu einem potentiellen falschen Stoppen oder Reversieren
der Bewegung des Kraftfahrzeug-Bauteils sicherzustellen. Jede Schwankung
der Klemmkraft, wie erwähnt unter anderem auch abhängig
von der Geschwindigkeit der Verstellung des Bauteils, reduziert jedoch
diesen Sicherheitsabstand.
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Die
Reduktion des Sicherheitsabstandes wurde in der Vergangenheit zumeist
akzeptiert, und es wurden keine Maßnahmen zur Kompensation
des beschriebenen Phänomens angewandt. Es wurde jedoch
auch bereits vorgeschlagen, zur Kompensation den Schwellenwert um
einen Betrag zu verstellen, der linear von der Versorgungsspannung
abhängt. Diese Änderung des Schwellenwerts beruht
auf der Erkenntnis, dass die Änderung der Verstellgeschwindigkeit
des jeweiligen Kraftfahrzeug-Bauteils in erster Linie durch unterschiedliche
Bordnetzspannungen im Kraftfahrzeug verursacht werden. Jedoch ist
auch bei diesem Vorgehen nur eine ungenügende Kompensation
der Klemmkraft-Schwankungen möglich, da die Variation der
Verstellgeschwindigkeit nur zum Teil durch Schwankungen der Bordnetzspannung,
also der Versorgungsspannung, verursacht wird. Andere Einflussgrößen
auf unterschiedliche Verstellgeschwindigkeiten sind beispielsweise
durch Schwankungen in der Schwergängigkeit des mechanischen Systems
gegeben, die insbesondere auch durch Temperaturschwankungen bedingt
sind. Derartige Einflussgrößen führen
zu Geschwindigkeitsänderungen in einem ähnlichen
großen Ausmaß wie die Schwankungen der Versorgungsspannung.
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Es
ist daher Aufgabe der Erfindung, hier Abhilfe zu schaffen und ein
Verfahren bzw. eine Vorrichtung wie eingangs angeführt
vorzuschlagen, mit dem bzw. mit der eine adäquate Anpassung
des Schwellenwerts im Hinblick auf die sichere Erkennung von konstanten
Klemmkräften und somit ein großer Sicherheitsabstand
zum potentiellen Fehl-Stoppen oder Fehl-Reversieren ermöglicht
wird.
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Zur
Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung ein Verfahren
sowie eine Vorrichtung wie in den unabhängigen Ansprüchen
definiert vor. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen
sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Erfindungsgemäß ist
somit vorgesehen, dass die Bauteil-Geschwindigkeit bzw. eine damit korrelierte
Größe, insbesondere die Winkelgeschwindigkeit
eines Elektromotors, der z. B. als Verstellantrieb für
die Verstellung des jeweiligen Kraftfahrzeug-Bauteils eingesetzt
wird, erfasst wird, und dass dann der Schwellenwert für
die Bestimmung des Einklemmfalls abhängig von dieser Größe
bzw. Geschwindigkeit modifiziert wird. Es wird somit vorgesehen,
dass die im System enthaltene kinetische Energie in eine Nachjustierung
des Klemmkraft-Schwellenwerts einfließt. Der Schwellenwert
erfährt somit ein „Offset" (ggfs. ein weiteres „Offset",
sollte eine Nachjustierung bereits aufgrund von Schwankungen in
der Versorgungsspannung – wie bekannt – vorgesehen
sein), wobei diese Modifikation nunmehr mit der Bauteil-Geschwindigkeit
in Zusammenhang steht. Im einfachsten Fall kann dieser Zusammenhang
linear sein, wobei für kleinere Bauteil-Geschwindigkeiten
der Schwellenwert erhöht wird bzw. für größere
Bauteil-Geschwindigkeiten der Schwellenwert reduziert wird. Die Änderungen
sind dabei selbstverständlich auch abhängig vom
Antriebssystem selbst, wobei ein entsprechender, leicht empirisch
zu ermittelnder System-Faktor bei der Größe der Änderung
des Schwellenwerts zu berücksichtigen ist.
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Wenn
nachstehend der Einfachheit halber auf die (Bauteil-)Geschwindigkeit
Bezug genommen wird, so ist dies so zu verstehen, dass auch die
damit korrelierte Größe, z. B. Geschwindigkeit
des Verstellantriebs, insbesondere Winkelgeschwindigkeit eines Elektromotors,
umfasst ist.
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Weiters
ist festzuhalten, dass unter dem Schwellenwert ein Wert verstanden
wird, der sich aus einer Referenzkraft und einer Auslöseschwelle
zusammensetzt.
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Bei
einer solchen an sich sehr einfachen und daher vorteilhaften Ausführung
würde jedoch der Umstand nicht berücksichtigt,
dass bei einem Einklemmvorgang, der ein Bremsen der Verstellbewegung
des Bauteils verursacht, zufolge der damit gegebenen Reduktion der
Geschwindigkeit des Motors eine Erhöhung des Schwellenwerts
die Folge wäre. Dadurch würde die Klemmkraft möglicherweise
unzulässig erhöht werden. Um dies zu verhindern,
sieht die Erfindung gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform
vor, den Zusammenhang, anstatt mit bloß der Bauteil-Geschwindigkeit,
z. B. der Winkelgeschwindig keit des Motors, mit einer gefilterten Geschwindigkeit
herzustellen. Dabei können kurzzeitige Schwankungen in
der Geschwindigkeit ausgefiltert werden, da für die Filterung
der Geschwindigkeit eine Tiefpass-Filterung anzuwenden ist. Der
Tiefpass ist dabei so auszulegen, dass beim momentanen Einklemmvorgang
kein nennenswerter Abfall der Geschwindigkeit festzustellen ist.
Es ist aber jedenfalls dem allgemeinen Geschwindigkeitsverlauf jederzeit zu
folgen.
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Problematisch
ist hier beispielsweise die Phase des Anlaufens des Verstellantriebs,
z. B. Elektromotors, welches relativ rasch erfolgt. Es dauert aber
eine verhältnismäßig lange Zeit, bis
die gefilterte Geschwindigkeit einen stationären Wert erreicht.
Um hier ebenfalls eine Konstanz der Klemmkräfte sicherzustellen,
wird bevorzugt ein asymmetrisches Filterkonzept vorgesehen, wobei
die Geschwindigkeit einer asymmetrischen Filterung unterzogen wird:
bei einem Ansteigen der Geschwindigkeit wird eine schwache Filterung
und bei einem Absinken der Geschwindigkeit eine starke Filterung
durchgeführt. Im Fall einer Erhöhung der Geschwindigkeit,
wie beim Anlaufen eines Elektromotors, wird somit eine derartige
Filterung durchgeführt, dass relativ rasch auf – positive – Geschwindigkeitsänderungen
mit einer Änderung des Schwellenwerts reagiert werden kann. Eine
Reduktion der Geschwindigkeit, wie im Fall eines Einklemmvorgangs,
wird jedoch unter Anwendung einer starken Filterung berücksichtigt,
so dass hier eine ungewollte Erhöhung des Schwellenwerts vermieden
werden kann.
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Im
einfachsten Fall kann bei einer asymmetrischen Filterung vorgesehen
werden, dass eine Filterung der Geschwindigkeit grundsätzlich
nur bei einem Absinken der Geschwindigkeit durchgeführt wird.
Bei einem Ansteigen der Geschwindigkeit kann die Tiefpass-Filterung
entfallen, und es wird direkt der Wert der Geschwindigkeit bei der
Anpassung des Schwellenwerts berücksichtigt.
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In
vorrichtungsmäßiger Hinsicht ist somit gemäß der
Erfindung bevorzugt vorgesehen, dass das Schwellenwertmodifikations-Modul
eingerichtet ist, den Schwellenwert für kleinere Geschwindigkeiten zu
erhöhen bzw. für größere Geschwindigkeiten
zu reduzieren. Weiters wird bevorzugt, dass die Mittel zur Erfassung
der Geschwindigkeit ein Tiefpassfilter-Modul zum Filtern der Geschwindigkeit
für die Modifikation des Schwellenwerts aufweist. Hierbei
ist das Tiefpassfilter-Modul vorzugsweise für eine asymmetrische
Filterung eingerichtet, wobei bei einem Ansteigen der Geschwindigkeit
eine schwache Filterung und bei einem Absinken der Geschwindigkeit
eine starke Filterung durchgeführt wird. Andererseits kann das
Tiefpassfilter-Modul eingerichtet sein, nur bei einem Absinken der
Geschwindigkeit eine Filterung durchzuführen.
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Die
Erfindung wird nachstehend anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen,
auf die sie jedoch nicht beschränkt sein soll, und unter
Bezugnahme auf die Zeichnung noch weiter erläutert. In
der Zeichnung zeigen im Einzelnen:
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1 ein
Schema zur Veranschaulichung des Verlaufs der Klemmkraft im Fall
eines Einklemmens eines Objekts durch einen Bauteil eines Kraftfahrzeugs,
der von einem Elektromotor angetrieben wird;
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2 in
einem Diagramm den zeitlichen Verlauf der Motor-Winkelgeschwindigkeit
sowie des dementsprechend angepassten Schwellenwerts, wobei der
Verlauf der Motorposition sowie der Verlauf einer externen Kraft,
entsprechend der Klemmkraft, ebenfalls veranschaulicht sind;
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3 ein
Ablaufschema zur Durchführung einer asymmetrischen Tiefpass-Filterung
für die Berücksichtigung einer ggfs. gefilterten
Motor-Winkelgeschwindigkeit bei der Anpassung des Schwellenwerts;
und
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4 in
einem Blockschaltbild eine Vorrichtung zum Erkennen eines Einklemmfalls
unter Anpassung des dafür vorgesehenen Schwellenwerts.
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Im
Diagramm gemäß 1 ist mit
einer Kurve 1 die (gemessene) Klemmkraft an einem Einklemmobjekt
veranschaulicht, wobei der Einklemmvorgang angenommen zu einem Zeitpunkt
T1 beginnt. Weiters ist mit einer Kurve 2 als Maß für
die Bauteil-Geschwindigkeit die Motorgeschwindigkeit gezeigt, wobei
ersichtlich ist, dass die Motorgeschwindigkeit ab einem Zeitpunkt
T2, der nach dem Zeitpunkt T1 liegt, abzusinken beginnt, um schließlich
zu einem Zeitpunkt T4, wenn das Einklemmen detektiert wird, mehr
oder weniger rasch auf 0 zu gehen (da der Elektromotor gestoppt
wird). Mit einer Kurve 3 ist schließlich der Motorstrom
veranschaulicht, wobei dieser Motorstrom zu einem Zeitpunkt T3, der
nach dem Zeitpunkt T2 des Beginns der Reduktion der Motorgeschwindigkeit
liegt, aufgrund des Einklemmvorgangs anzusteigen beginnt, bis dass schließlich
bei Detektion des Einklemmens zum Zeitpunkt T4, beim Stoppen des
Motors, der Motorstrom gemäß der Kurve 3 plötzlich
auf 0 geht. Eingezeichnet sind weiters in 1 auch die
relativen Änderungen des Stroms – ΔI – sowie
die Änderung der Motorgeschwindigkeit – Δn –,
wobei beispielsweise ΔI + 13% und Δn – 11%
betragen kann. Nach dem Zeitpunkt T4 kommt es, wie eingangs erläutert,
durch Schaltverzögerungen, die mechanische Trägheit
des Systems und das mechanische Spiel noch zu einem Überschießen
der Klemmkraft, vgl. den Differenzwert ΔF in 1,
der beispielsweise ca. 18 N betragen kann.
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Gemäß der
vorliegenden Technik ist nun vorgesehen, die Bauteil-Geschwindigkeit
bzw. als hiermit korrelierte Größe die Geschwindigkeit
des Verstellantriebs, insbesondere die Winkelgeschwindigkeit ω eines
Elektromotors als Einflussgröße bei der Anpassung
des Schwellenwerts miteinzubeziehen. Der Schwellenwert erhält
zu diesem Zweck ein Offset, d. h. eine schrittweise Versetzung oder Änderung,
um einen vorgegebenen Betrag pro vorgegebener Änderung
der Geschwindigkeit, wobei diese Änderung insgesamt von
der Geschwindigkeit, z. B. der damit korrelierten Winkelgeschwindigkeit ω,
abhängt. Dieser Zusammenhang zwischen der Modifikation
des Schwellenwerts und der Geschwindigkeit ω kann in einem
besonders einfachen Fall linear sein, wobei bei einer kleineren
Geschwindigkeit der Schwellenwert hinaufgesetzt wird. Umgekehrt
wird, je höher die Bauteil-Geschwindigkeit wird, desto niedriger
der Schwellenwert festgelegt. Das Ziel ist dabei, dass für
alle unterschiedlichen Geschwindigkeiten die jeweiligen Schwellenwerte
so festgelegt sind, dass die Klemmkräfte immer praktisch
konstant sind. Ohne eine derartige Maßnahme würden,
wie dargelegt, die Klemmkräfte abhängig von den
unterschiedlichen Geschwindigkeiten variieren.
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Auf
der y-Achse der 1 sind im Übrigen die
einzelnen Parameter in beliebigen Einheiten AU (AU – Arbitrary
Units) aufgetragen, wogegen auf der x-Achse die Zeit in ms aufgetragen
ist. Ähnliches gilt auch hinsichtlich 2.
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In
diesem Diagramm von 2 ist beispielhaft mit einer
Kurve 11 die Motor-Winkelgeschwindigkeit ω als
mit der Bauteil-Geschwindigkeit korrelierte Größe
dargestellt, und weiters ist mit einer Kurve 12 der Verlauf
des modifizierten Schwellenwerts FREF für die
Klemmkraft gezeigt. Mit der Kurve 13 ist sodann eine äußere
Kraft, d. h. die berechnete Klemmkraft, veranschaulicht, und die
Kurve 14 bezeichnet die Motorposition, wobei ersichtlich
ist, dass es zu einem Zeitpunkt T5 zu einem Reversieren des Motors kommt,
dies aufgrund des Erkennens eines Einklemmens eines Objekts beim
Schließen eines nicht näher veranschaulichten
Kfz-Bauteils, wie etwa einer Fensterscheibe oder eines Schiebedachs
eines Kraftfahrzeugs.
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Aus
den Kurven 11 und 12 in 2 ist ersichtlich,
dass bei einer Erhöhung der Motor-Winkelgeschwindigkeit ω,
Kurve 11, ein Absenken des Schwellenwerts FREF,
Kurve 12, erfolgt, bei einem Sinken der Winkelgeschwindigkeit ω jedoch
der Schwellenwert FREF sukzessive erhöht
wird. Im Bereich der Einklemm fall-Detektion, wo sich die Winkelgeschwindigkeit ω verlangsamt,
wird jedoch der Schwellenwert FREF konstant
gehalten.
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Dieses
Verhalten wird durch eine geeignete Tiefpass-Filterung der Winkelgeschwindigkeit ω (oder
allgemein der Bauteil-Geschwindigkeit) erhalten, so dass rasche Änderungen
der Winkelgeschwindigkeit ω nicht zu einer Änderung
des Schwellenwerts FREF führen.
Vor allem aber wird durch die Änderung des Schwellenwerts
FREF für die Einklemm-Erkennung
in Abhängigkeit von der Winkelgeschwindigkeit ω des
Elektromotors erreicht, dass passende Klemmkräfte im System
berücksichtigt werden, unabhängig von der Verstellgeschwindigkeit des
Bauteils. Durch die Tiefpass-Filterung wird erreicht, dass das bei
einem Einklemmvorgang erfolgende Bremsen des Systems nicht zu einer
Erhöhung des Schwellenwerts führt, s. 2,
Kurve 12, im Bereich vor und nach dem Zeitpunkt T5.
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Bei
der Tiefpass-Filterung ist so vorzugehen, dass ein Einklemmvorgang
zu keinem nennenswerten Abfall des zu berücksichtigenden
Winkelgeschwindigkeits-Werts führt, wobei jedoch dem allgemeinen
Geschwindigkeitsverlauf gefolgt werden soll. Bei einem Anlaufen
des Elektromotors kann es, obgleich dieses Anlaufen relativ rasch
erfolgt, verhältnismäßig lange dauern,
bis die gefilterte Winkelgeschwindigkeit einen stationären
Wert erreicht. Aus diesem Grund wird für die Filterung
der Winkelgeschwindigkeit ein asymmetrisches Filterkonzept vorgesehen,
wobei für eine Erhöhung der Winkelgeschwindigkeit,
wie beim Anlaufen des Motors, eine schwache Filterung vorgenommen
wird, wogegen bei einer Reduktion der Winkelgeschwindigkeit, wie bei
einem Einklemmvorgang, eine starke Filterung erfolgt.
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Im
einfachsten Fall kann die Filterung bei einer Erhöhung
der Winkelgeschwindigkeit vollständig entfallen, und eine
Filterung wird nur bei einer Reduktion der Winkelgeschwindigkeit
vorgesehen. Diese Vorgangsweise ist schematisch in 3 in
einem Ablaufdiagramm veranschaulicht.
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Gemäß 3 wird
nach einem Startschritt 21, bei dem mit einem neuen Berechnungszyklus
begonnen und eine neue Motor-Winkelgeschwindigkeit ω(t)
erfasst wird, in einem Prüfschritt 22 überprüft,
ob die neue Winkelgeschwindigkeit ω(t) größer
ist als die zum vorhergehenden Erfassungszeitpunkt (t – 1) erhaltene
gefilterte Winkelgeschwindigkeit ωfilt(t-1). Wenn
dies zutrifft, wird gemäß einem Block 23 in 3 die
gefilterte Winkelgeschwindigkeit ωfilt(t)
= ω(t) gesetzt, und gemäß einem Endblock 24 liegt
somit die für eine die Modifikation des Schwellenwerts zugrundezulegende „gefilterte"
Winkelgeschwindigkeit ωfilt(t)
vor.
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Stellt
sich jedoch im Prüfschritt 22 heraus, dass ω(t)
nicht größer als ω(t – 1) ist,
dann wird gemäß einem Block 25 eine tatsächliche
Tiefpass-Filterung von ω(t) unter Bezugnahme auf die vorhergehend
erhaltene gefilterte Winkelgeschwindigkeit ω(t – 1)
durchgeführt, so dass dann auch für diesen Fall die
neue (hier wirklich) gefilterte Winkelgeschwindigkeit ωfilt(t) erhalten wird, s. auch Feld 24 in 3.
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In
4 ist
in einem Blockschaltbild allgemein als Beispiel eine Einrichtung
31 zum
Begrenzen der Schließkraft eines Bauteils, z. B. eines
Fensters bzw. Fensterhebers (nicht näher dargestellt),
eines Kraftfahrzeugs mit Hilfe eines als Verstellantrieb vorgesehenen
Elektromotors
32, kurz SKB-Einrichtung
31 genannt,
veranschaulicht (SKB – Schließkraftbegrenzung).
Dem Motor
32 sind Stromversorgungs- und Ansteuermittel
33 zugeordnet.
Weiters sind Mittel
34 zum Erfassen von auf die Verstellkraft
bezogenen Messwerten vorgesehen, wobei beispielsweise ein Strom-Messkreis
35 und
ein Spannungs-Messkreis
36 vorhanden sind, die mit ihren
Ausgängen an eine Kraftermittlungseinheit
37 gelegt
sind, um die externe Kraft F bzw. einen darauf bezogenen Wert zu berechnen.
Diese Kraftermittlung erfolgt auf an sich herkömmliche
Weise, und wenn dabei als Basis die Erfassung von Motorstrom I und
Motorspannung U gezeigt ist, so ist dies nur beispielhaft zu verstehen, und
es sind auch andere Möglichkeiten zur Kraftermittlung bekannt
und denkbar, wie etwa auf der Basis der Mo torgeschwindigkeit; vgl.
z. B. auch
FR 2 663 798
A oder die ältere
DE-Anmeldung 10 2006 059 145.3 .
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Ein
Kraftwert-Signal F wird an einen Eingang einer Vergleichseinheit 38 angelegt,
die an ihrem anderen Eingang einen vorgegebenen Schwellenwert FREF von einer Vorgabeeinheit 39 zugeführt
erhält. Bei Überschreiten des Schwellenwerts FREF gibt die Vergleichseinheit 38 ein
entsprechendes Signal an die Ansteuermittel 33 ab, um den
Elektromotor 32 zu verlangsamen bzw. zu stoppen oder sogar
in die Drehrichtung umzukehren.
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Wie
dargelegt ist der Schwellenwert FREF im vorliegenden
Fall im Zusammenhang mit Änderungen der Winkelgeschwindigkeit ω des
Elektromotors 32 (oder darauf bezogenen Größen)
variierbar, und zu diesem Zweck sind Mittel 40 zum Erfassen
der Winkelgeschwindigkeit ω des Elektromotors 32 (bzw. einer
damit korrelierten Messgröße) sowie ein damit verbundenes
Schwellenwertmodifikations-Modul 41 zum Anpassen des Schwellenwerts FREF vorgesehen.
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Zum
Erfassen der Winkelgeschwindigkeit ω des Elektromotors 32,
insbesondere in Verbindung mit der Erfassung der Position des Elektromotors 32, sind
in 4 nur ganz schematisch veranschaulichte, an sich übliche
Sensoren 42, 43, z. B. Hall-Sensoren, vorgesehen,
deren Ausgangssignale an eine Signalaufbereitungseinheit 44 gelegt
sind, um einerseits ein auf die Winkelgeschwindigkeit ω bezogenes Signal – vgl.
Leitung 45 sowie andererseits ein auf die Richtung von Änderungen
der Winkelgeschwindigkeit ω (Ansteigen oder Absinken) bezogenes
Signal, vgl. Leitung 46 in 4, an ein
Tiefpassfilter-Modul 47 anzulegen.
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Dieses
Tiefpassfilter-Modul 47 ist für eine asymmetrische
Tiefpass-Filterung des Winkelgeschwindigkeits-Signals ω eingerichtet,
wobei bei einer ansteigenden Winkelgeschwindigkeit ω eine schwache
Filterung und bei einem Sinken der Winkelgeschwindigkeit ω eine
starke Filterung erfolgt. Zur Vorgabe der erforderlichen Filterzeitkonstanten ist
beispielsweise eine Eingabeeinheit 48 vorgesehen. Denkbar
ist es dabei auch, im Fall eines Ansteigens der Winkelgeschwindigkeit ω,
etwa beim Anfahren des Elektromotors 32, überhaupt
keine Filterung durchzuführen, vielmehr eine Filterung
der Winkelgeschwindigkeit ω nur bei einem Absinken der
Winkelgeschwindigkeit ω vorzunehmen; vgl. auch den Ablauf
gemäß 3.
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Abhängig
vom Ausgangssignal ω des Tiefpassfilter-Moduls 47 steuert
dann das Schwellenwertmodifikations-Modul 41 die Schwellenwert-Vorgabeeinheit 39 entsprechend
an, um den grundsätzlich vorgegebenen Schwellenwert FREF je nach Winkelgeschwindigkeit ω nach
oben oder nach unten zu versetzen, d. h. zu erhöhen oder
abzusenken.
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Die
verschiedenen Komponenten der Schaltung gemäß 4 können
an sich als diskrete Bauelemente realisiert sein; selbstverständlich
ist es aber auch möglich und in der Regel zu bevorzugen,
zumindest einige dieser Komponenten oder Module in Form von Mikroprozessor-Software-Modulen
zu realisieren; dies betrifft insbesondere die Tiefpass-Filterung
des (Winkel-)Geschwindigkeits-Signals sowie auch die Verstellung
und Vorgabe des Schwellenwerts FREF. Insbesondere
ist es dabei auch denkbar, einen gemeinsamen Mikroprozessor oder
Mikrocomputer für diese verschiedenen Funktionen vorzusehen,
wobei weiters auch die Vorgabe der Filterzeitkonstante einmalig
erfolgen kann, so dass bei der praktischen Realisierung der Schaltung
die Eingabeeinheit 48 wegfallen kann und die Filterzeitkonstanten
in einem Speicherbereich 47' des Tiefpassfilter-Moduls 47 abgelegt
sind.
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Weiters
ist es auch denkbar, wenngleich in der Zeichnung nicht veranschaulicht,
eine Nachstellung des Schwellenwerts FREF abhängig
von Änderungen in der Versorgungsspannung des Verstellantriebs,
z. B. des Elektromotors 32 vorzusehen, wie dies an sich
bereits bekannt ist, wobei diese Möglichkeit mit strichlierter
Linie 49 als Verbindung zwischen dem Spannungs messkreis 36 und
der Schwellenwert-Modifikationseinheit 41 veranschaulicht
ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - FR 2663798
A [0031]
- - DE 102006059145 [0031]