DE102010011892A1 - Verstellsystem eines Kraftfahrzeuges - Google Patents

Verstellsystem eines Kraftfahrzeuges Download PDF

Info

Publication number
DE102010011892A1
DE102010011892A1 DE102010011892A DE102010011892A DE102010011892A1 DE 102010011892 A1 DE102010011892 A1 DE 102010011892A1 DE 102010011892 A DE102010011892 A DE 102010011892A DE 102010011892 A DE102010011892 A DE 102010011892A DE 102010011892 A1 DE102010011892 A1 DE 102010011892A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
voltage
drive
control unit
supply voltage
threshold
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE102010011892A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102010011892B4 (de
Inventor
Marco Semineth
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Original Assignee
Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Brose Fahrzeugteile SE and Co KG filed Critical Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Priority to DE102010011892.3A priority Critical patent/DE102010011892B4/de
Priority to CN201110070471.6A priority patent/CN102189966B/zh
Publication of DE102010011892A1 publication Critical patent/DE102010011892A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102010011892B4 publication Critical patent/DE102010011892B4/de
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05F—DEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION; CHECKS FOR WINGS; WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
    • E05F15/00—Power-operated mechanisms for wings
    • E05F15/60—Power-operated mechanisms for wings using electrical actuators
    • E05F15/603—Power-operated mechanisms for wings using electrical actuators using rotary electromotors
    • E05F15/665—Power-operated mechanisms for wings using electrical actuators using rotary electromotors for vertically-sliding wings
    • E05F15/689—Power-operated mechanisms for wings using electrical actuators using rotary electromotors for vertically-sliding wings specially adapted for vehicle windows
    • E05F15/695—Control circuits therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
    • H02P29/02—Providing protection against overload without automatic interruption of supply
    • H02P29/024—Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load
    • H02P29/0241—Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load the fault being an overvoltage
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES E05D AND E05F, RELATING TO CONSTRUCTION ELEMENTS, ELECTRIC CONTROL, POWER SUPPLY, POWER SIGNAL OR TRANSMISSION, USER INTERFACES, MOUNTING OR COUPLING, DETAILS, ACCESSORIES, AUXILIARY OPERATIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, APPLICATION THEREOF
    • E05Y2400/00—Electronic control; Electrical power; Power supply; Power or signal transmission; User interfaces
    • E05Y2400/10—Electronic control
    • E05Y2400/32—Position control, detection or monitoring
    • E05Y2400/334—Position control, detection or monitoring by using pulse generators
    • E05Y2400/336—Position control, detection or monitoring by using pulse generators of the angular type
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES E05D AND E05F, RELATING TO CONSTRUCTION ELEMENTS, ELECTRIC CONTROL, POWER SUPPLY, POWER SIGNAL OR TRANSMISSION, USER INTERFACES, MOUNTING OR COUPLING, DETAILS, ACCESSORIES, AUXILIARY OPERATIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, APPLICATION THEREOF
    • E05Y2400/00—Electronic control; Electrical power; Power supply; Power or signal transmission; User interfaces
    • E05Y2400/61—Power supply
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES E05D AND E05F, RELATING TO CONSTRUCTION ELEMENTS, ELECTRIC CONTROL, POWER SUPPLY, POWER SIGNAL OR TRANSMISSION, USER INTERFACES, MOUNTING OR COUPLING, DETAILS, ACCESSORIES, AUXILIARY OPERATIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, APPLICATION THEREOF
    • E05Y2800/00—Details, accessories and auxiliary operations not otherwise provided for
    • E05Y2800/40—Physical or chemical protection
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES E05D AND E05F, RELATING TO CONSTRUCTION ELEMENTS, ELECTRIC CONTROL, POWER SUPPLY, POWER SIGNAL OR TRANSMISSION, USER INTERFACES, MOUNTING OR COUPLING, DETAILS, ACCESSORIES, AUXILIARY OPERATIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, APPLICATION THEREOF
    • E05Y2800/00—Details, accessories and auxiliary operations not otherwise provided for
    • E05Y2800/73—Multiple functions
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES E05D AND E05F, RELATING TO CONSTRUCTION ELEMENTS, ELECTRIC CONTROL, POWER SUPPLY, POWER SIGNAL OR TRANSMISSION, USER INTERFACES, MOUNTING OR COUPLING, DETAILS, ACCESSORIES, AUXILIARY OPERATIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, APPLICATION THEREOF
    • E05Y2900/00—Application of doors, windows, wings or fittings thereof
    • E05Y2900/50—Application of doors, windows, wings or fittings thereof for vehicles
    • E05Y2900/53—Type of wing
    • E05Y2900/55—Windows

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Power-Operated Mechanisms For Wings (AREA)
  • Window Of Vehicle (AREA)
  • Control Of Direct Current Motors (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verstellsystem (1) eines Kraftfahrzeuges, mit einem über eine Versorgungsleitung (7) an eine Spannungsquelle (9) angeschlossenen Steuergerät (2) und mit einem diesem nachgeordneten Antriebsmotor (3). Dabei ist der der Versorgungsspannung (UV) des Steuergerätes (2) mindestens eine Spannungsschwelle (US) zugeordnet, wobei eine Abschaltung des Antriebmotors (3) erfolgt, wenn die Versorgungsspannung (UV) des Steuergerätes (2) kleiner oder gleich dem Spannungsschwellwert (US1) ist, und wobei der Spannungsschwellwert (US1) an eine betriebsbedingte Änderung der Versorgungsspannung (UV) des Steuergerätes (2) angepasst ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verstellsystem eines Kraftfahrzeuges, mit einem über eine Versorgungsleitung an eine Spannungsquelle angeschlossenen Steuergerät und mit einem diesem nachgeordneten Antriebsmotor.
  • Bei einem Verstellsystem eines Kraftfahrzeuges, insbesondere bei einem Fensterheber, wird die üblicherweise vorgefilterte Versorgungsspannung eines häufig auch als Türsteuergerät bezeichneten Steuergerätes mit mindestens einem Spannungsschwellwert, insbesondere mit zwei Spannungsschwellwerten, abgeglichen. Dabei ist durch die Spannungsschwellwerte ein Betriebsbereich vorgegeben, in dem eine Funktionalität des Steuergerätes und damit des Verstellsystems bereitgestellt ist, während bei einer außerhalb des Betriebsbereiches liegenden Versorgungsspannung eine Deaktivierung des Verstellsystems erfolgt.
  • Demnach wird bei einer Versorgungsspannung, die kleiner oder gleich einem unteren Spannungsschwellwert, beispielsweise kleiner 9 V (Unterspannung) ist, ein Anhalten des Antriebmotors durch das Steuergerät bewirkt. Analog könnte eine Motorabschaltung erfolgen, wenn die Versorgungsspannung des Steuergerätes einen oberen Spannungsschwellwert überschreitet, beispielsweise größer oder gleich 16 V ist. Dadurch soll beispielsweise eine unter- oder überspannungsbedingte Fehlansteuerung des Antriebmotors durch das Steuergerät verhindert werden.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein möglichst zuverlässig arbeitendes Verstellsystem für ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, bei dem insbesondere Fehlabschaltungen des Antriebs- bzw. Elektromotors zuverlässig vermieden sind.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen, Varianten und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Hierzu ist bei einem Verstellsystem eines Kraftfahrzeuges mit einem über eine Versorgungsleitung an die Spannungsquelle angeschlossenen Steuergerät und mit einem diesem nachgeordneten Antriebsmotor vorgesehen, zumindest einen Spannungsschwellwert an eine betriebsbedingte Änderung der Versorgungsspannung des Steuergerätes anzupassen und ein Abschaltung des Antriebsmotors nur dann vorzunehmen, wenn die Versorgungsspannung des Steuergerätes den jeweiligen angepassten Spannungsschwellwert erreicht bzw. über- oder unterschritten hat.
  • Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, dass die Arbeitszuverlässigkeit eines elektromotorisch betriebenen Verstellelementes eines Kraftfahrzeugs, beispielsweise einer Fensterhebersteuerung erhöht werden kann, indem ein sich betriebsbedingt ändernder Spannungsabfall entlang der Versorgungsleitung zwischen einer Spannungsquelle, insbesondere der Fahrzeugbatterie als primäre Spannungsquelle, und dem Steuergerät als Kriterium herangezogen wird, um beispielsweise eine unnötige Unterspannungsabschaltung zu vermeiden. Eine Überspannungsabschaltung könnte rechtzeitig, beispielsweise schon bei einer gemessenen Spannung von 14 V, erfolgen.
  • So befindet sich das Steuergerät üblicherweise praktisch in Reihenschaltung mit dem Antriebsmotor (Elektromotor) sowie in dessen unmittelbarer Nähe, während die Versorgungszuleitung von der Spannungsquelle (Fahrzeugbatterie) zum Steuergerät den Gegebenheiten des jeweiligen Fahrzeugs entsprechend eine gewisse Leitungslänge aufweist, die nach dem ohmschen Gesetz einen von null verschiedenen ohmschen Widerstand aufweist. Dieser Leitungswiderstand führt zwangsläufig zu einem Spannungsabfall der Versorgungsspannung am Steuergerät, wenn über die Versorgungsleitung ein Motorstrom fließt, der über das Steuergerät und dessen Verbindung über Steck- oder Klemmkontakte mit den Motorkontakten über den Motor und zurück zum entsprechenden Pol der Spannungsquelle (Minuspol der Batterie) fließt. Der Minuspol der Batterie und demnach auch der entsprechende Motorkontakt liegen üblicherweise an Masse, so dass der besagte Spannungsabfall am Eingang des Steuergerätes auftritt. Nun ändert sich aufgrund des ohmschen Gesetzes dieser Spannungsabfall in Abhängigkeit davon, wie hoch der tatsächliche Motorstrom ist, wobei dieser Spannungsabfall mit zunehmendem Motorstrom ansteigt.
  • Da das Steuergerät nur innerhalb eines bestimmten Spannungsbereiches der Versorgungsspannung zuverlässig arbeitet, beispielsweise zwischen 9 V und 16 V, und somit nur in diesem Spannungsbereich die notwendigen Funktionalitäten des Verstellsystems zur Verfügung stehen, können Unter- und Überspannungen am Steuergerät beispielsweise zu Fehlansteuerungen des Antriebsmotors führen. Deshalb wurden bisher feste, d. h. insbesondere unveränderliche untere Spannungsschwellen (9 V) und ggf. obere Spannungsschwelle (16 V) vorgegeben, bei deren Unter- bzw. Überschreiten der Motor gestoppt wurde.
  • Weitere Gründe für die Nutzung einer oberen Spannungsschwelle können der Schutz des Antriebsmotors oder der Elektronik vor einer Überspannung, beispielsweise einer Spannung größer 16 V, sowie ein Schutz der Fahrzeuginsassen vor einer überspannungsbedingt überhöhten Geschwindigkeit eines Fensters des Verstellsystems beim Verfahren sein. Eine untere Spannungsschwelle soll eine Antriebsansteuerung verhindern, wenn beispielsweise unterspannungsbedingt keine sichere Erkennung der Schaltzustände gegeben ist.
  • Nun kann der Fall auftreten, dass die Batteriespannung, die im Betriebsfall aufgrund des Leitungswiderstandes stets größer ist als die Versorgungsspannung am Steuergerät, zwar für einen normalen Betrieb des Steuergerätes noch ausreichend groß ist, jedoch aufgrund eines kurzzeitigen Lastanstiegs des Antriebsmotors mit der Folge eines entsprechenden Stromanstiegs des Motorstroms zu einem erhöhten Spannungsabfall führen, der entsprechend kurzzeitig die Versorgungsspannung am Steuergerät unterhalb der unteren Schwelle absinken lassen würde. Dies würde zur sofortigen Abschaltung des Antriebsmotors führen.
  • Der Erfindung liegt nun die Erkenntnis zugrunde, dass insbesondere kurzzeitige Unterschreitungen der unteren Schwelle für die fehlerfreie Funktion des Steuergerätes unkritisch sind. Daher wird erfindungsgemäß insbesondere die untere Spannungsschwelle flexibel ausgeführt und hierzu praktisch in Abhängigkeit vom Motorstrom als hierfür wesentlichem Betriebsparameter abgesenkt.
  • In vorteilhafter Ausgestaltung sind geeigneterweise sowohl ein erster unterer sowie ein zweiter oberer Spannungsschwellwert vorgesehen, die zweckmäßigerweise jeweils betriebsbedingt verändert und somit in Abhängigkeit von einer betriebsbedingten Änderung der Versorgungsspannung des Steuerteils angepasst werden. Der zweite (obere) Spannungsschwellwert kann auch ein fest vorgegebener (konstanter) Wert sein. Während der (erste) untere Spannungsschwellwert einen Unterspannungsbetrieb des Steuergerätes verhindert, soll der obere (zweite) Spannungsschwellwert das Steuergerät vor einer nachteiligen Überspannung schützen, die zu Schäden im Verstellsystem, insbesondere im Steuergerät führen könnte. Ferner wird eine überspannungsbedingte Fehlansteuerung des Antriebsmotors verhindert.
  • Zweckmäßigerweise ist auch eine Nutzung von mehreren unteren Spannungsschwellwerten und/oder mehreren oberen Spannungsschwellwerten möglich. Bei einer Unterschreitung bzw. Überschreitung würde eine Abschaltung des Antriebsmotors erfolgen, wobei die Spannungsschwellen beispielsweise abhängig von einer genutzten Ansteuerquelle unterschiedlich definiert sind.
  • In zweckmäßiger Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verstellsystems wird der erste Spannungsschwellwert aus der Differenz zwischen einem fest vorgegebenen Basisschwellwert und einem in Abhängigkeit vom Betriebsparameter, d. h. geeigneterweise vom Motorstrom ermittelten Anpassungswert gebildet. Der Motorstrom wird dabei vorzugsweise aus der erfassten oder ermittelten Motordrehzahl abgeleitet.
  • Zur Messung der Versorgungsspannung ist eine Vorrichtung unmittelbar an oder alternativ in dem Steuergerät angeordnet. Der Motorstrom wird dabei anhand einer erfassten Drehzahl des Antriebsmotors bestimmt. Die Drehzahlerfassung kann mit einem Hall-Sensor, der mit einem motorwellenfesten Ringmagneten zusammenwirkt, oder nach dem sogenannten Rippel-Counting-Verfahren erfolgen. Bei letzterem Verfahren werden infolge der Kommutierung eines Elektromotors auftretende Stromwelligkeiten (Rippel) des Motorstroms erfasst und aus der zeitabhängigen Anzahl der Stromrippel die Motordrehzahl abgeleitet. Eine Motorstrommessung kann jedoch Grundsätzlich auch auf andere Weise erfolgen, beispielsweise mittels eins sogenannten Shunt.
  • Die Betriebsparametersignale und insbesondere die Versorgungsspannung werden geeigneterweise gefiltert, um einer störsignalbedingten Fehlansteuerung des Antriebmotors vorzubeugen. Durch die Anordnung der Vorrichtung zur Messung der Versorgungsspannung am Steuergerät ist eine besonders kompakte Ausgestaltung des Verstellsystems gegeben.
  • Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
  • 1 ein schematisches Blockschaltbild eines Verstellsystems mit einem Steuergerät und mit einem Antriebsmotor, sowie mit Vorrichtungen zur Messung einer Versorgungsspannung und der Drehzahl des Antriebmotors,
  • 2 und 3 ein Diagramm mit einer Drehzahl-Drehmoment-Kennlinie bzw. ein Diagramm mit einer Strom-Drehmoment-Kennlinie des Antriebsmotors,
  • 4 in einem Strom-Spannung-Diagramm den Verlauf eines veränderbaren Spannungsschwellwertes in Abhängigkeit vom Motorstrom,
  • 5 ein Verlaufsdiagramm einer Versorgungsspannung und veränderlicher Spannungsschwellwerte sowie des Motorstroms und der Motordrehzahl beim Verfahren einer Fahrzeugscheibe in eine Schließposition, und
  • 6 ein Verlaufsdiagramm der Versorgungsspannung, der Batteriespannung und eines veränderlichen oberen Spannungsschwellwertes.
  • Einander entsprechende Teile und Größen sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
  • Die 1 zeigt ein Blockschaltbild eines Verstellsystems 1 mit einem Steuergerät 2 und mit einem mit Gleichstrom betriebenen Antriebsmotor 3. Mit dem Antriebsmotor 3 ist über ein strichpunktiert angedeutetes Getriebe 4 ein Fensterhebesystem mit einem beispielsweise seil- und schienengeführten Hebemechanismus 5 und einer Fahrzeugscheibe 6 gekoppelt. Das Steuergerät 2 ist über eine Versorgungsleitung 7, deren elektrischen Widerstand als ohm'scher Widerstand R veranschaulicht ist, mit einem Pluspol 8 einer Spannungsquelle 9 in Form einer Fahrzeugbatterie verbunden. Dabei sind die Versorgungsleitung 7 und das Steuergerät 2 sowie der diesem nachgeschaltete Antriebsmotor 3 in Reihe geschaltet. Der Antriebsmotor 2 ist mit dem an Masse liegenden Minuspol 10 der Spannungsquelle 9 verbunden, wodurch ein über die Versorgungsleitung 7 und das Steuergerät 2 sowie den Antriebsmotor 3 geschlossener Stromkreis gebildet ist, über den auch der betriebsbedingte Motorstrom IM fließt.
  • Beim Betrieb des Antriebmotors 3 bewirkt der lastanhängige Motorstrom IM einen Spannungsabfall UR über der Versorgungsleitung 7, der infolge der Beziehung U = R·IM in unmittelbarer Nähe des Steuergerätes 2 an einem pluspolsseitigen Geräteanschluss 11 eine entsprechend lastabhängig sich ändernde Versorgungsspannung UV des Steuergerätes 2 bewirkt. Eine Messvorrichtung 12 zur Ermittlung der Versorgungsspannung UV ist im Ausführungsbeispiel vereinfacht an den Geräteanschluss 11 angeschlossen. Dabei ermittelt die Messvorrichtung 12 die Spannung zwischen dem Geräteanschluss 11 am Steuergerät 2 und Masse bzw. dem Minuspol 10 und erzeugt ein die jeweils aktuelle Versorgungsspannung repräsentierendes Spannungssignal UV.
  • Ein Hall-Sensor 13 erfasst die Drehzahl n des Antriebsmotors 3, dessen Sensorsignal S über eine Signalleitung 14 dem Steuergerät 2 zugeführt ist. Über eine weitere Signalleitung 15 empfängt das Steuergerät 2 von der Messvorrichtung 12 das Spannungssignal UV. Das Steuergerät 2 analysiert das Sensorsignal S und das Spannungssignal UV und steuert den Antriebsmotor 3 entsprechend an.
  • Gemäß dem Ohmschen Gesetz wird der Spannungsabfall UR bei gleich bleibender Batteriespannung UB mit steigendem Motorstrom IM größer, wodurch die Versorgungsspannung UV kleiner wird und gegebenenfalls unter einen ersten Spannungsschwellwert US1 abfällt. Die Ansteuerung des Antriebmotors 3 erfolgt über das Steuergerät 3, wobei aus der Drehzahl n der Motorstrom IM hergeleitet und in Abhängigkeit vom dadurch bedingten Spannungsabfall UR über der Versorgungsleitung 7 der erste Spannungsschwellwert US1 angepasst wird.
  • In den 2 und 3 sind eine Drehzahl-Drehmoment-Kennlinie (Motorkennlinie) 17 bzw. eine Strom-Drehmoment-Kennlinie 18 dargestellt, die durch die Beziehungen n = a – b·M (1) bzw. I = c + d·M (2) beschrieben und für die Betriebsbedingung gültig sind. Dabei sind n die Drehzahl und M das Drehmoment des Antriebmotors 3 sowie IM der Motorstrom. Die Konstanten a bis d bilden die motorspezifischen Kennwerte des Antriebsmotors 3 ab.
  • Aus der Drehzahl-Drehmoment-Kennlinie 16 und der Beziehung (1) ist ersichtlich, dass das Drehmoment M des Antriebsmotors 3 mit steigender Drehzahl n kleiner wird, während aus der Strom-Drehmoment-Kennlinie 17 und der entsprechenden Beziehung (2) folgt, dass der Motorstrom IM mit steigender Drehzahl n größer wird.
  • Aus den Beziehungen (1) und (2) lässt sich die Drehzahlabhängigkeit des Motorstroms IM herleiten, wobei mit M = –n + a / b (3) und M = I – c / d (4) und somit I = c + a·d / b – d / bn (5) folgt: I = k1 – k2·n (6) mit k1 = c + a·d / b und k2 = d / b .
  • Diese Drehzahl-Strom-Beziehung (6) beschreibt das Verhältnis zwischen dem Motorstrom IM und der Drehzahl n des Antriebsmotors 3 für die Betriebsbedingung der Beziehungen (1), (2) bzw. der Kennlinien 16, 17. Somit wird ohne eine direkte Strommessung der Motorstrom IM, der maßgebend für den Spannungsabfall UR über der Versorgungsleitung 7 und die Versorgungsspannung UV ist, aus der Drehzahl n des Antriebsmotors 3 im Steuergerät 2 ermittelt. Aus der Drehzahl-Strom-Beziehung (6) ist ersichtlich, dass eine Verringerung der Drehzahl n mit einem Anstieg des Motorstroms IM einhergeht.
  • Die 4 zeigt eine Schwellwertkennlinie 18, die durch eine Spannungsschwellwert-Gleichung US1(IM) = U01 – m·IM (7) beschrieben ist. In der Spannungsschwellwert-Gleichung (7) ist U01 ein vorgegebener erster Basisschwellwert, beispielsweise 9 V, während der Term m·IM einen vom Motorstrom IM abhängigen Anpassungswert darstellt. Dabei ist m die Steigung des stromabhängigen Schwellwertverlaufs US1. Im Ergebnis ergibt sich somit aus der Differenz zwischen dem festen ersten Basisschwellwert U01 und dem Anpassungswert m·IM der variable erste Spannungsschwellwert US1. Das Steuergerät 2 nutzt die Spannungsschwellwert-Gleichung (7), um einen (ersten) Spannungsschwellwert US1 an den stromabhängigen Spannungsabfall UR über der Versorgungsleitung 7 anzupassen und den Antriebsmotor 3 entsprechend anzusteuern.
  • Die 5 zeigt in einem oberen Diagramm beispielhaft einen zeitlichen Verlauf der Batteriespannung UB und der Versorgungsspannung UV sowie des ersten Spannungsschwellwertes US1 und eines zweiten Spannungsschwellwertes US2 beim Verfahren des Fahrzeugfensters 6 in eine Schließposition PS (1). Zusätzlich ist der erste (statische) Basisschwellwert U01 des ersten Spannungsschwellwertes US1 gemäß der Beziehung (7) dargestellt. In einem mittleren und in einem unteren Diagramm sind der zughörige zeitliche Verlauf des Motorstroms IM bzw. der Drehzahl n dargestellt.
  • Verfährt die Fahrscheibe 6 in Richtung der Schließposition PS, so sind die Drehzahl n, der Strom IM, die Versorgungsspannung UV sowie der variable erste Spannungsschwellwert US1 nahezu konstant. Ein sich während eines Verstellweges 19 (1) erhöhender mechanischer Widerstand auf das Fahrzeugfenster 6, beispielsweise eine systembedingte Schwergängigkeit, bewirkt aufgrund des Kraftschlusses mit dem Antriebsmotor 3 einen Drehzahlabfall. Dabei steigt der Strom IM entsprechend an, während die Versorgungsspannung UV abfällt. Synchron mit dem Abfallen der Versorgungsspannung UV sinkt auch der variable erste Spannungsschwellwert US1 um einen entsprechenden Anpassungswert m·IM. Zu einem Zeitpunkt t1 endet diese Verstellfahrt, wenn das Fahrzeugfenster 6 in der Schließposition PS in eine Schließdichtung des Kraftfahrzeugs einfährt, wobei der mechanische Widerstand auf das Fensterhebesystem 5 ansteigt. Dies bewirkt einen vergleichsweise hohen Drehzahlabfall, der mit einem Anstieg des Motorstroms IM und einem Abfall der Versorgungsspannung UV einhergeht.
  • Der erste Spannungsschwellwert US1, der gemäß der Spannungsschwellwert-Gleichung (7) im Steuergerät 2 über den drehzahlabhängigen Stromverlauf IM(n) bestimmt wird, fällt dabei in invers linearem Verhältnis zum Strom IM ab. Zu einem Zeitpunkt t2 ist die Versorgungsspannung UV gleich dem statischen Basisschwellwert U01. Dabei würde das Steuergerät 2 ohne Gegenmaßnahmen eine Unterspannung erkennen und den Antriebsmotor 3 anhalten. Daher müsste zum Zeitpunkt t2 der Basisschwellwert U01 übersteuert werden, um ein Weiterverfahren des Fahrzeugfensters 6 in die Schließposition PS zu gewährleisten. Durch die Anpassung des variablen ersten Spannungsschwellwertes US1 wird der Antriebsmotor 3 nicht nur weiter verfahren, sondern es ist zudem eine zuverlässige Unterspannungserkennung bis zum Erreichen der Schließposition PS zum Zeitpunkt t3 gewährleistet.
  • Analog ist auch der zweite (obere) Spannungsschwellwert US2 gemäß der Spannungsschwellwert-Gleichung (7) mit US2(IM) = U02 – m·IM in Abhängigkeit vom Motorstrom IM variabel, um eine flexible Überspannungserkennung zu ermöglichen. Dabei ist der zweite Basisschwellwert U02 beispielsweise 16 V.
  • Die 6 zeigt in einer vereinfachten Diagrammdarstellung den Verlauf des oberen Spannungsschwellwertes US2 und der Versorgungsspannung UV. Bedingt durch einen Anstieg der Batteriespannung UB steigt die Versorgungsspannung UV während des Betriebs des Antriebmotors 3 an. Dabei überschreitet die Versorgungspannung UV zu einem Zeitpunkt t4 den zweiten (oberen) Spannungsschwellwert US2 mit der Folge, dass der Antriebsmotor abgeschaltet wird. Durch die Anpassung des zweiten Spannungsschwellwertes US2 gemäß der Spannungsschwellwert-Gleichung (7) mit US2(IM) = U02 – m·IM erfolgt die Abschaltung des Antriebmotors 3 rechtzeitig und bevor der zweite Basisschwellwert U02 von der Versorgungsspannung UV überschritten wird. Ohne die Anpassung des zweiten Spannungsschwellwertes U02 würde eine Abschaltung des Antriebsmotors 3 erst zu einem Zeitpunkt t5 erfolgen, was beispielsweise zu Schäden an dem Steuergerät führen kann.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Verstellsystem
    2
    Steuergerät
    3
    Antriebsmotor
    4
    Getriebe
    5
    Hebemechanismus
    6
    Fahrzeugscheibe
    7
    Versorgungsleitung
    8
    Pluspol
    9
    Spannungsquelle
    10
    Minuspol
    11
    Geräteanschluss
    12
    Messvorrichtung
    13
    Hall-Sensor
    14
    Signalleitung
    15
    Signalleitung
    16
    Drehzahl-Drehmoment-Kennlinie
    17
    Strom-Drehmoment-Kennlinie
    18
    Schwellwertkennlinie
    19
    Stellweg
    t1-5
    Zeitpunkt
    IM
    Motorstrom
    n
    Drehzahl
    PS
    Schließposition
    R
    elektrischer Widerstand
    S
    Sensorsignal
    U01
    erster Basisschwellwert
    U02
    zweiter Basisschwellwert
    UB
    Batteriespannung
    UR
    Spannungsabfall
    US1
    erster Spannungsschwellwert
    US2
    zweiter Spannungsschwellwert
    UV
    Versorgungsspannung

Claims (6)

  1. Verstellsystem (1) eines Kraftfahrzeuges, mit einem über eine Versorgungsleitung (7) an eine Spannungsquelle (9) angeschlossenen Steuergerät (2) und mit einem diesem nachgeordneten Antriebsmotor (3), – wobei der Versorgungsspannung (UV) des Steuergerätes (2) mindestens ein Spannungsschwellwert (US1) zugeordnet ist, – wobei eine Abschaltung des Antriebmotors (3) erfolgt, wenn die Versorgungsspannung (UV) des Steuergerätes (2) kleiner oder gleich dem ersten Spannungsschwellwert (US1) ist, und – wobei der Spannungsschwellwert (US1) an eine betriebsbedingte Änderung der Versorgungsspannung (UV) des Steuergerätes (2) angepasst ist.
  2. Antriebssteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abschaltung des Antriebmotors (3) erfolgt, wenn die Versorgungsspannung (UV) des Steuergerätes (2) größer oder gleich einem zweiten Spannungsschwellwert (US2) ist.
  3. Antriebssteuerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Spannungsschwellwert (US2) an eine betriebsbedingte Änderung der Versorgungsspannung (UV) des Steuergerätes (2) angepasst ist.
  4. Antriebssteuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erster Spannungsschwellwert (US1) und/oder der zweite Spannungsschwellwert (US2) durch die Differenz zwischen einem Basisschwellwert (U01, U02) und einem Anpassungswert (m·IM) gebildet ist, der in Abhängigkeit von einem die betriebsbedingte Änderung repräsentierenden Betriebsparameter, insbesondere vom Motorstrom (IM), ermittelt ist.
  5. Antriebssteuerung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Betriebsparameter aus einer Motordrehzahl (n) abgeleitet ist.
  6. Antriebssteuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (12) zur Messung der Versorgungspannung (UV) am Steuergerät (2).
DE102010011892.3A 2010-03-18 2010-03-18 Verstellsystem eines Kraftfahrzeuges Expired - Fee Related DE102010011892B4 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010011892.3A DE102010011892B4 (de) 2010-03-18 2010-03-18 Verstellsystem eines Kraftfahrzeuges
CN201110070471.6A CN102189966B (zh) 2010-03-18 2011-03-18 机动车的调节系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010011892.3A DE102010011892B4 (de) 2010-03-18 2010-03-18 Verstellsystem eines Kraftfahrzeuges

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102010011892A1 true DE102010011892A1 (de) 2011-09-22
DE102010011892B4 DE102010011892B4 (de) 2019-05-29

Family

ID=44585306

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102010011892.3A Expired - Fee Related DE102010011892B4 (de) 2010-03-18 2010-03-18 Verstellsystem eines Kraftfahrzeuges

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN102189966B (de)
DE (1) DE102010011892B4 (de)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102611077B (zh) * 2012-03-09 2015-06-24 北京经纬恒润科技有限公司 一种车门窗电机堵转保护方法及系统
CN106205065A (zh) * 2016-09-13 2016-12-07 武汉百络优物联科技有限公司 开关量报警器

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10331239A1 (de) 2003-07-10 2005-02-03 Robert Bosch Gmbh Überwachungselektronik für einen Elektromotor und Verfahren zur Überwachung eines Elektromotors
DE102004060211A1 (de) 2004-12-14 2006-07-06 Infineon Technologies Ag Integrierte Schaltung mit einem Unterspannungsdetektor
JP4333646B2 (ja) * 2005-07-06 2009-09-16 トヨタ自動車株式会社 電動パワーステアリング装置
DE102007040906B4 (de) * 2007-08-30 2020-08-20 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren, Bordnetz und Programmgesteuerte Fahrsituations- Erfassungseinrichtung zur vorausschauenden Erhöhung der Bordnetzspannung
CN201286011Y (zh) * 2008-10-10 2009-08-05 珠海派诺电子有限公司 一种低压电动机保护控制器

Also Published As

Publication number Publication date
CN102189966B (zh) 2014-11-12
CN102189966A (zh) 2011-09-21
DE102010011892B4 (de) 2019-05-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102012108912B4 (de) Diagnose von Überstrombedingungen in Steuerungen bipolarer Motoren
DE112016001924B4 (de) Treibervorrichtung
EP0861514B1 (de) Anordnung zur erkennung von einklemmsituationen bei elektrischen antrieben
EP0865137A1 (de) Verfahren zur Steuerung des Schliessvorgangs von Schliessvorrichtungen mit mindestens einem elektromotorisch bewegten Teil
WO2010124927A2 (de) Verfahren und vorrichtung zum erkennen einer einklemmsituation
DE102005000753A1 (de) Steuerungsvorrichtung einer Verstelleinrichtung eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugfensterhebers
DE10011982B4 (de) Verfahren zur Überwachung und Beeinflussung eines Elektromotors
DE4201019C2 (de) Vorrichtung zum Vermeiden von Unfällen beim Annähern einer durch einen Antrieb beweglichen Tafel an eine Schließkante
EP0890211B1 (de) Anschlags- und blockiererkennung bei einem elektromotor
DE102010011892B4 (de) Verstellsystem eines Kraftfahrzeuges
EP0556191B2 (de) Schaltungsanordnung zur steuerung eines stellmotors
DE3727498C2 (de)
EP0890217B1 (de) Anschlags- und blockiererkennung bei einem schrittmotor
DE102016205325A1 (de) Stellvorrichtung für ein verstellbares Fahrzeugteil und Verfahren zum Betrieb einer solchen
DE102011057002A1 (de) Vorrichtung zur Betriebszustandsüberwachung einer Verpolschutzvorrichtung, Verfahren zum Betreiben einer Verpolschutzvorrichtung sowie Verwendung einer solchen Vorrichtung zur Betriebszustandsüberwachung
DE112018003803T5 (de) Anomaliediagnosevorrichtung für treiberschaltkreis
WO2009000576A2 (de) Verfahren und vorrichtung zur drehrichtungserkennung einer antriebseinheit
EP3669145A1 (de) Steuergerät mit schaltung und verfahren zum kurzschlussschutz von masseleitungen und sensoren
WO2006086957A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum schliessen einer einklemmüberwachten fahrzeugöffnung
DE10151840A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Verstellen eines Teils
EP1771929A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur erkennung von einklemmsituationen bei verstellantrieben in kraftfahrzeugen
EP1745337A1 (de) Verfahren und schaltungsanordnung zur elektrischen steuerung und/oder regelung der bewegung eines elektrisch betriebenen aggregats
EP1848605A1 (de) Dachsystem mit verstellbarem verschlusselement für fahrzeuge
WO2010118978A2 (de) Verfahren zum betrieb einer steuerschaltung, insbesondere zur anwendung in einem kraftfahrzeug
WO2017198421A1 (de) VERFAHREN ZUM BETREIBEN EINER SCHLIEßVORRICHTUNG SOWIE EINE SCHLIEßVORRICHTUNG

Legal Events

Date Code Title Description
R016 Response to examination communication
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: BROSE FAHRZEUGTEILE SE & CO. KOMMANDITGESELLSC, DE

Free format text: FORMER OWNER: BROSE FAHRZEUGTEILE GMBH & CO. KOMMANDITGESELLSCHAFT, HALLSTADT, 96103 HALLSTADT, DE

Owner name: BROSE FAHRZEUGTEILE GMBH & CO. KOMMANDITGESELL, DE

Free format text: FORMER OWNER: BROSE FAHRZEUGTEILE GMBH & CO. KOMMANDITGESELLSCHAFT, HALLSTADT, 96103 HALLSTADT, DE

R082 Change of representative

Representative=s name: FDST PATENTANWAELTE FREIER DOERR STAMMLER TSCH, DE

R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: BROSE FAHRZEUGTEILE SE & CO. KOMMANDITGESELLSC, DE

Free format text: FORMER OWNER: BROSE FAHRZEUGTEILE GMBH & CO. KOMMANDITGESELLSCHAFT, BAMBERG, 96052 BAMBERG, DE

R082 Change of representative

Representative=s name: FDST PATENTANWAELTE FREIER DOERR STAMMLER TSCH, DE

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee