DE102012017273A1 - Method for controlling the closing operation of closing devices with an electromotively driven moving element - Google Patents

Method for controlling the closing operation of closing devices with an electromotively driven moving element Download PDF

Info

Publication number
DE102012017273A1
DE102012017273A1 DE201210017273 DE102012017273A DE102012017273A1 DE 102012017273 A1 DE102012017273 A1 DE 102012017273A1 DE 201210017273 DE201210017273 DE 201210017273 DE 102012017273 A DE102012017273 A DE 102012017273A DE 102012017273 A1 DE102012017273 A1 DE 102012017273A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
electric motor
motor
characteristic
measured variable
moving element
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.)
Pending
Application number
DE201210017273
Other languages
German (de)
Inventor
Stefan Otte
André Schröder
Matthias Steinbach
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.)
Kostal Automobil Elektrik GmbH and Co KG
Original Assignee
Leopold Kostal GmbH 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 Leopold Kostal GmbH and Co KG filed Critical Leopold Kostal GmbH and Co KG
Priority to DE201210017273 priority Critical patent/DE102012017273A1/en
Priority to PCT/EP2013/067881 priority patent/WO2014033205A1/en
Publication of DE102012017273A1 publication Critical patent/DE102012017273A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E05LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05FDEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION; CHECKS FOR WINGS; WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
    • E05F15/00Power-operated mechanisms for wings
    • E05F15/40Safety devices, e.g. detection of obstructions or end positions
    • E05F15/41Detection by monitoring transmitted force or torque; Safety couplings with activation dependent upon torque or force, e.g. slip couplings
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E05LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05YINDEXING 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
    • E05Y2400/00Electronic control; Electrical power; Power supply; Power or signal transmission; User interfaces
    • E05Y2400/10Electronic control
    • E05Y2400/30Electronic control of motors
    • E05Y2400/31Force or torque control
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E05LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05YINDEXING 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
    • E05Y2400/00Electronic control; Electrical power; Power supply; Power or signal transmission; User interfaces
    • E05Y2400/10Electronic control
    • E05Y2400/52Safety arrangements associated with the wing motor
    • E05Y2400/53Wing impact prevention or reduction
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E05LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05YINDEXING 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
    • E05Y2400/00Electronic control; Electrical power; Power supply; Power or signal transmission; User interfaces
    • E05Y2400/10Electronic control
    • E05Y2400/52Safety arrangements associated with the wing motor
    • E05Y2400/53Wing impact prevention or reduction
    • E05Y2400/54Obstruction or resistance detection
    • E05Y2400/55Obstruction or resistance detection by using load sensors
    • E05Y2400/554Obstruction or resistance detection by using load sensors sensing motor load
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E05LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05YINDEXING 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
    • E05Y2800/00Details, accessories and auxiliary operations not otherwise provided for
    • E05Y2800/73Multiple functions
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E05LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05YINDEXING 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
    • E05Y2900/00Application of doors, windows, wings or fittings thereof
    • E05Y2900/50Application of doors, windows, wings or fittings thereof for vehicles
    • E05Y2900/53Type of wing
    • E05Y2900/55Windows

Landscapes

  • Power-Operated Mechanisms For Wings (AREA)

Abstract

Ein Verfahren zur Steuerung des Schließvorgangs von Schließvorrichtungen mit einem elektromotorisch angetriebenen, bewegten Element wobei zur Gewährleistung eines Einklemmschutzes eine Erkennung einer potentiellen Hindernissituation des bewegten Elementes durch Auswerten einer für die Belastung des Elektromotors charakteristischen, als Messgröße fungierenden Motorkenngröße des Elektromotors vorgesehen ist, ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass beim Vorliegen einer potentiellen Hindernissituation eine Begrenzung der durch das bewegte Element maximal ausgeübten Kraft durch eine Reduzierung des durch den Elektromotor maximal aufzubringenden Moments erfolgt.According to the invention, a method for controlling the closing process of closing devices with a moving element driven by an electric motor is provided, in order to ensure anti-trap protection, a detection of a potential obstacle situation of the moving element is provided by evaluating a motor parameter of the electric motor that is characteristic of the load on the electric motor and that functions as a measured variable characterized in that, when there is a potential obstacle situation, the maximum force exerted by the moving element is limited by reducing the maximum torque to be applied by the electric motor.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung des Schließvorgangs von Schließvorrichtungen mit einem elektromotorisch angetriebenen, bewegten Element wobei zur Gewährleistung eines Einklemmschutzes eine Erkennung einer potentiellen Hindernissituation des bewegten Elementes durch Auswerten einer für die Belastung des Elektromotors charakteristischen, als Messgröße fungierenden Motorkenngröße des Elektromotors vorgesehen ist.The invention relates to a method for controlling the closing operation of closing devices with an electromotively driven, moving element being provided to ensure anti-pinch detection of a potential obstacle situation of the moving element by evaluating a characteristic of the load of the electric motor, acting as a measured variable motor of the electric motor.

Zum Betrieb eines elektromotorisch angetriebenen Elementes werden Verfahren eingesetzt, mit denen Hindernissituationen, beispielsweise Einklemmfälle, detektierbar sind. Derartige Verfahren werden beispielsweise zum Betrieb eines Fensterhebermotors zum Schließen einer Fensterscheibe eines Kraftfahrzeuges eingesetzt. Mit dem Verfahren soll sichergestellt werden, dass beim Schließen der Fensterscheibe keine Gegenstände, insbesondere keine Körperteile von Personen, in dem sich schließenden Scheibenspalt eingeklemmt werden. Für die bei solchen, als Einklemmfälle bezeichneten Ereignissen auftretenden Einklemmkräfte, gibt es länderspezifische, gesetzliche Vorschriften, die die jeweils maximal zulässigen Kraftwerte spezifizieren.To operate an element driven by an electric motor, methods are used with which obstacle situations, for example trapping cases, can be detected. Such methods are used, for example, for operating a window regulator motor for closing a window pane of a motor vehicle. The method should ensure that when closing the window pane no objects, in particular no body parts of persons are trapped in the closing disc gap. For the trapping forces occurring in such events, which are referred to as trapping cases, there are country-specific, statutory regulations which specify the respective maximum permissible force values.

Als für die Belastung des Elektromotors charakteristische, als Messgröße fungierende Motorkenngröße wird dabei z. B. der direkt etwa über einen Messwiderstand (Shunt) zu messende Motorstrom oder die Motordrehzahl benutzt. Letztere wird in aller Regel durch Anordnen eines in Umfangsrichtung mehrpolig ausgebildeten Magneten auf der Ankerwelle des Antriebsmotors bereitgestellt, indem die jeweilige Polarität mit einem ortsfesten Hall-Sensor bzw. mit einer ortsfesten Hall-Sensoranordnung erfasst wird. Über die zeitliche Länge einer erfassten Polarität, die einem bestimmten Drehwinkelbetrag der Motordrehbewegung bzw. einem bestimmten Motorweg entspricht, ist die Drehgeschwindigkeit ermittelbar. Bei einem Einklemmfall erhöht sich der Motorstrom bzw. es verringert sich die Motordrehzahl, da der Motor durch das Hindernis abgebremst wird.As characteristic of the load of the electric motor, acting as a measure engine characteristic is z. B. the directly about a measuring resistor (shunt) to be measured motor current or the engine speed. The latter is usually provided by arranging a multi-pole magnet in the circumferential direction on the armature shaft of the drive motor by detecting the respective polarity with a stationary Hall sensor or with a stationary Hall sensor arrangement. The rotational speed can be determined via the time length of a detected polarity, which corresponds to a specific rotational angle amount of the motor rotational movement or a specific motor travel. In the event of a pinch, the motor current increases or the motor speed decreases, because the motor is braked by the obstacle.

Zur Detektion einer solchen potentiellen Hindernissituation bzw. eines solchen möglichen Einklemmfalles kann im einfachsten Fall etwa die Drehzahl oder der Strom des Motors mit einem vordefinierten Schwellwert verglichen werden. Die Größe des Schwellwertes ist dabei so konzipiert, dass bei einer Schließbewegung der Scheibe unter Normalbedingungen der Schwellwert nicht unter- bzw. überschritten wird. Wird der Schwellwert, beispielsweise derjenige für den Motorstrom, überschritten, deutet dies auf einen möglichen Einklemmfall hin. Zur Verifikation, dass bei Überschreiten des Schwellwertes mit größerer Wahrscheinlichkeit ein Einklemmfall tatsächlich gegeben ist, werden einige nachfolgende Messwerte des Motorstroms ebenfalls ausgewertet. Überschreiten diese ebenfalls den Schwellwert, wird auf das tatsächliche Vorliegen eines Einklemmfalles geschlossen und der Motor zum Reversieren und damit zum Absenken der Scheibe umgeschaltet.For the detection of such a potential obstacle situation or such a possible Einklemmfalles about the speed or the current of the motor can be compared with a predefined threshold in the simplest case. The size of the threshold is designed so that when a closing movement of the disc under normal conditions, the threshold is not exceeded or exceeded. If the threshold value, for example that for the motor current, exceeded, this indicates a possible Einklemmfall. In order to verify that a jamming case is more likely to be present when the threshold value is exceeded, some subsequent measured values of the motor current are also evaluated. If these also exceed the threshold value, the actual presence of a trapping case is concluded and the motor is switched to reversing and thus lowering the disc.

Ein besonderes Problem beim Einsatz solcher Verfahren ergibt sich insbesondere bei sogenannten harten Einklemmfällen, bei denen bedingt durch eine geringe Nachgiebigkeit des eingeklemmten Objekts auf einem relativ kurzen Weg bereits ein deutlicher Kraftanstieg erfolgt, so dass nur eine sehr geringe Reaktionszeit für das Ansprechen des Einklemmschutzes zur Verfügung steht. Um auch in solchen Fällen einen sicheren Betrieb der Schließvorrichtung zu gewährleisten, muss der Schwellwert für die Auslösung des Einklemmschutzes, d. h. also für das Umschalten des Motors zum Reversieren und damit zum Absenken der Scheibe, vergleichsweise gering gewählt werden. Dies hat jedoch andererseits zur Folge, dass ein solches System sehr anfällig für sogenannte Fehlauslösungen ist. Damit bezeichnet man die Fälle, in denen insbesondere aufgrund äußerer Einflüsse wie z. B. einer Schwergängigkeit des angetriebenen, bewegten Elements an einer Stelle seines Verstellweges oder etwa beim Auftreten einer Kraftspitze beim Durchfahren eines Schlagloches ein kurzzeitiges Überschreiten des Schwellwertes und infolge dessen ein unnötiges Ansprechen des Einklemmschutzes erfolgt. Das Reversieren des Motors und damit das Absenken der Scheibe während des Hochlaufbetriebs wird vom Benutzer als eindeutige Fehlfunktion wahrgenommen und muss daher möglichst vermieden werden.A particular problem with the use of such methods results in particular in so-called hard Einklemmfällen in which due to a low compliance of the trapped object on a relatively short path already a significant increase in force takes place, so that only a very short reaction time for the response of the anti-trap available stands. In order to ensure safe operation of the locking device in such cases, the threshold for the initiation of the anti-trap protection, d. H. So for the switching of the engine to reverse and thus to lower the disc to be chosen comparatively low. On the other hand, this has the consequence that such a system is very susceptible to so-called false triggering. This refers to the cases in which, in particular due to external influences such. B. a stiffness of the driven, moving element at one point of its adjustment or about the occurrence of a force peak when driving through a pothole a short-term overshoot of the threshold and as a result an unnecessary response of the anti-trap occurs. The reversing of the motor and thus the lowering of the disc during startup operation is perceived by the user as a clear malfunction and must therefore be avoided as far as possible.

Das erfindungsgemäße Verfahren vermag im Gegensatz zu dem beschriebenen Stand der Technik einerseits absolut sicher zu stellen, dass die geforderten Kraftgrenzwerte für einen Einklemmfall eingehalten werden, andererseits bietet es jedoch zudem eine außerordentliche Robustheit gegenüber den beschriebenen Fehlfunktionen.In contrast to the described prior art, the method according to the invention can on the one hand make absolutely sure that the required force limit values for a trapping case are met, but on the other hand it also offers an extraordinary robustness against the described malfunctions.

Dies gelingt bei dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch, dass beim Vorliegen einer potentiellen Hindernissituation eine Begrenzung der durch das bewegte Element maximal ausgeübten Kraft durch eine Reduzierung des durch den Elektromotor maximal aufzubringenden Moments erfolgt.In the case of the method according to the invention, this is achieved by limiting the maximum force exerted by the moving element when there is a potential obstacle situation by reducing the maximum torque to be applied by the electric motor.

Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich gegenüber den bisher bekannten also insbesondere durch die Art der Reaktion auf einen möglichen Einklemmfall aus. Anders als das bisher bei einem vermeintlich erkannten Einklemmfall erfolgende, sofortige Reversieren des Motors, wird nämlich die stattdessen in einer Reduzierung des durch diesen aufzubringenden Moments bestehende Reaktion des Systems in einem Fall, in dem tatsächlich kein Einklemmfall vorliegt, weit weniger als Fehlfunktion wahrgenommen, da sie sich für den Benutzer lediglich als Verlangsamung der zunächst jedoch in unveränderter Richtung fortgesetzten Bewegung äußert. Dadurch ist es jedoch möglich, diese Maßnahme bereits bei einem durchaus niedrigeren Schwellwert vorzunehmen und damit die Funktion im Einklemmfall sogar sicherer zu machen.The inventive method is characterized over the previously known so in particular by the nature of the reaction to a possible Einklemmfall. In contrast to the instant reversing of the engine, which has hitherto taken place in the case of a supposedly detected trapping event, the reaction of the system instead of a reduction in the torque to be applied by the system will actually take place in a case in which There is no trapping, far less perceived as a malfunction, as it expresses itself to the user only as a slowdown of the first, however, continued in the same direction movement. However, this makes it possible to carry out this measure already at a very lower threshold and thus to make the function even more secure in the event of pinching.

Grundsätzlich ist es möglich, das Moment und die kinetische Energie des Motors eines Verstellsystems permanent zu begrenzen, um zu verhindern, dass das Verstellsystem unzulässig hohe Kräfte auf eingeklemmte Körper ausüben kann. Es zeigt sich jedoch, dass die hierfür typischerweise erforderliche Begrenzung des Moments auf ein so niedriges Niveau erfolgen muss, dass ein Verfahren des Systems entweder gar nicht mehr, oder aber nur inakzeptabel langsam möglich ist. Um dies zu vermeiden, wird im Rahmen der Erfindung also nur unter bestimmten Voraussetzungen, nämlich dem zumindest wahrscheinlichen Vorliegen eines Einklemmfalls, auf eine Begrenzung des Motormoments und damit einhergehend der Begrenzung der kinetischen Energie zurückgegriffen.In principle, it is possible to permanently limit the torque and the kinetic energy of the motor of an adjustment system in order to prevent the adjustment system from exerting unduly high forces on jammed bodies. It turns out, however, that the limitation of the torque which is typically required for this purpose must be brought to such a low level that it is no longer possible for the system to be operated at all or only unacceptably slowly. In order to avoid this, within the scope of the invention, it is only in certain circumstances, namely the at least probable presence of a trapping case, that recourse is made to a limitation of the engine torque and, concomitantly, the limitation of the kinetic energy.

Die resultierende Einklemmkraft des blockierten Motors setzt sich aus zwei Komponenten zusammen, nämlich einerseits dem Motormoment und andererseits der umgewandelten kinetischen Energie des Systems durch Abbremsung durch das Hindernis. Durch Begrenzung des Motormoments bereits vor Erreichen des vollständig blockierten Zustands kann ein Teil der kinetischen Energie bereits durch die Verschiebekraft abgebaut und damit der Anteil der kinetischen Energie auf die resultierende Einklemmkraft begrenzt werden.The resulting pinching force of the stalled engine is made up of two components, namely the engine torque on the one hand, and the kinetic energy of the system on the other, which is decelerated by the obstacle. By limiting the engine torque even before reaching the completely blocked state, part of the kinetic energy can already be reduced by the displacement force and thus the proportion of kinetic energy can be limited to the resulting pinching force.

Die Verfahren zur Erkennung des Vorliegens einer potentiellen Hindernissituation entsprechen den auch bisher schon verwendeten also etwa durch Vergleichen der Drehzahl oder des Stroms des Motors mit vordefinierten Schwellwerten.The methods for detecting the presence of a potential obstacle situation also correspond to those already used so far, for example by comparing the speed or the current of the motor with predefined threshold values.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es deshalb vorgesehen, dass die als Messgröße fungierende Motorkenngröße des Elektromotors die Motordrehzahl ist, während in einer alternativen, ebenfalls vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens die als Messgröße fungierende Motorkenngröße des Elektromotors der Motorstrom ist.In an advantageous embodiment of the method according to the invention, it is therefore provided that the engine characteristic variable of the electric motor acting as the measured variable is the engine speed, while in an alternative, likewise advantageous embodiment of the method according to the invention, the engine characteristic of the electric motor acting as the measured variable is the motor current.

Das Auswerten der für die Belastung des Elektromotors charakteristischen, als Messgröße fungierenden Motorkenngröße des Elektromotors erfolgt dabei vorteilhaft durch fortlaufenden Vergleich der Messgröße entweder mit einem festgelegten Schwellwert, welcher für die gesamte Verstellung gilt, oder mit jeweils der aktuellen Verstellposition zugeordneten Schwellwerten einer verstellwegabhängigen Schwellwertkurve. Diese verstellwegabhängige Schwellwertkurve kann dabei etwa durch vorhergehende Messungen der Messgröße bei ungestörten Verstellungen und Beaufschlagung der dabei ermittelten Werte mit einem Offsetwert erzeugt werden.The evaluation of the engine characteristic variable of the electric motor which is characteristic of the load on the electric motor and takes place as a measured variable is advantageously carried out by continuous comparison of the measured variable either with a defined threshold value, which applies to the entire adjustment, or with threshold values of an adjustment-dependent threshold value curve respectively associated with the current adjustment position. This adjustment-dependent threshold value curve can be generated with an offset value, for example, by preceding measurements of the measured variable with undisturbed adjustments and subjecting the determined values to this.

Nachfolgend ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die einzige Figur beschrieben, die typische Verläufe der durch den Antriebsmotor aufgebrachten Kraft F als Funktion der Drehzahl n des Antriebsmotors bei unterschiedlichen Betriebszuständen zeigt.The invention is described below with reference to an exemplary embodiment with reference to the single figure, which shows typical courses of the force F applied by the drive motor as a function of the speed n of the drive motor under different operating conditions.

Im Verlaufe einer ungestörten Verstellung des elektromotorisch angetriebenen, bewegten Elements, das im Folgenden ohne Beschränkung der Allgemeinheit als Fensterscheibe bezeichnet wird, erfolgt diese im stationären Zustand drehzahlgeregelt mit einer Solldrehzahl nSoll des Antriebsmotors. Gemessen wird die Drehzahl n des Motors beispielsweise durch einen in Umfangsrichtung mehrpolig ausgebildeten, auf der Ankerwelle des Antriebsmotors angebrachten Magneten, der ein seiner jeweiligen Polarität entsprechendes Signal an einem demgegenüber ortsfesten Hall-Sensor hervorruft. Bei jedem durch den Hall-Sensor erfassten Wechsel der Polarität wird die zeitliche Länge der zuvor erfassten Polarität bestimmt, und daraus über den der Polarität entsprechenden Drehwinkelbetrag die aktuelle Drehzahl n ermittelt. Die Regelung der Drehzahl kann durch eine pulsweitenmodulierte Ansteuerung des Motors mit seiner Betriebsspannung erfolgen. Der mittlere Strom wird dabei durch das Takt-Pausen-Verhältnis der Ansteuerung bestimmt, das so gewählt wird, dass die Drehzahl n des Motors der Solldrehzahl nSoll entspricht. In dem dargestellten Diagramm ist der stationäre Zustand der im Wesentlichen ungestörten Verstellung durch den Doppelpfeil 1.1 repräsentiert, der den Betrieb des Motors bei seiner Solldrehzahl nSoll mit variabler Bestromung widerspiegelt.In the course of an undisturbed adjustment of the electromotively driven, moving element, which is referred to below without limitation of the generality as a window pane, this is speed-controlled in the stationary state with a target speed n target of the drive motor. The rotational speed n of the motor is measured, for example, by means of a magnet which is multi-pole in the circumferential direction and is mounted on the armature shaft of the drive motor and which generates a signal corresponding to its respective polarity at a Hall sensor which is stationary in comparison thereto. Each time the polarity is detected by the Hall sensor, the temporal length of the previously detected polarity is determined, and from this, the actual rotational speed n is determined via the angle of rotation corresponding to the polarity. The control of the speed can be done by a pulse width modulated control of the motor with its operating voltage. The mean current is determined by the duty cycle of the drive, which is chosen so that the speed n of the motor corresponds to the target speed n Soll . In the illustrated diagram, the stationary state of the substantially undisturbed adjustment by the double arrow 1.1 representing the operation of the engine at its target speed n target with variable energization.

Wird die Fensterscheibe nun durch äußere mechanische Einflüsse wie etwa eine Schwergängigkeit oder auch einen eingeklemmten Gegenstand in ihrer weiteren Bewegung behindert, so wird dem zunächst zur Beibehaltung der Solldrehzahl nSoll durch eine Erhöhung der Bestromung des Motors entgegengewirkt. Besteht beim Erreichen des Punktes 1 auf der Kraft-Drehzahl-Kennlinie F100(n), die den Zusammenhang zwischen der Drehzahl n des Motors und der die Fensterscheibe antreibenden Kraft F100 unter Berücksichtigung aller elektrischen und mechanischen Systemparameter und bei der maximal vorgesehenen Bestromung (100%) des Motors wiedergibt die Behinderung der Bewegung weiter fort, so sinkt im weiteren Verlauf die Drehzahl n des Motors ab, und die Kraft F steigt entsprechend an, wie es durch den Pfeil 1.2 auf der Kraft-Drehzahl-Kennlinie F100(n) dargestellt ist. Wenn nun tatsächlich ein Einklemmfall vorliegt, so würde bei fortgesetzt maximaler Bestromung des Motors beim Stillstand der Fensterscheibe (n = 0) durch diese die Kraft FMax = F100(0) auf den eingeklemmten Körper ausgeübt. Der Wert der Einklemmkraft darf jedoch maximal den Wert FG annehmen, so dass dieser Kraftanstieg auf den deutlich höheren Wert FMax verhindert werden muss.If the window pane is now hindered in its further movement by external mechanical influences, such as a stiffness or even a jammed object, it is initially counteracted by an increase in the current supply of the motor in order to maintain the setpoint speed n setpoint . Insists on reaching the point 1 on the force-speed characteristic F 100 (n), which represents the relationship between the speed n of the motor and the window driving force F 100 taking into account all electrical and mechanical system parameters and the maximum provided current (100%) of the motor the obstruction of the movement continues, the speed n of the motor decreases in the further course, and the force F increases accordingly, as indicated by the arrow 1.2 on the force-speed characteristic F 100 (n) is shown. If there is actually a trapping case, then, with continued maximum energization of the motor during standstill of the window pane (n = 0), the force F max = F 100 (0) would be exerted on the jammed body. However, the value of the pinching force must not exceed the value F G so that this force increase to the much higher value F Max must be prevented.

Die Drehzahl nG ist dazu als Schwellwert festgelegt, bei dessen Unterschreitung durch die aktuell gemessene Drehzahl n das Vorliegen eines Einklemmfalls wahrscheinlich ist. Die Kraft hat an diesem Punkt den maximal zulässigen Wert FG erreicht.The speed n G is defined as a threshold value, below which the instantaneous measured speed n means that the presence of a trapping case is likely. The force has reached the maximum permissible value F G at this point.

Beim Erreichen des Drehzahl-Schwellwerts nG wird die Steuerung des Antriebs von der Drehzahlregelungs- auf eine Kraftbegrenzungs-Betriebsart umgestellt. Das durch den Motor maximal aufzubringende Moment wird von diesem Punkt an so reduziert, dass ein weiterer Kraftanstieg nicht mehr erfolgen kann. Da das Moment des Elektromotors proportional zu seinem Betriebsstrom I ist, erfolgt diese Reduzierung des Moments, indem der Motor nicht mehr wie bis dahin mit dem maximal zulässigen Strom beaufschlagt wird, sondern eine Reduzierung der Bestromung vorgenommen wird.Upon reaching the speed threshold n G , the control of the drive is switched from the speed control mode to a force limiting mode. The maximum torque to be applied by the motor is reduced from this point so that a further increase in force can no longer take place. Since the moment of the electric motor is proportional to its operating current I, this reduction of the moment takes place in that the motor is no longer subjected to the maximum permissible current as hitherto, but a reduction of the current supply is undertaken.

In dem dargestellten Beispiel würde der Motorstrom I bei einem tatsächlichen Einklemmfall bis auf 60% des maximal zulässigen Stromwertes reduziert, wobei zu jedem Zeitpunkt bis zum Stillstand der Scheibe maximal die Kraft FG durch die Scheibe ausgeübt wird, wie durch den Pfeil 2.3 im Diagramm angezeigt wird. Die dann beim Stillstand der Fensterscheibe (n = 0) durch diese auf den eingeklemmten Körper ausgeübte Kraft entspricht als FG = F60(0) genau dem festgelegten Grenzwert für die Einklemmkraft. Realisiert wird die beschriebene Kraftbegrenzung etwa durch die bereits zuvor beschriebene pulsweitenmodulierte Ansteuerung des Motors mit seiner Betriebsspannung, wobei der mittlere Strom durch das Takt-Pausen-Verhältnis der Ansteuerung bestimmt wird, oder alternativ dazu durch eine Regelung des Motorstroms mit Hilfe eines PID-Reglers.In the illustrated example, the motor current I would be reduced in an actual Einklemmfall up to 60% of the maximum permissible current value, at any time until the stop of the disc maximum force F G is exerted by the disc, as indicated by the arrow 2.3 is displayed in the diagram. The force then exerted on the clamped body when the window pane (n = 0) comes to a standstill as F G = F 60 (0) corresponds exactly to the set limit value for the pinching force. The described force limitation is implemented, for example, by the pulse-width-modulated control of the motor described above with its operating voltage, the average current being determined by the clock-pause ratio of the drive, or alternatively by controlling the motor current with the aid of a PID controller.

Nach einer bestimmten Stillstandszeit der Fensterscheibe von beispielsweise 100 ms kann mit Sicherheit davon ausgegangen werden, dass tatsächlich ein Einklemmfall vorliegt und es wird erst dann ein Reversieren des Motors und damit eine Bewegung der Fensterscheibe in Öffnungsrichtung vorgenommen. In jedem Falle ist jedoch durch das beschriebene Verfahren sichergestellt, dass zu keinem Zeitpunkt eine Überschreitung der zulässigen Maximalkraft FG erfolgen kann.After a certain downtime of the window of, for example, 100 ms can be assumed with certainty that there is actually an entrapment and it is only then reversing the motor and thus made a movement of the window in the opening direction. In any case, however, it is ensured by the method described that at no time can the permissible maximum force F G be exceeded.

Falls die Abbremsung der Fensterscheibe nicht, wie gerade beschrieben durch einen Einklemmfall, sondern beispielsweise durch eine Schwergängigkeit verursacht wurde, so wird nach Überwindung dieser Schwergängigkeit trotz bestehender Stromreduzierung wieder eine Beschleunigung der Fensterscheibe und damit ein Anstieg der Motordrehzahl n erfolgen. Im Diagramm ist der Punkt der Überwindung der Schwergängigkeit als Punkt 3 dargestellt, von dem an der Verlauf der des Kraft-Drehzahl-Zusammenhangs nicht mehr weiter in Richtung des Pfeils 2.3 sondern wie durch den Pfeil 3.4 veranschaulicht verläuft.If the deceleration of the window pane is not caused, as described above, by a trapping situation, but, for example, due to binding, an acceleration of the window pane and thus an increase in the engine speed n will take place after overcoming this sluggishness despite existing current reduction. In the diagram, the point of overcoming the stiffness is as a point 3 shown, from which on the course of the force-speed relationship no longer continue in the direction of the arrow 2.3 but like the arrow 3.4 illustrated runs.

Sobald dabei die aktuelle Motordrehzahl n den Schwellwert nG wieder überschreitet, wird die bis dahin vorgenommene Kraftbegrenzung durch die Stromreduzierung wieder aufgehoben, und es wird wieder auf die Drehzahlregelungs-Betriebsart umgestellt. Beim Erreichen der Solldrehzahl nSoll im Punkt 4 erfolgt also wieder ein normaler Betrieb des Motors mit variabler Bestromung, wie er für den stationären Zustand der im Wesentlichen ungestörten Verstellung vorgesehen und im Diagramm durch den Doppelpfeil 1.1 dargestellt ist.As soon as the current engine speed n exceeds the threshold value n G again, the force limitation made up to that point is canceled by the current reduction, and the system is switched back to the speed control mode. When reaching the setpoint speed n set point 4 So again, a normal operation of the motor with variable current supply, as provided for the stationary state of substantially undisturbed adjustment and in the diagram by the double arrow 1.1 is shown.

Claims (9)

Verfahren zur Steuerung des Schließvorgangs von Schließvorrichtungen mit einem elektromotorisch angetriebenen, bewegten Element wobei zur Gewährleistung eines Einklemmschutzes eine Erkennung einer potentiellen Hindernissituation des bewegten Elementes durch Auswerten einer für die Belastung des Elektromotors charakteristischen, als Messgröße fungierenden Motorkenngröße des Elektromotors vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass beim Vorliegen einer potentiellen Hindernissituation eine Begrenzung der durch das bewegte Element maximal ausgeübten Kraft durch eine Reduzierung des durch den Elektromotor maximal aufzubringenden Moments erfolgt.Method for controlling the closing operation of closing devices with a moving element driven by an electric motor, to detect jamming protection by identifying a potential obstacle situation of the moving element by evaluating a motor characteristic of the electric motor that is characteristic of the load on the electric motor and acts as a measured variable, characterized in that in the presence of a potential obstacle situation, the maximum force exerted by the moving element is limited by a reduction of the maximum torque to be applied by the electric motor. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die als Messgröße fungierende Motorkenngröße des Elektromotors die Motordrehzahl (n) ist.A method according to claim 1, characterized in that the engine characteristic variable of the electric motor acting as the measured variable is the engine speed (n). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die als Messgröße fungierende Motorkenngröße des Elektromotors der Motorstrom (I) ist.A method according to claim 1, characterized in that the engine characteristic variable acting as the measured variable of the electric motor is the motor current (I). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Auswerten der für die Belastung des Elektromotors charakteristischen, als Messgröße fungierenden Motorkenngröße des Elektromotors durch fortlaufenden Vergleich der Messgröße (n, I) mit einem festgelegten Schwellwert (nG, IG) erfolgt.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the evaluation of the load of the electric motor characteristic motor parameter of the electric motor acting as a measured variable by continuous comparison of the measured variable (n, I) with a defined threshold value (n G , I G ). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Auswerten der für die Belastung des Elektromotors charakteristischen, als Messgröße fungierenden Motorkenngröße des Elektromotors durch fortlaufenden Vergleich der Messgröße (n, I) mit jeweils dem aktuellen Verstellweg zugeordneten Schwellwerten einer verstellwegabhängigen Schwellwertkurve erfolgt.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the evaluation of the characteristic of the load of the electric motor, acting as a measured variable engine characteristic of the electric motor by continuous comparison of the measured variable (n, I) with each of the current adjustment path associated threshold values of an adjustment-dependent threshold curve , Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Reduzierung des durch den Elektromotor maximal aufzubringenden Moments durch eine Regelung des Motorstroms (I) erfolgt.Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the reduction of the maximum torque to be applied by the electric motor by a control of the motor current (I). Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung des Motorstroms (I) mittels einer pulsweitenmodulierten Spannungsversorgung des Motors erfolgt.A method according to claim 6, characterized in that the control of the motor current (I) by means of a pulse width modulated power supply of the motor takes place. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung des Motorstroms mittels eines PID-Reglers erfolgt.A method according to claim 6, characterized in that the control of the motor current by means of a PID controller. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren zur Steuerung einer Schließbewegung einer elektromotorisch angetriebenen Fensterscheibe eines Kraftfahrzeuges eingesetzt wird.Method according to one of claims 1 to 8, characterized in that the method for controlling a closing movement of an electric motor driven window pane of a motor vehicle is used.
DE201210017273 2012-08-31 2012-08-31 Method for controlling the closing operation of closing devices with an electromotively driven moving element Pending DE102012017273A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201210017273 DE102012017273A1 (en) 2012-08-31 2012-08-31 Method for controlling the closing operation of closing devices with an electromotively driven moving element
PCT/EP2013/067881 WO2014033205A1 (en) 2012-08-31 2013-08-29 Method for controlling the closing process of closing devices by means of an electric motor-driven moving element

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201210017273 DE102012017273A1 (en) 2012-08-31 2012-08-31 Method for controlling the closing operation of closing devices with an electromotively driven moving element

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102012017273A1 true DE102012017273A1 (en) 2014-03-06

Family

ID=49085023

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE201210017273 Pending DE102012017273A1 (en) 2012-08-31 2012-08-31 Method for controlling the closing operation of closing devices with an electromotively driven moving element

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102012017273A1 (en)
WO (1) WO2014033205A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017100452A1 (en) * 2017-01-11 2018-07-12 Dormakaba Deutschland Gmbh Method for detecting obstacles when controlling a sequence of movements of an automated door system

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4372195A1 (en) * 2022-11-17 2024-05-22 Inalfa Roof Systems Group B.V. Speed control update rate slowdown

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3921158A1 (en) * 1989-06-28 1991-01-10 Pintsch Bamag Ag Automatic double-panel door opening and closure drive - has constant closing force with set-point control such that obstruction reduces armature current and torque
US6906487B2 (en) * 2002-01-21 2005-06-14 International Rectifier Corporation Anti-pinch window drive circuit
US6995533B2 (en) * 2003-04-25 2006-02-07 The Chamberlain Group, Inc. Controlled torque drive for a barrier operator
DE102005060325A1 (en) * 2005-12-16 2007-06-21 Robert Bosch Gmbh Method and device for anti-trap protection for a motorized locking system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017100452A1 (en) * 2017-01-11 2018-07-12 Dormakaba Deutschland Gmbh Method for detecting obstacles when controlling a sequence of movements of an automated door system

Also Published As

Publication number Publication date
WO2014033205A1 (en) 2014-03-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10324592B4 (en) Method and device for detecting a pinching condition in an opening / closing element
EP2347077A1 (en) Driving arrangement for the motorized displacement of a closure element in a motor vehicle
DE102009014808A1 (en) Method and device for driving a control element having a response delay of a drive device
DE102008042183A1 (en) Method and device for opening and closing an opening on the motor vehicle
EP0910883B1 (en) Method for controlling the closing process of closing devices with at least one part moved by an electromotor
DE3933266A1 (en) Controlling electromotor for folding roller shutter - sensing torque and and reversing before shut=off to prevent damage from obstruction or jamming
DE102008064570A1 (en) Device and method for controlling the movement of a motorized and manually movable vehicle part
EP1964229B1 (en) Pinch protection method and device for a motor-driven closing system
DE202004000266U1 (en) Control device of an adjusting device of a motor vehicle, in particular of a motor vehicle window lifter
DE102010062154A1 (en) Safety device for a lift
WO2016008987A1 (en) Method and controller for opening a closed motor vehicle pivoting door which opens to the side from the inside
DE102012011117A1 (en) Adjusting system for vehicle, has evaluation and control unit which selects one threshold curve of several threshold curves stored in memory unit for comparing with current motion state in response to selection parameters
WO2014187936A1 (en) Anti-trap protection system for a window in a vehicle door, comprising a closing aid
DE102009035449B3 (en) Method and device for time-controlled pinch detection
DE102007021177B4 (en) Method for controlling an actuating element in a motor vehicle and adjusting device
EP2558669B1 (en) Method for operating a closing device, and a closing device
WO2017202697A1 (en) Control device and method for recognizing motion impairment in a drive device
WO2018019601A1 (en) Method and device for detecting an obstruction and/or closing force limitation of a part that can be moved by an electric motor
EP0422388B1 (en) Circuit for electrically powered closing parts of motor vehicles
DE102012017273A1 (en) Method for controlling the closing operation of closing devices with an electromotively driven moving element
EP2102725B1 (en) Method and device for tracking the position of a component driven by an electric motor
DE202008004451U1 (en) adjustment
DE102010034794B3 (en) Method for moving window pane of motor vehicle, involves exposing window pane to force by drive to release stuck window pane, and providing value for force as function of temperature
EP1745337B1 (en) Method and circuit arrangement for electrical control and/or regulation of the movement of an electrically-driven unit
WO2006111115A1 (en) Method for defined closing of a window pane of a motor vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R163 Identified publications notified

Effective date: 20140923

R012 Request for examination validly filed
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: KOSTAL AUTOMOBIL ELEKTRIK GMBH & CO. KG, DE

Free format text: FORMER OWNER: LEOPOLD KOSTAL GMBH & CO. KG, 58513 LUEDENSCHEID, DE