DE102012023255A1 - Jam protection method for operating electromotive operated window lifter of motor car, involves generating release value from rotation speed difference value, and reversing or stopping electromotor when release value exceeds threshold value - Google Patents
Jam protection method for operating electromotive operated window lifter of motor car, involves generating release value from rotation speed difference value, and reversing or stopping electromotor when release value exceeds threshold value Download PDFInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Einklemmschutzverfahren für einen elektromotorisch betriebenen Fensterheber eines Kraftfahrzeugs sowie eine Fensterheberanordnung.The invention relates to a anti-trapping method for an electric motor operated window regulator of a motor vehicle and a window regulator.
Kraftfahrzeuge umfassen üblicherweise Seitenfenster oder Schiebedächer, welche mittels eines Elektromotors geöffnet oder geschlossen werden können. Sollte sich bei einer Schließbewegung des Fensters zwischen der Kante des Fensterscheibe und einer rahmenseitigen Dichtung, in der die Scheibe im geschlossenen Zustand einliegt, ein Objekt befinden, wie zum Beispiel eine Hand einer Person, so könnte diese dort eingeklemmt und beschädigt werden. Zur Vermeidung derartiger Einklemmfälle weisen elektrische Fensterheber einen sogenannten Einklemmschutz auf.Motor vehicles usually include side windows or sliding roofs, which can be opened or closed by means of an electric motor. If, during a closing movement of the window between the edge of the window pane and a frame-side seal, in which the disc rests in the closed state, an object are located, such as a person's hand, it could be trapped and damaged there. To avoid such Einklemmfälle have electric windows on a so-called anti-trap.
Herkömmliche Einklemmschutzverfahren für elektrische Fensterheber sehen vor, dass die Drehzahl des Elektromotors überwacht und eine Abweichung zwischen einer Solldrehzahl und einer Istdrehzahl des Elektromotors (Drehzahldifferenz) gebildet wird. Sobald diese Drehzahldifferenz eine im Voraus festgelegte Trägheitsschwelle überschreitet, werden die nun folgenden Drehzahldifferenzen zu einem Auslösewert aufaddiert. Wenn dieser Auslösewert einen vorher definierten Schwellwert erreicht, wird der Elektromotor reversiert oder angehalten. Hierbei müssen die Trägheitsschwelle und der Schwellwert derart angepasst werden, dass einerseits eine mögliche Schwergängigkeit, die zum Beispiel aufgrund einer Verschmutzung einer Führungsschiene oder eines Einflusses von Witterungsbedingungen auf den elektrischen Fensterheber hervorgerufen wird, sicher von der Scheibe überwunden wird. Andererseits muss gleichzeitig sichergestellt werden, dass die Scheibe reversiert oder angehalten wird, wenn ein Objekt eingeklemmt wird. Dies ist gegebenenfalls nur vergleichsweise schwierig möglich, insbesondere mittels Anpassung der Trägheitsschwelle und des Schwellwerts an aktuelle Umgebungsbedingungen.Conventional anti-jamming methods for electric windows provide that the speed of the electric motor is monitored and a deviation between a setpoint speed and an actual speed of the electric motor (speed difference) is formed. As soon as this speed difference exceeds a predetermined inertia threshold, the following speed differences are added to a trigger value. When this tripping value reaches a previously defined threshold, the electric motor is reversed or stopped. In this case, the inertial threshold and the threshold value must be adjusted in such a way that, on the one hand, a possible stiffness, which is caused, for example, due to contamination of a guide rail or an influence of weather conditions on the power window, is reliably overcome by the window. On the other hand, it must be ensured at the same time that the disc is reversed or stopped when an object is clamped. This is possibly only comparatively difficult, in particular by means of adaptation of the inertial threshold and the threshold value to current environmental conditions.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein besonderes geeignetes Einklemmschutzverfahren für einen elektromotorisch betriebenen Fensterheber eines Kraftfahrzeugs anzugeben, bei dem im Normalbetrieb ein sicheres Schließen des Fensterhebers gewährleistet ist, und bei dem in einem Einklemmfall mögliche entstehende Einklemmkräfte vorzugsweise reduziert sind. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine besonders geeignete Fensterheberanordnung anzugeben.The invention has for its object to provide a special suitable anti-trapping method for an electric motor powered windows of a motor vehicle, in which a safe closing of the window is guaranteed in normal operation, and in which possible trapping in a pinching trapping forces are preferably reduced. Another object of the invention is to provide a particularly suitable window regulator.
Erfindungsgemäß wird hinsichtlich des Verfahrens die Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 sowie unabhängig hiervon durch die Merkmale des Anspruchs 12 und hinsichtlich der Fensterheberanordnung durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 13 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.According to the invention, the object is achieved by the features of
Das Einklemmschutzverfahren dient dem Betreiben eines Fensterhebers eines Kraftfahrzeugs. Im Folgenden wird unter Fensterheber ein Verstellapparat eines Kraftfahrzeugs mit einem Verstellteil, wie eine Seitenscheibe, ein Schiebedach, eine Schiebetüre, eine Heckklappe oder dergleichen, verstanden, wobei das Verstellteil entlang eines Verstellweges verbracht wird. Hierfür wird das Verstellteil direkt oder indirekt, beispielsweise über Getriebezahnräder, Riemen, Stangen oder eine Kombination hieraus mittels eines Elektromotors angetrieben. Während der Verstellung des Verstellteils wird die Drehzahl des Elektromotors ermittelt und als eine Istdrehzahl verwendet. Dies erfolgt insbesondere mittels Hallsensoren, die geeigneterweise jede Viertelumdrehung des Elektromotors anzeigen. Die Istdrehzahl wird somit bei jeder Viertelumdrehung des Elektromotors erneut ermittelt, sodass zwischen der Ermittlung der aktuellen Istdrehzahl und der bisherige Istdrehzahl eine Viertelumdrehung des Elektromotors liegt. Alternativ oder in Kombination hierzu wird als Istdrehzahl die Drehzahl eines mit dem Elektromotor in Wirkverbindung stehenden Getriebes, beispielsweise eines Schneckenrads eines Schneckengetriebes, für das Verfahren herangezogen.The anti-pinching method is used to operate a window regulator of a motor vehicle. In the following, an adjusting device of a motor vehicle with an adjustment part, such as a side window, a sunroof, a sliding door, a tailgate or the like, is understood by window lifters, the adjustment part being moved along an adjustment path. For this purpose, the adjusting member is driven directly or indirectly, for example via gear wheels, belts, rods or a combination thereof by means of an electric motor. During the adjustment of the adjustment, the rotational speed of the electric motor is determined and used as an actual speed. This is done in particular by means of Hall sensors, which suitably indicate every quarter turn of the electric motor. The actual speed is thus determined again every quarter turn of the electric motor, so that between the determination of the current actual speed and the previous actual speed is a quarter turn of the electric motor. Alternatively or in combination with this, the rotational speed of a gearbox operatively connected to the electric motor, for example a worm wheel of a worm gear, is used as the actual rotational speed for the method.
Die aktuelle Istdrehzahl wird mit einer bisherigen Istdrehzahl des Elektromotors verglichen und die Drehzahldifferenz zwischen diesen beiden Werten (aktuelle und bisherige Istdrehzahl) mittels einer Drehzahldifferenzfunktion errechnet. Insbesondere ist die Drehzahldifferenz positiv, wenn die bisherige Istdrehzahl größer als die aktuelle Istdrehzahl ist, also der Elektromotor abgebremst wird. Beispielsweise wird als Drehzahldifferenz die Abweichung der bisherige Istdrehzahl von der aktuellen Istdrehzahl herangezogen.The current actual speed is compared with a previous actual speed of the electric motor and the speed difference between these two values (current and previous actual speed) calculated by means of a speed difference function. In particular, the speed difference is positive if the previous actual speed is greater than the current actual speed, so the electric motor is decelerated. For example, the difference between the previous actual speed and the current actual speed is used as the speed difference.
Die Drehzahldifferenz wird mittels einer Drehzahldifferenzwertfunktion, auch als Drehzahlwertfunktion bezeichnet, auf einen Drehzahldifferenzwert abgebildet. Somit wird jeder Drehzahldifferenz ein einziger Drehzahldifferenzwert zugeordnet. Die 2. Ableitung der Drehzahldifferenzwertfunktion ist größer als Null für Drehzahldifferenzen, die größer als ein erster Grenzwert sind. Insbesondere ist die 2. Ableitung für diese Drehzahldifferenzen durchgehend größer als Null (0). Dabei ist nicht ausgeschlossen, dass die 2. Ableitung bereits vor dem erster Grenzwert positiv ist, also für Drehzahldifferenzen, die kleiner als der erste Grenzwert sind. Folglich ist die Drehzahldifferenzwertfunktion zumindest abschnittsweise insbesondere konvex.The speed difference is represented by means of a speed difference value function, also referred to as a speed value function, to a speed difference value. Thus, each speed difference is assigned a single speed difference value. The second derivative of the speed difference value function is greater than zero for speed differences greater than a first limit. In particular, the 2nd derivative for these speed differences is consistently greater than zero (0). It is not excluded that the second derivative is already positive before the first limit, ie for speed differences that are smaller than the first limit. Consequently, the speed difference value function is at least partially in particular convex.
Der Drehzahldifferenzwert wird beispielsweise entweder bei jeder ermittelten Drehzahldifferenz erneut anhand einer die Drehzahldifferenzwertfunktion repräsentierenden Berechnungsvorschrift berechnet oder aber die Drehzahldifferenzwertfunktion ist in Form einer sogenannten Look-Up-Tabelle in einem Speicher des elektrischen Fensterhebers hinterlegt. Dabei ist für jede mögliche auftretende Drehzahldifferenz ein Drehzahldifferenzwert in dem Speicher gespeichert. The speed difference value is calculated, for example, either at each determined speed difference again on the basis of a speed difference value function representing calculation rule or the speed difference value function is stored in the form of a so-called look-up table in a memory of the power window. In this case, a speed difference value is stored in the memory for each possible speed difference occurring.
Aus dem erstellten Drehzahldifferenzwert wird unter Zuhilfenahme einer Auslösewertfunktion ein Auslösewert generiert. Sobald der auf diese Weise erzeugte Auslösewert einen Schwellwert überschreitet, wird der Elektromotor des elektrischen Fensterhebers gestoppt und eine Schließbewegung des Verstellteils unterbrochen. Geeigneterweise wird im Anschluss an das Stoppen der Elektromotor reversiert, sodass ein eingeklemmtes Objekt im Wesentlichen unverzüglich freigegeben wird. Der Schwellwert ist beispielsweise zumindest abschnittsweise entlang des Verstellwegs konstant Alternativ oder in Kombination wird der Schwellwert auf aktuelle Erfordernisse und Umweltbedingungen angepasst.From the generated speed difference value, a trigger value is generated with the aid of a trigger value function. As soon as the trigger value generated in this way exceeds a threshold value, the electric motor of the power window is stopped and a closing movement of the adjusting part is interrupted. Suitably, following stopping, the electric motor is reversed so that a jammed object is released substantially instantaneously. The threshold value is, for example, constant at least in sections along the adjustment path. Alternatively or in combination, the threshold value is adapted to current requirements and environmental conditions.
Aufgrund der positiven 2. Ableitung der Drehzahldifferenzwertfunktion für Drehzahldifferenzen oberhalb des ersten Grenzwertes werden vergleichsweise kleine Drehzahldifferenzen, wie sie beispielsweise von Verschmutzungen hervorgerufen werden, bei sowohl der Berechnung des Drehzahldifferenzwertes als auch des Auslösewerts wenig berücksichtigt. Der Elektromotor wird somit aufgrund dieser Einflüsse nicht reversiert. Dahingegen führt eine vergleichsweise große Drehzahldifferenz, also insbesondere ein vergleichsweise großes Abbremsen des Verstellteils, zu einem großen Drehzahldifferenzwert, welcher geeigneterweise den Auslösewert derart vergrößert, dass dieser den Schwellwert überschreitet oder zumindest den Abstand zwischen diesen beiden vergleichsweise stark verringert. Mit anderen Worten wird eine große Drehzahldifferenz im Vergleich zu einer kleinen Drehzahldifferenz über den jeweiligen Drehzahldifferenzwert stärker bei der Berechnung des Auslösewerts berücksichtigt. Deshalb ist es ermöglicht, dass eine vergleichsweise schnelle und abrupte Abbremsung des Verstellteils zu einem frühen Abschalten oder Reversieren des Elektromotors führt.Due to the positive second derivative of the speed difference value function for speed differences above the first limit, comparatively small speed differences, such as those caused by soiling, are given little consideration in both the calculation of the speed difference value and the trigger value. The electric motor is thus not reversed due to these influences. On the other hand, a comparatively large speed difference, that is, in particular a comparatively large braking of the adjustment part, leads to a large speed difference value which suitably increases the trigger value such that it exceeds the threshold value or at least comparatively reduces the distance between the two. In other words, a large difference in rotational speed compared to a small difference in rotational speed over the respective speed difference value is considered more in the calculation of the triggering value. Therefore, it is possible that a comparatively fast and abrupt deceleration of the adjustment leads to an early shutdown or reversing of the electric motor.
Geeigneterweise wird einer Drehzahldifferenz von Null, also wenn die aktuelle Istdrehzahl der bisherigen Istdrehzahl entspricht, ein Drehzahldifferenzwert von Null zugeordnet. Insbesondere ist die Drehzahldifferenz von Null die einzige Drehzahldifferenz, die dem Drehzahldifferenzwert von Null zugeordnet ist.Suitably, a speed difference of zero, that is, if the current actual speed corresponds to the previous actual speed, is assigned a speed difference value of zero. In particular, the speed difference of zero is the only speed difference associated with the speed difference value of zero.
Beispielsweise ist der Drehzahldifferenzwert stets größer oder gleich der Drehzahldifferenz, der dieser der Drehzahldifferenzwertfunktion zugeordnet wird. Die 1. Ableitung der Drehzahldifferenzwertfunktion ist zum Beispiel zumindest abschnittsweise größer als eins (1). Ebenso denkbar ist es, dass die Drehzahldifferenzwertfunktion die Drehzahldifferenz auf einen Drehzahldifferenzwert abbildet, der kleiner als die Drehzahldifferenz ist. Bei einer derartigen Wahl der Drehzahldifferenzwertfunktion muss die Auslösewertfunktion und/oder der Schwellwert derart angepasst werden, dass der Elektromotor unter den gleichen Bedingungen abgeschalten oder reversiert wird. Insbesondere wird hierfür der Schwellwert mit dem Reziproken der 1. Ableitung der Drehzahldifferenzwertfunktion multipliziert.For example, the speed difference value is always greater than or equal to the speed difference that is assigned to the speed difference function. The first derivation of the speed difference value function is at least partially greater than one (1), for example. It is also conceivable that the speed difference value function maps the speed difference to a speed difference value which is smaller than the speed difference. In such a selection of the speed difference value function, the trigger value function and / or the threshold value must be adjusted such that the electric motor is switched off or reversed under the same conditions. In particular, for this purpose, the threshold value is multiplied by the reciprocal of the first derivative of the speed difference value function.
Zweckmäßigerweise ist die Drehzahldifferenzwertfunktion stetig. Auf diese Weise werden Sprünge zwischen zwei aufeinanderfolgenden Drehzahldifferenzwerten vermieden, wenn die Drehzahldifferenz sich ändert. Somit ist es ermöglicht, Sprünge innerhalb des Auslösewerts zu unterbinden und folglich das Verhalten des elektrischen Fensterhebers zu beherrschen, wenn sich der Auslösewert in der Nähe des Schwellwerts befindet. Die Annäherung des Auslösewerts erfolgt dann nämlich geeigneterweise kontinuierlich und monoton.Conveniently, the speed difference value function is continuous. In this way, jumps between two consecutive speed difference values are avoided as the speed difference changes. Thus, it is possible to prevent jumps within the trip value and thus to control the behavior of the power window when the trigger value is close to the threshold value. The approximation of the trigger value is then suitably continuous and monotonous.
Geeigneterweise ist die 1. Ableitung der Drehzahldifferenzwertfunktion stets größer oder gleich Null (0). Alternativ oder in Kombination hierzu ist die 2. Ableitung der Drehzahldifferenzwertfunktion stets positiv oder gleich Null (0), also nicht-negativ, auch für Drehzahldifferenzen, die kleiner als der erste Grenzwert sind. Hierbei können die Werte der 1. bzw. 2. Ableitung alle positiven Werte einschließlich der Null (0) für alle möglichen Drehzahldifferenzen annehmen. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass je größer die Drehzahldifferenz ist, desto stärker wird sie bei der Berechnung des Auslösewerts berücksichtigt. Beispielsweise ist die 3. Ableitung ebenfalls stets größer als Null (0), um den Effekt zu verstärken.Suitably, the 1st derivative of the speed difference value function is always greater than or equal to zero (0). Alternatively or in combination with this, the second derivative of the speed difference value function is always positive or equal to zero (0), ie non-negative, even for speed differences that are smaller than the first limit value. In this case, the values of the 1st and 2nd derivative can assume all positive values including zero (0) for all possible speed differences. In this way, it is ensured that the larger the speed difference, the more it is taken into account in the calculation of the tripping value. For example, the 3rd derivative is also always greater than zero (0) to enhance the effect.
In einer bevorzugten Variante der Erfindung ist die Drehzahldifferenzwertfunktion zumindest abschnittsweise eine mittels eines Kegelschnittes gebildete Funktion, also insbesondere hyperbel- oder parabelförmig. Denkbar wäre jedoch auch, dass anstatt der Parabel eine Funktion mit einer höheren Potenz gewählt wird. Unter abschnittsweise hyperbel- und parabelförmig wird verstanden, dass die Drehzahldifferenzwertfunktion auf dem Abschnitt eine vergleichsweise stark gewichtete Hyperbel- bzw. Parabelfunktion enthält. Die Drehzahldifferenzwertfunktion kann jedoch auch zusätzliche andere Funktionen enthalten, wie zum Beispiel Geraden oder Exponentialfunktionen. Derartiger Drehzahldifferenzwertfunktionen sind vergleichsweise einfach und zeitsparend zu berechnen.In a preferred variant of the invention, the speed difference value function is, at least in sections, a function formed by means of a conic section, ie in particular hyperbolic or parabolic. However, it would also be conceivable that instead of the parabola a function with a higher power is chosen. Hyperbolic and parabolic in sections means that the speed difference value function on the section contains a comparatively heavily weighted hyperbolic or parabolic function. However, the speed difference value function may also include additional other functions, such as straight lines or exponential functions. such a Speed difference value functions are comparatively easy and time-saving to calculate.
Beispielsweise ist der Verlauf der Drehzahldifferenzwertfunktion unterhalb des ersten Grenzwerts linear, wobei die Steigung größer oder gleich eins (1) ist. Prinzipiell ist auch eine kleinere Steigung denkbar, dabei muss jedoch die Auslösewertfunktion und/oder der Schwellwert angepasst werden. Mittels einer derartigen Drehzahldifferenzwertfunktion werden kleine Drehzahldifferenzen bei der Berechnung des Auslösewerts im Vergleich zu Drehzahldifferenzen, die größer als der ersten Grenzwert sind, gering berücksichtigt, wobei der Berechnungsaufwand bei einer bevorzugten Wahl der Steigung von eins (1) vergleichsweise gering ist. Als Drehzahldifferenzwert wird in diesem Fall die Drehzahldifferenz herangezogen, falls diese kleiner als der erste Grenzwert ist.For example, the course of the speed difference value function is linear below the first limit value, wherein the slope is greater than or equal to one (1). In principle, a smaller pitch is also conceivable, however, the trigger value function and / or the threshold value must be adjusted. By means of such a speed difference value function small speed differences in the calculation of the trigger value compared to speed differences that are greater than the first limit, are considered low, the computational effort at a preferred choice of the slope of one (1) is relatively low. As a speed difference value, the speed difference is used in this case, if this is less than the first limit.
Besonders bevorzugt ist der Verlauf der Drehzahldifferenzwertfunktion unterhalb des ersten Grenzwertes linear, oberhalb des ersten Grenzwerts und unterhalb eines zweiten Grenzwerts quadratisch und oberhalb des zweiten Grenzwerts hyperbolisch. Dabei ist der zweite Grenzwert größer als der erste Grenzwert. Insbesondere ist die Drehzahldifferenzwertfunktion beim ersten oder zweiten Grenzwert, vorzugsweise bei beiden, stetig. Mit einer derartigen Wahl der Drehzahldifferenzwertfunktion werden Drehzahldifferenzen stärker bei der Berechnung des Auslösewerts berücksichtigt, je größer sie sind, wobei große Drehzahldifferenzen auftreten, wenn das Verstellteil auf ein vergleichsweise unelastisches Hindernis innerhalb des Verstellwegs trifft. Kleine Drehzahldifferenzen, wie sie beispielsweise von Verschmutzungen hervorgerufen werden, werden dagegen bei sowohl der Berechnung des Drehzahldifferenzwertes als auch des Auslösewerts wenig berücksichtigt.Particularly preferably, the curve of the speed difference value function is linear below the first limit value, above the first limit value and below a second limit value and above the second limit value hyperbolic. The second limit is greater than the first limit. In particular, the speed difference value function is continuous at the first or second threshold, preferably at both. With such a choice of the speed difference value function, speed differences are taken into account more in the calculation of the trigger value, the larger they are, with large speed differences occur when the adjustment meets a comparatively inelastic obstacle within the adjustment. Small speed differences, such as those caused by soiling, on the other hand, are taken into account little in both the calculation of the speed difference value and the tripping value.
Wenn das Verstellteil auf ein zuerst elastisches Hindernis trifft, wie zum Beispiel eine Hand einer Person, so werden zwar die ersten geringen Drehzahldifferenzen vergleichsweise wenig gewichtet, tragen jedoch zu dem Auslösewert bei. Wenn das Verstellteil nun aufgrund einer zunehmenden Verformung des Hindernisses stärker abgebremst wird, so werden die nun vorherrschenden Drehzahldifferenzen stärker bei der Berechnung des Auslösewerts berücksichtigt. Geeigneterweise werden bei der Berechnung alle Drehzahldifferenzwerte herangezogen, weshalb der Auslösewert früher den Schwellwert überschreitet, als wenn die vergleichswese geringen Drehzahldifferenzen nicht berücksichtigt werden. Somit wird das Hindernis praktisch nicht beschädigt oder verletzt.When the adjustment member encounters a first elastic obstacle, such as a person's hand, the first low speed differences are relatively little weighted but contribute to the triggering value. If the adjusting part is now slowed down more due to an increasing deformation of the obstacle, the now prevailing speed differences are taken into greater consideration in the calculation of the triggering value. Suitably, all speed difference values are used in the calculation, which is why the tripping value exceeds the threshold earlier than if the comparatively low speed differences are not taken into account. Thus, the obstacle is practically not damaged or injured.
Dabei ist der zweite Grenzwert insbesondere konstant und wird beispielsweise auf das jeweilige Kraftfahrzeug oder dessen Typ bei der Montage oder bei der Herstellung eingestellt. Alternativ wird geeigneterweise der zweite Grenzwert in Abhängigkeit von Umgebungsbedingungen des elektrischen Fensterhebers sowie aktuellen Anforderungen festgelegt. Zweckmäßigerweise ist der zweite Grenzwert größer als 4 u/min und kleiner als 6 u/min. Besonders bevorzugt liegt der zweite Grenzwert bei 5 u/min. Insbesondere beträgt der zweite Grenzwert dem Doppelten des ersten Grenzwerts. Mittels dieser Festlegung des zweiten Grenzwerts sind in einem Einklemmfall entstehende Einklemmkräfte vergleichsweise gering, wobei dennoch Schwergängigkeiten beim Bewegen des Verstellteils sicher überwunden werden.In this case, the second limit value is particularly constant and is set, for example, to the respective motor vehicle or its type during assembly or during manufacture. Alternatively, the second limit is suitably set depending on ambient conditions of the power window and current requirements. Conveniently, the second threshold is greater than 4 rpm and less than 6 rpm. Particularly preferably, the second limit is 5 rpm. In particular, the second threshold is twice the first threshold. By means of this definition of the second limit value, entrapment forces which arise in a trapping case are comparatively small, while nevertheless binding forces are reliably overcome when the adjusting part is moved.
Geeigneterweise ist der erste Grenzwert von Umgebungsbedingungen des elektrischen Fensterhebers sowie aktuellen Anforderungen abhängig, oder der erste Grenzwert ist konstant und wird beispielsweise auf das jeweilige Kraftfahrzeug oder dessen Typ bei der Montage oder bei der Herstellung eingestellt. Zweckmäßigerweise ist der erste Grenzwert größer als 2 u/min und kleiner als 3 u/min. Besonders bevorzugt liegt der erste Grenzwert bei 2,5 u/min. Mittels dieser Festlegung des ersten Grenzwerts werden Schwergängigkeiten beim Bewegen des Verstellteils sicher überwunden, wobei ein Auftreffen des Verstellteils auf ein Objekt dennoch zu einem vergleichsweise frühen Reversieren oder Abschalten des Elektromotors führt.Suitably, the first limit value depends on ambient conditions of the power window and current requirements, or the first limit value is constant and is set, for example, to the respective motor vehicle or its type during assembly or during manufacture. Conveniently, the first limit is greater than 2 rpm and less than 3 rpm. Most preferably, the first limit is 2.5 rpm. By virtue of this definition of the first limit value, sluggishness when moving the adjustment part is reliably overcome, with an impact of the adjustment part on an object nevertheless leading to a comparatively early reversing or switching off of the electric motor.
In einer Ausführungsform der Erfindung wird der Auslösewert dadurch gebildet, dass eine Anzahl von Drehzahldifferenzwerten aufsummiert werden. Die zum Auslösewert beitragenden Drehzahldifferenzwerte sind hierbei insbesondere die Drehzahldifferenzwerte, die mittels der zeitlich letzten realisierten Drehzahldifferenzen berechnet sind. Geeigneterweise tragen vergleichsweise viele Drehzahldifferenzwerte zu dem Auslösewert bei und beispielsweise wird der aktuelle Auslösewert dadurch berechnet, dass zu dem bisherigen Auslösewert der letzte ermittelte Drehzahldifferenzwert addiert wird. Auf diese Weise ist eine vergleichsweise einfache Berechnung des Auslösewerts ermöglicht, wobei zusätzlich eine Implementierung in einen Mikrochip nur einen vergleichsweise geringen Speicherplatzbedarf aufweist.In one embodiment of the invention, the trip value is formed by summing a number of speed difference values. The speed difference values contributing to the triggering value are in this case, in particular, the speed difference values which are calculated by means of the temporally last realized rotational speed differences. Suitably, comparatively many speed difference values contribute to the trip value and, for example, the current trip value is calculated by adding the last determined speed difference value to the previous trip value. In this way, a comparatively simple calculation of the trigger value is made possible, wherein additionally an implementation in a microchip only has a comparatively small storage space requirement.
Alternativ hierzu wird der aktuelle Auslösewert durch eine Addition des gewichteten Quadrats des Drehzahldifferenzwertes zu dem bisherigen Auslösewert gebildet, wenn der Drehzahldifferenzwert unterhalb einer Nachführschwelle liegt. Falls also der Drehzahldifferenzwert unterhalb der Nachführschwelle liegt wird dieser mit sich selbst und einem Wichtungsfaktor multipliziert. Dieses Ergebnis wird zu dem bereits vorhandenen Auslösewert addiert und diese Summe als der aktuelle Auslösewert verwendet. Insbesondere wird zu Beginn des Einklemmschutzverfahrens, also beispielsweise bei einem Beginn des Bestromens des Elektromotors, der Auslösewert auf Null gesetzt oder auf einen von Umweltbedingungen abhängigen Wert. Der erste von Null verschiedene Auslösewert ist somit das gewichtete Quadrat des ersten ermittelten Drehzahldifferenzwerts, wenn dieser unterhalb der Nachführschwelle liegt. Die Nachführschwelle liegt geeigneterweise zwischen 0,35 u/min und 1,4 u/min und ist insbesondere gleich 0,7 u/min.Alternatively, the current trip value is formed by adding the weighted square of the speed difference value to the previous trip value when the speed difference value is below a tracking threshold. If, therefore, the speed difference value is below the tracking threshold, this is multiplied by itself and a weighting factor. This result is added to the already existing trigger value and this sum is used as the current trigger value. In particular, at the beginning of the anti-pinch method, that is, for example, at a start of energizing the electric motor, the Trip value set to zero or to a value dependent on environmental conditions. The first trip value other than zero is thus the weighted square of the first detected speed difference value when it is below the tracking threshold. The tracking threshold is suitably between 0.35 rpm and 1.4 rpm, in particular equal to 0.7 rpm.
Mittels einer derartigen Auslösefunktion werden kleine Drehzahldifferenzwerte geringer berücksichtigt als große Drehzahldifferenzwerte. Da kleine Drehzahldifferenzwerte vorwiegend bei Störungen des Fensterhebers entstehen, die nicht von einer Einklemmung eines Objekts hervorgerufen werden, große Drehzahldifferenzwerte jedoch bei Einklemmfällen verursacht werden, ist mittels dieses Verfahrens ein sicherer Betrieb des elektrischen Fensterheberns ermöglicht. Hierbei werden sowohl etwaige sich im Verstellweg des Verstellteils befindliche Objekte nicht oder nur vergleichsweise gering geklemmt. Auch verhindern kleine Störungen, wie zum Beispiel Verschmutzungen oder Witterungseinflüsse, ein sicheres und ordnungsgemäßes Verbringen des Verstellteils nicht.By means of such a trigger function small speed difference values are considered less than large speed difference values. Since small speed difference values occur predominantly in the case of window lift failures that are not caused by jamming of an object, but large speed difference values are caused in jamming cases, safe operation of the power window lift is made possible by means of this method. In this case, any objects located in the adjustment path of the adjustment part are not clamped or only comparatively slightly clamped. Also prevent small disturbances, such as pollution or weather conditions, a safe and proper movement of the adjustment not.
Die Nachführschwelle kann beispielsweise größer als der Schwellwert gewählt werden. Auf diese Weise tragen im Wesentlichen sämtliche Drehzahldifferenzwerte, die während einer Schließbewegung erstellt werden, quadratisch zu dem Auslösewert bei.The Nachführschwelle can be selected, for example, greater than the threshold. In this way, substantially all speed difference values established during a closing movement contribute quadratically to the tripping value.
Falls der Drehzahldifferenzwert oberhalb der Nachführschwelle liegt, wird geeigneterweise dieser zu dem bisherigen Auslösewert hinzuaddiert und somit der aktuelle Auslösewert erstellt. Die Auslösewertfunktion enthält daher eine Fallunterscheidung, ob der Drehzahldifferenzwert unterhalb oder oberhalb der Nachführschwelle liegt. Mit anderen Worten wird je nachdem, ob der Drehzahldifferenzwert größer oder kleiner ist als die Nachführschwelle der Drehzahldifferenzwert bzw. das gewichtete Quadrat des Drehzahldifferenzwerts zu dem bisherigen Auslösewert addiert. Diese Summe ist der aktuelle Auslösewert. Es trägt der Drehzahldifferenzwert also quadratisch zu dem Auslösewert bei, wenn der Drehzahldifferenzwert unterhalb der Nachführschwelle liegt, ansonsten linear. Auf diese Weise werden kleine Drehzahldifferenzwerte, welche insbesondere durch Verschmutzungen oder sonstige Störungen des elektrischen Fensterhebers hervorgerufen werden, in einer anderen Art und Weise berücksichtigt als Drehzahldifferenzwerte, die oberhalb der Nachführschwelle liegen, und die beispielsweise bei einem Einklemmfall entstehen.If the speed difference value is above the tracking threshold, it is suitably added to the previous trigger value and thus the current trigger value is created. The trip value function therefore includes a case distinction as to whether the speed difference value is below or above the tracking threshold. In other words, depending on whether the speed difference value is greater than or less than the tracking threshold, the speed difference value or the weighted square of the speed difference value is added to the previous trigger value. This sum is the current trigger value. Thus, the speed difference value contributes quadratically to the tripping value if the speed difference value is below the tracking threshold, otherwise it is linear. In this way, small speed difference values, which are caused in particular by contamination or other disturbances of the power window, taken into account in a different manner than speed difference values that are above the Nachführschwelle, and arise for example in a Einklemmfall.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird, wenn der Drehzahldifferenzwert unterhalb der Nachführschwelle liegt, das Quadrat des Drehzahldifferenzwerts mit einem Parameter gewichtet. Der Parameter ist hierbei kleiner oder besonderes bevorzugt gleich dem Reziproken der Nachführschwelle. Auf diese Weise trägt, wenn der Drehzahldifferenzwert unterhalb der Nachführschwelle liegt, der Drehzahldifferenzwert bei der Berechnung des Auslösewerts geringer bei, als wenn der Drehzahldifferenzwert selbst zu dem bisherigen Auslösewert hinzuaddiert würde. Je kleiner der Drehzahldifferenzwert ist, desto geringer ist dessen Beitrag zum Auslösewert und zu dessen Annäherung an den Schwellwert.In an advantageous embodiment of the invention, when the speed difference value is below the tracking threshold, the square of the speed difference value is weighted with a parameter. The parameter here is smaller or particularly preferably equal to the reciprocal of the tracking threshold. In this way, when the speed difference value is below the tracking threshold, the speed difference value contributes less in the calculation of the trip value than when the speed difference value itself is added to the previous trip value. The smaller the speed difference value, the lower is its contribution to the trigger value and its approximation to the threshold value.
Geeigneterweise ist der Parameter gleich dem Reziproken der Nachführschwelle und zu dem bisherigen Auslösewert wird der Drehzahldifferenzwert hinzuaddiert, wenn dieser oberhalb der Nachführschwelle ist. Dadurch ist die Behandlung der Drehzahldifferenzwerte in nächster Nähe zu der Nachführschwelle im Wesentlichen stetig und es werden Sprünge im Auslösewert vermieden, die sonst von Drehzahldifferenzwerten hervorgerufen werden könnten, die abwechselnd geringfügig oberhalb und unterhalb der Nachführschwelle liegen. Der Auslösewert steigt in diesem Fall vielmehr im Wesentlichen geradlinig an.Suitably, the parameter is equal to the reciprocal of the tracking threshold, and the speed differential value is added to the previous trigger value if it is above the tracking threshold. As a result, the treatment of the speed difference values in close proximity to the tracking threshold is substantially constant and jumps in the trigger value are avoided, which could otherwise be caused by speed difference values that are alternately slightly above and below the tracking threshold. The trigger value increases in this case, rather straight forward.
Bevorzugt wird der Auslösewert zurückgesetzt, also insbesondere mit dem Startwert überschrieben, wenn der Drehzahldifferenzwert unterhalb einer Retrackingschwelle ist. Insbesondere wird hierbei der Auslösewert auf Null (0) gesetzt. Die Retrackingschwelle ist geeigneterweise konstant oder von Umweltbedingung abhängig. Zweckmäßigerweise ist die Retrackingschwelle kleiner oder gleich Null (0) und beträgt vorteilhafterweise zwischen –0 u/min und –0,7 u/min. Falls das Verstellteil entlang des Verstellweges durch beispielsweise eine Verschmutzung abgebremst wird, steigt der Auslösewert an. Sobald das Verstellteil die Verschmutzung überwunden hat, entfällt der Widerstand, den diese auf das Verstellteil ausübte. Somit wird das Verstellteil aufgrund der nun nicht mehr durch den Widerstand kompensierten Kraft beschleunigt. Die Drehzahl des Elektromotors steigt daher an und die aktuelle Istdrehzahl ist größer als die bisherige Istdrehzahl. Die Drehzahldifferenz und geeigneterweise auch der Drehzahldifferenzwert sind in diesem Fall bevorzugt negativ. Sobald die Retrackingschwelle durch den Drehzahldifferenzwert unterschritten ist, wird der Auslösewert zurückgesetzt, sodass bei einem Auftreffen des Verstellteils auf eine weitere Verschmutzung das Verstellteil nicht vergleichsweise bald oder sofort angehalten oder reversiert wird, wie es bei einem Weiterverwenden des bereits erreichten Wertes für den Auslösewert der Fall wäre. Vielmehr wird diese Verschmutzung in gleicher Weise wie der erste Verschmutzungsfall behandelt.Preferably, the trigger value is reset, that is, in particular, overwritten with the starting value if the rotational speed difference value is below a retracking threshold. In particular, in this case the trigger value is set to zero (0). The retracking threshold is suitably constant or dependent on environmental conditions. Conveniently, the retracking threshold is less than or equal to zero (0) and is advantageously between -0 rpm and -0.7 rpm. If the adjustment is braked along the adjustment by, for example, contamination, the trigger value increases. Once the adjustment has overcome the pollution, eliminating the resistance that it exerted on the adjustment. Thus, the adjustment is accelerated due to the now no longer compensated by the resistance force. The speed of the electric motor therefore increases and the current actual speed is greater than the previous actual speed. The speed difference and, suitably, the speed difference value are preferably negative in this case. As soon as the retracking threshold is undershot by the speed difference value, the triggering value is reset, so that when the adjusting part strikes a further contamination, the adjusting part is not stopped or reversed comparatively soon or immediately, as is the case with further use of the already achieved value for the triggering value would. Rather, this pollution is treated in the same way as the first case of pollution.
Geeigneterweise wird der Drehzahldifferenzwert bzw. dessen gewichtetes Quadrat nicht zu dem Auslösewert addiert und dieser somit konstant gehalten, wenn der Drehzahldifferenzwert unterhalb einer Outputschwelle liegt. Die Outputschwelle ist zweckmäßigerweise kleiner als die Nachführschwelle und beispielsweise konstant. Insbesondere ist die Outputschwelle kleiner als die Nachführschwelle und größer als die Retrackingschwelle. Vorzugsweise ist die Outputschwelle bei Null und korrespondiert zudem mit einer Drehzahldifferenz von Null. Falls demnach die aktuelle Istdrehzahl größer oder zumindest geringfügig größer als die bisherige Istdrehzahl ist, wird der Auslösewert nicht verändert. Mit anderen Worten hat es im Wesentlichen keinen Einfluss auf das Anhalten oder das Reversieren des Elektromotors, wenn sich das Verstellteil schneller als beabsichtigt bewegt.Suitably, the speed difference value or its weighted square does not become that Trigger value added and this thus kept constant when the speed difference value is below an output threshold. The output threshold is expediently smaller than the tracking threshold and, for example, constant. In particular, the output threshold is less than the tracking threshold and greater than the retracking threshold. Preferably, the output threshold is zero and also corresponds to a speed difference of zero. If, therefore, the current actual speed is greater or at least slightly greater than the previous actual speed, the trip value is not changed. In other words, it has substantially no effect on the stopping or reversing of the electric motor when the adjustment moves faster than intended.
Alternativ oder in Kombination zu der Wahl bzw. dem Heranziehen einer Funktion, deren 2. Ableitung zumindest abschnittsweise größer als Null ist als Drehzahldifferenzwertfunktion, wird die Aufgabe auch mittels einer, insbesondere stetigen, Drehzahldifferenzwertfunktion gelöst, durch die eine Drehzahldifferenz auf einem Drehzahldifferenzwert abgebildet wird, wobei der Drehzahldifferenzwert kleiner als die Drehzahldifferenz ist, wenn diese unterhalb eines dritten Grenzwertes liegt, und der Drehzahldifferenzwert größer als die Drehzahldifferenz ist, wenn diese oberhalb des dritten Grenzwertes liegt. Dabei sind die im Zusammenhang mit der positiven 2. Ableitung beschriebenen vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sinngemäß auch auf das Einklemmschutzverfahren zu übertragen.Alternatively or in combination with the selection or use of a function whose second derivation is at least partially greater than zero as a speed difference value function, the object is also achieved by means of a, in particular continuous, speed difference value function by which a speed difference is mapped to a speed difference value, wherein the speed difference value is smaller than the speed difference when it is below a third threshold, and the speed difference value is greater than the speed difference when it is above the third threshold. The advantageous refinements and embodiments described in connection with the positive second derivative should also be transferred analogously to the anti-pinch method.
Zusammengefasst dient auch dieses Einklemmschutzverfahren dem Betreiben des Fensterhebers eines Kraftfahrzeugs. Während der Verstellung des Verstellteils wird die Drehzahl des Elektromotors ermittelt und als die Istdrehzahl verwendet. Die aktuelle Istdrehzahl wird mit der bisherigen Istdrehzahl des Elektromotors verglichen und die Drehzahldifferenz zwischen diesen beiden Werten (aktuelle und bisherige Istdrehzahl) mittels einer Drehzahldifferenzfunktion ermittelt. Insbesondere ist die Drehzahldifferenz positiv, wenn die bisherige Istdrehzahl größer als die aktuelle Istdrehzahl ist, also der Elektromotor abgebremst wird. Beispielsweise wird als Drehzahldifferenz die Abweichung der bisherige Istdrehzahl von der aktuellen Istdrehzahl herangezogen.In summary, this anti-pinching method also serves to operate the window regulator of a motor vehicle. During the adjustment of the adjustment, the speed of the electric motor is determined and used as the actual speed. The current actual speed is compared with the previous actual speed of the electric motor and the speed difference between these two values (current and previous actual speed) determined by means of a speed difference function. In particular, the speed difference is positive if the previous actual speed is greater than the current actual speed, so the electric motor is decelerated. For example, the difference between the previous actual speed and the current actual speed is used as the speed difference.
Die Drehzahldifferenz wird mittels der Drehzahldifferenzwertfunktion auf den Drehzahldifferenzwert abgebildet. Wenn die Drehzahldifferenz größer als der dritte Grenzwert ist, ist hierbei der der Drehzahldifferenz zugeordnete Drehzahldifferenzwert größer als die Drehzahldifferenz. Falls die Drehzahldifferenz kleiner als der dritte Grenzwert ist, ist der Drehzahldifferenzwert kleiner als die Drehzahldifferenz. Mittels der Drehzahldifferenzwertfunktion wird die Drehzahldifferenz somit zu dem Drehzahldifferenzwert verkleinert, wenn die Drehzahldifferenz kleiner als der dritte Grenzwert ist. Falls dahingegen die Drehzahldifferenz größer als der dritte Grenzwert ist, wird diese mittels der Drehzahldifferenzwertfunktion zu dem Drehzahldifferenzwert vergrößert.The speed difference is mapped to the speed difference value by means of the speed difference value function. If the speed difference is greater than the third limit, in this case the speed difference value associated with the speed difference is greater than the speed difference. If the speed difference is smaller than the third threshold, the speed difference value is smaller than the speed difference. By means of the speed difference value function, the speed difference is thus reduced to the speed difference value when the speed difference is smaller than the third threshold. On the other hand, if the speed difference is greater than the third threshold, it is increased to the speed difference value by the speed difference value function.
Mit anderen Worten verläuft die Drehzahldifferenzwertfunktion in der Drehzahldifferenz-Drehzahldifferenzwert-Ebene bei Werten kleiner des dritten Grenzwertes unterhalb der Winkelhalbierenden und oberhalb bei Werten größer des dritten Grenzwertes. Beispielsweise ist die Drehzahldifferenzwertfunktion zumindest abschnittsweise eine Gerade mit einem negativen Ordinatenabschnitt und mit einer Steigung, die größer als eins (1) ist. Geeigneterweise wird einer Drehzahldifferenz von Null, also wenn die aktuelle Istdrehzahl der bisherigen Istdrehzahl entspricht, ein Drehzahldifferenzwert von Null zugeordnet. Insbesondere ist die Drehzahldifferenz von Null die einzige Drehzahldifferenz, die dem Drehzahldifferenzwert von Null zugeordnet ist. Mit anderen Worten führt lediglich eine verschwindende Drehzahldifferenz auf einen verschwindenden Drehzahldifferenzwert. Insbesondere entspricht der Drehzahldifferenzwert der Drehzahldifferenz, wenn diese negativ ist.In other words, the speed difference value function in the speed difference-speed difference level is at values less than the third limit below the bisector and above at values greater than the third threshold. For example, the speed difference value function is at least partially a straight line with a negative ordinate section and with a slope that is greater than one (1). Suitably, a speed difference of zero, that is, if the current actual speed corresponds to the previous actual speed, is assigned a speed difference value of zero. In particular, the speed difference of zero is the only speed difference associated with the speed difference value of zero. In other words, only a vanishing speed difference leads to a vanishing speed difference value. In particular, the speed difference value corresponds to the speed difference when it is negative.
Aus dem erstellten Drehzahldifferenzwert und unter Zuhilfenahme der Auslösewertfunktion wird der Auslösewert generiert. Sobald der auf diese Weise erzeugte Auslösewert den Schwellwert überschreitet, wird der Elektromotor des elektrischen Fensterhebers gestoppt und die Schließbewegung des Verstellteils unterbrochen. Geeigneterweise wird im Anschluss an das Stoppen der Elektromotor reversiert, sodass ein eingeklemmtes Objekt im Wesentlichen unverzüglich freigegeben wird. Der Schwellwert ist beispielsweise zumindest abschnittsweise entlang des Verstellwegs konstant oder wird auf aktuelle Erfordernisse und Umweltbedingungen angepasst.The tripping value is generated from the generated speed difference value and with the aid of the tripping value function. As soon as the trigger value generated in this way exceeds the threshold value, the electric motor of the power window is stopped and the closing movement of the adjusting part is interrupted. Suitably, following the stopping, the electric motor is reversed so that a jammed object is released substantially instantaneously. The threshold value is, for example, constant at least in sections along the adjustment path or is adapted to current requirements and environmental conditions.
Aufgrund der unterschiedlichen Wichtung der Drehzahldifferenz werden vergleichsweise kleine Drehzahldifferenzen, wie sie beispielsweise von Verschmutzungen hervorgerufen werden, bei sowohl der Berechnung des Drehzahldifferenzwertes als auch des Auslösewerts wenig berücksichtigt. Der Elektromotor wird somit aufgrund dieser Einflüsse nicht reversiert. Dahingegen führt eine vergleichsweise große Drehzahldifferenz, also insbesondere ein vergleichsweise großes Abbremsen des Verstellteils, zu einem großen Drehzahldifferenzwert, welcher geeigneterweise den Auslösewert derart vergrößert, dass dieser den Schwellwert überschreitet oder zumindest den Abstand zwischen diesen beiden vergleichsweise stark verringert.Due to the different weighting of the speed difference, comparatively small speed differences, such as those caused by contaminants, are given little consideration in both the calculation of the speed difference value and the trigger value. The electric motor is thus not reversed due to these influences. On the other hand, a comparatively large speed difference, that is, in particular a comparatively large braking of the adjustment part, leads to a large speed difference value which suitably increases the trigger value such that it exceeds the threshold value or at least comparatively reduces the distance between the two.
Große Drehzahldifferenzen treten auf, wenn das Verstellteil auf ein vergleichsweise unelastisches Hindernis innerhalb des Verstellwegs trifft. Wenn das Verstellteil auf ein zuerst elastisches Hindernis trifft, wie zum Beispiel eine Hand einer Person, so werden zwar die ersten geringen Drehzahldifferenzen vergleichsweise wenig gewichtet, tragen jedoch zu dem Auslösewert bei. Wenn das Verstellteil nun aufgrund einer zunehmenden Verformung des Hindernisses stärker abgebremst wird, so werden die nun vorherrschenden Drehzahldifferenzen stärker bei der Berechnung des Auslösewerts berücksichtigt. Geeigneterweise werden bei der Berechnung alle Drehzahldifferenzwerte herangezogen. Zweckmäßigerweise ist die Drehzahldifferenzwertfunktion stetig. Auf diese Weise werden Sprünge zwischen zwei aufeinanderfolgenden Drehzahldifferenzwerten vermieden, wenn die Drehzahldifferenz sich ändert.Large speed differences occur when the adjustment to a comparatively inelastic Obstacle within the adjustment path meets. When the adjustment member encounters a first elastic obstacle, such as a person's hand, the first low speed differences are relatively little weighted but contribute to the triggering value. If the adjusting part is now slowed down more due to an increasing deformation of the obstacle, the now prevailing speed differences are taken into greater consideration in the calculation of the triggering value. Suitably, all speed difference values are used in the calculation. Conveniently, the speed difference value function is continuous. In this way, jumps between two consecutive speed difference values are avoided as the speed difference changes.
Vorteilhafterweise wird als Drehzahldifferenzwertfunktion eine konvexe Funktion und/oder eine nach oben, insbesondere bei zwischen 5,6 u/min und 7 u/min, beschränkte Funktion gewählt.Advantageously, a convex function and / or a function limited upwards, in particular at between 5.6 rpm and 7 rpm, is selected as the speed difference value function.
Mit anderen Worten ist die Drehzahldifferenzwertfunktion beispielsweise konvex. Somit wird eine große Drehzahldifferenz im Vergleich zu einer kleinen Drehzahldifferenz über den jeweiligen Drehzahldifferenzwert stärker bei der Berechnung des Auslösewerts berücksichtigt. Deshalb ist es ermöglicht, dass eine vergleichsweise schnelle und abrupte Abbremsung des Verstellteils zu einem frühen Abschalten oder Reversieren des Elektromotors führt.In other words, the speed difference value function is convex, for example. Thus, a large speed difference compared with a small speed difference across the respective speed difference value is more considered in the calculation of the trip value. Therefore, it is possible that a comparatively fast and abrupt deceleration of the adjustment leads to an early shutdown or reversing of the electric motor.
Alternativ oder in Kombination hierzu ist die Drehzahldifferenzwertfunktion nach oben beschränkt. Diese Schranke liegt zweckmäßigerweise zwischen 5,6 u/min und 7 u/min und insbesondere bei 6,3 u/min. Mit anderen Worten ist der Drehzahldifferenzwert immer kleiner als oder gleich der Schranke. Auf diese Weise führt eine einmalige vergleichsweise starke Beeinflussung des Verstellteils, beispielsweise hervorgerufen durch ein Zuschlagen einer den elektrischen Fensterheber aufweisenden Fahrzeugtür, nicht zu einem fehlerhaften Abschalten oder Reversieren des Elektromotors. Insbesondere wird die Drehzahldifferenzwertfunktion lediglich dann nach oben beschränkt, wenn das Kraftfahrzeug entlang einer vergleichsweise schlechten Straße bewegt wird, also eine unverhältnismäßig hohe Belastung auf den Fensterheber wirkt. Dies bewirkt nämlich einen ungleichmäßigen Verlauf der Verstellbewegung des Verstellteils und aufgrund der Wirkverbindung mit dem Elektromotor einen vergleichsweise unruhigen Lauf und eine im Wesentlichen kontinuierliche Veränderung der Istdrehzahl, ohne dass ein Objekt oder eine Verschmutzung sich in dem Verstellweg befände. Aufgrund der Beschränkung wird der Elektromotor nicht oder zumindest nur selten fehlerhaft reversiert bzw. abgeschalten.Alternatively or in combination, the speed difference value function is limited to the top. This barrier is suitably between 5.6 rpm and 7 rpm and in particular at 6.3 rpm. In other words, the speed difference value is always less than or equal to the barrier. In this way, a one-time comparatively strong influencing of the adjusting part, for example caused by slamming of a vehicle door having the electric window, does not lead to faulty switching off or reversing of the electric motor. In particular, the speed difference value function is only limited upward if the motor vehicle is moved along a comparatively bad road, that is to say a disproportionately high load acts on the window lifter. This causes namely a non-uniform course of the adjustment of the adjustment and due to the operative connection with the electric motor a relatively troubled run and a substantially continuous change in the actual speed, without an object or a pollution would be in the adjustment. Due to the restriction of the electric motor is not or at least rarely reversed faulty or switched off.
In einer bevorzugten Variante der Erfindung wird als Drehzahldifferenzwertfunktion zumindest abschnittsweise eine Tangensfunktion oder eine mittels eines Kegelschnitts gebildete Funktion, insbesondere eine Hyperbelfunktion, gewählt.In a preferred variant of the invention, a tangent function or a function formed by means of a conic section, in particular a hyperbolic function, is selected as the speed difference value function at least in sections.
Mit anderen Worten ist die Drehzahldifferenzwertfunktion vorzugsweise zumindest abschnittsweise eine mittels eines Kegelschnittes gebildete Funktion, also insbesondere hyperbel- oder parabelförmig. Denkbar wäre jedoch auch, dass anstatt der Parabel eine Funktion mit einer höheren Potenz gewählt wird. Alternativ hierzu ist die Funktion abschnittsweise tangensförmig. Unter abschnittsweise hyperbel-, parabel- und tangensförmig wird verstanden, dass die Drehzahldifferenzwertfunktion auf dem Abschnitt eine vergleichsweise stark gewichtete Hyperbel-, Parabel- bzw. Tangensfunktion enthält. Die Drehzahldifferenzwertfunktion kann jedoch auch zusätzliche andere Funktionen enthalten, wie zum Beispiel Geraden oder Exponentialfunktionen.In other words, the speed difference value function is preferably at least in sections a function formed by means of a conic, ie in particular hyperbolic or parabolic. However, it would also be conceivable that instead of the parabola a function with a higher power is chosen. Alternatively, the function is sectionally tangent. Hyperbolic, parabolic and tangent-shaped sections are understood to mean that the speed difference value function on the section contains a comparatively heavily weighted hyperbola, parabola or tangent function. However, the speed difference value function may also include additional other functions, such as straight lines or exponential functions.
Geeigneterweise ist der dritte Grenzwert von Umgebungsbedingungen des elektrischen Fensterhebers sowie aktuellen Anforderungen abhängig, oder der dritte Grenzwert ist konstant und wird beispielsweise auf das jeweilige Kraftfahrzeug oder dessen Typ bei der Montage oder bei der Herstellung eingestellt. Zweckmäßigerweise wird als dritter Grenzwert eine Drehzahldifferenz zwischen 1,4 u/min und 2,1 u/min und insbesondere 1,8 u/min gewählt. Mit anderen Worten ist der dritte Grenzwert zum Beispiel größer als 1,4 u/min und kleiner als 2,1 u/min. Besonders bevorzugt liegt der dritte Grenzwert bei 1,8 u/min. Eine Drehzahldifferenz, die kleiner als 1,4 u/min ist, führt somit zu einem Drehzahldifferenzwert, der kleiner als die Drehzahldifferenz ist, wohingegen beispielsweise eine Drehzahldifferenz von 2,8 u/min zu einem Drehzahldifferenzwert führt, der größer als 2,8 u/min ist. Mittels dieser Festlegung des dritten Grenzwerts werden Schwergängigkeiten beim Bewegen des Verstellteils sicher überwunden, wobei ein Auftreffen des Verstellteils auf ein Objekt dennoch zu einem vergleichsweise frühen Reversieren oder Abschalten des Elektromotors führt.Suitably, the third limit is dependent on ambient conditions of the power window and current requirements, or the third limit is constant and is set, for example, to the respective motor vehicle or its type during assembly or during manufacture. Conveniently, a speed difference between 1.4 u / min and 2.1 u / min and in particular 1.8 u / min is selected as the third limit. In other words, for example, the third threshold is greater than 1.4 rpm and less than 2.1 rpm. Particularly preferably, the third limit is 1.8 rpm. A speed differential less than 1.4 rpm thus results in a speed difference value that is less than the speed difference, whereas, for example, a speed differential of 2.8 rpm results in a speed differential greater than 2.8 μs / min. By means of this definition of the third limit, sluggishness when moving the adjusting part is reliably overcome, wherein an impact of the adjusting part on an object nevertheless leads to a comparatively early reversing or switching off of the electric motor.
In einer Ausführungsform der Erfindung wird als Auslösewertfunktion eine Anzahl von Drehzahldifferenzwerten zu dem Auslösewert aufsummiert. Mit anderen Worten wird der Auslösewert dadurch gebildet, dass eine Anzahl von Drehzahldifferenzwerten aufsummiert werden. Die zum Auslösewert beitragenden Drehzahldifferenzwerte sind hierbei insbesondere die mittels der zeitlich letzten realisierten Drehzahldifferenzen berechneten Drehzahldifferenzwerte. Geeigneterweise tragen vergleichsweise viele Drehzahldifferenzwerte zu dem Auslösewert bei und beispielsweise wird der aktuelle Auslösewert dadurch berechnet, dass zu dem bisherigen Auslösewert der letzte ermittelte Drehzahldifferenzwert addiert wird. Auf diese Weise ist eine vergleichsweise einfache Berechnung des Auslösewerts ermöglicht, wobei zusätzlich eine Implementierung in einen Mikrochip nur einen vergleichsweise geringen Speicherplatzbedarf aufweist.In one embodiment of the invention, a number of rotational speed difference values are added up to the triggering value as the triggering value function. In other words, the trip value is formed by summing a number of speed difference values. The speed difference values contributing to the triggering value are in this case, in particular, the speed difference values calculated by means of the torque differences last implemented last. Suitably, comparatively many speed difference values contribute to the trip value and, for example, the current trip value is calculated by adding the last determined speed difference value to the previous trip value. In this way, a comparatively simple calculation of the trigger value is made possible, wherein additionally an implementation in a microchip only has a comparatively small storage space requirement.
Alternativ hierzu wird der Auslösewert mittels der Auslösewertfunktion aus dem Drehzahldifferenzwert generiert, wobei die Summe des bisherigen Auslösewerts und des gewichteten Quadrats des Drehzahldifferenzwerts den aktuellen Auslösewert ergibt, wenn der Drehzahldifferenzwert unterhalb einer, insbesondere konstanten, Nachführschwelle liegt.Alternatively, the tripping value is generated from the speed difference value by means of the tripping value function, the sum of the previous tripping value and the weighted square of the speed difference value giving the current tripping value if the speed difference value is below a, in particular constant, tracking threshold.
Der aktuelle Auslösewert ist folglich der letzte Auslösewert zuzüglich des gewichteten Quadrats des Drehzahldifferenzwertes, wenn dieser unterhalb der Nachführschwelle liegt. Falls also der Drehzahldifferenzwert unterhalb der Nachführschwelle liegt wird dieser mit sich selbst und einem Wichtungsfaktor multipliziert.The current trip value is thus the last trip value plus the weighted square of the speed difference value if it is below the tracking threshold. If, therefore, the speed difference value is below the tracking threshold, this is multiplied by itself and a weighting factor.
Dieses Ergebnis wird zu dem bereits vorhandenen Auslösewert addiert und diese Summe als der aktuelle Auslösewert verwendet. Insbesondere wird zu Beginn des Einklemmschutzverfahrens, also beispielsweise bei einem Beginn des Bestromens des Elektromotors, der Auslösewert auf Null gesetzt oder auf einen von Umweltbedingungen abhängigen Wert. Der erste von Null verschiedene Auslösewert ist somit das gewichtete Quadrat des ersten ermittelten Drehzahldifferenzwerts, wenn dieser unterhalb der Nachführschwelle liegt. Die Nachführschwelle liegt geeigneterweise zwischen 0,35 u/min und 1,4 u/min und ist insbesondere gleich 0,7 u/min.This result is added to the already existing trigger value and this sum is used as the current trigger value. In particular, at the beginning of the anti-pinch method, that is to say, for example, when the current of the electric motor starts, the tripping value is set to zero or to a value dependent on environmental conditions. The first trip value other than zero is thus the weighted square of the first detected speed difference value when it is below the tracking threshold. The tracking threshold is suitably between 0.35 rpm and 1.4 rpm, in particular equal to 0.7 rpm.
Mittels dieses Verfahrens werden kleine Drehzahldifferenzwerte geringer berücksichtigt als große Drehzahldifferenzwerte. Da kleine Drehzahldifferenzwerte vorwiegend bei Störungen des Fensterhebers entstehen, die nicht von einer Einklemmung eines Objekts hervorgerufen werden, große Drehzahldifferenzwerte jedoch bei Einklemmfällen verursacht werden, ist mittels dieses Verfahrens ein sicherer Betrieb des elektrischen Fensterheberns ermöglicht. Hierbei werden sowohl etwaige sich im Verstellweg des Verstellteils befindliche Objekte nicht oder nur vergleichsweise gering geklemmt. Auch verhindern kleine Störungen, wie zum Beispiel Verschmutzungen oder Witterungseinflüsse, ein sicheres und ordnungsgemäßes Verbringen des Verstellteils nicht.By means of this method, small speed difference values are considered less than large speed difference values. Since small speed difference values occur predominantly in the case of window lift failures that are not caused by jamming of an object, but large speed difference values are caused in jamming cases, safe operation of the power window lift is made possible by means of this method. In this case, any objects located in the adjustment path of the adjustment part are not clamped or only comparatively slightly clamped. Also prevent small disturbances, such as pollution or weather conditions, a safe and proper movement of the adjustment not.
Die Nachführschwelle wird beispielsweise größer als der Schwellwert gewählt. Auf diese Weise tragen im Wesentlichen sämtliche Drehzahldifferenzwerte, die während einer Schließbewegung erstellt werden, quadratisch zu dem Auslösewert bei.For example, the tracking threshold is selected to be greater than the threshold. In this way, substantially all speed difference values established during a closing movement contribute quadratically to the tripping value.
Die Bestimmung des Auslösewerts mittels der Auslösewertfunktion, bei der die Summe des bisherigen Auslösewerts und des gewichteten Quadrats des Drehzahldifferenzwerts den aktuelle Auslösewert ergibt, wenn der Drehzahldifferenzwert unterhalb einer, insbesondere konstanten, Nachführschwelle liegt, kann auch unabhängig von der Ausgestaltung der Drehzahldifferenzwertfunktion erfolgen. Vielmehr wird die derartige Auslösewertfunktion als eigenständige Erfindung betrachtet. Mit anderen Worten begründet ein Einklemmschutzverfahren für einen elektromotorisch betriebenen Fensterheber eines Kraftfahrzeugs, bei dem ein Drehzahldifferenzwert mittels einer Drehzahldifferenzwertfunktion aus der zwischen einer aktuellen Istdrehzahl und einer bisherigen Istdrehzahl des Elektromotors gebildeten Drehzahldifferenz generiert wird, und bei dem ein Auslösewert mittels einer Auslösewertfunktion aus dem Drehzahldifferenzwert generiert wird, wobei die Summe des bisherigen Auslösewerts und des gewichteten Quadrats des Drehzahldifferenzwerts den aktuelle Auslösewert ergibt, wenn der Drehzahldifferenzwert unterhalb einer, insbesondere konstanten, Nachführschwelle liegt, und bei dem der Elektromotor reversiert oder gestoppt wird, wenn der Auslösewert einen Schwellwert überschreitet, eine eigenständige Erfindung.The determination of the tripping value by means of the tripping value function, in which the sum of the previous tripping value and the weighted square of the speed difference value results in the current tripping value if the speed difference value is below a, in particular constant, tracking threshold, can also be independent of the design of the speed difference value function. Rather, the trigger value function of this type is regarded as an independent invention. In other words, an anti-pinch method for an electric motor powered window lifter of a motor vehicle, in which a speed difference value is generated by means of a speed difference value function from the speed difference formed between a current actual speed and a previous actual speed of the electric motor, and generates a trigger value by means of a trigger value function from the speed difference value is, wherein the sum of the previous trigger value and the weighted square of the speed difference value results in the current trigger value when the speed difference value is below a, in particular constant, Nachführschwelle, and in which the electric motor is reversed or stopped when the trigger value exceeds a threshold, a stand-alone Invention.
Folglich wird während der Verbringung des Verstellteils des elektrischen Fensterhebers aus der Abweichung des aktuellen Istdrehzahl des Elektromotors von des bisherigen Istdrehzahl eine Drehzahldifferenz gebildet wird. Beispielsweise ist hierbei auch die Drehzahldifferenz positiv, wenn die bisherige Istdrehzahl größer als die aktuelle Istdrehzahl ist, also der Elektromotor abgebremst wird. Die Istdrehzahl wird geeigneterweise bei jeder Viertelumdrehung des Elektromotors erneut ermittelt, sodass zwischen der Ermittlung der aktuellen Istdrehzahl und die bisherige Istdrehzahl eine Viertelumdrehung des Elektromotors liegt. Alternativ wird die aktuelle Drehzahl eines mit dem Elektromotor in Wirkverbindung stehenden Schneckenrades als aktuelle Istdrehzahl herangezogen. Mittels einer Drehzahldifferenzwertfunktion wird aus der Drehzahldifferenz der Drehzahldifferenzwert generiert.Consequently, a speed difference is formed during the movement of the adjustment of the power window from the deviation of the current actual speed of the electric motor from the previous actual speed. For example, in this case also the speed difference is positive if the previous actual speed is greater than the current actual speed, so the electric motor is decelerated. The actual speed is suitably determined again every quarter turn of the electric motor, so that between the determination of the current actual speed and the previous actual speed is a quarter turn of the electric motor. Alternatively, the current speed of a worm wheel operatively connected to the electric motor is used as the current actual speed. By means of a speed difference value function, the speed difference value is generated from the speed difference.
Mittels des generierten Drehzahldifferenzwertes wird der Auslösewert gebildet. Der aktuelle Auslösewert ist hierbei der letzte Auslösewert zuzüglich des gewichteten Quadrats des Drehzahldifferenzwertes, wenn dieser unterhalb der Nachführschwelle liegt. Falls also der Drehzahldifferenzwert unterhalb der Nachführschwelle liegt wird dieser mit sich selbst und dem Wichtungsfaktor multipliziert. Dieses Ergebnis wird zu dem bereits vorhandenen Auslösewert addiert und diese Summe als der aktuelle Auslösewert verwendet. Wenn der Auslösewert den Schwellwert überschreitet, wird der Elektromotor abgeschaltet oder reversiert. Der Schwellwert ist vorteilhafterweise konstant oder abhängig von aktuellen Anforderungen oder Umweltbedingungen.The trip value is formed by means of the generated speed difference value. The current trigger value here is the last trigger value plus the weighted square of the speed difference value, if this is below the tracking threshold. If, therefore, the speed difference value is below the tracking threshold, this is multiplied by itself and the weighting factor. This result is added to the already existing trigger value and this sum is used as the current trigger value. If the tripping value exceeds the threshold value, the electric motor is switched off or reversed. The threshold is advantageously constant or dependent on current requirements or environmental conditions.
Aufgrund des vergleichsweise geringen Beitrags von geringen Drehzahldifferenzen zu dem Auslösewert ist ein sicheres Schließen des Verstellteils mittels des Elektromotors gegeben. Sobald große Drehzahldifferenzen auftreten wird die Schließbewegung des Elektromotors vergleichsweise bald unterbrochen. Auf diese Weise wird eine Beschädigung eines etwaigen eingeklemmten Objekts wirksam unterbunden. Due to the comparatively low contribution of low speed differences to the tripping value, a safe closing of the adjusting part by means of the electric motor is provided. As soon as large speed differences occur, the closing movement of the electric motor is interrupted comparatively soon. In this way, damage to a possible jammed object is effectively prevented.
Falls als Drehzahldifferenzwertfunktion weder eine mit einer zumindest abschnittsweise positiven 2. Ableitung noch eine, die jeder Drehzahldifferenz, die unterhalb des dritten Grenzwertes liegt, einen kleineren Drehzahldifferenzwert und einen größeren Drehzahldifferenzwert sonst zuordnet, herangezogen wird, wird beispielsweise als Drehzahldifferenzwertfunktion eine identische Abbildung und als Drehzahldifferenzwert die Drehzahldifferenz gewählt. Mit anderen Worten ist der Drehzahldifferenzwert die Abweichung zwischen der bisherigen Istdrehzahl und der aktuellen Istdrehzahl des Elektromotors, also die Drehzahldifferenz. Die Drehzahldifferenzwertfunktion ist somit die identische Abbildung, die jedem Argument dieses selbst zuordnet. Auf diese Weise ist eine Implementation des Einklemmschutzverfahrens in einen elektrischen Fensterheber vergleichsweise einfach und ressourcenschonend, da eine gesonderte Berechnung des Drehzahldifferenzwertes entfallen kann. Anstelle dessen wird als Drehzahldifferenzwert die ermittelte Drehzahldifferenz herangezogen.If neither one with an at least partially positive second derivative nor one that matches a different speed difference value and a larger speed difference value to each speed difference that is below the third limit value is used otherwise, an identical mapping and a speed difference value, for example, will be used as the speed difference value function the speed difference selected. In other words, the speed difference value is the deviation between the previous actual speed and the current actual speed of the electric motor, ie the speed difference. The speed difference value function is thus the identical map that assigns each argument to itself. In this way, an implementation of the anti-jamming method in an electric window lifter is comparatively simple and resource-saving, since a separate calculation of the speed difference value can be dispensed with. Instead, the determined speed difference is used as the speed difference value.
Zweckmäßigerweise wird mittels der Auslösewertfunktion der aktuelle Auslösewert von/aus der Summe des bisherigen Auslösewerts und des Drehzahldifferenzwerts gebildet wird, wenn der Drehzahldifferenzwert oberhalb der Nachführschwelle liegt. Mit anderen Worten wird, falls der Drehzahldifferenzwert oberhalb der Nachführschwelle liegt, dieser zu dem bisherigen Auslösewert hinzuaddiert und somit der aktuelle Auslösewert erstellt. Die Auslösewertfunktion enthält daher eine Fallunterscheidung, ob der Drehzahldifferenzwert unterhalb oder oberhalb der Nachführschwelle liegt. Folglich wird je nachdem, ob der Drehzahldifferenzwert größer oder kleiner ist als die Nachführschwelle der Drehzahldifferenzwert bzw. das gewichtete Quadrat des Drehzahldifferenzwerts zu dem bisherigen Auslösewert addiert. Diese Summe ist der aktuelle Auslösewert. Es trägt der Drehzahldifferenzwert also quadratisch zu dem Auslösewert bei, wenn der Drehzahldifferenzwert unterhalb der Nachführschwelle liegt, ansonsten linear. Auf diese Weise werden kleine Drehzahldifferenzwerte, welche insbesondere durch Verschmutzungen oder sonstige Störungen des elektrischen Fensterhebers hervorgerufen werden, in einer anderen Art und Weise berücksichtigt als Drehzahldifferenzwerte, die oberhalb der Nachführschwelle liegen, und die beispielsweise bei einem Einklemmfall entstehen.Appropriately, by means of the trip value function, the current trip value is formed by / from the sum of the previous trip value and the speed difference value when the speed difference value is above the tracking threshold. In other words, if the speed difference value is above the tracking threshold, this is added to the previous trigger value and thus created the current trigger value. The trip value function therefore includes a case distinction as to whether the speed difference value is below or above the tracking threshold. Consequently, depending on whether the speed difference value is greater or less than the Nachführschwelle the speed difference value or the weighted square of the speed difference value added to the previous trigger value. This sum is the current trigger value. Thus, the speed difference value contributes quadratically to the tripping value if the speed difference value is below the tracking threshold, otherwise it is linear. In this way, small speed difference values, which are caused in particular by contamination or other disturbances of the power window, taken into account in a different manner than speed difference values that are above the Nachführschwelle, and arise for example in a Einklemmfall.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Wichtung des Quadrats des Drehzahldifferenzwertes mit einem Parameter, der kleiner oder gleich dem Reziproken der Nachführschwelle ist. Mit anderen Worten wird, wenn der Drehzahldifferenzwert unterhalb der Nachführschwelle liegt, das Quadrat des Drehzahldifferenzwerts mit einem Parameter gewichtet. Der Parameter ist hierbei kleiner oder besonderes bevorzugt gleich dem Reziproken der Nachführschwelle. Auf diese Weise trägt, wenn der Drehzahldifferenzwert unterhalb der Nachführschwelle liegt, der Drehzahldifferenzwert bei der Berechnung des Auslösewerts geringer bei, als wenn der Drehzahldifferenzwert selbst zu dem bisherigen Auslösewert hinzuaddiert würde. Je kleiner der Drehzahldifferenzwert ist, desto geringer ist dessen Beitrag zum Auslösewert und zu dessen Annäherung an den Schwellwert.In an advantageous embodiment of the invention, the weighting of the square of the speed difference value takes place with a parameter which is less than or equal to the reciprocal of the tracking threshold. In other words, when the speed difference value is below the tracking threshold, the square of the speed difference value is weighted with a parameter. The parameter here is smaller or particularly preferably equal to the reciprocal of the tracking threshold. In this way, when the speed difference value is below the tracking threshold, the speed difference value contributes less in the calculation of the trip value than when the speed difference value itself is added to the previous trip value. The smaller the speed difference value, the lower is its contribution to the trigger value and its approximation to the threshold value.
Geeigneterweise ist der Parameter gleich dem Reziproken der Nachführschwelle und zu dem bisherigen Auslösewert wird der Drehzahldifferenzwert hinzuaddiert, wenn dieser oberhalb der Nachführschwelle ist. Dadurch ist die Behandlung der Drehzahldifferenzwerte in nächster Nähe zu der Nachführschwelle im Wesentlich stetig und es werden Sprünge im Auslösewert vermieden, die sonst von Drehzahldifferenzwerten hervorgerufen werden könnten, die abwechselnd geringfügig oberhalb und unterhalb der Nachführschwelle liegen. Der Auslösewert steigt in diesem Fall vielmehr im Wesentlichen geradlinig an.Suitably, the parameter is equal to the reciprocal of the tracking threshold, and the speed differential value is added to the previous trigger value if it is above the tracking threshold. As a result, the treatment of the speed difference values in close proximity to the tracking threshold is substantially constant and jumps in the trigger value are avoided, which could otherwise be caused by speed difference values, which are alternately slightly above and below the tracking threshold. The trigger value increases in this case, rather straight forward.
Bevorzugt wird mittels der Auslösewertfunktion der Auslösewert zurückgesetzt und insbesondere auf Null gesetzt, wenn der Drehzahldifferenzwert unterhalb einer Retrackingschwelle liegt. Mit anderen Worten wird der Auslösewert zurückgesetzt, also insbesondere mit dem Startwert überschrieben, wenn der Drehzahldifferenzwert unterhalb einer Retrackingschwelle ist. Insbesondere wird hierbei der Auslösewert auf Null gesetzt. Die Retrackingschwelle ist geeigneterweise konstant oder von Umweltbedingung abhängig. Zweckmäßigerweise ist die Retrackingschwelle kleiner oder gleich Null (0) und beträgt vorteilhafterweise zwischen –0 u/min und –0,7 u/min. Falls das Verstellteil entlang des Verstellweges durch beispielsweise eine Verschmutzung abgebremst wird, steigt der Auslösewert an. Sobald das Verstellteil die Verschmutzung überwunden hat, entfällt der Widerstand, den diese auf das Verstellteil ausübte. Somit wird das Verstellteil aufgrund der nun nicht mehr durch den Widerstand kompensierten Kraft beschleunigt. Die Drehzahl des Elektromotors steigt daher an und die aktuelle Istdrehzahl ist größer als die bisherige Istdrehzahl. Die Drehzahldifferenz und geeigneterweise auch der Drehzahldifferenzwert werden deshalb negativ. Sobald die Retrackingschwelle durch diese unterschritten ist, wird der Auslösewert zurückgesetzt, sodass bei einem Auftreffen des Verstellteils auf eine weitere Verschmutzung das Verstellteil nicht vergleichsweise bald oder sofort angehalten oder reversiert wird, wie es bei einem Weiterverwenden des bereits erreichten Wertes für den Auslösewert der Fall wäre. Vielmehr wird diese Verschmutzung in gleicher Weise wie der erste Verschmutzungsfall behandelt.The tripping value is preferably reset by means of the tripping value function and, in particular, set to zero if the speed difference value lies below a retracking threshold. In other words, the trigger value is reset, that is, in particular, overwritten with the starting value if the rotational speed difference value is below a retracking threshold. In particular, in this case the trigger value is set to zero. The retracking threshold is suitably constant or dependent on environmental conditions. Conveniently, the retracking threshold is less than or equal to zero (0) and is advantageously between -0 rpm and -0.7 rpm. If the adjustment is braked along the adjustment by, for example, contamination, the trigger value increases. Once the adjustment has overcome the pollution, eliminating the resistance that it exerted on the adjustment. Thus, the adjustment is accelerated due to the now no longer compensated by the resistance force. The speed of the electric motor therefore increases and the current actual speed is greater than the previous actual speed. The speed difference and, suitably, the speed difference value will therefore be negative. As soon as the retracking threshold is undershot, the trigger value is reset, so that at a Impact of the adjustment on a further contamination the adjustment is not comparatively soon or stopped immediately or reversed, as would be the case with a re-use of the already achieved value for the action value. Rather, this pollution is treated in the same way as the first case of pollution.
Geeigneterweise wird mittels der Auslösewertfunktion der Auslösewert konstant gehalten wird, wenn der Drehzahldifferenzwert unterhalb einer Outputschwelle liegt, die insbesondere bei Null liegt. Mit anderen Worten wird der Drehzahldifferenzwert bzw. dessen gewichtetes Quadrat nicht zu dem Auslösewert addiert und dieser somit konstant gehalten, wenn der Drehzahldifferenzwert unterhalb einer Outputschwelle liegt. Die Outputschwelle ist zweckmäßigerweise kleiner als die Nachführschwelle und beispielsweise konstant. Insbesondere ist die Outputschwelle kleiner als die Nachführschwelle und größer als die Retrackingschwelle. Vorzugsweise ist die Outputschwelle bei Null und korrespondiert zudem mit einer Drehzahldifferenz von Null. Falls demnach die aktuelle Istdrehzahl größer oder zumindest geringfügig größer als die bisherige Istdrehzahl ist, wird der Auslösewert nicht verändert. Mit anderen Worten hat es im Wesentlichen keinen Einfluss auf das Anhalten oder das Reversieren des Elektromotors, wenn sich das Verstellteil schneller als beabsichtigt bewegt.Suitably, the trip value is kept constant by means of the trip value function if the speed difference value is below an output threshold, which is in particular at zero. In other words, the speed difference value or its weighted square is not added to the trigger value and thus kept constant when the speed difference value is below an output threshold. The output threshold is expediently smaller than the tracking threshold and, for example, constant. In particular, the output threshold is less than the tracking threshold and greater than the retracking threshold. Preferably, the output threshold is zero and also corresponds to a speed difference of zero. If, therefore, the current actual speed is greater or at least slightly greater than the previous actual speed, the trip value is not changed. In other words, it has substantially no effect on the stopping or reversing of the electric motor when the adjustment moves faster than intended.
Zweckmäßigerweise wird nach einer Unterbrechung der Verstellbewegung des Verstellteils mittels der Drehzahldifferenzfunktion die Summe zu der Abweichung zwischen der bisherigen Istdrehzahl und der aktuellen Istdrehzahl des Elektromotors eine Anlauffunktion hinzuaddiert und diese Summe als Drehzahldifferenz herangezogen. Insbesondere erfolgt diese Art der Ermittlung Drehzahldifferenz in Kombination mit der Drehzahldifferenzwertfunktion, deren 2. Ableitung größer als Null ist, wenn die Drehzahldifferenz oberhalb des ersten Grenzwertes liegt. Hierbei trägt vorzugsweise der jeweilige Drehzahldifferenzwert linear und/oder quadratisch zu dem Auslösewert bei.Appropriately, after an interruption of the adjustment of the adjustment by means of the speed difference function, the sum added to the deviation between the previous actual speed and the current actual speed of the electric motor, a start-up function and used this sum as a speed difference. In particular, this type of determination speed difference in combination with the speed difference value function whose second derivative is greater than zero, if the speed difference is above the first limit. In this case, the respective speed difference value preferably contributes linearly and / or quadratically to the triggering value.
Mit anderen Worten wird bei einer Wiederaufnahme der ursprünglichen Verstellbewegung mittels des Elektromotors die aktuelle Istdrehzahl von der bisherigen Istdrehzahl abgezogen, wobei beide Drehzahlen nach Wiederaufnahme der Bewegung, also nach der Unterbrechung, ermittelt werden. Die Unterbrechung ist dadurch gekennzeichnet, dass währenddessen die Istdrehzahl im Wesentlichen Null (0) beträgt. Der Zeitraum der Unterbrechung ist hierbei vergleichsweise variabel und liegt beispielsweise zwischen 1 s und 1 h oder ist geringer. Insbesondere erfolgt die wiederaufgenommene Verstellbewegung in die gleiche Richtung wie die ursprüngliche Verstellbewegung. Die erneute Verstellbewegung wird also aus der sogenannten Gleichrichtung vorgenommen. Zu der Abweichung wird die Anlauffunktion addiert, wobei zu jeder ermittelten Abweichung ein Wert der Anlauffunktion hinzuaddiert wird. Diese Summe wird als Drehzahldifferenz verwendet. Insbesondere wird die Ermittlung der Drehzahldifferenz gestartet, sobald die Istdrehzahl der wiederaufgenommenen Verstellbewegung zum zweiten Mal ermittelt ist, und solange durchgeführt, bis das Verstellteil erneut angehalten wird.In other words, in a resumption of the original adjustment by means of the electric motor, the current actual speed is subtracted from the previous actual speed, both speeds after resumption of movement, ie after the interruption, are determined. The interruption is characterized in that meanwhile the actual speed is substantially zero (0). The period of interruption is comparatively variable and is for example between 1 s and 1 h or less. In particular, the resumed adjusting movement takes place in the same direction as the original adjusting movement. The renewed adjustment is thus made from the so-called rectification. The start-up function is added to the deviation, whereby a value of the start-up function is added to each determined deviation. This sum is used as a speed difference. In particular, the determination of the rotational speed difference is started as soon as the actual rotational speed of the resumed adjusting movement is determined a second time, and is carried out until the adjusting part is stopped again.
Zweckmäßigerweise wird ferner der Elektromotor anhand der mittels der Drehzahldifferenzfunktion ermittelten Drehzahl bzw. der Drehzahldifferenz derart betrieben, dass die Anlaufgeschwindigkeit und -beschleunigung im Wesentlichen einem vorgegebenen Verlauf folgt. Zum Beispiel wird während der Verstellbewegung die Anlauffunktion berechnet oder ist in einem Speicher der Verstelleinrichtung hinterlegt. Insbesondere umfasst der Speicher eine Anzahl von Anlauffunktionen, von denen eine Anlauffunktion in Abhängigkeit von aktuellen Anforderungen ausgesucht wird.Expediently, furthermore, the electric motor is operated on the basis of the rotational speed or the rotational speed difference determined by means of the rotational speed difference function such that the starting speed and acceleration substantially follow a predetermined course. For example, the start-up function is calculated during the adjustment or is stored in a memory of the adjustment. In particular, the memory comprises a number of startup functions, of which a startup function is selected in dependence on current requirements.
Zweckmäßigerweise wird als Anlauffunktion eine exponentielle und/oder stetige Funktion herangezogen wird.Appropriately, an exponential and / or continuous function is used as a start-up function.
Mit anderen Worten ist die Anlauffunktion stetig. Auf diese Weise werden Sprünge der Drehzahldifferenz vermieden, welche sonst zu einem fehlerhaften Auslösen des Einklemmschutzes führen könnte. Falls dennoch Sprünge im Verlauf der Drehzahldifferenz auftreten, können diese Sprünge zur Identifizierung von bestimmten Situationen des Verstellteils herangezogen werden, da diese von einer starken, nicht mittels der Anlauffunktion kompensierten Beschleunigung oder Abbremsung des Elektromotors hervorgerufen werden.In other words, the startup function is continuous. In this way, jumps in the speed difference can be avoided, which could otherwise lead to a faulty triggering of the anti-trap. If, nevertheless, jumps occur in the course of the speed difference, these jumps can be used to identify certain situations of the adjustment, since they are caused by a strong, not compensated by the start-up function acceleration or deceleration of the electric motor.
Besonderes bevorzugt ist die Anlauffunktion eine exponentielle Funktion und insbesondere eine Exponentialfunktion, wobei unter exponentieller Funktion insbesondere eine Funktion verstanden wird, die eine vergleichsweise stark gewichtete Exponentialfunktion umfasst. Somit wird dem Umstand Rechnung getragen, dass bei einem erneuten Anlauf des Elektromotors und bei der erneuten Verstellbewegung des Verstellteils diese beiden beschleunigt werden. Die Abweichung der aktuellen Istdrehzahl von der bisherigen Drehzahl ist beim Start der Verstellbewegung vergleichsweise groß und nähert sich Null (0) an, wenn keine außergewöhnlichen Einflüsse auf das Verstellteil wirken, wie diese zum Beispiel bei einem Einklemmfall entstehen. Dieser Effekt wird mittels der Anlauffunktion kompensiert, sodass die ermittelte Drehzahldifferenz vergleichsweise gering ist. Falls die Drehzahldifferenz vergleichsweise stark von Null (0) abweicht, wird das Verstellteil mit einer Beschleunigung bewegt, die nicht mittels der Anlauffunktion kompensiert ist. Eine derartige Beschleunigung tritt beispielsweise in einem Einklemmfall auf.Particularly preferably, the start-up function is an exponential function and in particular an exponential function, whereby exponential function is understood in particular to mean a function which comprises a comparatively strongly weighted exponential function. Thus, the fact is taken into account that these two are accelerated in a renewed start of the electric motor and in the renewed adjustment of the adjustment. The deviation of the current actual speed from the previous speed is comparatively large at the start of the adjustment and approaches zero (0), if no extraordinary influences on the adjustment act as they arise, for example, in a trapping case. This effect is compensated by the start-up function, so that the determined speed difference is comparatively low. If the speed difference differs relatively sharply from zero (0), the adjustment is moved with an acceleration that does not use the Start-up function is compensated. Such acceleration occurs, for example, in a trapping case.
Vorteilhafterweise wird als Anlauffunktion eine sinusförmige Funktion herangezogen. Eine Funktion wird als sinusförmig bezeichnet, wenn diese eine vergleichsweise stark geweichte Sinus- oder Cosinusfunktion umfasst, wobei die Funktion noch weitere Funktionen wie Geraden oder Potenzfunktionen umfassen kann. Während des Betriebs der Verstelleinrichtung ist es möglich, dass das Verstellteil und/oder der Elektromotor eine Eigenschwingung nach Art eines Oszillators ausführt. Dieser Umstand wird mittels der sinusförmigen Funktion berücksichtigt, die insbesondere von der Ausgestaltung der Verstelleinrichtung abhängt. Auf diese Weise ist die Drehzahldifferenz bei einer Eigenschwingung im Wesentlichen Null. Die Eigenschwingung wird bei einem Einklemmschutz nicht fälschlicherweise berücksichtigt.Advantageously, a sinusoidal function is used as a start-up function. A function is said to be sinusoidal if it comprises a comparatively heavily squeezed sine or cosine function, which function may include other functions such as lines or power functions. During operation of the adjusting device, it is possible that the adjusting part and / or the electric motor performs a natural vibration in the manner of an oscillator. This circumstance is taken into account by means of the sinusoidal function, which depends in particular on the configuration of the adjusting device. In this way, the speed difference at a natural vibration is substantially zero. The self-oscillation is not mistakenly taken into account in an anti-trap.
In einer besonders geeigneten Ausführungsform der Erfindung wird als Anlauffunktion die Summe aus einer exponentiellen Funktion und einer sinusförmige Funktion herangezogen. Mit anderen Worten ist die Anlauffunktion die Summe aus einer exponentiellen und einer sinusförmigen Funktion. Auf diese Weise werden sowohl Einschwingvorgänge des Verstellteils als auch eine Beschleunigung des Verstellteils, also eine zunehmende Drehgeschwindigkeit des Elektromotors berücksichtigt. Mittels dieser Ausgestaltung der Funktion ist die Drehzahldifferenz des Elektromotors während des Anlaufs und des Betriebs des Elektromotors im Wesentlichen gleich Null (0), wenn kein Einklemmfall oder eine Schwergängigkeit vorliegt. Falls die Drehzahldifferenz einen von Null (0) verschiedenen Wert annimmt, ist dies ein Anzeichen für ein eingeklemmtes Objekt, das sich entlang des Verstellweges befindet.In a particularly suitable embodiment of the invention, the sum of an exponential function and a sinusoidal function is used as start-up function. In other words, the startup function is the sum of an exponential and a sinusoidal function. In this way, both transient oscillations of the adjustment part as well as an acceleration of the adjustment part, ie an increasing rotational speed of the electric motor, are taken into account. By means of this embodiment of the function, the rotational speed difference of the electric motor during startup and operation of the electric motor is substantially equal to zero (0), if there is no trapping or sluggishness. If the speed difference assumes a value other than zero (0), this is an indication of a jammed object that is along the displacement path.
Geeigneterweise wird der aktuelle Funktionswert der Anlauffunktion als gewichtete endliche Summe der letzten vergangenen Funktionswerte berechnet, wobei insbesondere die Anzahl der Summanden kleiner als 10 ist. Mit anderen Worten ist der aktuelle Funktionswert der Anlauffunktion die Summe einer begrenzten Anzahl von gewichteten bisherigen Funktionswerten. Der aktuelle Funktionswert wird somit iterativ erstellt. Vorteilhafterweise ist die Anzahl der Summanden vergleichsweise klein, beispielsweise kleiner als 10 und insbesondere gleich 2. Auf diese Weise ist eine vergleichsweise schnelle und nicht rechenintensive Ermittlung des aktuellen Funktionswertes ermöglicht.Suitably, the current function value of the startup function is calculated as a weighted finite sum of the last past function values, wherein in particular the number of summands is less than 10. In other words, the current function value of the startup function is the sum of a limited number of weighted previous function values. The current function value is therefore created iteratively. Advantageously, the number of summands is comparatively small, for example, less than 10 and in particular equal to 2. In this way, a comparatively fast and not computationally intensive determination of the current function value is possible.
Beispielsweise wird der aktuelle Funktionswert der sinusförmigen Funktion im Wesentlichen anhand der Beziehung Y2 = 2·Y1 – Y1/Z – Y0 berechnet, wobei Y2 der aktuelle Funktionswert, Y1 der vorherige Funktionswert, Y0 der vorvorherige Funktionswert und Z ein Parameter ist. Folglich ist Y2 der aktuelle Funktionswert, also insbesondere derjenige Wert, der zu der Abweichung zwischen der bisherigen Istdrehzahl und der aktuellen Istdrehzahl des Elektromotors hinzuaddiert wird, um die Drehzahldifferenz zu erhalten. Y1 ist der vorhergehende Funktionswert. Y0 ist der Funktionswert, der Y1 direkt vorangeht. Die Ermittlung der einzelnen Funktionswerte erfolgt insbesondere alle Viertelumdrehungen des Elektromotors, sodass zwischen Y2 und Y1 als auch zwischen Y1 und Y0 jeweils eine Viertelumdrehung des Elektromotors liegt. Die Amplitude der sinusförmigen Funktion wird mittels einer geeigneten Wahl der ersten beiden Funktionswerte und des Parameters Z eingestellt, wobei mittels Z ebenfalls die Periode der sinusförmigen Funktion bestimmt wird.For example, the current function value of the sinusoidal function is essentially calculated from the relationship Y2 = 2 * Y1-Y1 / Z-Y0, where Y2 is the current function value, Y1 is the previous function value, Y0 is the previous function value, and Z is a parameter. Consequently, Y2 is the current function value, that is, in particular, that value which is added to the deviation between the previous actual speed and the current actual speed of the electric motor in order to obtain the speed difference. Y1 is the previous function value. Y0 is the function value that precedes Y1 directly. The determination of the individual function values is carried out in particular every quarter revolutions of the electric motor, so that between Y2 and Y1 and between Y1 and Y0 each one quarter turn of the electric motor is located. The amplitude of the sinusoidal function is set by means of a suitable choice of the first two function values and the parameter Z, wherein Z also determines the period of the sinusoidal function.
Mittels dieser Berechnungsvorschrift der sinusförmigen Funktion ist der Speicherbedarf eines diese Funktion berechnenden Mikrochips vergleichsweise klein und die Ermittlung des Funktionswertes kann vergleichsweise schnell und hardwareschonend erfolgen. Ferner können zu Y2 noch weitere Elemente hinzuaddiert werden, wobei deren Gewichtung im Vergleich zu der Beziehung Y2 = 2·Y1 – Y1/Z – Y0 vergleichsweise gering ist. Beispielsweise wird eine Konstante oder ein mit einem weiteren Parameter gewichteter bisheriger Funktonwert addiert.By means of this calculation rule of the sinusoidal function, the memory requirement of a microchip calculating this function is comparatively small, and the determination of the function value can take place comparatively quickly and with little hardware damage. Furthermore, further elements can be added to Y2, their weighting being comparatively small in comparison to the relationship Y2 = 2 * Y1-Y1 / Z-Y0. For example, a constant or a previous function value weighted with a further parameter is added.
Sofern eine exponentielle Funktion, oder eine Funktion die zumindest teilweise exponentiellen Abschnitt aufweist, herangezogen wird, wird zweckmäßigerweise der aktuelle Funktionswert der exponentiellen Funktion im Wesentlichen anhand der Beziehung W2 = W1 + W1/X berechnet, wobei W2 der aktuelle Funktionswert, W1 der vorherige Funktionswert, und X ein Parameter ist. Mit anderen Worten wird der aktuelle Funktionswert der exponentiellen Funktion iterativ aus dem vorangehenden Funktionswert gewonnen und im Wesentlichen anhand der Beziehung W2 = W1 + W1/X ermittelt, wobei jedoch der Term noch weitere Bestandteile enthalten kann. W2 entspricht dem aktuellen Funktionswert und W1 dem vorhergehenden Funktionswert, der bei einem Beginn der Ermittlung insbesondere vorgegeben wird. X ist ein Parameter, mittels dessen die Steigung der exponentiellen Funktion bestimmt wird. Zweckmäßigerweise ist der Parameter X hierbei negativ, so dass die exponentielle Funktion mit zunehmender Anzahl von ermittelten Funktionswerten der Null (0) angenähert ist. Mit anderen Worten nimmt der absolute Wert der exponentiellen Funktion mit der Zunahme der Anzahl der ermittelten Funktionswerten ab.If an exponential function or a function has the at least partially exponential section, the current functional value of the exponential function is expediently essentially calculated on the basis of the relationship W2 = W1 + W1 / X, where W2 is the current function value, W1 is the previous function value , and X is a parameter. In other words, the current function value of the exponential function is iteratively obtained from the preceding function value and determined essentially on the basis of the relationship W2 = W1 + W1 / X, although the term may also contain further constituents. W2 corresponds to the current function value and W1 to the previous function value, which is specified in particular at the beginning of the determination. X is a parameter by which the slope of the exponential function is determined. Expediently, the parameter X is negative in this case, so that the exponential function approximates zero (0) as the number of determined function values increases. In other words, the absolute value of the exponential function decreases with the increase in the number of determined function values.
Vorteilhafterweise ist die Anlauffunktion von der unterbrochenen Verstellbewegung und/oder von einem Umgebungsparameter abhängig. Hierbei ist insbesondere die Ableitung der Anlauffunktion von einer dieser Einflussgrößen abhängig. Beispielsweise ist die Anlauffunktion eine Exponentialfunktion, deren Exponent von zumindest einem dieser Parameter abhängt, also von der der unterbrochenen Verstellbewegung oder des Umgebungsparameters. Erfolgte zum Beispiel die Verstellbewegung vergleichsweise schnell, so ist die Anlauffunktion über einen vergleichsweise langen Zeitraum relativ groß. Der Exponent ist somit insbesondere indirekt proportional zu der Geschwindigkeit der unterbrochenen Verstellbewegung. Mit anderen Worten wird bevorzugt eine von einem Umgebungsparameter und/oder von der unterbrochenen Verstellbewegung abhängige Funktion als Ableitung der Anlauffunktion gewählt.Advantageously, the startup function depends on the interrupted adjustment movement and / or on an environmental parameter. In particular, the derivative of the start-up function of one of these factors is dependent. For example, the startup function is an exponential function whose exponent of at least one of these parameters depends on the interrupted adjustment movement or the environmental parameter. If, for example, the adjustment movement took place comparatively quickly, then the start-up function is relatively large over a comparatively long period of time. The exponent is thus in particular indirectly proportional to the speed of the interrupted adjustment movement. In other words, a function dependent on an environmental parameter and / or on the interrupted adjustment movement is preferably selected as the derivation of the startup function.
Ebenso ist es möglich, dass der Exponent von der Kraft der ursprünglichen Verstellbewegung und somit von der zu dieser Zeit dem Elektromotor zugeführten elektrischen Energie abhängt. Wenn ferner insbesondere die Umgebungstemperatur vergleichsweise gering ist, erfolgt die erneute Beschleunigung des Verstellteils aufgrund der erhöhten Trägheit, Sprödigkeit und/oder Steifigkeit der einzelnen Komponenten der Verstelleinrichtung vergleichsweise langsam. Um diesen Effekt auszugleichen, ist insbesondere der Exponent indirekt proportional zu der Umgebungstemperatur.It is likewise possible that the exponent depends on the force of the original adjustment movement and thus on the electrical energy supplied to the electric motor at this time. Furthermore, if in particular the ambient temperature is comparatively low, the renewed acceleration of the adjusting part takes place comparatively slowly due to the increased inertia, brittleness and / or rigidity of the individual components of the adjusting device. To compensate for this effect, in particular the exponent is indirectly proportional to the ambient temperature.
Geeigneterweise ist in einer Look-Up-Tabelle eines Speichers der Verstelleinrichtung die Anlauffunktion oder deren Ableitung in Abhängigkeit von dem Umgebungsparameter oder einer der Kenngrößen, wie der Geschwindigkeit, der unterbrochenen Verstellbewegung gespeichert. Zumindest ist jedoch zweckmäßigerweise ein Einflussparameter der genannten Größen in der Tabelle hinterlegt, mittels dessen die Anlauffunktion erstellt werden kann.Suitably, in a look-up table of a memory of the adjusting device, the start-up function or its derivative as a function of the environmental parameters or one of the parameters, such as the speed, the interrupted displacement stored. However, at least an influencing parameter of the mentioned variables is expediently stored in the table by means of which the start-up function can be created.
Zweckmäßigerweise wird als erster Wert der Anlauffunktion ein von mindestens einem Umgebungsparameter der Verstelleinrichtung und/oder von der unterbrochenen Verstellbewegung abhängiger Parameter berechnet oder aus einem Speicher abgerufen. Dabei wird jeweils der Parameter insbesondere als erster Wert herangezogen. Folglich ist der erste Wert der Anlauffunktion, also der erste Wert, der zu der Abweichung zwischen der ersten ermittelten Istdrehzahl und der zweiten ermittelten Istdrehzahl hinzuaddiert wird, um die erste Drehzahldifferenz zu erhalten, der Parameter, der in einem Speicher hinterlegt ist oder bei jeder Verstellbewegung erneut berechnet wird. Hierbei ist dieser erste Wert der Anlauffunktion insbesondere abhängig von mindestens einem Umgebungsparameter, wie zum Beispiel der Umgebungstemperatur oder der Stellung einer Türe, oder deren Bewegung, innerhalb derer die Verstelleinrichtung integriert ist.Conveniently, a parameter dependent on at least one environmental parameter of the adjusting device and / or on the interrupted adjusting movement is calculated as the first value of the starting function or retrieved from a memory. In each case, the parameter is used in particular as the first value. Consequently, the first value of the start-up function, ie the first value added to the deviation between the first determined actual speed and the second determined actual speed, to obtain the first speed difference, the parameter stored in a memory or at each Verstellbewegung is recalculated. In this case, this first value of the starting function is particularly dependent on at least one environmental parameter, such as the ambient temperature or the position of a door, or their movement, within which the adjusting device is integrated.
Ferner wird der Parameter beispielsweise von der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs beeinflusst, mit der das Kraftfahrzeug entlang einer Straße bewegt wird, oder der Straße und deren Beschaffenheit selbst. Zweckmäßigerweise ist bei einer vergleichsweise schlechten Straße, die insbesondere eine verhältnismäßig große Anzahl von Bodenunebenheiten aufweist, der erste Wert der Anlauffunktion im Wesentlichen Null (0). Hierbei entspricht die Drehzahldifferenz durchgehend im Wesentlichen der Abweichung zwischen der aktuellen Istdrehzahl und der bisherigen Istdrehzahl und die Anlauffunktion ist Null (0). Vorteilhafterweise ist dies der einzige Fall, bei dem die Anlauffunktion konstant Null (0) ist.Further, the parameter is influenced, for example, by the speed of the motor vehicle with which the motor vehicle is moved along a road or the road and its nature itself. Conveniently, in a comparatively bad road, which in particular has a relatively large number of bumps, the first Value of the startup function essentially zero (0). In this case, the speed difference essentially corresponds to the deviation between the current actual speed and the previous actual speed, and the startup function is zero (0). Advantageously, this is the only case where the start-up function is constantly zero (0).
Aufgrund der im Wesentlichen analytischen Ermittlung des ersten Werts der Anlauffunktion wird die Anlauffunktion an aktuelle Gegebenheiten angepasst. Befindet sich beispielsweise bereits bei Beginn der erneuten Verstellbewegung ein Objekt in dem Verstellweg, so wird dies bereits bei der Ermittlung der Drehzahldifferenz berücksichtigt. Insbesondere berücksichtigt der Einklemmschutz diese Drehzahldifferenz, sodass auch bei dem erneuten Anlaufen der Verstelleinrichtung nach der Unterbrechung kein Objekt eingeklemmt wird.Due to the essentially analytical determination of the first value of the startup function, the startup function is adapted to current conditions. If, for example, an object is already in the adjustment path at the beginning of the renewed adjustment movement, this is already taken into account when determining the speed difference. In particular, the anti-pinch protection takes account of this speed difference, so that no object is clamped even after the restart of the adjusting device after the interruption.
In einer hierzu alternativen Ausführungsform wird bevorzugt als erster Wert der Anlauffunktion die Abweichung zwischen der ersten ermittelten Istdrehzahl und der zweiten ermittelten Istdrehzahl herangezogen. Der erste Wert der Anlauffunktion bezeichnet hierbei insbesondere den zeitlich ersten Wer nach Wiederaufnahme der Verstellbewegung nach der Unterbrechung. Folglich ist der erste Wert der Anlauffunktion die Abweichung zwischen der ersten ermittelten Istdrehzahl und der zweiten ermittelten Istdrehzahl. Somit ist die erste ermittelte Drehzahldifferenz gleich Null (0). Auf diese Weise entfällt eine Ermittlung des ersten Werts der Anlaufdrehzahl und die Verstelleinrichtung ist im Wesentlichen unverzüglich einsatzbereit. Sind ferner zusätzliche Einflussgrößen auf das Verstellteil vorhanden, so werden diese mittels dieser Festlegung der Anlaufdrehzahl berücksichtigt, ohne dass diese Einflussgrößen oder deren kombinierte Wirkung auf die Verstelleinrichtung bei der Herstellung der Verstelleinrichtung bereits bekannt sein müssten.In an alternative embodiment, the deviation between the first determined actual rotational speed and the second determined actual rotational speed is preferably used as the first value of the starting function. In this case, the first value of the start-up function designates, in particular, the first time person after the resumption of the adjustment movement after the interruption. Consequently, the first value of the starting function is the deviation between the first determined actual speed and the second determined actual speed. Thus, the first determined speed difference is zero (0). In this way, a determination of the first value of the starting rotational speed is eliminated and the adjusting device is essentially ready for immediate use. If additional influencing variables are also present on the adjusting part, these are taken into account by means of this definition of the starting rotational speed, without these influencing variables or their combined effect on the adjusting device having to be already known during the production of the adjusting device.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird der elektrische Fensterheber eines Kraftfahrzeugs auf eine Schwergängigkeit hin überwacht. Die Schwergängigkeit wird beispielsweise erkannt, wenn eine aktuelle Istdrehzahl kleiner als eine bisherige Istdrehzahl eines Elektromotors oder eines mit diesem in Wirkverbindung stehenden Elements des Fensterhebers ist. Sobald die Schwergängigkeit identifiziert wurde, wird die zwischen der bisherigen Istdrehzahl und der aktuellen Istdrehzahl aufgetretene Drehzahldifferenz überwacht. Sobald diese eine Grenzfunktion überschreitet, wird der Elektromotor reversiert oder zumindest angehalten. Die Grenzfunktion ist hierbei abhängig von dem Drehwinkel des Elektromotors seit Beginn der Schwergängigkeit, also beispielsweise um welchen Winkel sich eine Welle des Elektromotors seit Auftreten der Schwergängigkeit weitergedreht hat. Die Grenzfunktion ist im Wesentlichen logarithmisch. Unter logarithmisch wird hierbei verstanden, dass die Grenzfunktion eine vergleichsweise stark gewichtete Logarithmusfunktion enthält, wobei die Grenzfunktion zusätzliche weitere Funktionen enthalten kann, wie zum Beispiel eine konstante Funktion. Mit anderen Worten wird der Elektromotor reversiert oder abgeschaltet, wenn die Drehzahldifferenz im Wesentlichen einem Vielfachen des Logarithmus des Drehwinkels zuzüglich der weiteren Funktion entspricht. Hierbei wird zu dem Drehwinkel vor der Bildung des Logarithmus insbesondere eine Konstante addiert.In a further embodiment of the invention, the power window of a motor vehicle is monitored for sluggishness. The stiffness is detected, for example, if a current actual speed is less than a previous actual speed of an electric motor or a standing in operative connection with this element of the window regulator. As soon as the stiffness has been identified, the speed difference that has occurred between the previous actual speed and the current actual speed is monitored. As soon as this exceeds a limit function, the electric motor is reversed or at least stopped. The limit function is dependent on the angle of rotation of the electric motor since the beginning of the binding, so for example at what angle a Shaft of the electric motor has continued to rotate since the occurrence of stiffness. The limit function is essentially logarithmic. Here logarithmic is understood to mean that the limit function contains a comparatively strongly weighted logarithm function, wherein the limit function may contain additional additional functions, such as, for example, a constant function. In other words, the electric motor is reversed or turned off when the speed difference substantially corresponds to a multiple of the logarithm of the rotation angle plus the other function. In this case, in particular a constant is added to the rotation angle before the formation of the logarithm.
Mittels dieser Vorgehensweise ist dem Umstand Rechnung getragen, dass bei einer vergleichsweise geringen Verstellgeschwindigkeit die Drehzahldifferenz nur vergleichsweise gering verändert werden kann, wenn die Richtung, in die das Verstellteil bewegt wird, konstant bleibt. Aufgrund der Konkavität der Grenzfunktion ist sichergestellt, dass die Drehzahldifferenz nicht im gleichen Maße anwächst wie der Drehwinkel, was sonst zu einer Beschädigung des eingeklemmten Objekts führen könnte.By means of this approach, the fact is taken into account that at a comparatively low adjustment speed, the speed difference can only be changed comparatively small if the direction in which the adjustment part is moved remains constant. Due to the concavity of the limit function, it is ensured that the speed difference does not increase to the same extent as the angle of rotation, which could otherwise lead to damage to the jammed object.
Mit anderen Worten betrifft die Erfindung auch ein Einklemmschutzverfahren zum Betreiben eines elektrischen Fensterhebers eines Kraftfahrzeugs, mit einem Elektromotor, bei dem der Elektromotor reversiert oder abgeschaltet wird, wenn die bei einer Schwergängigkeit zwischen einer aktuellen Istdrehzahl und einer bisherigen Istdrehzahl des Elektromotors auftretende Drehzahldifferenz eine Grenzfunktion des Drehwinkels des Elektromotors seit Beginn der Schwergängigkeit überschreitet, wobei als Grenzfunktion eine im Wesentlichen logarithmische Funktion des Drehwinkels gewählt wird.In other words, the invention also relates to an anti-trapping method for operating an electric window of a motor vehicle, with an electric motor in which the electric motor is reversed or turned off when occurring at a stiffness between a current actual speed and a previous actual speed of the electric motor speed difference is a limit function of Rotational angle of the electric motor since the beginning of the binding exceeds, as a limit function, a substantially logarithmic function of the rotation angle is selected.
In noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist ein elektrischer Fensterheber eines Kraftfahrzeugs Bestandteil einer Fensterheberanordnung. Dabei ist die Fensterscheibe des Fensterhebers zwischen einer A-Säule und einer B-Säule angeordnet, und wird entlang dieser bewegt. Insbesondere sind in den Säulen Führungsschienen zur Führung der Fensterscheibe integriert, die parallel zu der Verstellrichtung der Fensterscheibe verlaufen. Die Oberkante der Fensterscheibe ist im Bereich der A-Säule gegenüber der Oberkante der Fensterscheibe im Bereich der B-Säule um einen Scherwinkel geneigt, der größer als 30° ist. Die Oberkante der Fensterscheibe bezeichnet hierbei denjenigen Bereich der Fensterscheibe, die in einem Einklemmfall in Kontakt mit dem eingeklemmten Objekt steht. Insbesondere ist die Oberkante der Fensterscheibe im Bereich der B-Säule dabei im Wesentlichen senkrecht zur Bewegungsrichtung der Fensterscheibe. Mit anderen Worten ist der zwischen der Oberkante der Fensterscheibe im Bereich der A-Säule und einer senkrecht zur Bewegungsrichtung der Fensterscheibe verlaufenden Ebene gebildete Winkel größer als 30°. Die Fensteranordnung kann auch bei einem hinteren Seitenfenster des Kraftfahrzeugs Verwendung finden, wenn die Dachlinie coupehaft gestaltet ist. In diesem Fall entspricht die sogenannte C-Säule des Kraftfahrzeugs der A-Säule der Fensterhaberanordnung. Mit anderen Worten ist die Fensterheberanordnung überall dort in dem Kraftfahrzeug realisierbar, wo ein Verstellteil mit einem Scherwinkel ist.In yet another embodiment of the invention, an electric window of a motor vehicle is part of a window regulator. In this case, the window pane of the window lifter between an A-pillar and a B-pillar is arranged, and is moved along it. In particular, guide rails for guiding the window pane are integrated in the columns, which run parallel to the adjustment direction of the window pane. The upper edge of the window pane is inclined in the region of the A pillar opposite the upper edge of the window pane in the area of the B pillar by a shear angle that is greater than 30 °. In this case, the upper edge of the window pane denotes that area of the window pane which in contact with the jammed object is in a pinching position. In particular, the upper edge of the window pane in the region of the B pillar is substantially perpendicular to the direction of movement of the window pane. In other words, the angle formed between the upper edge of the window pane in the region of the A pillar and a plane running perpendicular to the direction of movement of the window pane is greater than 30 °. The window assembly can also be used in a rear side window of the motor vehicle when the roof line is designed coupehaft. In this case, the so-called C-pillar of the motor vehicle corresponds to the A pillar of the Fensterhaberanordnung. In other words, the window regulator assembly can be realized anywhere in the motor vehicle where an adjustment part with a shear angle is.
Der elektrische Fensterheber wird bei einer Schließbewegung auf einen Schwergängigkeit überwacht. Wenn die Schwergängigkeit ein Einklemmfall ist, wird der Elektromotor reversiert oder zumindest angehalten, um das eingeklemmte Objekt freizugeben und eine Beschädigung des Objekts zu vermeiden. Hierbei beträgt die Einklemmkraft, die zur Identifizierung des Einklemmfalls erforderlich ist, im Bereich der B-Säule zwischen 70 N und 90 N, wenn die Federrate, im Folgenden Einklemmfederrate bezeichnet, 65 N/mm beträgt. Insbesondere wird die Systemfederrate, also die Federrate der vollständigen Fensterheberanordnung, dabei im Wesentlichen gebildet aus der Summe des Reziproken der Einklemmfederrate, des Reziproken der Federrate des Elektromotors, des Reziproken einer die Fensterscheibe bewegenden Mechanik des Fensterhebers, wie zum Beispiel des Schneckenrads, und des Reziproken einer Gegenkante, gegen die das Objekt mittels der Scheibe gedrückt wird. Beispielsweise beträgt bei einer Einklemmfederrate von 65 N/mm die Systemfederrate zwischen 15 N/mm und 50 N/mm. Ferner ist bei Einklemmfederrate von 65 N/mm die zur Identifizierung des Einklemmfalls erforderlich Einklemmkraft im Bereich der A-Säule im Wesentlichen gleich der im Bereich der B-Säule nötigen Einklemmkraft. Dabei wird unter im Wesentlichen gleich insbesondere eine Abweichung von 10%, geeigneterweise 5% oder weniger verstanden.The power window is monitored during a closing movement to a stiffness. If the binding is an entrapment, the electric motor is reversed or at least stopped to release the jammed object and avoid damaging the object. Here, the pinching force required to identify the pinch case is between 70 N and 90 N in the region of the B pillar when the spring rate, referred to below as the pinching spring rate, is 65 N / mm. In particular, the system spring rate, ie the spring rate of the complete window regulator assembly, is essentially formed from the sum of the reciprocal of the Einklemmfederrate, the reciprocal of the spring rate of the electric motor, reciprocating a window moving mechanism of the window regulator, such as the worm wheel, and the reciprocal a counter edge, against which the object is pressed by means of the disc. For example, with a pinching spring rate of 65 N / mm, the system spring rate is between 15 N / mm and 50 N / mm. Further, with the pinching spring rate of 65 N / mm, the pinching force in the area of the A-pillar necessary to identify the pinching case is substantially equal to the pinching force necessary in the area of the B-pillar. In this case, essentially the same applies in particular to a deviation of 10%, suitably 5% or less.
Wenn die Einklemmfederrate 20 N/mm beträgt, ist die nötige Einklemmkraft im Bereich der A-Säule und im Bereich der B-Säule im Wesentlichen gleich. Beispielsweise beträgt die Einklemmkraft 70 N oder weniger, wie zum Beispiel 50 N oder 40 N. Insbesondere jedoch ist die erforderliche Einklemmkraft größer als 50 N. Mittels einer derartigen Wahl der Einklemmkräfte ist auf der einen Seite eine sichere Verbringung der Fensterscheibe entlang der Bewegungsrichtung gewährleistet und andererseits eine Beschädigung eines etwaig vorhandenen eingeklemmten Objekts vermieden.When the pinching spring rate is 20 N / mm, the necessary pinching force in the area of the A-pillar and in the area of the B-pillar is substantially the same. For example, the Einklemmkraft 70 N or less, such as 50 N or 40 N. In particular, however, the required pinching force is greater than 50 N. By means of such a choice of Einklemmkräfte a safe movement of the window along the direction of movement is ensured on the one hand and On the other hand, damage to any existing jammed object avoided.
Die Federrate und die Einklemmkraft werden zum Beispiel mittels Sensoren überwacht. Die Schwergängigkeit wird insbesondere erkannt, wenn eine aktuelle Istdrehzahl kleiner als eine bisherige Istdrehzahl des Elektromotors oder eines mit diesem in Wirkverbindung stehenden Elements des Fensterhebers ist. Sobald die Schwergängigkeit identifiziert wurde, wird die zwischen der bisherigen Istdrehzahl und der aktuellen Istdrehzahl aufgetretene Drehzahldifferenz überwacht. Sobald diese eine Grenzfunktion überschreitet, wird der Elektromotor reversiert oder zumindest angehalten. Die Grenzfunktion ist hierbei abhängig von dem Drehwinkel des Elektromotors seit Beginn der Schwergängigkeit, also beispielsweise um welchen Winkel sich eine Welle des Elektromotors seit Auftreten der Schwergängigkeit weitergedreht hat. Beispielsweise ist der Verlauf der Grenzfunktion bei Drehwinkeln des Elektromotors oberhalb einer ersten Schwelle im Wesentlichen kontant bei 10 u/min, die zwischen 40° und 50° beträgt. Mit anderen Worten ist bei einer auftretenden Drehzahldifferenz, die größer als 10 u/min ist, wenn der Drehwinkel des Elektromotors zumindest 50° oder mehr seit Auftreten der Schwergängigkeit beträgt, der Einklemmfall identifiziert. Insbesondere ist der Verlauf der Grenzfunktion für Drehwinkel des Elektromotors zwischen einer zweiten Schwelle, die zwischen 14° und 18° liegt und insbesondere 16° beträgt, und der ersten Schwelle im Wesentlichen linear mit einer Steigung zwischen 0,08 u/min pro Drehwinkel und 0,13 u/min pro Drehwinkel. Beispielsweise ist die Grenzfunktion bei einem Drehwinkel von 16° gleich 7 u/min. Ebenso denkbar ist es, eine Grenzfunktion mit höheren Potenzen in diesem Bereich zu verwenden. Bei Drehwinkeln unter der zweiten Schwelle ist die Grenzfunktion quadratisch. Beispielsweise entspricht die Grenzfunktion bei einem Drehwinkel von 4,5° einer Drehzahldifferenz von 2,8 u/min, bei einem Drehwinkel von 7,2° einer Drehzahldifferenz von 4 u/min, bei einem Drehwinkel von 13,5° einer Drehzahldifferenz von 6 u/min.The spring rate and trapping force are monitored by sensors, for example. The stiffness is detected in particular when a current actual speed is less than a previous actual speed of the electric motor or an element of the latter in operative connection with the latter Window lift is. As soon as the stiffness has been identified, the speed difference that has occurred between the previous actual speed and the current actual speed is monitored. As soon as this exceeds a limit function, the electric motor is reversed or at least stopped. The limit function is dependent on the angle of rotation of the electric motor since the beginning of the binding, so for example at what angle a shaft of the electric motor has continued to rotate since the occurrence of stiffness. For example, the profile of the limit function at angles of rotation of the electric motor above a first threshold is substantially constant at 10 rpm, which is between 40 ° and 50 °. In other words, with an occurring speed difference greater than 10 rpm, when the rotational angle of the electric motor is at least 50 ° or more since the occurrence of the sluggishness, the jamming case is identified. In particular, the profile of the limit function for angles of rotation of the electric motor between a second threshold, which is between 14 ° and 18 ° and in particular 16 °, and the first threshold is substantially linear with a gradient between 0.08 rpm / 0 and rotation angle , 13 rpm per rotation angle. For example, the limit function at a rotation angle of 16 ° equal to 7 u / min. It is also conceivable to use a limit function with higher powers in this area. For angles of rotation below the second threshold, the limit function is square. For example, the limit function at a rotation angle of 4.5 ° corresponds to a speed difference of 2.8 u / min, with a rotation angle of 7.2 ° a speed difference of 4 u / min, with a rotation angle of 13.5 ° a speed difference of 6 u / min.
Insbesondere ist die Grenzfunktion stetig, um Einklemmfälle unter verschiedensten Bedingungen sicher erkennen zu können. Mittels der Verwendung der Grenzfunktion ist dem Umstand Rechnung getragen, dass bei einer vergleichsweise geringen Verstellgeschwindigkeit die Drehzahldifferenz sich nur vergleichsweise gering verändert werden kann, wenn die Richtung, in die das Verstellteil bewegt wird, konstant bleibt. Aufgrund der Konkavität der Grenzfunktion ist sichergestellt, dass die Drehzahldifferenz nicht im gleichen Maße anwächst wie der Drehwinkel, was sonst zu einer Beschädigung des eingeklemmten Objekts führen könnte.In particular, the limit function is continuous in order to be able to reliably detect trapping cases under a wide range of conditions. By means of the use of the limit function, the fact is taken into account that at a comparatively low adjustment speed, the speed difference can only be changed comparatively small if the direction in which the adjustment part is moved remains constant. Due to the concavity of the limit function, it is ensured that the speed difference does not increase to the same extent as the angle of rotation, which could otherwise lead to damage to the jammed object.
Insbesondere wird der elektrische Fensterheber der Fensterheberanordnung gemäß dem Einklemmschutzverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 oder 12 betrieben. Hierfür sind zweckmäßigerweise der erste Grenzwert, der zweite Grenzwert und/oder der dritte Grenzwert, sofern diese jeweils vorhanden sind, derart gewählt und/oder eingestellt, dass die geforderten Einklemmkräfte bei den vorgegebenen Federraten erreicht werden.In particular, the power window of the window regulator assembly according to the anti-trap method according to one of
Zusammengefasst weist der elektrische Fensterheber des Kraftfahrzeugs ein Verstellteil auf, wie zum Beispiel ein Seitenfenster oder ein Schiebedach, welches mittels eines Elektromotors bzw. eines elektromotorischen Antriebs inklusive eines Getriebes (Schneckengetriebe) entlang eines Verstellwegs verbracht wird. Hierbei läuft das Verstellteil insbesondere in eine Dichtung ein, wobei ein etwaiges sich zwischen der Dichtung und dem Verstellteil befindendes Objekt dort von diesem eingeklemmt wird. Zur Vermeidung einer Beschädigung des Objekts, das beispielsweise ein Körperteil ist, wird der Elektromotor bzw. der Antrieb zumindest bei einer Schließbewegung des Verstellteils gemäß einem der obigen Verfahren betrieben. Hierfür wird beispielsweise der Elektromotor reversiert und somit eine Schließbewegung beendet und eine Öffnungsbewegung des Verstellteils bewirkt, wenn die bei der Schwergängigkeit die auftretende Drehzahldifferenz die Grenzfunktion des Drehwinkels des Elektromotors überschreitet. Alternativ oder in Kombination zu der Ermittlung des Einklemmfalls mittels der Grenzfunktion wird der Elektromotor reversiert, wenn der Auslösewert den Schwellwert überschreitet. Zumindest wird der Elektromotor gestoppt, was die Einklemmkräfte, die auf das Objekt wirken begrenzt.In summary, the electric window of the motor vehicle on an adjustment part, such as a side window or a sunroof, which is spent by means of an electric motor or an electric motor drive including a transmission (worm gear) along a Verstellwegs. In this case, the adjusting part runs in particular into a seal, with any object located between the seal and the adjusting part being clamped there by the latter. To avoid damage to the object, which is for example a body part, the electric motor or the drive is operated at least during a closing movement of the adjusting part according to one of the above methods. For this purpose, for example, the electric motor is reversed and thus terminates a closing movement and causes an opening movement of the adjusting part when the speed difference occurring during the binding exceeds the limit function of the angle of rotation of the electric motor. Alternatively or in combination with the determination of the trapping case by means of the limit function, the electric motor is reversed when the tripping value exceeds the threshold value. At least, the electric motor is stopped, which limits the pinching forces that act on the object.
Zumindest wird in jedem der Fälle der Elektromotor gestoppt, was die Einklemmkräfte, die auf das Objekt wirken begrenzt. Es handelt sich somit um einen elektrischen Fensterheber eines Kraftfahrzeugs, mit einem gemäß einem der obigen Verfahren betriebenen Elektromotor. Der Elektromotor ist beispielsweise 4-polig, folglich weist insbesondere ein Ringmagnet des Elektromotors vier Magnetpole auf. Ebenso ist jedoch auch ein Elektromotor mit zwei oder acht Polen möglich, wobei zum Beispiel auch ein Ringmagnet mit einer größeren Anzahl von Magnetpolen verwendet wird.At least in each case, the electric motor is stopped, which limits the pinching forces that act on the object. It is thus an electric window of a motor vehicle, with an electric motor operated according to one of the above methods. The electric motor is, for example, 4-pole, thus, in particular, a ring magnet of the electric motor has four magnetic poles. Likewise, however, an electric motor with two or eight poles is possible, for example, a ring magnet is used with a larger number of magnetic poles.
Vorteilhafterweise umfasst der Fensterheber einen Mikrocontroller zur Ausgabe einer diskreten, sinusförmigen Funktion, deren aktueller Funktionswert als gewichtete endliche Summe der vorangegangenen Funktionswerte berechnet ist, insbesondere sofern eine Anlauffunktion zur Ermittlung des Einklemmfalls verwendet wird. Mittels des vorzugsweise dem Einklemmschutzverfahren dienenden Mikrocontrollers wird eine diskrete, sinusförmige Funktion ausgegeben. Als sinusförmige Funktion wird wiederum eine Funktion bezeichnet, die eine vergleichsweise stark gewichtete Sinus- oder Cosinusfunktion enthält. Weiterer Bestandteil der sinusförmigen Funktion können Exponentialfunktionen oder Geraden oder sonstige Funktionen sein, deren Beitrag zu der sinusförmigen Funktion im Vergleich zur Sinus- bzw. Cosinusfunktion über den Zeitraum der Ausgabe klein ist. Die Ermittlung und Ausgabe der sinusförmigen Funktion erfolgt diskret. Mit anderen Worten liegt zwischen den einzelnen ermittelten Funktionswerten ein, insbesondere konstanter, Abstand, welcher vorteilhafterweise zeitlich ist.Advantageously, the window regulator comprises a microcontroller for outputting a discrete, sinusoidal function whose current function value is calculated as a weighted finite sum of the preceding function values, in particular if a startup function is used to determine the pinching case. A discrete, sinusoidal function is output by means of the microcontroller, which is preferably used for the anti-trap method. A sinusoidal function is again referred to as a function which contains a comparatively strongly weighted sine or cosine function. Another component of the sinusoidal function can be exponential functions or straight lines or other functions whose contribution to the sinusoidal function is small compared to the sine or cosine function over the period of the output. The determination and output of the sinusoidal function is discrete. In other words, there is a difference between the individual function values determined, in particular constant, distance, which is advantageously temporally.
Zum Beispiel ist die Anzahl der zum aktuellen Funktionswert aufsummierten vorangegangenen Funktionswerte kleiner als 10. Somit wird der aktuelle Funktionswert der sinusförmigen Funktion iterativ aus der gewichteten Summe der bisherigen Funktionswerte ermittelt. Zweckmäßigerweise ist die Anzahl der Summanden kleiner als zehn (10) und umfasst lediglich die letzten ermittelten Funktionswerte. Aufgrund der Wichtung, also einer Multiplikation, und der anschließenden Summenbildung sind die Anforderungen an die Hardware des Mikrochips vergleichsweise klein, wobei dennoch eine schnelle Ermittlung des aktuellen Funktionswerts sicher gestellt ist. Insbesondere umfasst der Mikrochip lediglich zehn (10) oder weniger Speicherplätze für die Speicherung der letzten Funktionswerte. Geeigneterweise sind Startwerte fest in dem Mikrochip hinterlegt oder der Mikrochip umfasst eine Eingabemöglichkeit für die Startwerte. Auf diese Weise ist es ermöglicht, dass die sinusförmige Funktion als ersten Funktionswert einen den aktuellen Gegebenheiten angepassten Funktionswert ausgibt. Insbesondere sind die Amplitude und/oder die Phase der Sinus- bzw. Cosinusfunktion mittels der Startwerte eingestellt.For example, the number of previous function values added to the current function value is less than 10. Thus, the current function value of the sinusoidal function is iteratively determined from the weighted sum of the previous function values. Conveniently, the number of summands is less than ten (10) and includes only the last determined function values. Due to the weighting, ie a multiplication, and the subsequent summation, the requirements for the hardware of the microchip are comparatively small, whereby nevertheless a rapid determination of the current function value is ensured. In particular, the microchip only includes ten (10) or fewer storage locations for storing the last functional values. Suitably, starting values are permanently stored in the microchip or the microchip includes an input possibility for the starting values. In this way it is possible for the sinusoidal function to output a function value adapted to the current conditions as the first function value. In particular, the amplitude and / or the phase of the sine or cosine function are set by means of the starting values.
Der der Ausgabe der diskreten sinusförmigen Funktion dienende Mikrocontroller, dessen aktueller Funktionswert als gewichtete endliche Summe der vorangegangenen Funktionswerte berechnet ist, kann auch unabhängig von der Verstelleinrichtung eingesetzt werden. Der Mikrocontroller in dieser Funktionalität wird vielmehr auch als eine eigenständige Erfindung betrachtet.The microcontroller serving to output the discrete sinusoidal function, the current function value of which is calculated as a weighted finite sum of the preceding function values, can also be used independently of the adjusting device. Rather, the microcontroller in this functionality is considered to be an independent invention.
In einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung ist der aktuelle Funktionswert der sinusförmige Funktion gemäß der Beziehung Y2 = 2·Y1 – Y1/Z – Y0 berechnet, wobei Y2 der aktuelle Funktionswert, Y1 der vorherige Funktionswert, Y0 der vorvorherige Funktionswert und Z ein Parameter ist. Anders ausgedrückt stellt Y2 den aktuellen Funktionswert und Y1 den zuvor ermittelten Funktionswert dar. Y0 wiederum ist der Funktionswert, der direkt vor Y1 ermittelt wurde. Zweckmäßigerweise werden in dem Mikrochip lediglich jeweils die aktuell gültigen Werte für Y0, Y1 gespeichert. Nachdem Y2 ermittelt und ausgegeben wurde, werden der Wert von Y0 mit dem Wert von Y1 und der Wert von Y1 mit dem Wert von Y2 überschrieben. Auf diese Weise werden lediglich zwei Speicherplätze innerhalb des Mikrochips zur Ermittlung des jeweils aktuellen Funktionswertes benötigt. Z ist ein Parameter, mittels dem die Periode der Sinus- bzw. Cosinusfunktion eingestellt wird. Insbesondere ist Z positiv und kann über eine Eingabemöglichkeit des Mikrochips eingestellt werden.In an expedient embodiment of the invention, the current function value of the sinusoidal function is calculated according to the relationship Y2 = 2 * Y1-Y1 / Z-Y0, where Y2 is the current function value, Y1 is the previous function value, Y0 is the previous function value, and Z is a parameter. In other words, Y2 represents the current function value and Y1 the previously determined function value. Y0, in turn, is the function value that was determined just before Y1. Expediently, only the currently valid values for Y0, Y1 are stored in the microchip. After Y2 is detected and output, the value of Y0 is overwritten with the value of Y1 and the value of Y1 is overwritten with the value of Y2. In this way, only two memory locations within the microchip are required to determine the respective current function value. Z is a parameter by means of which the period of the sine or cosine function is set. In particular, Z is positive and can be set via an input option of the microchip.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:Embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to a drawing. Show:
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided in all figures with the same reference numerals.
In
Zur Verbringung der Fensterscheibe
Ferner werden nach dem Startereignis
Mittels einer Drehzahldifferenzwertfunktion
Die mittels der Drehzahldifferenzfunktion
In den
Gemäß den oberen Graphen wird die Fensterscheibe
In dem darunter gezeigten Graphen ist die Abweichung zwischen der bisherigen Istdrehzahl ni t–1 und der aktuellen Istdrehzahl ni t, also die Differenz ni t–1 – ni t dargestellt. Zu Beginn der erneuten Verstellbewegung ist der Betrag dieser Differenz vergleichsweise groß und die Differenz negativ. Die aktuelle Istdrehzahl ni t wird somit vergrößert. Die Abweichung verläuft im Wesentlichen exponentiell. Die aktuelle Istdrehzahl ni t wird im Wesentlichen nicht mehr verändert, wenn die gewünschte Geschwindigkeit der Fensterscheibe
Darunter ist der Verlauf der Anlauffunktionen
Die Anlauffunktion
Die Anlauffunktion
Der letzte Graph zeigt die Drehzahldifferenz Δn. Diese wird ermittelt, indem zu der Differenz ni t–1 – ni t die Anlauffunktion
In
In
In dem hier gezeigten Fall stimmen der Betrag der Anlauffunktion
In
Oberhalb des ersten Grenzwerts
In
Zwischen 0 u/min und 2,8 u/min ist die Drehzahldifferenzwertfunktion
Sobald die Schwergängigkeit
Der Verlauf des Auslösewerts
Die in
Sinkt der Drehzahldifferenzwert Δn* ab, so wird die Steigung des Verlaufs des Auslösewerts
Sobald die Schwergängigkeit
Die in
In
Die Drehwinkel
In
Die Funktionswerte Y1 und Y0 und der Parameter Z werden auf einem Speicherplatz innerhalb eines ersten Mikrocontrollers
Mit Hilfe des zweiten Mikrocontrollers
Mittels einer Zeitgebereinheit
Die Differenz ni t–1 – ni t wird in einer Differenzeinheit
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der Erfindung von dem Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit den Ausführungsbeispielen beschriebene Einzelmerkmale auch auf andere Weise miteinander kombinierbar, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen.The invention is not limited to the embodiments described above. Rather, other variants of the invention can be derived therefrom by the person skilled in the art without departing from the subject matter of the invention. In particular, all individual features described in connection with the exemplary embodiments are also combinable with one another in other ways, without leaving the subject matter of the invention.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 22
- Fensterheberpower windows
- 44
- Fensterscheibewindowpane
- 66
- Türdoor
- 88th
- A-SäuleA column
- 1010
- B-SäuleB-pillar
- 1212
- Elektromotorelectric motor
- 1414
- Verstellwegadjustment
- 1616
- Oberkantetop edge
- 1818
- Steuereinheitcontrol unit
- 2020
- Tasterbutton
- 2222
- Startereignisstart event
- 2424
- Resetfunktionreset function
- 2626
- bisheriger Auslösewertprevious tripping value
- 2828
- DrehzahldifferenzfunktionSpeed differential function
- 3030
- DrehzahldifferenzwertfunktionSpeed differential value function
- 3232
- AuslösewertfunktionTrigger value function
- 3434
- Auslösewerttrigger value
- 3636
- ÜberschreibfunktionOverwrite function
- 3838
- Vergleichsfunktioncomparison function
- 4040
- Schwellwertthreshold
- 4242
- Einklemmfallof trapping
- 4444
- Unterbrechunginterruption
- 4646
- Anlauffunktionstart function
- 46a46a
- exponentielle Anlauffunktionexponential startup function
- 46b46b
- sinusförmige Anlauffunktionsinusoidal start-up function
- 46c46c
- exponentielle und sinusförmige Anlauffunktionexponential and sinusoidal start-up function
- 4848
- SpeicherStorage
- 5050
- Umgebungstemperaturambient temperature
- 5252
- erster Grenzwertfirst limit
- 5454
- zweiter Grenzwertsecond limit
- 5656
- SchrankeCabinets
- 5858
- dritter Grenzwertthird limit
- 6060
- Ursprungsgeradethrough origin
- 6262
- Schwergängigkeitbinding
- 6464
- NachführschwelleNachführschwelle
- 6666
- Outputschwelleoutput threshold
- 6868
- RetrackingschwelleRetrackingschwelle
- 7070
- Grenzfunktionlimit function
- 7272
- Drehwinkel des SchneckenradesAngle of rotation of the worm wheel
- 7474
- Drehwinkel des ElektromotorsAngle of rotation of the electric motor
- 76a–d76a-d
- Annäherungapproach
- 7878
- Auswahleinheitselector
- 8080
- erster Mikrocontrollerfirst microcontroller
- 8282
- zweiter Mikrocontrollersecond microcontroller
- 8484
- erste Additionseinheitfirst addition unit
- 8686
- zweite Additionseinheitsecond addition unit
- 8888
- dritte Additionseinheitthird addition unit
- 9090
- ZeitgebereinheitTimer unit
- 9292
- vierte Additionseinheitfourth addition unit
- 9494
- Differenzeinheitdifference unit
- αα
- Scherwinkelshear angle
- ni t n i t
- aktuelle Istdrehzahlcurrent actual speed
- ni t–1 n i t-1
- bisherige Istdrehzahlprevious actual speed
- Δn.DELTA.n
- DrehzahldifferenzSpeed difference
- Δn*.DELTA.n *
- DrehzahldifferenzwertSpeed differential value
- W1W1
- Funktionswertfunction value
- W2W2
- Funktionswertfunction value
- Y0Y0
- Funktionswertfunction value
- Y2Y2
- Funktionswertfunction value
- X, ZX, Z
- Parameterparameter
Claims (14)
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Publications (1)
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ID=48431447
Family Applications (1)
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102013008725A1 (en) * | 2013-05-23 | 2014-12-11 | Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft, Hallstadt | Anti-pinch protection for a window in a vehicle door with closing aid |
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CN108868449A (en) * | 2017-05-08 | 2018-11-23 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | Foreign matter detection system and control logic for vehicle car closing assembly |
-
2012
- 2012-11-29 DE DE201210023255 patent/DE102012023255A1/en not_active Withdrawn
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CN108868449B (en) * | 2017-05-08 | 2020-05-19 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | Foreign object detection system and control logic for vehicle compartment closure assembly |
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