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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft
im Allgemeinen eine Einklemmerfassungsvorrichtung eines Öffnungs-/Schließelements
zur Ausführung
einer Öffnungs-/Schließoperation
in Bezug auf ein fixiertes Element.
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Genauer gesagt betrifft die vorliegende
Erfindung eine Steuerung der Einklemmerfassungsvorrichtung.
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Hintergrund
der Erfindung
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Derzeitige Fahrzeuge, die ein Öffnungs-/Schließelement,
wie beispielsweise ein Schiebedach oder einen Fensterheber umfassen, sind
im Allgemeinen mit einem Sicherheitsmechanismus ausgestattet. Wenn
das Öffnungs-/Schließelement
durch einen Motor betrieben wird, erfasst ein Sicherheitsmechanismus
ein Einfangen bzw. ein Einklemmen eines Hindernisses und stoppt
daraufhin eine Schließoperation
des Öffnungs-/Schließelements
oder bewegt durch eine Ansteuerung des Motors das Öffnungs-/Schließelement
in eine Umkehrrichtung, d.h. eine Öffnungsrichtung.
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Bei bekannten Verfahren wird das
Einklemmen des Hindernisses auf der Grundlage eines Drehzustands
des Motors erfasst. Ein Drehungserfassungssensor, der ein Hall-Element
und dergleichen umfasst, erfasst eine Änderung des Drehzustands des
Motors zur Ansteuerung des Öffnungs-/Schließelements.
Das Einklemmen wird dann auf der Grundlage eines Impulssignals von
dem Drehungserfassungssensor erfasst.
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In der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr.
6-280446 ist eine Öffnungs-/Schließ-Steuerungsvorrichtung
offenbart, die das Auftreten eines Einklemmens bestimmt, wenn eine
Antriebsgeschwindigkeit und eine Antriebsbeschleunigung des Motors kleiner
als ein vorbestimmter Wert ist, der auf der Grundlage einer Antriebsgeschwindigkeit
und einer Antriebsbeschleunigung des Öffnungs-/Schließelements
bestimmt wird. Die Öffnungs-/Schließ-Steuerungsvorrichtung
erfasst die Drehung des Motors durch einen Motorpositionserfassungssensor
und berechnet eine Motordrehgeschwindigkeit und eine Motordrehbeschleunigung.
Die Öffnungs-/Schließ-Steuerungsvorrichtung
führt eine
Regelung/Umkehrsteuerung durch Vergleichen der Motordrehgeschwindigkeit
mit einem Geschwindigkeitsschwellenwert aus, wenn eine Motordrehgeschwindigkeitsänderung
regulär
ist. Alternativ hierzu führt die Öffnungs-/Schließ-Steuerungsvorrichtung
eine Umkehrsteuerung durch Vergleichen der Motordrehbeschleunigung
mit einem Beschleunigungsschwellenwert aus, wenn die Motordrehgeschwindigkeitsänderung
nicht regulär
ist. Zu dieser Zeit werden der Geschwindigkeitsschwellenwert und
der Beschleunigungsschwellenwert entsprechend der Antriebsspannung,
einem Gleitwiederstand des Öffnungs-/Schließelements
und dergleichen korrigiert.
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Es entstehen jedoch die nachstehend
genannten Schwierigkeiten, wenn die offenbarte Vorrichtung in einem
Fahrzeug eingesetzt wird. Der Öffnungs-/Schließ-Steuerungsvorrichtung
wird im Allgemeinen Energie (beispielsweise 12V Gleichspannung)
von einer Batterie in dem Fahrzeug zugeführt. Die Spannung schwankt
somit in Reaktion auf einen Zustand der Last, die an die Batterie
angeschlossen ist. Wenn der Motor zur Betätigung des Öffnungs-/Schließelements
durch die Batterie angetrieben wird, deren Spannung schwankt, schwankt ebenso
die Motorgeschwindigkeit. Bei dem Verfahren, bei dem die Geschwindigkeit
des Motors, der die schwankende Batteriespannung aufweist, mit einer vorbestimmten
Geschwindigkeit für
die Einklemmerfassung verglichen wird, kann durch die Schwankung der
Motorgeschwindigkeit eine falsche Einklemmerfassung verursacht werden.
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Um die falsche Einklemmerfassung
aufgrund der Schwankung der Motorgeschwindigkeit zu vermeiden, wird
in Betracht gezogen, einen Schwellenwert für eine Erfassung zu verringern
(wobei folglich das Einklemmen weniger bestimmt wird). Wenn jedoch
der Schwellenwert für
die Bestimmung einfach verringert wird, ist eine längere Zeit
zur tatsächlichen Erfassung
des Einklemmens nach dem Auftreten des Einklemmens erforderlich.
Als Ergebnis wird die Einklemmerfassung verzögert, wobei folglich die Belastung,
die das eingeklemmte Hindernis erfährt (Einklemmkraft), vergrößert wird.
Die Zuverlässigkeit
der Öffnungs-/Schließ-Steuerungsvorrichtung
kann dementsprechend verringert sein.
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Somit besteht ein Bedarf für eine Einklemmerfassungsvorrichtung,
die das Einklemmen genau erfasst und die zugehörige Zuverlässigkeit verbessert.
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Kurzzusammenfassung
der Erfindung
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Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden
Erfindung umfasst eine Einklemmerfassungsvorrichtung eines Öffnungs-/Schließelements
einen Motor zur Betätigung
des Öffnungs-/Schließelements
in einer Öffnungs-/Schließrichtung,
eine Geschwindigkeitserfassungseinrichtung zur Erfassung eines Drehzustands
des Motors und eine Steuerungseinrichtung zur Erfassung des Einklemmens
während eines
Betriebs des Öffnungs-/Schließelements
auf der Grundlage einer Information, die von der Geschwindigkeitserfassungseinrichtung
gesendet wird, und zur Betätigung
des Motors in einer Umkehrrichtung, wenn das Einklemmen erfasst
ist. Die Einklemmerfassungsvorrichtung umfasst ebenso eine Spannungserfassungseinrichtung
zur Erfassung einer Antriebsspannung, die an den Motor zur Betätigung des Motors
angelegt wird, eine Ist-Geschwindigkeitsbestimmungseinrichtung
zur Bestimmung der Ist-Geschwindigkeit einer Drehung des Motors
durch die Geschwindigkeitserfassungseinrichtung, eine Schätzgeschwindigkeitsberechnungseinrichtung
zur Berechnung einer Schätzgeschwindigkeit
der Drehung des Motors auf der Grundlage der Antriebsspannung, eine
Schätzgeschwindigkeitsspeichereinrichtung
zur Speicherung der Schätzgeschwindigkeit für eine erste
vorbestimmte Zeit, eine Schätzgeschwindigkeitskorrektureinrichtung
zur Korrektur der Schätzgeschwindigkeit
auf der Grundlage einer Differenz zwischen der Ist-Geschwindigkeit
und der Schätzgeschwindigkeit,
die vor der ersten vorbestimmten Zeit erhalten wird, und eine Einklemmbestimmungseinrichtung
zur Bestimmung eines Einklemmens in dem Öffnungs-/Schließelement
auf der Grundlage eines Änderungszustands
einer Differenz zwischen der Schätzgeschwindigkeit,
die korrigiert ist, und der Ist-Geschwindigkeit.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnung
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Die vorstehend genannten und zusätzliche Merkmale
und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung werden aus der nachstehenden
ausführlichen Beschreibung
unter Berücksichtigung
der beigefügten
Zeichnungsfiguren, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente
bezeichnen, besser ersichtlich. Es zeigen:
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1 eine
perspektivische Darstellung einer Einklemmerfassungsvorrichtung
eines Öffnungs-/Schließelements
gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung, welches in einer Fahrzeugschiebedachvorrichtung
eingesetzt wird,
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2 eine
Systemdarstellung der Einklemmerfassungsvorrichtung, die in 1 gezeigt ist,
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3 ein
Flussdiagramm, das eine durch eine in 2 gezeigte
CPU ausgeführte
Einklemmbestimmungsprozedur zeigt,
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4 einen
Graphen, der eine Beziehung zwischen einer Motorantriebsspannung
und einer Motordrehgeschwindigkeit zeigt,
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5A und 5B Graphen, die eine Leerlaufzeit und eine
Versatzkorrektur beschreiben, wenn der Motor angetrieben wird,
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6 einen
Graphen, der eine Beziehung zwischen der Motorantriebsspannung und
der Motordrehgeschwindigkeit zeigt, wenn eine Temperaturänderung
des Motors berücksichtigt
wird, und
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7A, 7B, 7C und 7D Graphen,
die die Einklemmbestimmung beschreiben.
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Ausführliche Beschreibung der Erfindung
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Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
ist unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben.
Obwohl das Ausführungsbeispiel
in einer Fahrzeugschiebedachvorrichtung in der nachstehenden Beschreibung
eingesetzt wird, ist eine Verwendung der Einklemmerfassungsvorrichtung
nicht darauf begrenzt. Die Einklemmerfassungsvorrichtung eines Öffnungs-/Schließelements
beispielsweise bei einer automatischen Fensterhebevorrichtung zum
Heben oder Senken eines Fensters des Fahrzeugs, einer Schiebetürvorrichtung
zum Schieben einer Seitentür
in einer longitudinalen Richtung des Fahrzeugs und. einer automatisch
betriebenen Türvorrichtung
für Gebäude anwendbar.
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In 1 ist
eine Schiebedachvorrichtung 10 (Einklemmerfassungsvorrichtung)
mit einer Einklemmerfassungsfunktion gezeigt, die in einem Fahrzeug 20 installiert
ist. Gemäß 1 umfasst ein Dach 21 des
Fahrzeugs 20 eine rechteckige Öffnung 21A und eine
Dachscheibe 22 (Öffnungs-/Schließelement) zum
Verdecken der Öffnung 21A.
Das Dachfenster 22 ist in einer longitudinalen Richtung
des Fahrzeugs durch einen bekannten Schiebemechanismus schiebbar
und wird in einer Aufwärts-Abwärts-Richtung
durch einen bekannten Kippmechanismus gekippt.
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Eine Antriebseinheit 23 zur
Betätigung
des Dachfensters 22 ist in einem Vorderabschnitt des Daches 21 nahe
der Öffnung 21A untergebracht.
Die Antriebseinheit 23 umfasst einen Motor 2 und
eine Getriebeeinheit 25, die miteinander verbunden sind. Eine
Ausgangswelle der Getriebeeinheit 25 ist betriebsfähig mit
dem Schiebemechanismus und dem Kippmechanismus verbunden. Wenn der
Motor 22 durch eine Steuerungseinrichtung 1, die
in 2 gezeigt ist, angesteuert
wird, werden der Schiebebetrieb und der Kippbetrieb des Dachfensters 22 aktiviert.
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In 2 ist
eine Systemdarstellung der Steuerungseinrichtung 1 der
Schiebedachvorrichtung 10 gezeigt. Die Steuerungseinrichtung 1 betätigt das Dachfenster 22,
um den zugehörigen Öffnungs-/Schließbetrieb
zu steuern. Die Steuerungseinrichtung 1 empfängt ein
Signal von einem Positionserfassungsschalter 9 zur Erfassung
der Position des Dachfensters 22 und eines Öffnungs-/Schließ-Betriebsschalters 8 zur
Betätigung des
Dachfensters 22. In Reaktion auf das Ansteuerungssignal,
das von der Steuerungseinrichtung 1 an den Motor 2 auf
der Grundlage des Signals von dem Positionserfassungsschalter 9 und
dem Öffnungs-/Schließ-Betriebsschalter 8 ausgegeben
wird, wird das Dachfenster 22 betrieben bzw, betätigt.
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Ferner wird, wenn ein Hindernis,
wie beispielsweise ein Arm oder ein anderer Gegenstand, zwischen
dem Dachfenster 22 und der Öffnung 21A des Fahrzeugs 20 eingefangen
bzw. eingeklemmt wird, die Drehung des Motors 2 verhindert,
wodurch die Drehgeschwindigkeit des Motors 2 verringert wird.
Die Erfassung des Einklemmens wird unter Verwendung der Eigenschaft,
dass die Drehgeschwindigkeit des Motors verringert wird, ausgeführt. Der Schließbetrieb
des Dachfensters 22 wird unmittelbar bei der Erfassung
des Einklemmens gestoppt und der Umkehrbetrieb zur Öffnung des
Dachfensters 22 wird durch den Einklemmerfassungsmechanismus ausgeführt, um
die Sicherheit der Fahrzeuginsassen sicherzustellen.
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Die Steuerungseinrichtung 1 umfasst
eine CPU 5, die ein ROM zur Speicherung eines Programms
darin, ein RAM zur Speicherung mehrerer Werte, die für einen
Programmbetrieb erforderlich sind, einen Zeitgeber oder Zeitnehmer,
der einen Impulszyklus misst, und einen A/D-Wandler zur Umwandlung
eines analogen Werts einer Eingangsbatteriespannung und dergleichen
in einen digitalen Wert umfasst. Die CPU 5 umfasst ebenso
eine Eingangsschnittstelle (Eingangs-I/F) 4 zum Erreichen
einer Kompatibilität
zwischen dem Eingangssignal und der CPU 5 sowie ein Relais 6 zur
Regelung der Drehrichtung des Motors 2 in eine Öffnungs-
oder eine Schließrichtung,
welches eine Funktion zur Betätigung
des Dachfensters 22 in einer Öffnungs-/Schließrichtung
während
des Schiebebetriebs aufweist. Die CPU umfasst ferner eine Energiezufuhrschaltung 3,
die mit einer Energie (üblicherweise
12V) von einer Batterie des Fahrzeugs versorgt wird, zur Erzeugung
einer stabilen Konstantspannung (beispielsweise 5V). Die in der
Energieversorgungsschaltung 3 erzeugte Konstantspannung
wird an die CPU 5 angelegt. An die Eingangs-I/F 4 der Steuerungseinrichtung 1 wird
die Batteriespannung angelegt, wobei die Batteriespannung ebenso
an den Motor 2 angelegt wird. Die Schiebedachvorrichtung 10 umfasst
ebenso einen Motordrehsensor 7 zur Ausgabe eines Impulses,
der mit der Drehung des Motors 2 synchronisiert ist, an
die Steuerungseinrichtung 1.
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Die Steuerungseinrichtung 1 empfängt ein Signal
von dem Motordrehsensor 7, dem Positionserfassungsschalter 9 und
dem manuell betätigten Öffnungs-/Schließ-Betriebsschalter 8.
Der Motordrehsensor 7 erfasst ein Zyklussignal eines Impulses
mittels eines Hall-Elements, wenn ein (nicht gezeigter) Magnet (beispielsweise
ist ein Magnet mit einem N-Pol und einem S-Pol bereitgestellt),
der bei der Ausgangswelle des Motors 2 bereitgestellt ist,
sich einmal dreht. Das der Steuerungseinrichtung 2 zugeführte Signal
wird an die CPU 5 über
die Eingangs-I/F 4 gesendet, wobei die Batteriespannung
ebenso über
die Eingangs-I/F 4 in der Steuerungseinrichtung 1 an
die CPU 5 angelegt wird. Das Signal von dem Motordrehsensor 7 verläuft zyklisch
zwischen EIN und AUS, indem es mit der Motordrehung synchronisiert
ist, und das wechselnde Impulsausgangssignal wird der CPU 5 zugeführt. Die
CPU 5 vergleicht den Pegel des Eingangsimpulssignals von
dem Motordrehsensor 7 und erfasst die Flanke des Impulssignals
entsprechend.
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Die CPU 5 gibt ein Signal
an das Relais 6 aus, um den Motor 2 auf der Grundlage
des Eingangssignals von dem Motordrehsensor 7, dem Öffnungs-/Schließ-Betriebsschalter 8 und
dem Positionserfassungsschalter 9 zu betätigen. Die
CPU 5 führt
eine Steuerung aus, um den Motor 2 zu stoppen oder in einer Öffnungs-/Schließrichtung
zu drehen, indem die Bedingung und die Richtung einer Energieversorgung
des Relais 6 umgeschaltet wird.
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Die Einklemmbestimmungsprozedur durch die
Steuerungseinrichtung 1 ist unter Bezugnahme auf ein Flussdiagramm
in 3 beschrieben. Jeder Schritt,
der in einem Programm ausgeführt
wird, ist lediglich mit einem "S" in der nachstehenden
Beschreibung angegeben. Ferner wird ein bekanntes Verfahren, bei
dem der Motor in Reaktion auf den Schalterzustand angetrieben wird,
für die Öffnungs-/Schließsteuerung
des Dachfensters 22 durch eine Betätigung des Öffnungs-/Schließ-Betriebsschalters 8 eingesetzt,
wobei eine zugehörige
Beschreibung weggelassen ist.
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Die Einklemmbestimmungsprozedur wird
bei vorbestimmten Zeitintervallen (beispielsweise mehrere ms) wiederholt
ausgeführt.
In S1 wird die Zufuhroperation zu der CPU 5 von dem Motordrehsensor 7 und
der Motorantriebsspannung ausgeführt.
Bei der Zufuhroperation von der Motorantriebsspannung wird die Batteriespannung
zu dieser Zeit durch die CPU 5 über die Eingangs-I/F 4 überwacht,
da der Motor durch die Batteriespannung angetrieben wird. Die CPU 5 berechnet
die Drehgeschwindigkeit des Motors auf der Grundlage eines Impulsausgangssignals,
wie beispielsweise einer Sinuswelle und einer Rechteckwelle, von
dem Motordrehsensor 7. In diesem Fall wird die Drehgeschwindigkeit
des Motors 2 beispielsweise durch eine in 4 gezeigte Abbildung erhalten, die eine
statische Kennlinie angibt, bei der die Motordrehgeschwindigkeit
proportional zu der Motorantriebsspannung ist. Zusätzlich wird
die tatsächliche
Geschwindigkeit oder Ist-Geschwindigkeit des Motors 2 beispielsweise
durch eine Anzahl der ansteigenden Flanken und der abfallenden Flanken des
Impulses erhalten, die in einer vorbestimmten Zeitdauer erfasst
werden. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
wird die Motordrehgeschwindigkeit durch den Motordrehsensor 7 erfasst.
Alternativ hierzu kann die Motordrehgeschwindigkeit durch eine optische
Einrichtung unter Verwendung einer optischen Reflexion oder eine
akustische Einrichtung unter Verwendung einer akustischen Reflexion
erfasst werden. Ferner kann ein Geschwindigkeitssensor zur direkten
Erfassung des Drehzustands, wie beispielsweise der Motorumdrehungsanzahl,
und der Motorgeschwindigkeit des Motors 2 eingesetzt werden.
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Wenn die Motordrehgeschwindigkeit
in S1 erhalten ist, wird daraufhin eine geschätzte Geschwindigkeit oder Schätzgeschwindigkeit
des Motors 2 in S2 berechnet. Bei der Berechnung der Schätzmotorgeschwindigkeit
wird die Motorgeschwindigkeit von der Motordrehgeschwindigkeit abgeschätzt, die
als die Schätzmotorgeschwindigkeit betrachtet
wird. Wenn die Motordrehgeschwindigkeit als mv vorbestimmt ist,
eine Anschlussspannung bei einer Seite als Vb vorbestimmt ist, ein
Proportional-Verstärkungsfaktor
als a vorbestimmt ist und ein Versatz (oder Offset) als b0 vorbestimmt
ist, wird die nachstehende Gleichung erhalten.
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Im Allgemeinen beginnt die Motorgeschwindigkeit,
nach einer Verzögerungszeit
anzusteigen, wie es in 5B gezeigt
ist, wenn ein Stufeneingangssignal dem Motor 2 zugeführt wird,
wie es in 5A gezeigt
ist. Dann steigt die Motorgeschwindigkeit allmählich zusammen mit einer ersten
Verzögerung
an. In diesem Fall wird die Genauigkeit verbessert, wenn eine sekundäre oder
noch höhere
Modellierung oder Modellerstellung eingesetzt wird. Gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
wird die primäre
Modellerstellung jedoch lediglich als ein Beispiel eingesetzt.
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Die dynamische Eigenschaft der Motordrehgeschwindigkeit
in Bezug auf die Spannungsvariation ist in der nachstehenden Gleichung
gezeigt, wenn die Zeitkonstante, die als Ts vorbestimmt ist, und
die Leerlaufzeit, die als dly vorbestimmt ist, berücksichtigt
werden.
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Die Linie der Abbildung gemäß 4 wird nach oben und unten
in Abhängigkeit
von der Temperatur des Motors 2 aufgrund der zugehörigen Eigenschaft
verschoben. Der Proportional-Verstärkungsfaktor wird nicht verändert, auch
wenn die Temperatur des Motors 2 variiert. Die Schiebbarkeit
des Dachfensters 22 wird jedoch verbessert, wenn das Dachfenster 22 in
der Öffnung 21A des
Daches 21 gleitet, da ein (nicht gezeigtes) Dichtungselement
zur Abdichtung des Dachfensters 22 und des Daches 21, das
dazwischen bei der Öffnung 21A bereitgestellt ist,
in dem Fall, dass die Temperatur des Motors 2 hoch ist,
weich wird. Die Drehgeschwindigkeit des Motors 2 wird entsprechend
höher.
Im Gegensatz dazu wird die Schiebbarkeit des Dachfensters 22, wenn
die Temperatur des Motors 2 niedrig ist, verschlechtert,
da das Dichtungselement steif wird, wodurch verursacht wird, dass
sich die Motordrehgeschwindigkeit verkleinert. Dementsprechend wird
der Versatz b0 zur Einstellung der Abweichung der Drehgeschwindigkeit
des Motors in Reaktion auf die Temperaturänderung des Motors 2 variiert.
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Im Falle einer Umformulierung der
Gleichung 2 unter Berücksichtigung
der Abweichung des Versatzes b0 wird die nachstehende Gleichung
erhalten. Dabei gibt Δb
die Abweichung des Versatzes b0 an.
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Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
wird Δb
auf der Grundlage einer Differenz zwischen der Schätzmotorgeschwindigkeit
und der Ist-Motorgeschwindigkeit
in S4 korrigiert, um die Abweichung, die durch die Berechnung der
Gleichung 2 verursacht wird, zu verringern. Die Korrektur von Δb wird einmal durchgeführt, nachdem
eine vorbestimmte Zeit vergangen ist, so dass die Drehung des Motors 2 stabil
ist, wenn die Antriebsspannung an den Motor 2 angelegt
wird. Die Drehgeschwindigkeit des Motors 2 beginnt nach
der Verzögerungszeit
anzusteigen, wie es in 5B gezeigt
ist, wobei sie dann zusammen mit der ersten Verzögerung allmählich ansteigt. Die vorbestimmte
Zeit in S3 entspricht wünschenswerterweise
Ta, die erforderlich ist, um die Motordrehgeschwindigkeit zu stabilisieren,
nachdem der Antrieb des Motors 2 begonnen hat. Wenn Ta (beispielsweise
mehrere msek) nicht vergangen ist, ist die Motordrehung nicht stabil,
wobei somit die Versatzkorrektur nicht ausgeführt wird.
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Wenn die Ist-Geschwindigkeit des
Motors 2, die durch das Impulsausgangssignal von dem Motordrehsensor 7 erfasst
wird, nach der vorbestimmten Zeit ab dem Motorstart stabilisiert
ist, wird eine Differenz err (Geschwindigkeitsdifferenz) zwischen
der Ist-Drehgeschwindigkeit
(Ist-Geschwindigkeit) des Motors 2 rmv und der Schätzdrehgeschwindigkeit (Schätzgeschwindigkeit)
des Motors 2 emv berechnet, um als der Versatzkorrekturwert Δb (= rmv – emv) verwendet
zu werden (siehe 5B).
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Der Versatzkorrekturwert Δb kann bei
einer vorbestimmten Zeit (beispielsweise einem Punkt) erhalten werden,
bei der die Geschwindigkeitsdifferenz err zwischen der Ist-Geschwindigkeit rmv
und der Schätzgeschwindigkeit
emv des Motors 2 berechnet wird. Zusätzlich wird, wenn der Versatzkorrekturwert Δb mit größerer Genauigkeit
erforderlich ist, der Durchschnittswert der Geschwindigkeitsdifferenz
err während
einer vorbestimmten Zeitdauer erhalten oder ein bekanntes Tiefpassfilter
wird bei der Geschwindigkeitsdifferenz err, die in einer vorbestimmten
Zeitdauer erhalten wird, angewendet, um einen höheren Frequenzbereich als ein
vorbestimmter Wert zu eliminieren.
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Bei S6 wird ein Hochpassfilter bei
der Schätzgeschwindigkeit
angewendet, die korrigiert wird, um einen tieferen Frequenzbereich
als ein vorbestimmter Wert zu eliminieren. Dann wird in S7 die Einklemmbestimmung
ausgeführt.
Das Einklemmen wird auf der Grundlage einer Differenz zwischen der Schätzgeschwindigkeit,
die durch eine Berechnung korrigiert wird, und der Ist-Geschwindigkeit des
Motors 2 bestimmt. In diesem Fall wird die Schätzgeschwindigkeit
des Motors 2 auf der Grundlage der Motorsantriebsspannung
abgeschätzt
und variiert folglich in Abhängigkeit
von der Schwankung der Motorantriebsspannung. Wenn die Bewegung
des Dachfensters 22 während
des Schließbetriebs
begrenzt wird, wird die Ist-Geschwindigkeit des Motors 2 verringert.
Das heißt,
die Ist-Geschwindigkeit des Motors 2 ist kleiner als die
Schätzgeschwindigkeit. Daraufhin
bestimmt, wenn die Geschwindigkeitsdifferenz err zwischen der Ist-Geschwindigkeit und
der Schätzgeschwindigkeit
des Motors 2 einen vorbestimmten Schwellenwert, der voreingestellt
wird, überschreitet,
die CPU 5, dass das Einklemmen während des Betriebs des Dachfensters 22 verursacht ist,
wobei somit die Drehung des Motors 2 begrenzt ist. In diesem
Fall bestimmt die CPU 5 das Auftreten des Einklemmens auf
der Grundlage des Änderungszustands
des Werts der Geschwindigkeitsdifferenz err, nachdem er durch das
Filter gegangen ist. Der Änderungszustand
des Werts kann eine Änderungsgröße oder
stattdessen eine Änderungsgeschwindigkeit
sein. Zusätzlich
kann die CPU 5 das Einklemmen bestimmen, indem der Änderungszustand
der Geschwindigkeitsdifferenz err durch eine zugehörige Differentiation
erfasst wird.
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In 7A, 7B, 7C und 7D sind
Graphen gezeigt, die jeweils einen Zustand zeigen, wenn das Einklemmen
auftritt. In 7A ist
die Antriebsspannung des Motors 2 gezeigt. In 7B sind die Schätzgeschwindigkeit
des Motors 2, die durch eine Berechnung erhalten wird,
und die Ist-Geschwindigkeit 2 gezeigt. Gemäß 7A und 7B wird die Schätzmotorgeschwindigkeit entsprechend
der Änderung
der Motorantriebsspannung variiert. In 7C ist die Geschwindigkeitsdifferenz
err vor und nach einem Durchgang durch das Hochpassfilter gezeigt.
Wenn die bekannte Hochpassfilterung durchgeführt wird, wird der stationäre Versatz
eliminiert und der Wert der Geschwindigkeitsdifferenz err nach dem
Durchgang durch das Filter nähert
sich dem 0-Punkt an. Ferner wird, wenn der Wert nach dem Durchgang
durch das Filter den vorbestimmten Wert zur Bestimmung des Einklemmens überschreitet,
bestimmt, dass das Einklemmen während
des Schließbetriebs
des Dachfensters 22 verursacht ist.
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Gemäß der vorstehend beschriebenen
Einklemmerfassungsvorrichtung ist der Schwellenwert für die Einklemmbestimmung
voreingestellt, wobei keine Änderung
in Reaktion auf die Motorantriebsspannung und dergleichen erforderlich
ist. Die Zeitsteuerung zur Bestimmung des Einklemmens ist somit
nicht verzögert.
Obwohl die Einklemmkraft, die das eingeklemmte Hindernis erfährt, vergrößert ist, wie
es in 7D gezeigt ist,
wenn das Einklemmen auftritt, wird die Bestimmung nicht verzögert, wobei somit
die Vergrößerung der
Einklemmkraft verhindert werden kann. Wie es aus der vorstehenden
Beschreibung ersichtlich ist, umfasst gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
die CPU 5 nicht nur die Steuerungseinrichtung zur Steuerung
des Einklemmens, sondern auch eine Spannungserfassungseinrichtung
zur Erfassung der an den Motor 2 angelegten Spannung, eine
Ist-Geschwindigkeitsbestimmungseinrichtung zur Bestimmung der Ist-Geschwindigkeit
des Motors 2, eine Schätzgeschwindigkeitsberechnungseinrichtung
zur Berechnung der Schätzgeschwindigkeit
des Motors 2, eine Schätzgeschwindigkeitsspeichereinrichtung
zur Speicherung der Schätzgeschwindigkeit
des Motors 2, eine Schätzgeschwindigkeitskorrektureinrichtung
zur Korrektur der Schätzgeschwindigkeit
des Motors 2 und eine Einklemmbestimmungseinrichtung zur
Bestimmung des Vorfalls des Einklemmens.
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Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
wird der Drehzustand des Motors (beispielsweise eine Motordrehanzahl,
eine Motorgeschwindigkeit) durch die Geschwindigkeitserfassungseinrichtung
erfasst. Daraufhin wird die Motordrehgeschwindigkeit auf der Grundlage
der Antriebsspannung, die an den Motor angelegt ist, berechnet.
Wenn die Motordrehgeschwindigkeit bestimmt ist, wird die Schätzmotorgeschwindigkeit
berechnet, die für
eine vorbestimmte Zeit gespeichert wird. Die Differenz zwischen
der Ist-Motorgeschwindigkeit, die durch die Geschwindigkeitserfassungseinrichtung
erhalten wird, und der Schätzmotorgeschwindigkeit,
die vor der vorbestimmten Zeit gespeichert wird, wird berechnet,
was für
die Korrektur der Schätzmotorgeschwindigkeit
verwendet wird. Das Einklemmen wird auf der Grundlage des Änderungszustands
(beispielsweise Änderungsgröße oder Änderungsrate bzw. Änderungsgeschwindigkeit)
der Differenz zwischen der Schätzmotorgeschwindigkeit,
die korrigiert wird, und der Ist-Motorgeschwindigkeit unter Berücksichtigung
der Änderung
der an den Motor angelegten Antriebsspannung bestimmt.
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Die Motordrehgeschwindigkeit wird
auf der Grundlage der Motorantriebsspannung geschätzt. Die
Schätzgeschwindigkeit
des Motors wird berechnet und dann auf der Grundlage der Differenz
zwischen der Ist-Geschwindigkeit
des Motors und der Schätzgeschwindigkeit,
die vor der vorbestimmten Zeit erhalten wird, korrigiert. Somit
kann die Motordrehgeschwindigkeit unter Berücksichtigung der Änderung
der Motorantriebsspannung in dem Fall, dass die Motorantriebsspannung
geändert
wird, geschätzt werden.
Zusätzlich
kann die durch Berechnung erhaltene Schätzgeschwindigkeit auf der Grundlage der
Differenz zwischen der Ist-Motorgeschwindigkeit und
der Schätzmotorgeschwindigkeit,
die vor der vorbestimmten Zeit erhalten wird, korrigiert werden. Folglich
wird die Korrektur bei der Schätzgeschwindigkeit,
die in einem Zustand erhalten wird, bei dem die Motordrehung stabilisiert
ist, ausgeführt.
Die Genauigkeit der auf diese Weise erhaltenen Schätzmotorgeschwindigkeit
ist verbessert. Dementsprechend ist eine genaue Einklemmbestimmung
möglich,
wenn die Schätzgeschwindigkeit
bei der Einklemmbestimmung verwendet wird.
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Gemäß der Einklemmbestimmungseinrichtung
der CPU 5 kann der Vorfall des Einklemmens erfasst werden,
indem einfach die Differenz zwischen der Schätzgeschwindigkeit, die korrigiert
wird, und der Ist-Geschwindigkeit und der vorbestimmte Schwellenwert
verglichen werden. Der Schwellenwert zur Erfassung des Einklemmens
muss nicht verändert
werden, wobei somit die Bestimmungszeitsteuerung des Einklemmens
im Vergleich mit der herkömmlichen
Vorrichtung nicht verzögert
wird. Es kann verhindert werden, dass die Einklemmkraft aufgrund
der Verzögerung
der Einklemmbestimmung ansteigt.
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Ferner wird entsprechend der Steuerungseinrichtung
der CPU 5 das Hochpassfilter bei der Differenz zwischen
der Schätzgeschwindigkeit,
die korrigiert wird, und der Ist-Geschwindigkeit
des Motors angewendet. Wenn der Wert nach dem Durchgang durch das
Filter den vorbestimmten Schwellenwert überschreitet, ist das Einklemmen
bestimmt. Durch Ausführen
der Hochpassfilterung bei der Differenz zwischen der Schätzgeschwindigkeit,
die korrigiert wird, und der Ist-Geschwindigkeit des Motors wird der
Versatz von dem 0-Punkt eliminiert, wodurch die Einklemmbestimmung
mit hoher Genauigkeit ausgeführt
wird und die Zuverlässigkeit
der Einklemmerfassungsvorrichtung verbessert wird.
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Die Prinzipien, bevorzugten Ausführungsbeispiele
und Betriebsarten der vorliegenden Erfindung sind in der vorstehenden
Beschreibung beschrieben worden. Die Erfindung, die geschützt werden
soll, ist jedoch nicht dergestalt eingeschränkt, wie sie durch die offenbarten
spezifischen Ausführungsbeispiele begrenzt
ist. Ferner sollen die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele eher als Veranschaulichung als
als Begrenzung betrachtet werden. Variationen und Änderungen
können
durch andere vorgenommen werden und Äquivalente können eingesetzt
werden, ohne den Bereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Folglich ist es ausdrücklich
beabsichtigt, dass alle derartigen Variationen, Änderungen und Äquivalente,
die in den Bereich der vorliegenden Erfindung fallen, wie er durch
die Patentansprüche
definiert ist, hierdurch umfasst sind.
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Wie es vorstehend beschrieben ist,
umfasst eine Einklemmerfassungsvorrichtung eines Öffnungs-/Schließelements
einen Motor, eine Motorgeschwindigkeitserfassungseinrichtung, eine Steuerungseinrichtung,
eine Spannungserfassungseinrichtung zur Erfassung einer an den Motor
angelegten Antriebsspannung, eine Ist-Geschwindigkeitsbestimmungseinrichtung
zur Bestimmung der Ist-Geschwindigkeit einer Drehung des Motors,
eine Schätzgeschwindigkeitsberechnungseinrichtung
zur Berechnung der Schätzgeschwindigkeit
der Drehung des Motors auf der Grundlage der Antriebsspannung, eine
Schätzgeschwindigkeitsspeichereinrichtung
zur Speicherung der Schätzgeschwindigkeit
für eine
vorbestimmte Zeit, eine Schätzgeschwindigkeitskorrektureinrichtung
zur Korrektur der Schätzgeschwindigkeit
auf der Grundlage einer Differenz zwischen der Ist-Geschwindigkeit
und der Schätzgeschwindigkeit, die
vor der vorbestimmten Zeit erhalten wird, eine Einklemmbestimmungseinrichtung
zur Bestimmung des Einklemmens auf der Grundlage eines Änderungszustands
einer Differenz zwischen der Schätzgeschwindigkeit,
die korrigiert wird, und der Ist-Geschwindigkeit.
