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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Einklemmerfassungsvorrichtung
eines Öffnungs-/Schließelements
zur Steuerung einer Öffnungs-/Schließoperation.
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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 JP 6-280446 A 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 Motorsdrehgeschwindigkeitsänderung
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 Öffnung-/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 Öffnung-/Schließ-Steuerungsvorrichtung
kann dementsprechend verringert sein.
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In
der
DE 44 10 506 A1 ist
ein Steuersystem zum Öffnen
bzw. Schließen
eines Öffnungs-Schließelements
offenbart, wenn ein Fremdkörper
von dem Öffnungs-Schließelement
eingeklemmt wird. Der Umstand, dass das Öffnungs-Schließelement den Fremdkörper einklemmt,
wird auf der Grundlage eines Antriebszustands eines Motors zum Antreiben des Öffnungs-Schließelements,
z. B. eines Fensters mit einem elektrischen Scheibenheber, bestimmt.
So wird z. B. der Fall, dass ein Fremdkörper eingeklemmt ist, festgestellt,
wenn eine Antriebsbeschleunigung bzw. eine Antriebsgeschwindigkeit
geringer als ein jeweils vorbestimmter Schwellenwert X bzw. Y ist.
Jeder der Schwellenwerte X und Y wird grundsätzlich auf der Basis der vorhergehenden
Antriebsbeschleunigung und – geschwindigkeit
des Öffnungs-Schließelements
eingestellt. Die Schwellenwerte X und Y werden auf der Grundlage
einer Bedingung berichtigt, die einen Einfluß auf den Antriebszustand des
Motors ausübt,
z. B. auf der Grundlage einer Antriebsspannung oder eines Widerstands gegenüber einer
Gleitbewegung des Öffnungs-Schließelements.
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In
der
DE 195 11 581
A1 ist beschrieben, dass eine Antriebssteuerungsvorrichtung
für ein Öffnungs-
und Schließelement
aktiv ist, um einen Schwellwert für eine Einklemmdetektion optimal
einzustellen. Unter Verwendung eines Geschwindigkeitssensors oder
dergleichen wird die Schließgeschwindigkeit
des Öffnungs-/Schließelements
festgestellt. Der Wert der Schließgeschwindigkeit wird entsprechend
der Schließposition
aufgefrischt und in einem Speicher gespeichert. Basierend auf den
gespeicherten Daten leitet ein Vorhersageschaltkreis eine künftige Schließgeschwindigkeit
ab. Zu dem vorhergesagten Wert wird ein zulässiger Additionswert addiert,
um einem Schwellwertvorgabeschaltkreis zu ermöglichen, einen geeigneten Schwellwert für die Einklemmdetektion
einzustellen. Der zulässige
Additionswert wird durch einen Schwellwerteinstellschaltkreis entsprechend
der Schließgeschwindigkeit
des Öffnungs-/Schließelements
eingestellt.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Einklemmerfassungsvorrichtung bereitzustellen,
die eine erhöhte
Erfassungsgenauigkeit und eine bessere Zuverlässigkeit aufweist.
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Diese
Aufgabe wird durch die in Patentanspruch 1 angegebenen Maßnahmen
gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung, in
der gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen, näher beschrieben.
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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Obwohl
das Ausführungsbeispiel
in einer Fahrzeugschiebedachvorrichtung in der nachstehenden Beschreibung
eingesetzt wird, ist eine Verwendung der Einklemmerfassungsvorrichtung
nicht darauf begrenzt. Die Einklemmerfassungsvorrichtung eines Öffnung-/Schließelements
ist 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 Öffnung-/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 Öffnung-/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 Öffnung-/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 Öffnung-/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. mv = a × Vb +
b0 (Gleichung
1)
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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.
