DE202005010057U1

DE202005010057U1 - Control device for motor vehicle seat adjuster, stops or reverses movement of drive when evaluation of actuating signal indicates trapping

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Publication number: DE202005010057U1
Application number: DE202005010057U
Authority: DE
Original assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Current assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Priority date: 2004-06-24
Filing date: 2005-06-24
Publication date: 2005-11-17
Anticipated expiration: 2015-06-25

Abstract

A sensor detects the actual speed of the movement of a seat adjuster drive. A computing unit controls the displacement speed of the drive movement based on the actual speed and a predetermined set speed using an actuating signal, and stops or reverses the movement based on an evaluation of the actuating signal that indicates trapping.

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuerungsvorrichtung zur Steuerung einer Verstelleinrichtung eines Kraftfahrzeugs.The The invention relates to a control device for controlling a Adjustment of a motor vehicle.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es eine Steuerungsvorrichtung anzugeben, die die Sicherheit eines Benutzers der Verstelleinrichtung des Kraftfahrzeugs möglichst verbessert.task the present invention is to provide a control device, the safety of a user of the adjustment of the motor vehicle preferably improved.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.These The object is solved by the features of the independent claims. advantageous Further developments of the invention are the dependent claims remove.

Demgemäß ist eine Steuerungsvorrichtung zur Steuerung einer Verstelleinrichtung eines Kraftfahrzeugs vorgesehen, die insbesondere zur Steuerung einer Kraftfahrzeugsitzverstellung geeignet ist. Die Steuerungsvorrichtung weist einen Sensor zur Bestimmung einer Istgröße einer Antriebsbewegung eines Antriebs der Verstelleinrichtung auf. Eine derartige Istgröße ist vorzugsweise eine Istgeschwindigkeit. Auch ist es möglich, dass die Istgröße eine Istposition, eine Istbeschleunigung oder eine zeitliche Änderung der Istbeschleunigung ist oder jene zusätzlich aufweist. Beispielsweise wird hierzu ein Hallsensor verwendet, der mit einem mit dem Antrieb rotierenden magnetischen Geber zusammenwirkt. Ein weiterer beispielhafter Sensor zur Bestimmung einer Istgeschwindigkeit oder einer anderen Istgröße ist ein Stromsensor, der eine Detektion der Welligkeit des Antriebsstromes ermöglicht. Die zeitlichen Abstände der Wellen der Welligkeit sind dabei abhängig von dem Drehwinkel und/oder der Drehgeschwindigkeit, die in diesem Fall der Istgeschwindigkeit entspricht.Accordingly, a Control device for controlling an adjusting device of a Motor vehicle provided, in particular for controlling a Motor vehicle seat adjustment is suitable. The control device has a sensor for determining an actual size of a drive movement of a Drive the adjustment on. Such actual size is preferred an actual speed. It is also possible that the actual size is one Actual position, an actual acceleration or a temporal change the actual acceleration is or has in addition. For example For this purpose, a Hall sensor is used, the one with the drive rotating magnetic encoder cooperates. Another exemplary Sensor for determining an actual speed or another Actual size is one Current sensor, which detects the ripple of the drive current allows. The time intervals The waves of the ripple are dependent on the angle of rotation and / or the rotational speed, which in this case is the actual speed equivalent.

Mit dem Sensor ist eine Recheneinheit verbunden. Diese Recheneinheit ist beispielsweise eine Analogrecheneinheit, eine festverdrahtete Logik, mit einem festverdrahteten Programm ausgestatteter anwenderspezifische Schaltkreis (ASIC) oder vorzugsweise eine programmierbare Recheneinheit, beispielsweise ein Mikrocontroller. Diese Recheneinheit ist zur Regelung der Verstellbewegung, vorzugsweise der Verstellgeschwindigkeit der Antriebsbewegung in Abhängigkeit von der Istgröße und einer vorgebbaren Sollgröße mittels eines Stellsignals ausgebildet und eingerichtet. Zudem ist es analog der Istgröße möglich, dass die Sollgröße eine Sollposition, eine Sollbeschleunigung oder eine zeitliche Änderung der Sollbeschleunigung ist oder jene zusätzlich aufweist.With the sensor is connected to a computing unit. This arithmetic unit is for example an analogue computing unit, a hardwired one Logic, user-specific with a hardwired program Circuit (ASIC) or preferably a programmable arithmetic unit, for example, a microcontroller. This arithmetic unit is for Control of the adjustment, preferably the adjustment speed the drive movement in dependence from the actual size and one specifiable nominal value by means of a control signal is formed and set up. It's also analog the actual size possible that the target size Target position, a target acceleration or a temporal change the target acceleration is or has in addition.

Weiterhin ist die Recheneinheit ausgebildet und eingerichtet die Antriebsbewegung in Abhängigkeit von einer einem Einklemmfall zugeordneten Auswertung des Stellsignals zu stoppen oder umzukehren. Zudem ist ein Leistungstreiber zur Bestromung des Antriebs in Abhängigkeit von dem Stellsignal vorgesehen.Farther the arithmetic unit is designed and set up the drive movement dependent on from a jamming case associated evaluation of the control signal to stop or reverse. In addition, a power driver for energizing the Drive in dependence provided by the control signal.

Die Erfindung umfasst zudem ein Verfahren, das beispielsweise als Programm innerhalb der Recheneinheit abläuft. In diesem wird eine Antriebsbewegung eines Antriebs der Verstelleinrichtung gestoppt und/oder die Antriebsbewegung umgekehrt, wenn ein Einklemmen eines Gegenstandes oder eines Körperteils ermittelt wird. Die Verstellbewegung wird dabei geregelt, indem eine Sollgröße, vorzugsweise eine Sollgeschwindigkeit vorgegeben, eine Istgröße, vorzugsweise Istgeschwindigkeit des Antriebs der Verstelleinrichtung bestimmt und die dem Antrieb zugeführte Leistung in Abhängigkeit von der Sollgröße und der Istgröße mittels eines Stellsignals gesteuert wird. Erfindungsgemäß wird zur Ermittlung des Einklemmens das Stellsignal ausgewertet.The The invention also encompasses a method that can be used, for example, as a program within the processing unit. In this is a drive movement of a drive of the adjustment stopped and / or reversed the drive motion when jamming an object or a body part is determined. The adjustment movement is regulated by a desired size, preferably given a desired speed, an actual size, preferably actual speed the drive of the adjusting determines and the power supplied to the drive dependent on from the nominal size and the Actual size by means of a control signal is controlled. According to the invention is used to determine the pinching evaluated the control signal.

Im Folgenden werden vorteilhafte Ausgestaltungsvarianten der Erfindung aufgezeigt, die eine mögliche Auswertung des Stellsignals betreffen. Diese Auswertungen können auch miteinander kombiniert werden. Zwei Ausgestaltungsvarianten sehen vor, dass mittels der Recheneinheit das Stellsignal oder die zeitliche Änderung des Stellsignals mit einem Schwellwert verglichen wird. Die Recheneinheit ist hierzu eingerichtet den Schwellwert, der beispielsweise in einem Register zwischengespeichert ist, mit vorzugsweise aufeinander folgenden Stellsignalwerten oder zeitlichen Änderungen von Stellsignalwerten zu vergleichen. Derartige zeitliche Änderungen sind beispielsweise Werte der ersten oder zweiten Ableitung der Stellsignalwerte nach der Zeit. Die Stellsignalwerte sind hierzu beispielsweise zeitdiskrete Werte. Wird hingegen eine analoge Recheneinheit verwendet, können auch zeitkontinuierliche Stellsignalwerte verglichen werden. Zudem können die Stellsignalwerte und die Werte der zeitlichen Änderungen des Stellsignals auch kombiniert ausgewertet werden, indem ein Algorithmus oder ein Gatter zwei Schwellwert-Überbeziehungsweise Unterschreitungen logisch verknüpft.in the Below are advantageous embodiments of the invention pointed out the one possible Affect evaluation of the control signal. These evaluations can also be used together be combined. Two design variants provide that by means of the arithmetic unit, the control signal or the temporal change the control signal is compared with a threshold value. The arithmetic unit is For this purpose set the threshold, for example, in a Register is cached, preferably with successive Control signal values or temporal changes of control signal values to compare. Such temporal changes are, for example Values of the first or second derivative of the actuating signal values currently. The control signal values are, for example, time discrete Values. If, however, an analogue processing unit is used, you can also time-continuous control signal values are compared. In addition, the Actuating signal values and the values of the time changes of the actuating signal also be evaluated in combination by an algorithm or a Gate two threshold override way Underruns logically linked.

Um Charakteristika des Verstellweges zu berücksichtigen, wird in einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung für Positionen innerhalb des Verstellweges der Schwellwert durch verstellpositionsabhängige Auswertung des Stellsignals oder der zeitlichen Änderung des Stellsignals ermittelt und in einem Speicher, vorzugsweise in einem nicht-flüchtigen Speicher gespeichert. Die Recheneinheit kann hierzu beispielsweise einen Mikrocontroller mit einem EEPROM aufweisen. Der Schwellwert ist in dieser Weiterbildung verstellwegabhängig, so dass für unterschiedliche Positionen und insbesondere in Bezug auf die zugeordnete Verstellrichtung unterschiedliche Werte für den Schwellwert gespeichert werden. Dieser Schwellwertverlauf ist von dem zur jeweiligen Verstellposition zugeordneten Stellsignalwert abhängig. Schwergängigkeiten und Leichtgängigkeiten der Mechanik des Verstellsystems werden auf den verstellpositionsabhängigen Verlauf des Stellwertes abgebildet. Die Werte des Schwellwertverlaufes werden vorzugsweise während der Verstellung aktualisiert. Beispielsweise erfolgt die Aktualisierung durch Mittelung der Werte mehrer Verstellungen.In order to take into account characteristics of the adjustment path, in an advantageous development of the invention for positions within the adjustment path, the threshold value is determined by adjustment position-dependent evaluation of the control signal or the time change of the control signal and stored in a memory, preferably in a non-volatile memory. For this purpose, the arithmetic unit can have, for example, a microcontroller with an EEPROM. The threshold value is adjustment-dependent in this development, so that different values for the threshold value are stored for different positions and in particular with respect to the associated adjustment direction. This threshold is from the to dependent adjustment position associated control signal value. Bindings and smoothness of the mechanics of the adjustment system are mapped to the adjustment position-dependent course of the manipulated value. The values of the threshold curve are preferably updated during the adjustment. For example, the update is done by averaging the values of multiple adjustments.

Eine besonders bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass zur Auswertung das Stellsignal transformiert und das vorzugsweise in den Frequenzbereich transformierte Stellsignal zur Ermittlung des Einklemmens in der Recheneinheit ausgewertet wird. Diese Weiterbildung der Erfindung wird vorteilhafterweise mit der zuvor beschriebenen Auswertung der Charakteristika des Verstellweges kombiniert genutzt, indem das transformierte Signal verstellpositionsabhängig in Bezug auf die verstellpositionsabhängigen Charakteristika ausgewertet wird. Als mögliche verwendete Transformation ist vorteilhafterweise eine Fouriertransformation oder besonders bevorzugt eine Wavelet-Transformation vorgesehen.A Particularly preferred embodiment of the invention provides that to evaluate the control signal transformed and preferably in the frequency domain transformed control signal for determination the pinching is evaluated in the arithmetic unit. This training The invention is advantageously carried out with the previously described evaluation the characteristics of the adjustment combined used by the transformed signal is adjustment position-dependent with respect to the adjustment position-dependent characteristics is evaluated. As possible The transformation used is advantageously a Fourier transformation or particularly preferably a wavelet transformation is provided.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass eine Eigenfrequenz oder mehrere Eigenfrequenzen der Regelung sich von charakteristischen Frequenzen des Einklemmfalls unterscheiden. Die Eigenfrequenz wird dabei vorzugsweise durch die Recheneinheit festgelegt, so dass das Signal der Eigenfrequenz und die den Einklemmfall betreffenden Anteile des Stellsignals sich auswertbar unterscheiden. Vorzugsweise sind daher der Regler und die Detektion des Einklemmfalls aufeinander abgestimmt.A preferred embodiment of the invention provides that a natural frequency or more natural frequencies of the control of characteristic Distinguish frequencies of Einklemmfalls. The natural frequency is preferably determined by the arithmetic unit, so that the Signal of the natural frequency and the Einklemmfall relevant shares of the control signal differ in evaluable manner. Preferably therefore, the controller and the detection of Einklemmfalls each other Voted.

Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, dass die Sollgeschwindigkeit insbesondere verstellpositionsabhängig und/oder verstellzeitabhängig derart vorgegeben wird, dass eine Charakteristik des Einklemmfalls gegenüber einer Charakteristik bei einer anderen Sollgeschwindigkeit verstärkt wird. In diesem Fall können bekannte Schwergängigkeiten oder andere bekannte mechanische Randbedingungen in die Vorgabe der Sollgeschwindigkeit mit einbezogen werden, um das Signal-Rausch-Verhältnis für die Auswertung des Stellsignals zu optimieren.Preferably is provided that the target speed in particular verstellpositionsabhängig and / or Verstellzeitabhängig is specified such that a characteristic of Einklemmfalls across from a characteristic at a different target speed is amplified. In this case, you can known bindings or other known mechanical boundary conditions in the specification The target speed can be included to the signal-to-noise ratio for the evaluation to optimize the control signal.

Um einen Einklemmfall zu ermitteln, ist eine Messung und Auswertung des Motorstromes möglich. Der Motorstrom ist dabei vom aufgebrachten Verstellmoment abhängig. Wird der Antrieb geregelt, ist die dem Motor zugeführte Leistung abhängig von der Stellgröße, die in ein pulsweitenmoduliertes Signal umgesetzt wird. Dieses pulsweitenmodulierte Signal steuert einen Leistungstreiber, beispielsweise einen MOSFET-Transistor oder einen DMOS-Transistor, der in Abhängigkeit von diesem pulsweitenmodulierten Signal eine Bestromung des Antriebes ermöglicht. Um den durch den Motor fließenden Strom zu messen, wird zumindest ein mechanisch oder elektrisch bedingtes Systemverhalten berücksichtigt.Around Determining a trapping case is a measurement and evaluation the motor current possible. The motor current is dependent on the applied adjusting torque. Becomes the drive is regulated, the power supplied to the motor depends on the Manipulated variable, the is converted into a pulse width modulated signal. This pulse width modulated Signal controls a power driver, such as a MOSFET transistor or a DMOS transistor, in dependence from this pulse width modulated signal energization of the drive allows. To the one flowing through the engine Measuring electricity is at least a mechanical or electrical conditional System behavior taken into account.

Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht daher vor, dass zur Bestimmung des Einklemmens zusätzlich zur Auswertung des Stellsignals andere Messgrößen der Verstelleinrichtung mit dem Stellsignal kombiniert ausgewertet werden. Diese Messgröße ist vorzugsweise der zuvor erwähnte Absolutbetrag oder Gleichanteil des Motorstromes. Alternativ können auch weitere Umgebungsbedingungen der Verstelleinrichtung gemessen werden, beispielsweise die Temperatur der Verstelleinrichtung oder die Spannung der Spannungsversorgung, also insbesondere der Batterie des Kraftfahrzeugs. Zu diesen Messgrößen können vorteilhafterweise alternativ oder auch in Kombination eine oder mehrere Steuergrößen ausgewertet werden. Eine wichtige Steuergröße ist beispielsweise das aktuelle Taktverhältnis eines pulsweitenmodulierten Signals zur Ansteuerung einer Leistungstreiberstufe zur Bestromung des Antriebs.A Particularly advantageous development of the invention therefore provides that for determining the pinching in addition to the evaluation of the control signal other measures of the Adjustment be combined with the control signal combined. This measurand is preferred the previously mentioned Absolute amount or DC component of the motor current. Alternatively, too additional ambient conditions of the adjusting device are measured, For example, the temperature of the adjustment or the voltage the power supply, ie in particular the battery of the motor vehicle. To these measures can advantageously evaluated alternatively or in combination, one or more control variables become. An important control variable is for example the current duty cycle a pulse width modulated signal for controlling a power driver stage for energizing the drive.

Die Erfindung weiterbildend ist die Recheneinheit derart ausgebildet und eingerichtet, dass die Sollgeschwindigkeit verstellpositionsabhängig und/oder verstellzeitabhängig vorgegeben ist, um die Detektionsempfindlichkeit bezüglich des Einklemmens innerhalb bestimmte Bereiche des Verstellweges zu erhöhen. Die Vorgabe der Sollgeschwindigkeit erfolgt vorzugsweise derart, dass Frequenzbänder des Stellsignals, die charakteristisch für den Einklemmfall sind, möglichst ungestört detektierbar sind. Insbesondere verursacht eine hohe Sollgeschwindigkeit ein unscharfes Frequenzspektrum, dessen Schärfe mit abnehmender Sollgeschwindigkeit zunimmt. Zudem befindet sich bei kleineren Sollgeschwindigkeiten weniger kinetische Energie im mechanischen System der Verstelleinrichtung, so dass der Recheneinheit mehr Zeit für eine Reaktion auf detektierte Ereignisse zur Verfügung steht. Vorzugsweise ist die Sollgeschwindigkeit in vorbestimmten Bereichen des Verstellweges reduziert. Diese Verstellbereiche weisen beispielsweise ein erhöhtes Einklemmrisiko für einen Kraftfahrzeuginsassen auf.The Further developing the invention, the arithmetic unit is designed in such a way and set up that the desired speed is dependent on the adjustment position and / or verstellzeitabhängig is given to the detection sensitivity with respect to Pinching within certain ranges of the adjustment path increase. The Specification of the desired speed is preferably such that frequency bands the control signal, which are characteristic of the Einklemmfall, if possible undisturbed are detectable. In particular, causes a high target speed a blurred frequency spectrum whose sharpness decreases with decreasing target speed increases. It is also at lower target speeds less kinetic energy in the mechanical system of the adjusting device, so that the arithmetic unit detected more time for a response Events available stands. Preferably, the target speed is in predetermined ranges the adjustment reduced. These adjustment areas have, for example an elevated one Trapping risk for a motor vehicle occupant.

Vorzugsweise erfolgt die Reduktion der Sollgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der verstellpositionsabhängigen Auswertung des Stellsignals oder der zeitlichen Änderung des Stellsignals. Hierdurch können Schwergängigkeiten des Systems oder bekannte durch den Benutzer auf das System einwirkende Kräfte mit berücksichtigt werden, die als Störgröße in die Auswertung des Stellsignals eingehen.Preferably the reduction of the set speed takes place depending on from the adjustment position dependent Evaluation of the control signal or the time change of the control signal. This can bindings of the system or known by the user acting on the system personnel taken into account be that as a disturbance in the Evaluate the control signal.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass zur Bestimmung der Istgeschwindigkeit ein von der Istgeschwindigkeit abhängiges Sensorsignal abgetastet wird. Zur Abtastung kann beispielsweise eine Unterbrechung (interrupt) eines Mikrocontrollers verwendet werden. Die Abtastung ist hierzu vorzugsweise höher als die Signaländerung des Sensors.In an advantageous embodiment of the invention it is provided that for determining the actual speed from the actual speed pending sensor signal is sampled. For example, an interrupt of a microcontroller can be used for sampling. The sampling is for this purpose preferably higher than the signal change of the sensor.

In Kombination oder alternativ zu der Abtastung des Sensorsignals wird in einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung die Istgeschwindigkeit aus einem Motormodell bestimmt. Dieses Motormodell ermöglicht die Bestimmung der Verstellposition und der Verstellgeschwindigkeit in Abhängigkeit von im Motormodell enthaltenen elektromechanischen Parametern. Als Eingangsgröße des Motormodells wird eine Motorkenngröße verwendet. Diese ist vorzugsweise der Motorstrom, der mittels eines Stromsensors bestimmt wird. Dabei wird vorteilhafterweise aus dem Motorstrom sowohl der Gleichanteil, als auch eine durch Kommutation bedingte Welligkeit des Motorstroms als Eingangsgröße des Motormodells ausgewertet.In Combination or alternatively to the sampling of the sensor signal is in an advantageous embodiment of the invention, the actual speed determined a motor model. This engine model allows the Determining the adjustment position and the adjustment speed dependent on of electromechanical parameters included in the engine model. When Input parameter of the motor model becomes used an engine parameter. This is preferably the motor current, which by means of a current sensor is determined. It is advantageously from the motor current both the DC component and a commutation-related one Ripple of the motor current evaluated as an input variable of the motor model.

In dieser vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird das Ermitteln der Drehzahl und/oder des Drehwinkels bei mechanisch kommutierten Gleichstrommotoren aus dem Zeitverlauf der bei der Kommutierung auftretenden Welligkeit (Ripple) des Motorstroms durch ein parallel dazu arbeitendes Motorzustandsmodell ergänzt und kontrolliert, dem die elektromechanischen Motorengleichungen zugrunde liegen. Aus dem Motorstrom und der Motorspannung wird ein wahrscheinlicher Wert der aktuellen Drehzahl extrapoliert sowie vorzugsweise ein zulässiger Soll-Wertebereich der nächsten Kommutierung bestimmt. Kann im Soll-Wertebereich kein Kommutierungszeitpunkt bestimmt werden, wird vorteilhafterweise der extrapolierte Wert verwendet. Anderenfalls wird aus dem im Soll-Wertebereich durch Messung der Welligkeit erfassten Kommutierungszeitpunkt die aktuelle Drehzahl genau bestimmt. Die für das Motorzustandsmodell erforderliche motorspezifische und lastabhängige Größe kann fest vorgegeben werden oder nach der Detektion von Kommutierungsvorgängen jeweils an die aktuelle Drehzahl angepasst und gelernt werden. Störungen bei der Erfassung und Auswertung der bei der Kommutierung auftretenden Welligkeit (Ripple) des Motorstroms können vermieden und die für eine Positionsermittlung und -steuerung von elektrisch betriebenen Teilen erforderliche störsichere Weiterleitung der aktuellen Werte sichergestellt werden.In this advantageous embodiment of the invention will determine the speed and / or the angle of rotation at mechanically commutated DC motors from the time course of the commutation occurring ripple (ripple) of the motor current through a parallel To complement and control this engine state model, the electromechanical Engine equations are based. From the motor current and the motor voltage is a probable value of the current speed extrapolated as well preferably an admissible nominal value range the next Commutation determined. May not have commutation time in set value range are determined, is advantageously the extrapolated value used. Otherwise, from the in the desired value range by Measurement of ripple detected commutation time the current Speed determined exactly. The for the engine state model required engine-specific and load-dependent size can fixed or after the detection of Kommutierungsvorgängen respectively adapted to the current speed and learned. Disruptions at the detection and evaluation of the ripple occurring during commutation (Ripple) of the motor current can avoided and the for a position determination and control of electrically operated Share required fail-safe Forwarding the current values are ensured.

So kann die Motorimpedanz bereits im Anlaufzeitpunkt noch vor dem Überwinden der Haftreibung bestimmt werden, da in diesem Fall die Drehzahl noch Null und keine induzierte Ankerspannung vorhanden ist. Durch mehrfache Erfassung von Motorstrom und Motorspannung kann der Wert der Motorimpedanz adaptiv angepasst und Fehler so weitgehend ausgeschlossen werden. Außerdem kann eine temperatur- und lastabhängige motorspezifische Größe der Motorgleichung nach jedem Kommutierungsvorgang neu bestimmt und so für die folgende Extrapolation der Einfluss von Temperatur und Last auf die Motorgleichung berücksichtigt werden. Sollte die Arbeitsdauer des Motors relativ kurz sein, so kann die motorspezifische Größe auch über die gesamte Arbeitsdauer auf dem fest vorgegebenen Wert bleiben, da insbesondere die thermische Beeinflussung demgegenüber sehr viel langsamer und schwächer wirkt.So the motor impedance can be overcome even at the start-up time Stiction can be determined, since in this case the speed still zero and no induced armature voltage is present. By multiple detection of motor current and motor voltage can be the value the motor impedance adaptively adjusted and errors so largely excluded become. Furthermore can be a temperature and load-dependent engine-specific size of the engine equation redetermined after each commutation process and so on for the following Extrapolation of the influence of temperature and load on the engine equation considered become. If the working time of the engine is relatively short, so The engine-specific size can also over the entire Working time remain at the fixed value given, in particular the thermal influence on the other hand is much slower and weaker.

Weiterhin ist vorzugsweise vorgesehen, dass zur Regelung der Verstellgeschwindigkeit das Stellsignal in eine Motorsteuergröße zur Leistungssteuerung gewandelt wird. Die Motorsteuergröße ist beispielsweise eine Motorspannung, eine Frequenz, die insbesondere zur Ansteuerung eines Synchronmotors verwendet wird, oder ein Motorstrom. Besonders bevorzugt ist die Motorsteuergröße jedoch ein Verhältnis eines puls-weiten-modulierten Signals, dass eine mittlere Motorspannung bewirkt.Farther is preferably provided that for controlling the adjustment speed the control signal converted into a motor control variable for power control becomes. The motor control quantity is for example a motor voltage, a frequency, in particular for driving a synchronous motor is used, or a motor current. Especially however, the engine control variable is preferred a relationship a pulse-width-modulated signal that has a mean motor voltage causes.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht daher vor, dass die Bestimmung der Istgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Motorsteuergröße, insbesondere in Abhängigkeit von der Puls-Weiten-Modulation erfolgt. Wird beispielsweise zur Bestimmung der Istgeschwindigkeit der Motorstrom, insbesondere eine Welligkeit des Motorstroms, sensiert, wird zur Auswertung des Motorstroms dessen gepulstes Verhalten in Bezug auf die Puls-Weiten-Modulation bei der Auswertung mit berücksichtigt.A Further development of the invention therefore provides that the determination the actual speed in dependence from the engine control quantity, in particular dependent on done by the pulse-width modulation. For example, for Determining the actual speed of the motor current, in particular a ripple the motor current, senses, is used to evaluate the motor current Pulsed behavior with respect to the pulse-width modulation in the evaluation taken into account.

Zum Stoppen des Antriebes können verschiedene Arten des Stoppens des Antriebes gewählt werden. Neben dem Stoppen mittels eines mechanischen Elementes kann der Elektromotor mittels zusätzlicher Schalter strom- oder spannungslos geschalten oder kurzgeschlossen werden. Vorzugsweise wird zum Stoppen des Antriebes die Sollgeschwindigkeit auf den Wert Null gesetzt. Dies wird vorteilhafterweise mit weiteren Steuerungsschritten kombiniert, indem zur Umkehrung der Antriebsbewegung der Antrieb in eine Gegenrichtung bestromt und die danach Sollgeschwindigkeit zumindest temporär auf einen Maximalwert gesetzt wird.To the Stopping the drive can different ways of stopping the drive are chosen. In addition to stopping by means of a mechanical element of the Electric motor by means of additional Switch switched current or de-energized or short-circuited become. Preferably, to stop the drive, the target speed set to the value zero. This is advantageously with others Control steps combined by reversing the drive movement the drive is energized in an opposite direction and then the desired speed at least temporarily a maximum value is set.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft das zuvor dargestellte Sicherheitskonzept in Verbindung mit der Regelung eines Verstellmomentes des Antriebs. Demnach wird eine Antriebsbewegung eines Antriebs der Verstelleinrichtung gestoppt und/oder die Antriebsbewegung umgekehrt, wenn ein Einklemmen eines Gegenstandes oder eines Körperteils ermittelt wird. Hierbei wird ein Verstellmoment geregelt, indem ein Sollmoment vorgegeben wird, ein Istmoment des Antriebs der Verstelleinrichtung bestimmt wird, und die dem Antrieb zugeführte Leistung in Abhängigkeit von dem Sollmoment und dem Istmoment mittels eines Stellsignals gesteuert wird. Zudem wird zur Ermittelung des Einklemmens das Stellsignal ausgewertet. Dieses Konzept lässt sich vorteilhafterweise analog mit den zuvor dargestellten Weiterbildungen und Ausgestaltungen zur erfindungsgemäßen Verstellgeschwindigkeitsregelung kombinieren. Zudem ist es auch vorteilhaft sowohl eine Momentenregelung als auch eine Geschwindigkeitsregelung zumindest jeweils verstellabschnittsweise vorzusehen.Another aspect of the invention relates to the previously described safety concept in conjunction with the regulation of an adjusting torque of the drive. Accordingly, a drive movement of a drive of the adjusting device is stopped and / or the drive movement is reversed when pinching of an object or of a body part is determined. Here, an adjusting torque is controlled by a desired torque is specified, an actual torque of the drive of the adjustment is determined, and the power supplied to the drive in dependence on the desired torque and Istmo ment is controlled by means of a control signal. In addition, the control signal is evaluated to determine the pinching. This concept can advantageously be combined analogously with the further developments and configurations for the adjustment speed control according to the invention. In addition, it is also advantageous to provide both a torque control and a speed control at least in each case in an adjustment section manner.

Im Folgenden wird die Erfindung in Ausführungsbeispielen anhand von Zeichnungen näher erläutert.in the The invention will be described in exemplary embodiments with reference to FIG Drawings closer explained.

Dabei zeigenthere demonstrate

1 eine schematische Darstellung eines Reglermodells mit Einklemmschutzdetektion, und 1 a schematic representation of a controller model with anti-trap detection, and

2 eine schematische Darstellung eines zeitlichen Verlaufs des Stellsignals. 2 a schematic representation of a time course of the control signal.

Das Reglermodell der 1 weist als Eingangswert einen Sollwert und als Ausgangswert einen Istwert auf. Der Sollwert ist dabei beispielsweise eine Sollgeschwindigkeit oder ein Sollmoment und der Istwert eine Istgeschwindigkeit oder ein Istmoment respektive. Der Istwert wird dabei vorzugsweise durch einen Sensor, beispielsweise einem Geschwindigkeits- oder einem Stromsensor erfasst. Als Geschwindigkeitssensor eignet sich beispielsweise ein Hallsensor, der mit einem mit der Antriebsbewegung bewegten Magneten als Geber zusammenwirkt. Die Abweichung zwischen Sollwert und Istwert wird einem Regler zugeführt. Als Regler eignet sich vorzugsweise ein PI-Regler oder PID-Regler.The regulator model of the 1 has a setpoint value as the input value and an actual value as the output value. The setpoint is, for example, a desired speed or a setpoint torque and the actual value is an actual speed or an actual torque respectively. The actual value is preferably detected by a sensor, for example a speed sensor or a current sensor. As a speed sensor, for example, a Hall sensor is suitable, which cooperates with a moving with the drive movement magnet as a donor. The deviation between setpoint and actual value is fed to a controller. As a controller is preferably a PI controller or PID controller.

Die Strecke beschreibt das elektromechanische, verstellpositionsabhängige und/oder verstellrichtungsabhängige Systemverhalten der Verstelleinrichtung. Beispielsweise wirken sich in Abhängigkeit von einer Verstellposition der Lehne Istwertschwankungen, beispielsweise bekannte, durch den Verstellwinkel bedingte Lastschwankungen, unterschiedlich in der Einklemmschutzdetektion aus. Weitere, den Regelkreis beeinflussende Parameter sind eine äußere mechanische Krafteinwirkung F_Mech, eine Einklemmkraft F_Einklemm, eine Gewichtskraft F_Person einer Person, eine Batteriespannung U_bat zur Versorgung eines, in 1 nicht dargestellten Antriebs der Verstelleinrichtung und eine Temperatur Temp des Antriebs und/oder des mechanischen Systems der Verstelleinrichtung.The route describes the electromechanical, adjustment position-dependent and / or Verstellrichtungsabhängige system behavior of the adjustment. For example, as a function of an adjustment position of the backrest, actual value fluctuations, for example known load fluctuations caused by the adjustment angle, act differently in the anti-trap detection. Further parameters influencing the control loop are an external mechanical force F _Mech , a pinching force F _pinching , a weight force F _{person of} a person, a battery voltage U _bat for supplying a, in 1 not shown drive the adjustment and a temperature Temp of the drive and / or the mechanical system of the adjustment.

Das Ausgangssignal des Reglers ist ein Stellsignal, das zur Bestimmung eines Einklemmfalles ausgewertet wird. Zur Auswertung können in der Steuerungsvorrichtung verschiedene Verfahren implementiert sein, die entweder alternativ, aufeinander folgend oder parallel das Stellsignal auswerten. Beispielhaft und nicht abschließend dargestellt ist in 1 die erste Variante einer Auswertung im Zeitbereich. Eine zweite Variante sieht eine Auswertung im Bildbereich vor. Hierzu wird das Stellsignal in den Bildbereich transformiert. In einer dritten Variante erfolgt die Auswertung mittels eines neuronalen Netzes. Im Gegensatz zum neuronalen Netz wird bei einer Verwendung von Klassifikatoren in einer vierten Variante eine abgeschlossene Menge von Ausgangssignalen einer Entscheidungseinheit zugeführt. Die Entscheidungseinheit trifft die Entscheidung, ob anhand der Ausgangssignale zumindest eines der auswertenden implementierten Verfahren ein Einklemmfall vorliegt.The output signal of the controller is a control signal, which is evaluated to determine a trapping case. For evaluation, various methods may be implemented in the control device, which evaluate the control signal either alternatively, consecutively or in parallel. Exemplary and not exhaustive is shown in 1 the first variant of an evaluation in the time domain. A second variant provides an evaluation in the image area. For this purpose, the actuating signal is transformed into the image area. In a third variant, the evaluation is carried out by means of a neural network. In contrast to the neural network, when using classifiers in a fourth variant, a closed set of output signals is supplied to a decision unit. The decision unit makes the decision as to whether a trapping case exists based on the output signals of at least one of the evaluating implemented methods.

Liegt ein Einklemmfall vor, wird eine dem Einklemmfall zugeordnete Sollwertvorgabe an den Eingang des Regelkreises gegeben. Liegt beispielsweise ein Einklemmfall vor, wird eine zu einem Reversieren der Verstellbewegung zugeordnete Sollwertvorgabe ausgegeben, die bewirkt, dass der Antrieb in die Gegenrichtung bestromt wird. Alternativ kann der Motor auch lediglich abgebremst werden, indem die Sollwertvorgabe den Sollwert 0 ausgibt. Im Normalbetrieb, wenn kein Einklemmfall detektiert wurde, erfolgt keine Sollwertvorgabe, so dass der Sollwert beispielsweise positionsabhängig aus einem Register ausgelesen werden kann.Lies an entrapment case becomes a setpoint specification associated with the pinch case given to the input of the control loop. Is, for example, a Einklemmfall ago, is one to a reversing the adjustment assigned setpoint input, which causes the drive is energized in the opposite direction. Alternatively, the engine can also only be braked by the setpoint specification the setpoint 0 outputs. In normal operation, if no jamming case has been detected, there is no setpoint input, so that the setpoint, for example depending on the position can be read from a register.

In 2 ist der Verlauf des Stellsignals über die Zeit schematisch dargestellt. Liegt das Stellsignal innerhalb eines zugelassenen Toleranzbandes, ist kein Einklemmfall gegeben. Schwankungen des Stellsignals innerhalb des Toleranzbandes sind durch niederfrequente Schwergängigkeiten des Getriebes oder andere Mechanikteile bedingt.In 2 the course of the control signal is shown schematically over time. If the control signal is within an approved tolerance band, no jamming case is given. Variations in the control signal within the tolerance band are caused by low-frequency stiffnesses of the transmission or other mechanical parts.

Bei Überschreiten des Toleranzbandes durch das Stellsignal wird, wie in 2 dargestellt, das Stellsignal in Bezug auf einen Einklemmfall ausgewertet. Hierzu wird beispielsweise die Steigung oder das Frequenzverhalten des Stellsignals ausgewertet. Das Toleranzband ist, alternativ zu den in 2 dargestellten konstanten Schwellwerten, vorzugsweise derart ausgebildet, dass der zeitliche oder örtliche Verlauf des Toleranzbandes an gelernte Schwergängigkeiten des Mechaniksystems der Verstelleinrichtung, an das Einsitzgewicht eines Benutzers und/oder an die Versorgungsspannung angepasst ist.When the tolerance band is exceeded by the actuating signal, as in 2 represented, evaluated the actuating signal with respect to a pinching. For this purpose, for example, the slope or the frequency response of the control signal is evaluated. The tolerance band is, alternatively to the in 2 illustrated constant threshold values, preferably designed such that the temporal or local course of the tolerance band is adapted to trained bindings of the mechanical system of the adjustment, to the seated weight of a user and / or to the supply voltage.

F_Mech F _Mech: Reibkraft, Schwergängigkeit, äußere mechanische Kraftfrictional force Binding, external mechanical force
F_Einklemm F _pinch: Einklemmkrafttrapping
F_Person F _person: Gewichtskraft des Benutzersweight force the user
U_bat U _asked: Batteriespannungbattery voltage
TempTemp: Temperaturtemperature

Claims

Control device of an adjusting device a motor vehicle, in particular a motor vehicle seat adjustment, With a sensor for determining an actual variable, in particular an actual speed, a drive movement of a drive of the adjusting device, one Computing unit connected to the sensor, which is designed and set up is - the Adjustment speed of the drive movement in dependence from the actual size and one predefinable target size, in particular a predetermined desired speed, by means of a control signal to settle and - the Drive movement in dependence from a jamming case associated evaluation of the control signal to stop or reverse, and a power driver for Energization of the drive in dependence from the control signal.

Control device according to Claim 1, characterized that the arithmetic unit is designed and set up for evaluation the control signal or the time change of the control signal with to compare to a threshold.

Control device according to Claim 2, characterized that the arithmetic unit is designed and set up for positions within the adjustment path, the threshold value by adjustment position-dependent evaluation the control signal or the time change of the control signal determine and store in a memory, especially in a non-volatile Store memory.

Control device according to one of the preceding Claims, characterized in that the arithmetic unit is designed and set up to transform the control signal for evaluation and preferably in the frequency domain transformed control signal for determination of pinching.

Control device according to one of the preceding Claims, characterized in that the arithmetic unit is designed and set up the signal of a natural frequency and the pinching case Separate parts of the control signal separately, if the natural frequency or more natural frequencies of the control of characteristic Distinguish frequencies of Einklemmfalls.

Control device according to one of the preceding Claims, characterized in that the arithmetic unit is designed and set up the target speed in particular adjusting position-dependent and / or verstellzeitabhängig pretend, so that a characteristic of Einklemmfalls against a other target speed is increased.

Control device according to one of the preceding Claims, characterized in that the arithmetic unit is designed and set up for determining the pinching in addition to the evaluation of the control signal other measured variables (absolute motor current) and / or control variables of To evaluate the adjusting device in combination with the actuating signal.

Control device according to one of the preceding Claims, characterized in that the arithmetic unit is designed and set up the Target variable adjustment position dependent and / or Verstellzeitabhängig, preferably in dependence of the adjustment position dependent Specify evaluation of the control signal or the time change of the control signal.

Control device according to one of the preceding Claims, characterized in that formed to determine the actual size of the arithmetic unit is a dependent of the actual size sensor signal scan.

Control device according to one of the preceding Claims, characterized in that the arithmetic unit is designed and set up the actual size of one Motor model and a motor characteristic, in particular from the motor current to determine.

Control device according to one of the preceding Claims, by in that the arithmetic unit is used to regulate the adjustment speed is designed and set up the control signal in a motor control variable for power control, in particular in an average motor voltage, preferably in one Pulse-width-modulated signal to change.

Control device according to claim 11, characterized characterized in that the arithmetic unit for determining the actual speed in dependence of the engine control variable, in particular dependent on is formed and arranged by the pulse-width modulation.

Control device according to one of the preceding Claims, characterized in that formed for stopping the drive, the computing unit and set the target size on the value Zero.

Control device according to one of the preceding claims, characterized in that for energizing the drive, the arithmetic unit with a power driver is connected, and for reversing the drive movement, the arithmetic unit is designed and set up to drive the power driver to energize the drive in a reverse direction and set the target size at least temporarily to a maximum value.