DE202006002525U1

DE202006002525U1 - Einklemmschutz einer motorisch angetriebenen Verstellvorrichtung für eine Verstellvorrichtung

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Publication number: DE202006002525U1
Application number: DE202006002525U
Authority: DE
Original assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Current assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Priority date: 2006-02-17
Filing date: 2006-02-17
Publication date: 2007-07-05
Anticipated expiration: 2016-02-18
Also published as: WO2007093419A1; JP2009526693A; US20090240401A1; EP1987575A1

Abstract

Einklemmschutz für eine Verstellvorrichtung, insbesondere einer Sitzverstellung eines Kraftfahrzeugs, mit einem motorischen Antrieb (2) und einer Steuereinheit, die derart ausgebildet ist, dass zur Überwachung auf einen Einklemmfall zumindest die Bewegungsklassen a) Schwergängigkeit der Verstellvorrichtung, b) Einklemmen eines Gegenstands, c) Anfahren gegen einen Endanschlag der Verstellvorrichtung sowie d) schlagartige Gegenreaktion unterschieden werden, wobei aus erfassten Kenngrößen (u, i, n) des motorischen Antriebs (2) ein Entscheidungskriterium (c, c1, c2, M₃) abgeleitet wird, anhand dessen der aktuelle Zustand der Verstellvorrichtung einer der Bewegungsklassen zugeordnet wird.

Description

Die Erfindung betrifft einen Einklemmschutz einer motorisch angetriebenen Verstellvorrichtung, insbesondere einer Sitzverstellung eines Kraftfahrzeugs.
Bei motorisch angetriebenen Verstellvorrichtungen im Kraftfahrzeug, beispielsweise bei Fensterhebern, Schiebedächern, Schiebetüren, Heckklappen etc. ist aus Sicherheitsgründen ein Einklemmschutz erforderlich, um im Bedarfsfall, wenn also ein Gegenstand oder ein Körperteil eingeklemmt ist, den motorischen Antrieb zu stoppen und gegebenenfalls zu reversieren. Ein derartiger Einklemmschutz wird insbesondere auch bei motorischen Sitzverstellungen angestrebt. Zur Ermittlung, ob ein Einklemmfall vorliegt, werden üblicherweise Kenngrößen des motorischen Antriebs ausgewertet. Derartige Kenngrößen sind beispielsweise die Motorspannung, der Motorstrom oder die Drehzahl. Aus diesen wird üblicherweise das Motormoment und aus diesem wiederum eine Überschusskraft ermittelt. Die Überschusskraft ergibt sich aus der Differenz zwischen der vom Motor ausgeübten Gesamtkraft und einer Gesamtverstellkraft, die insbesondere zur Überwindung der Reibung sowie zur Beschleunigung der Verstellvorrichtung erforderlich ist. Die Bestimmung der Verstellkraft ist jedoch schwierig, da beispielsweise die Reibung im Verlauf des Verstellvorgangs durch Orte mit höherer Schwergängigkeit variieren kann. Zudem können Alterungseffekte oder auch Temperatureinflüsse auf die Reibung einen erheblichen Einfluss nehmen. Auch werden teilweise variierende Beschleunigungskräfte bei der Ermittlung der Überschusskraft berücksichtigt. So werden beispielsweise gemäß der EP 1 310 030 B1 zur Bestimmung der resultierenden Überschusskraft eine Vielzahl von Einzelkräften in einem Summationspunkt aufsummiert und durch Vergleich mit der aktuell vom Motor ausgeübten Kraft wird eine Überschusskraft oder eine Einklemmkraft bestimmt.
Aus der EP 1 299 782 B1 ist ein Einklemmschutz zu entnehmen, bei dem der aktuelle Verlauf der vom Motor ausgeübten Kraft über den Verstellweg mit dem Verlauf der Kraft eines vorhergegangenen Betätigungsvorgangs verglichen wird. Falls zwischen den beiden Betätigungsvorgängen ein längerer Zeitraum besteht, können sich die Umgebungsbedingungen, wie beispielsweise Temperatur, jedoch wesentlich verändert haben. Der Rückgriff auf den Kraftverlauf eines vorhergehenden Betätigungsvorgangs kann sich daher als problematisch erweisen, um den zuvor gemessenen Kraftverlauf als aktuellen Verlauf der Reibungskraft heranziehen zu können.
Aus der EP 0 714 052 B1 ist ein Einklemmschutz für ein Seitenfenster oder ein Schiebedach zu entnehmen, bei dem der Verstellvorgang in gleich große Zeitfenster unterteilt wird, die im Bereich von 100 mSec liegen. Diese Zeitfensterbreite soll hierbei anhand des langsamsten vorkommenden zu detektierenden Einklemmfalls gewählt sein. Zur Ermittlung der Überschusskraft werden die Messwerte des aktuellen Zeitpunkts mit denen eines Referenzzeitpunkts verglichen, der vom aktuellen Messzeitpunkt um eine Fensterbreite beabstandet ist, und zu dem kein Einklemmfall vorliegt.
Die sichere Erkennung eines Einklemmschutzes bei einer Sitzverstellung gestaltet sich im Vergleich zu Fensterhebern oder Schiebedächern, bei denen die Scheibe gegen einen festen Anschlag verfährt, komplexer.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen einfach ausgebildeten Einklemmschutz zur sicheren Erfassung eines Einklemmfalls insbesondere auch bei einer Sitzverstellung zu ermöglichen.
Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch einen Einklemmschutz gemäß Patentanspruch 1. Danach ist vorgesehen, dass für die Überwachung auf einen Einklemmfall mehrere Bewegungsklassen definiert und unterschieden werden und dass aus erfassten Kenngrößen des motorischen Antriebs ein Entscheidungskriterium abgeleitet wird, anhand dessen der aktuelle Zustand der Verstell vorrichtung einer der Bewegungsklassen zugeordnet wird. Die Bewegungsklassen umfassen hierbei neben einer Schwergängigkeit der Verstellvorrichtung, einem Einklemmen eines Gegenstands sowie dem Anfahren gegen einen Endanschlag insbesondere auch die Bewegungsklasse einer schlagartigen Gegenreaktion und/oder die Bewegungsklasse einer Lastbewegung einer Last auf der Verstellvorrichtung.
Die Unterscheidung dieser Bewegungsklassen beruht auf der Überlegung, dass bei einer Sitzverstellung besondere Situationen auftreten können, die bei der Auswertung zu berücksichtigen sind. Zum einen ist beim Einklemmen einer Person auch mit einer so genannten Panikreaktion als schlagartige Gegenreaktion zu rechnen ist. Es wird also davon ausgegangen, dass in besonderen Situationen und in Abhängigkeit der jeweiligen Person diese bei subjektivem Empfinden einer gefährlichen Situation mit aller Kraft sich gegen die Verstellbewegung des Sitzes stemmen wird.
Alternativ oder ergänzend zur Bewegungsklasse der schlagartigen Gegenreaktion ist als weitere Bewegungsklasse die Lastbewegung einer Last auf der Verstellvorrichtung vorgesehen. Diese Bewegungsklasse betrifft den Fall, wenn sich die auf dem Sitz befindliche Person während des Verstellvorgangs bewegt. Durch eine derartige Laständerung kann die aktuelle Gesamtbelastung des Motors sowohl erhöht als auch erniedrigt werden. Insbesondere durch die Klassifizierung in diese insgesamt fünf Bewegungsklassen werden alle entscheidungswesentlichen Bewegungsvorgänge abgedeckt, so dass eine sichere Identifizierung eines Einklemmfalls mit nur geringer Fehlerquote ermöglicht ist.
Als Entscheidungskriterium wird üblicherweise das Motordrehmoment oder eine mit dem Motordrehmoment korrelierte Größe herangezogen. Diese korrelierte Größe ist beispielsweise die als Kenngröße erfasste Motordrehzahl oder auch der Motorstrom. Der Verlauf des Motormoments bei einer Panikreaktion oder bei einer Lastbewegung unterscheidet sich von einem normalen Einklemmfall, bei dem lediglich der Sitz gegen einen Gegenstand verfährt. Durch die Unterscheidung die ser Bewegungsklassen, insbesondere auch die Identifizierung einer Bewegungsklasse bezüglich der schlagartigen Gegenreaktion und/oder der Lastbewegung, wird daher sichergestellt, dass auch vom typischen und normalen Klemmfall abweichende besondere Einklemmsituationen erfasst und als solche identifiziert werden.
Unter Schwergängigkeit der Verstellvorrichtung wird hierbei die von dem Antriebsmotor zu überwindende Gesamtreibung der Verstellvorrichtung verstanden, wobei diese im Verlauf des Verstellvorgangs über den Verstellweg hinweg üblicherweise variiert und teilweise auch Schwergängigkeitsspitzen umfassen kann. Unter Einklemmen eines Gegenstands, insbesondere einer Person, wird hier der Fall verstanden, bei dem der Sitz gegen eine Person verfahren wird, die sich entweder auf einem Rücksitz befindet und somit in den Rücksitz hineingedrückt wird, oder die sich auf dem zu verstellenden Sitz befindet und beispielsweise gegen das Lenkrad oder die Armaturentafel verfahren wird, ohne jedoch eine übermäßige Gegenkraft aufzuwenden. D.h. hier wird der normale Einklemmfall unterstellt, bei dem die Person keine ausgesprochene Gegenreaktion zeigt. Schließlich umfasst die Bewegungsklasse des Anfahrens gegen einen Endschlag die Situation, in der die Sitzverstellung in ihre vordere oder hintere Endposition bei einer translatorischen Verstellung bzw. in die aufrechte oder geneigte Endposition bei einer Neigungsverstellung einer Lehne verfährt. Diese Endpositionen sind üblicherweise durch einen mechanischen Endanschlag definiert.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung wird zur Klassifizierung von einem Federmodell für die Verstellvorrichtung ausgegangen und aus den erfassten Kenn- oder Eingangsgrößen wird zumindest eine Federkonstante als Entscheidungskriterium abgeleitet. Das Verwenden eines so genannten Federmodells beruht auf der Überlegung, dass aufgrund der Nachgiebigkeit der Polsterung bei einem Sitz im Einklemmfall dieser nach Art einer Feder nachgibt und daher gegen die Verstellbewegung eine Federkraft ausübt. Diese ist proportional zu dem zurückgelegten Weg, wobei der Proportionalitätsfaktor die Federkonstante ist. Diese Federkonstante wird als Entscheidungskriterium herangezogen, d.h. in Abhängigkeit des Werts oder einer hieraus abgeleiteten Größe der Federkonstanten wird entschieden, welcher der Bewegungsklassen der aktuelle Zustand der Verstellvorrichtung zuzuordnen ist.
Die Federkonstante ist hierbei eine aus der Gesamtbelastung des Motors abgeleitete Größe. Als Entscheidungskriterium wird daher insbesondere eine charakteristische Änderung der Gesamtbelastung des Motors, vorzugsweise eine charakteristische Änderung des Motormoments herangezogen. Unter Gesamtbelastung des Motors wird also insbesondere das vom Motor ausgeübte Gesamtdrehmoment bzw. die hieraus resultierende, vom Motor ausgeübte Gesamtkraft verstanden. Da mit dem Motormoment andere Kenngrößen des Motors, wie beispielsweise der Motorstrom oder die Motordrehzahl verknüpft sind, besteht darüber hinaus auch die Möglichkeit, als Entscheidungskriterium neben dem Motormoment auch den Motorstrom oder beispielsweise die Motordrehzahl heranzuziehen. Bevorzugt wird aus der Änderung des Motormoments oder einer dieser Kenngrößen die Federkonstante ermittelt.
Bevorzugt wird hierbei als Entscheidungskriterium die mathematische Ableitung der Gesamtbelastung herangezogen. Unter Ableitung ist hier allgemein die Veränderung des Werts der Gesamtbelastung in einem Intervall, beispielsweise Zeit- oder Wegintervall zu verstehen. Diese Intervalle können hierbei sowohl im mathematischen Sinn infinitesimal klein sein als auch vorgegebene, feste Intervallbreiten aufweisen, so dass lediglich zu definierten Abtastpunkten die Werte für die Gesamtbelastung erfasst oder ermittelt werden müssen. Da die Gesamtbelastung zu der vom Motor ausgeübten Kraft korreliert ist, ist aus der Ableitung der Gesamtbelastung unmittelbar die Federkonstante oder zumindest eine mit dieser korrelierte Größe zu entnehmen.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung sind der Bewegungsklasse der Lastbewegung und der Bewegungsklasse des Anfahrens gegen Endanschlag der gleiche Wertebereich für das Entscheidungskriterium, jedoch unterschiedliche Verläufe des Entscheidungskriteriums zugeordnet. Diese Ausgestaltung beruht auf der Er kenntnis, dass eine Lastbewegung und das Anfahren gegen Endanschlag im Federmodell durch eine in der Höhe vergleichbare Federkonstante repräsentiert sind, dass jedoch bei einer Lastbewegung die Federkonstante stark zeitabhängig ist. Demgegenüber lässt sich der mechanische Anschlag im Wesentlichen durch eine konstante Federkonstante beschreiben. Anders ausgedrückt beruht diese Ausgestaltung auf der Überlegung, dass Lasteinflüsse kurzfristig zu einer starken Erhöhung der Gesamtbelastung des Motors führen können, diese jedoch nach kurzer Zeit wieder deutlich reduziert wird, wohingegen beim Verfahren gegen einen Endanschlag die Gesamtbelastung des Motors zunehmend größer wird.
Zweckdienlicherweise werden den einzelnen Bewegungsklassen unterschiedliche Wertebereiche für die Ableitung zugeordnet. Der unterste Wertebereich wird der Bewegungsklasse a) der Schwergängigkeit, der anschließende Wertebereich der Bewegungsklasse b) des Einklemmens eines Gegenstandes, der hieran wiederum anschließende Wertebereich der Bewegungsklasse c) Anfahren gegen einen Endanschlag und der höchste Wertebereich schließlich wird der Bewegungsklasse d) der schlagartigen Gegenreaktion zugeordnet. Es ist also anhand dieser Wertebereiche für die Ableitung eine Identifizierung der jeweiligen Bewegungsklassen und damit eine Identifizierung eines Einklemmfalls, nämlich eine Identifizierung der Bewegungsklasse b) Einklemmen eines Gegenstands und d) schlagartige Gegenreaktion auch in Abgrenzung zu den weiteren Bewegungsklassen sichergestellt.
Die für die Klassifizierung notwendigen Werte oder Wertebereiche für das Entscheidungskriterium, insbesondere die Wertebereiche für die Ableitung sowie weitergehende Schwellwerte oder aus der Ableitung abgeleitete Größen und Werte, werden gemäß einer zweckdienlichen Weiterbildung mit Hilfe eines Messvorgangs an einem physikalischen Modell ermittelt. Die erhaltenen Messergebnisse werden hierbei als Werte gespeichert, auf die bei der Klassifizierung zurückgegriffen wird. Dieses Zurückgreifen geschieht beispielsweise, indem die Parameterwerte in einer Tabelle oder einem Kennfeld abgespeichert werden und aus diesem Kennfeld ein eindeutiges Zuordnen der einzelnen Werte zu den unterschied lichen Bewegungsklassen zu entnehmen ist. Alternativ kann anhand dieser Werte eine Zuordnungsfunktion nach Art einer Fuzzy-Logik vorgesehen sein. Anstelle der Messung an einem physikalischen Modell wird alternativ oder ergänzend auf ein theoretisches Modell oder auf Erfahrungswerte zurückgegriffen.
Vorzugsweise wird der Verlauf der Federkonstanten bzw. der Ableitung, also deren Veränderung, für die Zuordnung zu den einzelnen Bewegungsklassen herangezogen, insbesondere ob die Bewegungsklasse b), Einklemmen eines Gegenstands, vorliegt. Hierbei wird auf einen Einklemmfall erkannt, wenn der Wert der Federkonstanten/Ableitung konstant bleibt oder ggf. in bestimmter Weise zunimmt. Dies beruht auf der Überlegung, dass bei einem normalen Einklemmfall, also ohne eine Panik- oder schlagartige Gegenreaktion, damit zu rechnen ist, dass die eingeklemmte Person eine gewisse Gegenkraft ausübt. In dem zugrundeliegenden Federmodell äußert sich dies darin, dass die die Nachgiebigkeit des Polsters charakterisierende Federkonstante (Federsteifigkeit) mit einer durch die von der Person ausgeübte Gegenkraft überlagert wird, so dass die resultierende Federkonstante zunimmt. Die Überprüfung, ob der Wert der Ableitung zunimmt, berücksichtigt daher das erwartete Verhalten einer Person im Einklemmensfall.
Ergänzend wird für die Identifizierung eines Einklemmfalls vorzugsweise darauf abgestellt, dass ein vorgegebener unterer Belastungsschwellwert, also ein vorgegebenes Motormoment oder eine hieraus abgeleitete Gesamtkraft, überschritten wird. Erst nach Überschreitung wird das relevante Entscheidungskriterium ermittelt. Dies beruht auf der Überlegung, dass erst bei einer signifikanten Änderung der Gesamtbelastung ein Indiz für einen Einklemmfall vorliegt, und dass nur in diesem Fall es überhaupt erforderlich ist, den Verlauf der Gesamtbelastung im Hinblick auf das Entscheidungskriterium und im Hinblick auf das Vorliegen einer Einklemmsituation auszuwerten.
Im Hinblick auf eine möglichst einfache Auswertung sind hierbei zumindest und vorzugsweise genau drei Belastungsschwellwerte definiert, wobei zwischen jeweils zwei Belastungsschwellwerten jeweils ein Wert des Entscheidungskriteriums ermittelt und ausgewertet wird. Da als Entscheidungskriterium in erster Linie die Ableitung des Verlaufs der Gesamtbelastung, also die Veränderung der Gesamtbelastung, betrachtet wird, wird durch diese Maßnahme bereits durch wenige Mess- und Erfassungspunkte eine aussagekräftige Auswertung ohne großen Rechenaufwand ermöglicht. Zur Bestimmung der Ableitung wird hierbei insbesondere das jeweilige Wertepaar an den drei Belastungsschwellwerten festgehalten und geeignet, beispielsweise linear zu dem nächsten Wertepaar interpoliert. Die Wertepaare sind gebildet aus dem jeweiligen Belastungsschwellwert und einem zugeordneten Variablenwert, beispielsweise die Wegstrecke oder Zeit. Aus dieser Interpolation ist dann der Wert der Ableitung für das jeweilige Intervall der Variablen, beispielsweise ein bestimmtes Zeit- oder Wegeintervall, problemlos zu ermitteln.
Zur weiteren Entscheidungsfindung, ob ein Einklemmfall vorliegt, ist zudem vorzugsweise vorgesehen, dass ein oberer Belastungsschwellwert definiert wird, welcher überschritten sein muss, um auf einen Einklemmfall zu schließen.
Zur Ermittlung und Festlegung des unteren Belastungsschwellwerts, der überschritten sein muss, um überhaupt mit der rechnerischen Überprüfung zu beginnen, ob ein Einklemmfall vorliegt, wird gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung eine die Gesamtreibung des Verstellsystems repräsentierende Grundbelastung ermittelt. Der Belastungsschwellwert ist hierbei definiert als eine charakteristische Abweichung der aktuell erfassten Gesamtbelastung von der Grundbelastung. Zur Ermittlung der Grundbelastung wird hierbei insbesondere derart vorgegangen, dass während einer Startphase jeweils zu Beginn einer Betätigung der Verstellvorrichtung die für diesen Zeitpunkt erfasste Gesamtbelastung ermittelt und als Grundbelastung festgehalten wird. Die Belastung ist hierbei insbesondere das Motormoment, die vom Motor ausgeübte Kraft oder auch eine hiermit korrelierte Größe, beispielsweise die erfasste und insbesondere gemittelte Motordrehzahl oder der erfasste Motorstrom.
Die einzelnen in den Patentansprüchen aufgestellten Merkmale und Merkmalskombinationen, gegebenenfalls unter Ergänzung weiterer Merkmale oder Merkmalskombinationen aus der Beschreibung sind teilweise auch unabhängig von den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche 1 und 2 erfinderisch. Die Einreichung von Teilanmeldungen, die die Merkmale des Anspruchs 1 oder 2 nicht oder nicht in vollem Umfang enthalten, bleibt vorbehalten.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen jeweils in schematischen und vereinfachten Darstellungen:
1 eine Darstellung eines physikalischen Gedankenmodells einer Verstellvorrichtung, insbesondere einer Sitzverstellung,
2 einen Regelkreis zu einem ersten mathematischen Modell zur Beschreibung der einzelnen Abläufe bei der Verstellvorrichtung,
3 einen zweiten Regelkreis zu einem zweiten mathematischen Modell zur Beschreibung der einzelnen Abläufe bei der Verstellvorrichtung unter Berücksichtigung eines Einklemmfalls,
4 eine schematische Darstellung des Verlauf des Motordrehmoments bzw. der Motorkraft gegenüber dem Weg oder der Zeit,
5 und 6 schematische Darstellungen von Kraft- oder Drehmomentverläufen für unterschiedliche bei der Verstellbewegung auftretende Bewegungsklassen sowie
7 ein Kraft-Weg-Diagramm, bei dem die einzelnen Bewegungsklassen unterschiedlichen Bereichen zugeordnet sind.
Das anhand der Figuren nachfolgend erläuterte Verfahren zur sicheren Erfassung eines Einklemmschutzes dient insbesondere für die Anwendung bei einer motorisch angetriebenen Sitzverstellung im Kraftfahrzeugbereich. Eine derartige Einrichtung weist eine Verstellmechanik auf, die einen Sitzträger umfasst, der üblicherweise in zur Horizontalen leicht geneigten Führungsschienen längsverstellbar ist. Am Sitzträger ist zugleich eine in ihrer Neigung verstellbare Rückenlehne be festigt. Der Drehpunkt der Rückenlehne ist hierbei etwas beabstandet von den Führungsschienen angeordnet. Die Verstellvorrichtung umfasst ferner sowohl für die translatorische Verstellung in Längsrichtung des Sitzträgers als auch für die Neigungsverstellung der Rückenlehne jeweils einen Antriebsmotor. Dieser ist üblicherweise ein Gleichstrommotor oder auch ein drehzahlgeregelter Gleichstrommotor.
Bei der automatischen Sitzverstellung besteht die Gefahr, dass eine Person im zu verstellenden Sitz oder auch zwischen dem zu verstellenden Sitz und einem Rücksitz eingeklemmt wird. Ein derartiger Einklemmfall führt zu einem höheren Motordrehmoment und damit korreliert zu einer höheren, vom Motor aufgewandten Kraft. Dieses vom Motor erzeugte Gesamtdrehmoment wird vorliegend auch allgemein als Gesamtbelastung bezeichnet. Die Identifizierung eines Einklemmfalls ist insbesondere bei einer derartigen Sitzverstellung problematisch, da aufgrund der weichen Sitzpolster im Einklemmfall die zusätzlich vom Motor aufzubringende Kraft nicht zwingend einen abrupten Anstieg zeigt.
Das nachfolgend beschriebene Verfahren ist insbesondere für eine Sitzverstellung geeignet, kann prinzipiell jedoch auch auf andere Verstelleinrichtungen, wie beispielsweise Fensterheber, Schiebetüren, Heckklappen, Schiebedächer etc. angewandt werden.
Die rechnerische und mathematische Behandlung einer derartigen Verstellvorrichtung mit Hilfe einer Steuereinrichtung wird nachfolgend anhand der 1 bis 3 näher erläutert. 1 zeigt hierbei ein physikalisches Gedankenmodell einer derartigen Verstellvorrichtung. Gemäß diesem physikalischen Modell liegt im Betrieb am Motor 2 die Motorspannung u an und es fließt ein Motorstrom i. Der Stromkreis weist einen ohmschen Widerstand R sowie eine Induktivität L auf. Während des Betriebs wird eine Gegenspannung u_ind induziert. Der Motor übt aufgrund des Motorstroms i ein Motormoment M_Mot aus und treibt eine Welle 4 mit einer Drehzahl n an. Mit der Welle 4 ist die Verstellmechanik der Verstelleinrichtung gekoppelt, die durch das Trägheitsmoment J repräsentiert ist. Zudem wird von der Ver stellmechanik ein Lastmoment M_L ausgeübt, welches dem Motormoment M_Mot entgegenwirkt. Das Lastmoment M_L setzt sich aus mehreren Teilmomenten zusammen, beispielsweise einem aufgrund der Reibung der Verstelleinrichtung ausgeübten Reibungsmoment M_R, welches zusätzlich von einem Schwergängigkeitsmoment M_S überlagert sein kann. Im Einklemmfall geht in das Lastmoment M_L zusätzlich noch ein Einklemmmoment M_E ein. Um einen Einklemmschutz sicher identifizieren zu können, muss dieses Einklemmmoment M_E ermittelt werden. Problematisch hierbei ist, dass die weiteren Anteile des Lastmoments M_L variabel sind. Insbesondere bei einem Einklemmschutz für eine Sitzverstellung ist die Erkennung eines Einklemmfalles problematisch, da aufgrund der Nachgiebigkeit des Sitzpolsters die Einklemmkraft nur langsam anwächst und damit nur sehr schwer beispielsweise von einer lokalen Schwergängigkeit zu unterscheiden ist.
Für den Einklemmfall wird ein Federmodell angenommen, um die realen Abläufe beim Einklemmen einer Person zwischen dem Sitz und einem weiteren Sitz oder dem Armaturenbrett physikalisch und mathematisch in einem einfachen Modell zu beschreiben. In dem in 1 gezeigten physikalischen Modell äußert sich dies darin, dass das zum Lastmoment M_L beitragende Einklemmmoment M_E als ein dem Motormoment M_Mot entgegenwirkendes Federmoment einer Feder 6 charakterisiert ist. Diese Feder 6 ist wiederum charakterisiert durch eine Federsteifigkeit, die über eine Federkonstante c abgebildet ist.
Unter Zugrundelegung dieses physikalischen Modells ergibt sich nachfolgende Gleichung 1 für die Motorspannung u: u = R·i + L di/dt + uind Gleichung 1
Hieraus lässt sich für die Größe di/dt die Gleichung 1' ableiten: di/dt = 1/L (u – R·i – K1n) Gleichung 1'wobei hierbei die folgende Relation berücksichtigt wurde, wonach die induzierte Spannung u_ind proportional zur Drehzahl n ist und der Proportionalitätsfaktor K₁ ist: uind = K1n Gleichung 2
Weiterhin gilt, dass das Motormoment M_Mot proportional zu dem Motorstrom i ist mit einer Proportionalitätskonstante K₂: MMot = K2i Gleichung 3
Für die rechte Seite des physikalischen Modells gemäß 1 lässt sich folgende Gleichung für die Drehmomente aufstellen, wonach die Differenz zwischen dem Motormoment M_Mot und dem Lastmoment M_L proportional zu der Änderung der Drehzahl n ist, wobei der Proportionalitätsfaktor das Trägheitsmoment J ist: MMot – ML = J dn/dt Gleichung 4
Das Trägheitsmoment J setzt sich real aus mehreren Anteilen, insbesondere dem Trägheitsmoment des Motors und dem der mechanischen Teile des Sitzes zusammen. Da für motorische Sitzverstellungen in der Regel sehr große Übersetzungen vorgesehen sind, ist der Anteil am Gesamtträgheitsmoment der mechanischen Teile zu vernachlässigen und für die Berechnung ist die Berücksichtigung des Motor-Trägheitsmoments ausreichend. Für das Einklemmmoment M_E lässt sich aus dem Federmodell folgende Gleichung ableiten, nach der das Einklemmmoment M_E proportional zu der Federkraft F_F ist, wobei der Proportionalitätsfaktor K₃ ein die Geometrie der Verstellmechanik berücksichtigender Gewichtungsparameter ist. Der Gewichtungsparameter berücksichtig hierbei beispielsweise die Hebellänge, die Hebelübersetzung oder die Position der Verstellmechanik. In den Gewichtungsparameter fließen zudem auch Informationen über die Gefahrenbereiche, also beispielsweise die Abstände zwischen den Sitzen ein, die insbesondere auch abhängig von der Körpergröße sind. Die Federkraft F_F ist wiederum proportional zu dem zurückgelegten Drehwinkel φ – φ_K, wobei der Proportionalitätsfaktor die Federkonstante c ist. φ_K ist hierbei der Drehwinkel zum Zeitpunkt zu Beginn des Einklemmfalls, wenn also zum ersten Mal ein Kontakt zwischen dem zu verstellenden Sitz und der eingeklemmten Person auftritt. ME = K3FF = K3 c .. (φ – φK) Gleichung 5
Aus diesem physikalischen Modell lässt sich ein mathematisches Modell bzw. ein entsprechender Berechnungsalgorithmus ableiten, der sich für den Fall, dass zunächst das den Einklemmfall repräsentierende Federmodell unberücksichtigt bleibt, durch den in 2 dargestellten Regelkreis darstellen lässt. Dieser Regelkreis bildet im Wesentlichen die Zusammenhänge gemäß den Gleichungen 1 bis 4 ab. Danach bewirkt die Motorspannung u als Stellsignal eine bestimmte Drehzahl n. Eine Veränderung im Motorstrom i führt zu einem veränderten Spannungsabfall über den ohmschen Widerstand R. Gleichermaßen führt eine Veränderung des Lastmoments M_L zu einer Veränderung der Drehzahl und damit zu einer Veränderung der induzierten Gegenspannung. Diese beiden Spannungsanteile wirken auf die Motorspannung u zurück, so dass sich insgesamt ein Regelkreis ausbildet.
Unter Berücksichtigung des ergänzenden Federmodells lässt sich ein zweites mathematisches Modell ableiten, mit dessen Hilfe die aktuelle Situation auf Vorliegen eines Einklemmfalls überprüft wird. Dieses zweite Modell lässt sich mit einem Regelkreis gemäß 3 abbilden. Dieser ist gegenüber dem Regelkreis gemäß 2 um das Federmodell erweitert, wie dies durch Gleichung 5 repräsentiert ist.
Aus der Drehzahl n ergibt sich über eine Integration der Drehwinkel φ. Aufgrund der Federkonstanten c wird das Einklemmmoment M_E aufgebaut. Das über das erste mathematische Modell gemäß 2 zuletzt ermittelte Lastmoment M_L wird als konstante Größe vom ersten Modell als Eingangsgröße M_L' für das zweite Modell gemäß 3 übernommen. Die Eingangsgröße M_L' entspricht einem die Gesamtreibung des Systems charakterisierendes Grundmoment M_G. Sämtliche in dieses zweite Modell eingehende Größen, nämlich die Induktivität L, der Wider stand R, die Konstanten K₁ bis K₃, sowie das Trägheitsmoment J des Motors sind bekannt bzw. bestimmbar und die Drehzahl und damit der Drehwinkel lassen sich messen. Es verbleibt als einzige Unbekannte die Federkonstante c, die sich also mit Hilfe eines geeigneten Algorithmus auf Grundlage des zweiten mathematischen Modells bestimmen lässt.
Die Größen L, R sowie K₁ und K₂ sind motorspezifische Kenngrößen, die bei Verwendung eines bestimmten Motortyps bekannt sind oder sich zumindest durch Versuche ermitteln lassen. Das Trägheitsmoment J sowie die Konstante K₃ sind die Verstellmechanik bzw. das Zusammenwirken des Motors mit der Verstellmechanik charakterisierende Größen, die sich ebenfalls insbesondere durch Versuche an Referenzmodellen ermitteln lassen und auch ermittelt werden. Die Konstante K₃ wird hierbei für jeden Verstellvorrichtungs-Typ gesondert ermittelt. Hierbei werden insbesondere mit Hilfe von Messungen an einem realen Modell der Verstellvorrichtung die Werte zu dem Parameter K₃ gemessen und abgespeichert. Zu berücksichtigen ist hierbei, dass insbesondere der die Mechanik der Sitzverstellung repräsentierende Gewichtungsparameter K₃ von anderen Größen, wie beispielsweise Neigungswinkel der Rückenlehne oder aktuelle Längsposition des Sitzes abhängig ist. Insgesamt wird daher eine Wertetabelle oder ein Kennfeld für den Parameter K₃ aufgestellt und in einem Speicher der Steuereinrichtung hinterlegt. Aus dieser werden dann jeweils in Abhängigkeit der aktuellen Position des Sitzes die jeweils gültigen Parameterwerte entnommen und in die Berechnung für das erste bzw. zweite Modell übernommen. Die Verarbeitung der Werte dieser Parameter kann hierbei auch im Rahmen einer Fuzzy-Logik erfolgen.
Aus 4 ist ein typischer Verlauf des Motormoments M_Mot gegenüber dem Verstellweg x oder auch gegenüber der Zeit t dargestellt. Anstelle des Motormoments M_Mot kann auch die vom Motor ausgeübte Kraft F aufgetragen sein. Es ist nicht zwingend erforderlich, das Motormoment zu bestimmen und auszuwerten. Es ist ausreichend, ein zu der ausgeübten Kraft F korrelierte Größe zu ermitteln oder ergänzend heranzuziehen und auszuwerten. Die korrelierte Größe ist beispielsweise die erfasste Drehzahl n.
Bei dem Verfahren wird unterschieden zwischen einer Startphase I und einer Überwachungsphase II. Die Startphase I ist in zwei Teilphasen I_A und I_B unterteilt, wobei die Teilphase I_A eine Anfahrphase des Motors 2 repräsentiert, während der Motor 2 auf ein bestimmtes, im Wesentlichen konstantes Motormoment M_Mot eingeregelt wird. Auf diesem Niveau verharrt das Motormoment M_Mot, sofern sich keine Reibungsänderungen, Schwergängigkeiten oder Einklemmsituationen ergeben. Die zweite Teilphase I_B dient zur Bestimmung eines Grundmoments M_G. Dies entspricht dem während dieser Teilphase I_B vom Motor 2 abgegebenen Motormoment M_Mot, welches auch als Gesamtmoment oder Gesamtbelastung bezeichnet wird. Die Bestimmung des Grundmoments M_G erfolgt insbesondere durch Mittelwertbildung der Werte für das Motormoment M_Mot über die zweite Teilphase I_B. Alternativ hierzu wird die Mittelwertbildung über die gesamte Startphase I vorgenommen und die Anfahreffekte vernachlässigt.
Die Startphase I geht zu einem Zeitpunkt t₀ in die Überwachungsphase II über. Der Zeitpunkt t₀ ist hierbei derart bemessen, dass bis zu diesem Zeitpunkt die Verstellvorrichtung einen vorgegebenen Verstellweg zurückgelegt hat. Der während der Startphase I ermittelte Wert für das Grundmoment M_G wird zunächst für die Überwachungsphase II als Vergleichswert festgehalten. Während der Überwachungsphase II wird eine signifikante oder charakteristische Abweichung als Differenz zum Grundmoment M_G definiert und es wird ein als unterer Belastungswert M₁ bezeichneter Grenzwert festgelegt. Der Verlauf des Motormoments M_Mot wird jetzt daraufhin überwacht, ob dieser untere Belastungsgrenzwert M₁ überschritten wird. Als Kriterium für den Verlauf des Motormoments M_Mot wird hierbei insbesondere der gemittelte Verlauf der Drehzahl n herangezogen.
Bevorzugt wird hierbei während des Verstellvorgangs sowohl der Wert für das Grundmoment M_G und mit ihm der untere Belastungswert M₁ angepasst. Üblicherweise treten nämlich über den Verstellweg unterschiedliche Reibungswerte und lokale Schwergängigkeiten auf, so dass das Motormoment M_Mot variiert und beispielsweise auch über einen längeren Verstellweg hinweg kontinuierlich zu nimmt. Würde das Grundmoment M_G nicht angepasst werden, bestünde die Gefahr, dass der Belastungswert M₁ überschritten wird, welcher ein Auslösekriterium für die Überprüfung ist, ob ein Einklemmfall vorliegt. Das Anpassen des Grundmoments M_G erfolgt hierbei beispielsweise durch eine gleitende Mittelwertbildung über ein vorgegebenes Zeitfenster oder auch über eine kontinuierte Mittelwertbildung, beginnend ab dem Zeitpunkt t₀.
Wird der Belastungswert M₁ überschritten, so wird dies als Indiz für einen möglichen Einklemmfall gewertet. Zu diesem Zeitpunkt wird von dem ersten mathematischen Modell auf das zweite mathematische Modell umgeschalten und nunmehr für die Berechnung das Federmodell berücksichtigt. Beim Umschalten auf das zweite Modell wird hierbei zumindest eine mit dem ersten Modell noch ermittelte Größe als Eingangsgröße für das zweite Modell übernommen. Dies ist insbesondere der Wert für das zuletzt aktuelle Grundmoment M_G, da dieses die Summe aller auf den Antrieb einwirkenden Momente, außer dem Einklemmmoment M_E darstellt.
Die Umschaltung auf das zweite mathematische Modell erfolgt daher zum Zeitpunkt t₁, zu dem der Belastungswert M₁ überschritten ist. Damit ist auch die Überwachungsphase II in zwei Teilphasen II_A und II_B unterteilt, wobei während der ersten Teilphase II_A das erste mathematische Modell zur Überwachung herangezogen wird und während der Teilphase II_B das zweite mathematische Modell herangezogen wird.
Mit Hilfe des zweiten mathematischen Modells wird nunmehr überprüft, ob tatsächlich ein Einklemmfall vorliegt. Dies wird nachfolgend anhand der 5 bis 7 näher erläutert. Wird während dieser Überprüfung festgestellt, dass ein Einklemmfall vorliegt, so wird der Motor 2 automatisch gestoppt und gegebenenfalls reversiert. Wird festgestellt, dass es sich nicht um einen Einklemmfall handelt, wird anschließend wieder auf das erste mathematische Modell umgeschalten und die Teilphase II_A der Überwachungsphase II weitergeführt.
Bei der Überprüfung einer Sitzverstellung auf einen Einklemmfall wird der Verlauf des Motormoments M_Mot daraufhin untersucht, welche der nachfolgenden Bewegungsklassen vorliegen:

a) Schwergängigkeit der Verstellvorrichtung,
b) Einklemmen eines Gegenstands, wobei hier zwei Einklemmsituationen b1, b2 unterschieden werden,
c) Anfahren gegen einen Endanschlag,
d) schlagartige Gegenreaktion (Panikreaktion) sowie
e) Lastbewegung.

Die charakteristischen Verläufe für diese Bewegungsklassen des Motormoments M_Mot sind in den 5 und 6 dargestellt.
Wie aus den einzelnen Kurvenabschnitten in den 5 und 6 zu entnehmen ist, zeichnet sich die Bewegungsklasse a) der Schwergängigkeit durch einen langsamen Momentanstieg aus. Üblicherweise werden hier keine hohen Drehmomentwerte erreicht. Im Unterschied hierzu zeichnet sich der Kurvenverlauf bei der Bewegungsklasse des Einklemmfall b) durch einen etwas steileren Anstieg aus. Hierbei können prinzipiell die Einklemmsituationen auftreten, dass ein quasi unbeweglicher Gegenstand eingeklemmt wird. Unter Zugrundelegung des die physikalische Realität sehr gut repräsentierenden Federmodells bedeutet dies einen gleichmäßigen linearen Anstieg der vom Motor 2 ausgeübten Kraft und damit seines Motormoments M_Mot. Dies entspricht dem Kurvenabschnitt gemäß b₁. Üblicherweise ist jedoch damit zu rechnen, dass die Person eine gewisse Gegenkraft ausüben wird. Dies ist mit dem Kurvenverlauf gemäß b₂ dargestellt, wonach der Momentanstieg progressiv und nicht linear ist. Die Bewegungsklasse c) zeichnet sich gegenüber der Bewegungsklasse b) durch einen stärkeren Kraftanstieg aus, da hier die Sitzmechanik gegen einen mechanischen Anschlag verfährt. Der Anstieg ist hierbei üblicherweise linear, da der mechanische Anschlag durch mindestens eine konstante Federrate oder Federkonstante c charakterisiert ist und somit die Kraft sich proportional zum zurückgelegten Weg linear aufbaut. Im Un terschied hierzu ist bei einer Lastbewegung (Bewegungsklasse e)), also beispielsweise einer Bewegung der Person auf dem Sitz während der Sitzverstellung, ein dem Betrag nach ähnlicher Kraftanstieg zu erkennen, wobei jedoch der Verlauf des Kraftanstiegs nicht mehr linear wie bei dem Anfahren gegen den mechanischen Anschlag ist. Schließlich ist noch eine weitere Bewegungsklasse d), nämlich die einer Panikreaktion festgelegt. Hierbei wird davon ausgegangen, dass unter bestimmen Situationen die Gefahr eines Einklemmens von der Person durch eine schlagartige Gegenreaktion beantwortet wird. Dies äußert sich in der Regel dadurch, dass diese Person mit ihrer ganzen Kraft sich der Verstellbewegung entgegenstemmt. Hierdurch wird ein sehr steiler Kraftanstieg hervorgerufen. Auch ist hier kein streng linearer Verlauf zu erwarten.
Im zugrundeliegenden Federmodell bei der Bewertung dieser unterschiedlichen Situationen entspricht der Anstieg der Kraft bzw. des Motormoments M_Mot der Steigung bzw. Ableitung und damit der Federkonstanten c. Als maßgebliches Kriterium für die Einstufung des aktuell gemessenen Verlaufs des Motormoments M_Mot wird daher die über die Ableitung erhältliche Federkonstante c als Entscheidungskriterium herangezogen. Ergänzend sind für die eindeutige Zuordnung weitere Entscheidungskriterien vorgesehen, die erfüllt sein müssen. Der Begriff „Ableitung" ist hierbei sehr weit zu verstehen. Wesentlich ist, dass Kenngrößen für den Verlauf des jeweiligen Motormoments M_Mot ermittelt werden, aus denen sich Rückschlüsse ziehen lassen, welche der Bewegungsklassen a) bis e) vorliegt.
Im Ausführungsbeispiel werden zur Identifizierung der unterschiedlichen Bewegungsklassen neben dem unteren Belastungswert M₁ ein mittlerer Belastungswert M₂ sowie ein maximaler Belastungswert M₃ definiert. Wird der jeweilige Belastungswert M₁ bis M₃ erreicht, so wird der zugeordnete Verstellweg x₁ bis x₃ (oder auch der zugeordnete Zeitpunkt t) festgehalten und es werden jeweils Wertepaare (M₁, x₁), (M₂, x₂) sowie (M₃, x₃) gebildet. Alternativ hierzu besteht auch die Möglichkeit, während der Teilphase II_B feste Wegpunkte vorzugeben und zu diesen Wegpunkten das jeweils aktuelle Motormoment M_Mot zu bestimmen.
Aus den Wertepaaren wird dann insbesondere durch einfache lineare oder auch eine andere mathematische Interpolation jeweils ein Wert für die Steigung c1, c2 ermittelt. Dies ist in 5 zu der Bewegungsklasse b2 angedeutet. Durch die Auswertung lediglich von drei diskreten Wertepaaren ist der Rechenaufwand sehr gering. Alternativ hierzu besteht natürlich auch die Möglichkeit, kontinuierlich die Ableitung zu bestimmen.
Einige Bewegungsklassen a) bis e) unterscheiden sich auch oder teilweise lediglich durch den Verlauf des Anstiegs. Durch die Ermittlung von drei Wertepaaren werden zwei Intervalle zur Auswertung herangezogen, so dass erkennbar wird, ob der Kraftanstieg zunimmt, gleich bleibt oder eventuell auch abnimmt.
Ergänzend zu dem Entscheidungskriterium der Ableitung (Steigung c1, c2) wird als weiteres Entscheidungskriterium noch herangezogen, dass der maximale Belastungswert M₃ überschritten wird. Auf einen Einklemmfall wird daher lediglich dann erkannt, wenn die Ableitung sich in einem vorbestimmten Wertebereich bewegt und zugleich der maximale Belastungswert M₃ überschritten wird. Im Hinblick auf die Ableitung wird als Entscheidungswert neben dem absoluten Wert auch der Verlauf des absoluten Wertes herangezogen.
Wie sich aus dem Vergleich der 5 und 6 ergibt, ist von entscheidender Bedeutung, dass die Bewegungsklasse der Panikreaktion d) als solche überhaupt in Erwägung gezogen wird. Denn die Bewegungsklassen b) und d) repräsentieren Einklemmsituationen. Allerdings liegen zwischen diesen beiden Einklemmsituationen die Bewegungsklassen c) und e), nämlich Anfahren gegen Endanschlag sowie Lastbewegung. Insbesondere bei der Lastbewegung ist jedoch ein Abschalten des Motors oder Reversieren unerwünscht. Erst durch die Überprüfung des Kurvenverlaufs im Hinblick auf eine solche Panikreaktion wird also eine hohe Entscheidungssicherheit für das Identifizieren eines Einklemmfalls ermöglicht, ohne dass mit Komforteinbußen zu rechnen ist.
Für die Zuordnung des aktuell gemessenen Verlaufs zu den einzelnen Bewegungsklassen a) bis e) ist insbesondere die Ableitung von besonderer Bedeutung. Für die Zuordnung, welcher Wert der Ableitung bzw. welcher Verlauf der Ableitung welcher der Bewegungsklassen a) bis e) zuzuordnen ist, sind zweckdienlicherweise – ähnlich wie bei dem Gewichtungsfaktor K₃ – die einzelnen Werte oder Verläufe der Ableitung in einer Tabelle oder in einem Kennfeld hinterlegt, aus dem unmittelbar oder mit Hilfe einer Fuzzy-Logik unter Berücksichtigung weiterer Randparameter dann die Zuordnung zu den einzelnen Bewegungsklassen vorgenommen wird. Die Tabelle bzw. das Kennfeld wird hierbei vorzugsweise ebenfalls nach Art eines Eichvorgangs anhand eines konkreten physikalischen Modells ermittelt oder es wird auf Erfahrungswerte zurückgegriffen.
In 7 ist ein aus einem derartigen Kennfeld abgeleitetes Kraft-Weg-Diagramm dargestellt, in dem die einzelnen, den Bewegungsklassen a)–e) zuzuordnende Bereiche durch gestrichelte Linien voneinander getrennt sind. Weiterhin ist beispielhaft ein Kraftverlauf mit progressivem Kraftanstieg bei einem Einklemmfall eingezeichnet mit den ermittelten Steigungswerten c1, c2.

2: Motor
4: Welle
6: Feder
u: Motorspannung
R: Widerstand
L: Induktivität
i: Motorstrom
u_ind: induzierte Spannung
M_Mot: Motormoment
n: Drehzahl
J: Trägheitsmoment
M_L: Lastmoment
M_R: Reibungsmoment
M_S: Schwergängigkeitsmoment
M_E: Einklemmmoment
M_G: Grundmoment
c: Federkonstante
K₁, K₂: Proportionalitätskonstanten
K₃: Gewichtungsparameter
F_F: Federkraft
φ: Drehwinkel
φ_K: Drehwinkel zum Kontaktzeitpunkt
t: Zeit
x: Verstellweg
M₁: unterer Belastungswert
M₂: mittlerer Belastungswert
M₃: maximaler Belastungswert
c1, c2: Steigung
I: Startphase
I_A: Anfangsphase
I_B: zweite Teilphase
II: Überwachungsphase
II_A, II_B: Teilphasen der Überwachungsphase

Claims

Einklemmschutz für eine Verstellvorrichtung, insbesondere einer Sitzverstellung eines Kraftfahrzeugs, mit einem motorischen Antrieb (2) und einer Steuereinheit, die derart ausgebildet ist, dass zur Überwachung auf einen Einklemmfall zumindest die Bewegungsklassen a) Schwergängigkeit der Verstellvorrichtung, b) Einklemmen eines Gegenstands, c) Anfahren gegen einen Endanschlag der Verstellvorrichtung sowie d) schlagartige Gegenreaktion unterschieden werden, wobei aus erfassten Kenngrößen (u, i, n) des motorischen Antriebs (2) ein Entscheidungskriterium (c, c1, c2, M₃) abgeleitet wird, anhand dessen der aktuelle Zustand der Verstellvorrichtung einer der Bewegungsklassen zugeordnet wird.
Einklemmschutz für eine Verstellvorrichtung, insbesondere einer Sitzverstellung eines Kraftfahrzeugs, mit einem motorischen Antrieb (2) und einer Steuereinheit, die derart ausgebildet ist, dass zur Überwachung auf einen Einklemmfall zumindest die Bewegungsklassen a) Schwergängigkeit der Verstellvorrichtung, b) Einklemmen eines Gegenstands, c) Anfahren gegen einen Endanschlag der Verstellvorrichtung sowie e) Lastbewegung einer Last auf der Verstellvorrichtung unterschieden werden, wobei aus erfassten Kenngrößen (u, i, n) des motorischen Antriebs (2) ein Entscheidungskriterium (c, c1, c2, M₃) abgeleitet wird, anhand dessen der aktuelle Zustand der Verstellvorrichtung einer der Bewegungsklassen zugeordnet wird.
Einklemmschutz nach Anspruch 1 und 2, bei dem die Bewegungsklassen a) bis e) unterschieden werden.
Einklemmschutz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem zur Klassifizierung von einem Federmodell ausgegangen wird und aus den erfassten Kenngrößen zumindest eine Federkonstante (c) als Entscheidungskriterium abgeleitet wird.
Einklemmschutz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem als Entscheidungskriterium (c, c1, c2) eine charakteristische Änderung der Gesamtbelastung des Motors, insbesondere eine charakteristische Änderung des Motormoments (M_Mot) herangezogen wird.
Einklemmschutz nach Anspruch 5, bei dem aus der Gesamtbelastung des Motors, aus dem Motormoment (M_Mot) zumindest eine Federkonstante (c, c1, c2) ermittelt wird.
Einklemmschutz nach Anspruch 5 oder 6, bei dem als Entscheidungskriterium (c1, c2) die mathematische Ableitung der Gesamtbelastung (M_Mot) herangezogen wird.
Einklemmschutz nach einem der Ansprüche 2 bis 7, bei dem der Bewegungsklasse e) der Lastbewegung und der Bewegungsklasse c) des Anfahrens gegen Endanschlag der gleiche Wertebereich, jedoch unterschiedliche Verläufe des Entscheidungskriteriums (c1, c2) zugeordnet sind.
Einklemmschutz nach einem der Ansprüche 6 bis 8, bei dem die Federkonstante (c1, c2) mit zunehmendem Wert den Bewegungsklassen in der Reihenfolge a - b - c - d zugeordnet wird.
Einklemmschutz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem zur Bestimmung von für die Klassifizierung notwendigen Werten für das Entscheidungskriterium (c1, c2, M₃) eine Messung an einem physi kalischen Modell durchgeführt wird und die Messergebnisse als Werte gespeichert werden, auf die bei der Klassifizierung zurückgegriffen wird.
Einklemmschutz nach einem der Ansprüche 6 bis 10, bei dem für die Zuordnung zu einer der Bewegungsklassen, insbesondere für die Bewegungsklasse b) des Einklemmens, der Verlauf der Federkonstante (c1, c2) herangezogen wird.
Einklemmschutz nach Anspruch 11, bei dem bei Zuordnung zur Bewegungsklasse b) und bei Überschreiten eines Maximalwerts der Federkonstante (c1, c2) auf einen Einklemmfall erkannt wird.
Einklemmschutz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Entscheidungskriterium (c, c1, c2) erst nach Überschreiten eines unteren Belastungsschwellwerts (M₁) ermittelt wird.
Einklemmschutz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem zumindest drei Belastungsschwellwerte (M₁–M₃) definiert sind und zwischen jeweils zwei Belastungsschwellwerten ein Wert des Entscheidungskriteriums ermittelt und ausgewertet wird.
Einklemmschutz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem bei Erreichen eines Belastungsschwellwerts (M₁–M₃) das Wertepaar bestehend aus dem Belastungswert (M₁–M₃) und einem Variablenwert einer Variablen (t, x), in deren Abhängigkeit die Belastung ermittelt wird, ge speichert wird und der Wert für das Entscheidungskriterium mit Hilfe einer Interpolation zwischen den Wertepaaren ermittelt wird.
Einklemmschutz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem ein oberer Belastungsschwellwert (M₃) definiert wird, und lediglich bei Überschreiten des oberen Belastungsschwellwerts (M₃) und bei Zuordnung zur Bewegungsklasse b) ein Einklemmfall identifiziert wird.
Einklemmschutz nach einem der Ansprüche 4 bis 15, bei dem zunächst während einer Startphase (I) jeweils zu Beginn einer Betätigung der Verstellvorrichtung die Gesamtbelastung (M_Mot) ermittelt und als Grundbelastung (M_G) der Verstellvorrichtung festgehalten wird und bei dem erst bei einer charakteristischen Abweichung zwischen der Grundbelastung (M_G) und der während der Betätigung der Verstellvorrichtung variierenden Gesamtbelastung (M_Mot) das Entscheidungskriterium (c, c1, c2) ermittelt wird.