ES2234660T3 - Procedimiento para limitar la fuerza de cierre de piezas moviles. - Google Patents
Procedimiento para limitar la fuerza de cierre de piezas moviles.Info
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Abstract
Procedimiento para limitar la fuerza de cierre de piezas (16) móviles, especialmente, de ventanas y techos corredizos en vehículos, los cuales son accionados por un mecanismo (11) de accionamiento de ajuste por motor eléctrico, con al menos las etapas siguientes: - determinar el número n actual de revoluciones del motor en cada caso mediante señales periódicas de un sensor (18) conectado con el mecanismo (11) de accionamiento de ajuste, - calcular en cada caso un parámetro n típico de la variación actual del número de revoluciones del motor, - sumar y almacenar el parámetro n típico actual en cada caso en una memoria (24) de totales, - iniciar un contador (28) de tiempo y un sensor (30) del desarrollo de valores límite si el parámetro n de la suma sobrepasa un valor umbral, - comparar los valores g(t) límites actuales del sensor del desarrollo de valores límite con los valores de los parámetros n actuales de la suma, - desencadenar una medida para limitar la fuerza de cierre y restituir elcontador (28) de tiempo y la memoria (30) de totales si el valor actual en cada caso del parámetro n de la suma es igual o mayor que el valor g(t) límite actual en cada caso, - abortar la comparación y restituir el contador (28) de tiempo y la memoria (30) de totales si el valor actual en cada caso del parámetro n de la suma es menor que el valor gj(t) límite actual en cada caso y permanece constante dentro de una tolerancia predeterminada y de una unidad t de tiempo predeterminada.
Description
Procedimiento para limitar la fuerza de cierre de
piezas móviles.
La invención se refiere a un procedimiento para
limitar la fuerza de cierre de piezas móviles, especialmente,
ventanas y techos corredizos de vehículos, según el tipo genérico
de la reivindicación independiente.
Muchos de los procedimientos conocidos hasta
ahora se basan fundamentalmente en controlar un parámetro de medida
determinado, que normalmente varía en caso de aprisionamiento, y,
al sobrepasar un determinado valor límite predeterminado, iniciar
medidas para limitar la fuerza de cierre. Los parámetros
tradicionales de este tipo son, por ejemplo, el número de
revoluciones de un motor que acciona las piezas móviles o su
consumo de corriente o potencia. A menudo, los valores límite para
desencadenar la limitación de la fuerza de cierre también son
variables y pueden adaptarse, por ejemplo, a relaciones de fricción
variables o procesos de envejecimiento, véase, por ejemplo, el
documento DE 19 514 257 C.
Sin embargo, todos estos procedimientos tienen la
desventaja de que los valores límite están predeterminados de forma
fija, independientemente del tipo de objetos que van a quedar
aprisionados. Por tanto, no es posible una adaptación de la
limitación de la fuerza de cierre a objetos blandos o duros con
diferente grado de dureza.
Con ello, tampoco se tiene en cuenta que la
dinámica y, por tanto, también las fuerzas de aprisionamiento
correspondientes, pueden estar sometidas a oscilaciones muy
intensas según el tipo del objeto que va a quedar aprisionado.
Al aplicar procedimientos correspondientes, los
aumentos de fuerza que se producen al aprisionar objetos duros se
reproducen mediante resortes con constantes elásticas relativamente
altas de, por ejemplo, 65 N/mm y, los objetos blandos, mediante
resortes con constantes elásticas relativamente bajas de, por
ejemplo, 10 N/mm. Se consigue una fuerza de aprisionamiento
permitida de 100 N con una constante elástica alta tras un tramo de
recorrido muy breve y, con una constante elástica baja, sólo tras
un tramo de recorrido relativamente largo.
Esto conduce a que, con un valor predeterminado
de forma fija de una variación del número de revoluciones como
valor límite, al aprisionar un objeto muy duro, el mecanismo de
accionamiento para ajustar las piezas móviles debe desconectarse
muy rápidamente para no sobrepasar el valor de la fuerza de
aprisionamiento predeterminada. Por otro lado, al aprisionar
objetos muy blandos, puede tardar mucho tiempo hasta que se active
la medida de protección frente al aprisionamiento.
Por tanto, en los procedimientos de uso corriente
no se tienen en cuenta las distintas constantes elásticas.
Dependiendo de la constante elástica, puede ocurrir que las fuerzas
que actúan sobre el objeto aprisionado sean muy diferentes. Esto es
una gran desventaja ya que un valor límite óptimo, como criterio de
desconexión, sólo puede adaptarse a una constante elástica
determinada.
El procedimiento según la invención para limitar
la fuerza de cierre de piezas móviles con las características de la
reivindicación principal tiene la ventaja de que mediante la
especificación de un desarrollo temporal del valor límite se hace
posible una adaptación óptima a las distintas constantes elásticas.
El desarrollo del valor límite puede seleccionarse de tal manera
que al aprisionar objetos duros con una constante elástica alta se
disponga de tiempo suficiente para activar una medida de protección
frente al aprisionamiento. Al aprisionar objetos con constantes
elásticas bajas, el mecanismo de accionamiento puede desconectarse
con fuerzas de aprisionamiento muy reducidas. Por tanto, mediante
la especificación de un desarrollo determinado del valor límite,
puede determinarse previamente un valor límite individual para cada
constante elástica.
Es especialmente ventajoso que el procedimiento
según la invención sea un procedimiento de dos etapas En la primera
etapa, los números n de revoluciones actuales del motor en cada
caso se determinan mediante señales periódicas de un sensor
conectado con el mecanismo de accionamiento de ajuste y, a partir de
ello, se determina un parámetro \Deltan típico de la variación
actual del número de revoluciones del motor, se suman según las
cantidades y se almacenan en una memoria. Naturalmente, no existe
ninguna periodicidad rigurosa de las señales, especialmente si el
número de revoluciones del motor experimenta una caída.
Si el parámetro \Sigma\Deltan de la suma
sobrepasa un valor S umbral, entonces el procedimiento pasa a la
segunda etapa, en la que se inicia el contador de tiempo y el
sensor del desarrollo del valor límite. El contador de tiempo no
tiene que ser iniciado obligatoriamente, también puede funcionar
conjuntamente de forma permanente. Sólo es decisivo que se le
señalice el momento en el que se desencadena la segunda etapa o el
inicio del sensor del desarrollo del valor límite.
En esta segunda etapa, el sistema se encuentra en
un tipo de estado de alarma y el proceso de movimiento se observa
de forma diferenciada según los otros pasos del procedimiento para
detectar de forma encauzada las situaciones de aprisionamiento en
relación con el tipo de objetos que van a quedar aprisionados. Para
ello, los valores g(t) límite actuales del sensor del
desarrollo del valor límite se comparan con los valores de los
parámetros \Sigma\Deltan actuales de la suma. Es especialmente
ventajoso que, mediante la especificación o el inicio del
desarrollo g(t) temporal de valores límite, a cada constante
elástica deba fijársele un valor límite individual ya que también
el desarrollo temporal del parámetro \Sigma\Deltan presenta un
desarrollo temporal diferente en función de la constante
elástica.
elástica.
La activación de una medida para limitar la
fuerza de cierre sólo tiene lugar cuando el valor actual en cada
caso del parámetro \Sigma\Deltan de la suma es igual o mayor
que el valor g_{j}(t) límite actual en cada caso. Entonces,
por ejemplo, el mecanismo de accionamiento se detiene o invierte.
Al mismo tiempo, se reinicia el contador de tiempo y la memoria de
totales.
Si los valores actuales en cada caso de los
parámetros \Sigma\Deltan de la suma no alcanzan los valores
g_{j}(t) límite actuales en cada caso, y si los valores de
los parámetros \Sigma\Deltan de la suma no varían dentro de una
tolerancia \Delta predeterminada y un tiempo \Deltat
predeterminado, entonces se interrumpe la comparación y el contador
de tiempo y la memoria de totales se reinician. Es decir, entonces
se parte de que no era inminente ningún aprisionamiento grave y de
que se trataba, por ejemplo, únicamente de una dificultad parcial
en la marcha del sistema.
En cada reinicio de la memoria de totales y del
contador de tiempo, el sistema retrocede a la primera etapa, en la
que únicamente se comprueba si el parámetro \Sigma\Deltan de la
suma sobrepasa un valor umbral determinado. Para evitar que se
sobrepase este valor de forma automática debido a la suma tras un
cierto tiempo, en esta primera etapa la memoria de totales debe
disminuir de forma continua. Naturalmente, este decremento debe
tener lugar de forma correspondientemente lenta.
Gracias a las medidas indicadas en las
reivindicaciones dependientes son posibles perfeccionamientos
ventajosos del procedimiento según la reivindicación principal.
Así, es una ventaja que la determinación de los
números n de revoluciones actuales del motor en cada caso se
realice mediante cambios periódicos de los flancos. Los cambios de
flancos de este tipo se facilitan normalmente por un imán anular de
dos o más polos, el cual está montado en un eje giratorio del
motor. Al rotar el eje se producen modificaciones de la señal que
son detectadas por un sensor Hall. A partir de los cambios
periódicos de los flancos, puede deducirse, por ejemplo, midiendo
la duración de los periodos, el número de revoluciones actual del
motor en cada caso.
En la práctica, se ha puesto de relieve como
especialmente ventajoso el calcular, para la variación del número
\Deltan de revoluciones del motor, la diferencia de un valor
n_{i} del número de revoluciones actual y un valor
n_{i-1} del número de revoluciones directamente
anterior. Mediante esta diferencia, se obtiene en una primera
aproximación la desviación del número n de revoluciones del motor
según el tramo recorrido de la pieza móvil a ajustar.
El procedimiento según la invención posibilita
predeterminar un desarrollo temporal de valores límite cualquiera,
con el que ha de asignársele un valor límite totalmente determinado
a cualquiera de las constantes elásticas. Se ha puesto de relieve
como sumamente ventajoso que el desarrollo de los valores
g(t) límite se interpole a partir de puntos g_{i}
angulares determinados de forma empírica, que pueden determinarse
previamente. Esto simplifica, por un lado, la aplicación del
procedimiento y, por otro lado, se garantiza una cierta
flexibilidad ya que, partiendo de estos puntos g_{i} angulares,
pueden disponerse mediante éstos distintas funciones adaptadas al
sistema correspondiente. De forma ventajosa, los puntos g_{i}
angulares se almacenan como tabla en el sensor del desarrollo de
valores límite.
Se obtiene otra ventaja muy importante si el
desarrollo de valores límite se adapta automáticamente a las
condiciones de funcionamiento variables. Entonces, por ejemplo,
pueden reconocerse y tenerse en cuenta las dificultades de la
marcha debidas a fenómenos de envejecimiento.
Una medida de uso corriente y ventajosa para
limitar la fuerza de cierre del mecanismo de accionamiento de ajuste
es detener o invertir el mecanismo de accionamiento de ajuste, o
también el desplazamiento de la pieza móvil a una posición
inicial.
En el dibujo se muestra un ejemplo de realización
de un procedimiento según la invención y se explica detalladamente
en la descripción subsiguiente.
La figura 1 muestra un desarrollo del
procedimiento según la invención, y la figura 2, un diagrama que
muestra el paso a través de distintas etapas del procedimiento en
caso de dos constantes elásticas diferentes.
El ejemplo de realización mostrado en la figura 1
de un procedimiento según la invención para limitar la fuerza de
cierre de piezas móviles muestra de forma esquemática piezas
individuales de un mecanismo de accionamiento de ajuste y un
organigrama en varias etapas.
Un motor 10 de un mecanismo 11 de accionamiento
de ajuste acciona un árbol 12, el cual está unido con una pieza 16
móvil mediante una unidad 13 de engranaje. En el árbol 2 está
montado de forma resistente al giro un imán anular bipolar, el
cual, al rotar el árbol 12, genera cambios 16 periódicos de los
flancos en un sensor 18 Hall.
A partir de los cambios 16 de flancos periódicos
del sensor 18 Hall se determina el número n de revoluciones del
motor 10 en una primera etapa del procedimiento, en el paso 20 del
procedimiento. En un segundo paso 22 del procedimiento, se calcula
un parámetro \Deltan típico de la variación actual del número de
revoluciones del motor a partir de los números n de revoluciones
actuales del motor en cada caso. En este cálculo, se forma la
diferencia entre un valor n_{i} actual del número de revoluciones
y un valor n_{i-1} directamente anterior del
número de revoluciones. Esta diferencia puede interpretarse en el
caso límite, como una desviación del número de revoluciones según el
recorrido. En un paso 24 posterior del procedimiento, se suman y
almacenan en una memoria de totales los valores actuales en cada
caso de las variaciones del número de revoluciones. En el paso 26
del procedimiento, estos valores \Sigma\Deltan sumados se
comparan de forma continua con un valor S umbral.
En el caso de una reducción del número de
revoluciones, el valor \Sigma\Deltan crece muy intensamente y
sobrepasa el valor S umbral. Para que esto no suceda también en el
funcionamiento normal, es necesario reducir de forma continua la
memoria de totales ya que el total de las desviaciones varía
constantemente y puede sobrepasarse el umbral S sin que se presente
una situación de aprisionamiento. Naturalmente, la medida de esta
reducción continua debe estar adaptada al sistema.
Si la variación \Deltan del número de
revoluciones de las sumas sobrepasa el valor S umbral, entonces se
pasa a la segunda etapa del procedimiento, en la que en el paso 28
se inicia un contador de tiempo y, en el paso 30, un sensor del
desarrollo de los valores límite. Con ello, comienza el momento t =
0, en el que el sensor del desarrollo de los valores límite
comienza a emitir un desarrollo temporal de valores g(t)
límite. En el paso 32, los valores g_{j}(t) límite
actuales se comparan con los parámetros \Sigma\Deltan actuales
de la suma.
Entonces, en función de esta comparación, se toma
el recorrido 34 del procedimiento o el recorrido 36 del
procedimiento.
Con la condición de que el total de las
variaciones \Sigma\Deltan sumadas del número de revoluciones
del motor sea menor que el valor g_{j}(t) límite actual, y
con la condición adicional de que el valor actual en cada caso del
parámetro \Sigma\Deltan sumado no varíe dentro de una tolerancia
\Delta predeterminada y de una unidad \Deltat de tiempo
predeterminada, en el paso 38 del procedimiento se reinicia tanto
el contador de tiempo, como también la memoria de totales. Esto
representa una condición de terminación que le indica al sistema
que no está presente ningún peligro de aprisionamiento agudo.
Si el valor actual en cada caso del parámetro
\Sigma\Deltan de la suma es igual o mayor que el valor
gj(t) límite actual en cada caso, entonces se toma el
recorrido 36, en el que, en el paso 40, se desencadena una medida
para limitar la fuerza de cierre. En este ejemplo de realización,
una medida de este tipo incluye el invertir el motor y, con ello,
invertir la pieza 16 móvil. Al mismo tiempo, en el paso 42, el
contador de tiempo y la memoria de totales se reinician en t =
0.
Al acabar los pasos 38 ó 42 y 40 del
procedimiento, el sistema vuelve al paso 20 del procedimiento, y
los números de revoluciones se registran de nuevo y se comprueban
las variaciones correspondientes.
En la figura 2 se muestra un diagrama en el que,
en el eje x, se registra el valor t, y, en el eje y, el total de
las variaciones \Sigma\Deltan del número de revoluciones. En el
diagrama están registrados distintos desarrollos temporales del
incremento del parámetro \Sigma\Deltan de la suma, haciendo
referencia los desarrollos I a III a una constante elástica
relativamente dura y, el desarrollo IV, a una constante elástica
relativamente blanda.
Se indica adicionalmente un desarrollo
g(t) típico del valor límite que viene dado por los cuatro
puntos g_{1} a g_{4} angulares diferentes. El desarrollo
temporal del valor límite se obtiene por interpolación entre estos
cuatro puntos g_{1} a g_{4} angulares.
La curva I refleja un proceso de aprisionamiento
típico en el que el número de revoluciones en el motor cae
intensamente dentro de un intervalo relativamente corto, con lo que
el total de las variaciones \Sigma\Deltan del número de
revoluciones aumenta de forma muy drástica. En el momento t_{1},
el recorrido de la curva I corta el desarrollo g(t) del
valor límite, con lo que se presenta la condición para desencadenar
la limitación de la fuerza de cierre.
El ascenso de la curva II es al principio tan
pronunciado como el ascenso de la curva I, pero entonces discurre
por dos zonas i y ii con una inclinación muy pequeña. La primera
zona i no cumple la condición de terminación del procedimiento
según la invención porque el parámetro \Sigma\Deltan de la suma
varía de forma demasiado intensa dentro del tiempo \Deltat
predeterminado. Por eso, la curva II sigue ascendiendo y se
convierte en la segunda zona ii muy plana. No obstante, aquí, en el
punto final de la curva para el momento t_{2} se cumple la
condición de terminación, el valor del parámetro \Sigma\Deltan
de la suma no varía dentro del intervalo \Deltat de tiempo
predeterminado más intensamente que la tolerancia \Delta. Por eso,
se finaliza en el momento t_{2} y la memoria de totales y el
contador de tiempo se reinician.
En la curva III, que al principio presenta una
inclinación pronunciada similar a las dos curvas I y II, la
condición de terminación se cumple muy pronto, en el momento
t_{3}.
A diferencia de las tres curvas I a III, la curva
IV muestra un recorrido típico de un resorte blando. Es
característico de ello el ascenso relativamente plano y el momento
t_{4}, relativamente prematuro a pesar de todo, en el que la curva
IV corta el desarrollo g(t) del valor límite y, con ello,
cumple la condición de desencadenamiento para la limitación de la
fuerza de cierre.
En función del desarrollo g(t) del valor
límite, especialmente mediante la selección de la inclinación entre
los puntos g_{2} y g_{3}, pueden asociarse distintas
condiciones de desencadenamiento o fuerzas de aprisionamiento a
distintas constantes elásticas. También la dinámica de la limitación
de la fuerza de cierre puede adaptarse a distintas constantes
elásticas.
Claims (7)
1. Procedimiento para limitar la fuerza de cierre
de piezas (16) móviles, especialmente, de ventanas y techos
corredizos en vehículos, los cuales son accionados por un mecanismo
(11) de accionamiento de ajuste por motor eléctrico, con al menos
las etapas siguientes:
- determinar el número n actual de revoluciones
del motor en cada caso mediante señales periódicas de un sensor
(18) conectado con el mecanismo (11) de accionamiento de
ajuste,
- calcular en cada caso un parámetro \Deltan
típico de la variación actual del número de revoluciones del
motor,
- sumar y almacenar el parámetro \Deltan típico
actual en cada caso en una memoria (24) de totales,
- iniciar un contador (28) de tiempo y un sensor
(30) del desarrollo de valores límite si el parámetro
\Sigma\Deltan de la suma sobrepasa un valor umbral,
- comparar los valores g(t) límites
actuales del sensor del desarrollo de valores límite con los
valores de los parámetros \Sigma\Deltan actuales de la
suma,
- desencadenar una medida para limitar la fuerza
de cierre y restituir el contador (28) de tiempo y la memoria (30)
de totales si el valor actual en cada caso del parámetro
\Sigma\Deltan de la suma es igual o mayor que el valor
g(t) límite actual en cada caso,
- abortar la comparación y restituir el contador
(28) de tiempo y la memoria (30) de totales si el valor actual en
cada caso del parámetro \Sigma\Deltan de la suma es menor que
el valor g_{j}(t) límite actual en cada caso y permanece
constante dentro de una tolerancia \Delta predeterminada y de una
unidad \Deltat de tiempo predeterminada.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque la determinación del número n de
revoluciones actual del motor en cada caso se realiza basándose en
cambios (16) de flancos periódicos.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque la diferencia entre un valor n_{i}
del número de revoluciones actual y un valor
n_{i-1} del número de revoluciones directamente
anterior se calcula como el parámetro típico de la variación del
número \Deltan de revoluciones del motor.
4. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el desarrollo
de los valores g(t) límite se interpola partiendo de los
puntos g_{i} angulares determinados empíricamente, que pueden
predeterminarse.
5. Procedimiento según la reivindicación 4,
caracterizado porque los puntos g_{i} angulares se
almacenan como tabla en el sensor (30) del desarrollo de valores
límite.
6. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el desarrollo
de valores límite se adapta a las condiciones de funcionamiento
variables.
7. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque para
limitar la fuerza de cierre el mecanismo (11) de accionamiento de
ajuste se detiene o invierte.
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