JP2002524679A - 車両部品を調節するための駆動装置と方法 - Google Patents
車両部品を調節するための駆動装置と方法Info
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- H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
- H02H7/08—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors
- H02H7/085—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors against excessive load
- H02H7/0851—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors against excessive load for motors actuating a movable member between two end positions, e.g. detecting an end position or obstruction by overload signal
Abstract
(57)【要約】
本発明は、少なくとも二つの位置の間で車両部品を調節するための方法に関する。車両部品は電動機によって駆動され、パルス信号が電動機の回転運動に相応して発生させられて電動機を制御するために制御ユニットに供給され、第１の演算（５０）において、所定の時点で、第１のパラメータセットによって、検出されたパルス信号から、車両部品に対する瞬時の作用力の第１の値が決定される。第１の演算に並行して、少なくとも一つの第２の演算（５２）において、所定の第２の時点で、第１のパラメータセットと異なる第２のパラメータセットによって、検出されたパルス信号から、車両部品に対する瞬時の作用力の第２の値が決定され、電動機を停止または逆転させるか否かを判断するために、瞬時の作用力の両値が考慮される。本発明は更に、この方法を実施するための装置に関する。
Description
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念に記載した、少なくとも二つの位置の間で車両
部品を調節するための方法と、請求項９の上位概念に記載した、少なくとも二つ
の位置の間で調節可能な車両部品のための駆動装置に関する。
部品を調節するための方法と、請求項９の上位概念に記載した、少なくとも二つ
の位置の間で調節可能な車両部品のための駆動装置に関する。
【０００２】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第４３２１２６４号公報により、この種の方法
と駆動装置が知られている。この場合、電動機は自動車の窓ガラスを駆動する。
電動機軸上に配置された磁石と協働する、９０度だけずらしたホールセンサによ
り、信号が発生する。この信号から、電動機回転の瞬時の周期時間と、このよう
な信号が電動機を制御するために制御ユニットに入力される時点毎の電動機の瞬
時の回転数が決定される。連続する二つの回転数測定値の差から生じる瞬時の回
転数変化が設定された閾値を上回るや否や、場合によって挟まれた物を解放する
ために、電動機が逆転させられる。
と駆動装置が知られている。この場合、電動機は自動車の窓ガラスを駆動する。
電動機軸上に配置された磁石と協働する、９０度だけずらしたホールセンサによ
り、信号が発生する。この信号から、電動機回転の瞬時の周期時間と、このよう
な信号が電動機を制御するために制御ユニットに入力される時点毎の電動機の瞬
時の回転数が決定される。連続する二つの回転数測定値の差から生じる瞬時の回
転数変化が設定された閾値を上回るや否や、場合によって挟まれた物を解放する
ために、電動機が逆転させられる。
【０００３】 ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９５１１５８１号公報により、類似の駆動
装置が知られている。しかし、この駆動装置の場合には、閾値が位置に依存して
変化するように選定される。前の実行で検出された、隣接する二つの位置の間の
速度変化が、調節距離の所定の位置について、メモリに記憶される。それに基づ
いて、最後に実際に検出された位置と速度に依存して、速度のための遮断閾値が
その都度位置に従って演算される。
装置が知られている。しかし、この駆動装置の場合には、閾値が位置に依存して
変化するように選定される。前の実行で検出された、隣接する二つの位置の間の
速度変化が、調節距離の所定の位置について、メモリに記憶される。それに基づ
いて、最後に実際に検出された位置と速度に依存して、速度のための遮断閾値が
その都度位置に従って演算される。
【０００４】 ドイツ連邦共和国特許出願公開第２９２６９３８号公報により、スライドルー
フ駆動装置において、不変の時間間隔をおいて、電動機回転数を検出し、連続す
る値の差を求め、この値が予め定めた閾値よりも大きいときに、この差を加算し
、そして加算された合計が予め定めた閾値を上回るや否や、電動機を停止または
逆転開始することが知られている。
フ駆動装置において、不変の時間間隔をおいて、電動機回転数を検出し、連続す
る値の差を求め、この値が予め定めた閾値よりも大きいときに、この差を加算し
、そして加算された合計が予め定めた閾値を上回るや否や、電動機を停止または
逆転開始することが知られている。
【０００５】 ドイツ連邦共和国特許出願公開第４３１２８６５号公報により、自動車の窓の
ための駆動装置が知られている。この駆動装置は２個のホール型検出器によって
電動機回転数を測定し、回転数の相対変化に関する閾値を上回るときに電動機を
逆転させる。その際、閾値は検出された電動機電圧と、電動機に設けた温度セン
サによって検出された周囲温度に依存して常に新たに演算される。この場合、電
動機の温度から周囲温度を推測することができるようにするために、電動機の停
止／運転時間も考慮される。
ための駆動装置が知られている。この駆動装置は２個のホール型検出器によって
電動機回転数を測定し、回転数の相対変化に関する閾値を上回るときに電動機を
逆転させる。その際、閾値は検出された電動機電圧と、電動機に設けた温度セン
サによって検出された周囲温度に依存して常に新たに演算される。この場合、電
動機の温度から周囲温度を推測することができるようにするために、電動機の停
止／運転時間も考慮される。
【０００６】 ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９６１８２１９公報により、スライドルー
フ駆動装置において、電動機の逆転を開始する、電動機の回転数閾値または回転
数変化閾値を、その前に行われた基準実行の位置に依存する回転数データから、
リッドの位置に依存して決定することが知られている。
フ駆動装置において、電動機の逆転を開始する、電動機の回転数閾値または回転
数変化閾値を、その前に行われた基準実行の位置に依存する回転数データから、
リッドの位置に依存して決定することが知られている。
【０００７】 ヨーロッパ特許出願公開第０５９２９２７号公報またはドイツ連邦共和国特許
第４２３４５０１号公報により、建物ドアのための制御装置が知られている。こ
の場合、挟み込みを認識するために、ドアを駆動する電動機による強さと、電動
機の回転数が、並行な二つの評価経路で評価される。これは両経路のための組み
合わせ回路によって行われる。これにより、両評価経路の一方の故障のための冗
長性が提供され、それによってこの場合確実な挟み込み防止が達成される。
第４２３４５０１号公報により、建物ドアのための制御装置が知られている。こ
の場合、挟み込みを認識するために、ドアを駆動する電動機による強さと、電動
機の回転数が、並行な二つの評価経路で評価される。これは両経路のための組み
合わせ回路によって行われる。これにより、両評価経路の一方の故障のための冗
長性が提供され、それによってこの場合確実な挟み込み防止が達成される。
【０００８】 ＷＯ９２／２０８９１により、例えば窓またはスライドルーフのような可動の
自動車部品のための挟み込み防止が知られている。この場合、電動機電流が検出
され、第１の評価チャンネル内で実際の電動機電流がピーク検出器によって検出
されたピーク電流と比較され、第２の評価チャンネル内で電流測定信号が並行に
接続された異なる時定数を有する二つのフィルタを通って案内される。この場合
、両フィルタ出力はコンパレータで互いに比較される。両コンパレータ出力は監
視回路において入力信号として使用される。この場合、第１のモードで、挟み込
みが第１のコンパレータの信号に従って認識され、第２のモードで挟み込みが第
２のコンパレータの信号に従って認識される。軟らかい障害物または硬い障害物
の挟み込みを認識するために、並行な両評価チャンネルが設けられている。
自動車部品のための挟み込み防止が知られている。この場合、電動機電流が検出
され、第１の評価チャンネル内で実際の電動機電流がピーク検出器によって検出
されたピーク電流と比較され、第２の評価チャンネル内で電流測定信号が並行に
接続された異なる時定数を有する二つのフィルタを通って案内される。この場合
、両フィルタ出力はコンパレータで互いに比較される。両コンパレータ出力は監
視回路において入力信号として使用される。この場合、第１のモードで、挟み込
みが第１のコンパレータの信号に従って認識され、第２のモードで挟み込みが第
２のコンパレータの信号に従って認識される。軟らかい障害物または硬い障害物
の挟み込みを認識するために、並行な両評価チャンネルが設けられている。
【０００９】 上記の回転数を検出する駆動装置の場合には、例えばトリガ閾値を選定するこ
とによって、一つの挟み込み速度、すなわち全体システムの一つの剛性について
しか最適化できないという欠点がある。全体システムの剛性は駆動機構、挟まれ
た物体および車体の剛性からなっている。一方では、挟まれた物体の剛性は物体
の種類に依存する。他方では、車体の剛性は、体を挟む場所に大きく依存する。
従って、剛性は挟み込みによって変化するので、公知のシステムの場合には、挟
み込みの小さな部分だけしか最適に認識できない。
とによって、一つの挟み込み速度、すなわち全体システムの一つの剛性について
しか最適化できないという欠点がある。全体システムの剛性は駆動機構、挟まれ
た物体および車体の剛性からなっている。一方では、挟まれた物体の剛性は物体
の種類に依存する。他方では、車体の剛性は、体を挟む場所に大きく依存する。
従って、剛性は挟み込みによって変化するので、公知のシステムの場合には、挟
み込みの小さな部分だけしか最適に認識できない。
【００１０】
本発明の課題は、物体の挟み込みを確実に検出することができる、少なくとも
二つの位置の間で移動可能な車両部品のための駆動装置と、少なくとも二つの位
置の間で可動の車両部品を調節するための方法を提供することである。
二つの位置の間で移動可能な車両部品のための駆動装置と、少なくとも二つの位
置の間で可動の車両部品を調節するための方法を提供することである。
【００１１】
この課題は本発明に従い、請求項１記載の方法と、請求項９記載の駆動装置に
よって解決される。
よって解決される。
【００１２】 本発明によるこの解決策の場合には、挟み込み防止の検出が少なくとも二つの
異なる挟み込み場面のために最適化可能であるという利点がある。
異なる挟み込み場面のために最適化可能であるという利点がある。
【００１３】 本発明の有利な実施形では、第１の演算で決定された作用力の第１の値が設定
された第１のトリガ値を上回るかどうかあるいは第２の演算で決定された作用力
の第２の値が設定された第２のトリガ値を上回るかどうかが確かめられる。この
場合、両比較の結果は論理和で結合される。これはきわめて簡単な挟み込み検出
である。
された第１のトリガ値を上回るかどうかあるいは第２の演算で決定された作用力
の第２の値が設定された第２のトリガ値を上回るかどうかが確かめられる。この
場合、両比較の結果は論理和で結合される。これはきわめて簡単な挟み込み検出
である。
【００１４】 好ましくは、第１の演算と第２の演算が予想される迅速またはゆっくりした作
用力変化を認識するために最適化される。これは、挟み込み場面でのできるだけ
広い範囲内での確実な挟み込み検出を提供する。
用力変化を認識するために最適化される。これは、挟み込み場面でのできるだけ
広い範囲内での確実な挟み込み検出を提供する。
【００１５】 好ましくは、第２の演算の際に、パルス信号のｎ番目毎の入力の後でのみ、作
用力の新しい値が演算される。第１の演算の際に、制御ユニットにおける各々の
パルス信号の入力の時点が検出され、このような二つの入力の時点の間で、所定
の外挿時点で、この測定された時点の少なくとも一部から、車両部品に対する現
在の作用力の第１の値が決定される。これは非常に迅速な挟み込みと非常にゆっ
くりした挟み込みの検出を可能にする。
用力の新しい値が演算される。第１の演算の際に、制御ユニットにおける各々の
パルス信号の入力の時点が検出され、このような二つの入力の時点の間で、所定
の外挿時点で、この測定された時点の少なくとも一部から、車両部品に対する現
在の作用力の第１の値が決定される。これは非常に迅速な挟み込みと非常にゆっ
くりした挟み込みの検出を可能にする。
【００１６】 本発明の他の有利な実施形は従属請求項から明らかである。
【００１７】
次に、添付の図に基づいて本発明の二つの実施の形態を説明する。
【００１８】 図１において、直流モータとして形成された電動機１０は軸１２を介してピニ
オン１４を駆動する。このピニオン１４は、押し引きによって曲がらないように
案内された２本の駆動ケーブル１６にかみ合っている。電動機１０とピニオン１
４の間には任意に、図示していないウォーム歯車装置が設けられている。車両ス
ライドルーフ（今日主としてスライドチルトルーフまたはスポイラールーフとし
て形成されている）の可動のリッド５４はほとんどがこのような駆動ケーブル１
６によって駆動される。自動車ドアのウインドウレギュレータは、往々にしてケ
ーブルドラムと滑らかなケーブルを介して可動部分、すなわちガラスに作用する
。次の考察に関して、可動の車両部品に力がどのようにして伝達されるかは重要
ではない。好ましくは、見やすくするために図４にのみ示したスライドチルトル
ーフのリッド５４が駆動される。
オン１４を駆動する。このピニオン１４は、押し引きによって曲がらないように
案内された２本の駆動ケーブル１６にかみ合っている。電動機１０とピニオン１
４の間には任意に、図示していないウォーム歯車装置が設けられている。車両ス
ライドルーフ（今日主としてスライドチルトルーフまたはスポイラールーフとし
て形成されている）の可動のリッド５４はほとんどがこのような駆動ケーブル１
６によって駆動される。自動車ドアのウインドウレギュレータは、往々にしてケ
ーブルドラムと滑らかなケーブルを介して可動部分、すなわちガラスに作用する
。次の考察に関して、可動の車両部品に力がどのようにして伝達されるかは重要
ではない。好ましくは、見やすくするために図４にのみ示したスライドチルトル
ーフのリッド５４が駆動される。
【００１９】 軸１２には、Ｓ極とＮ極を備えた磁石ホイール１８が相対回転しないように取
付けられている。勿論、複数のＮ極とＳ極、例えば４個ずつのＮ極とＳ極を磁石
ホイール１８に配置することができる。それによって、信号の周期時間が短くな
る。磁石ホイール１８の近くにおいて２個のホールセンサ２０，２２が周方向に
約９０度だけずらして配置されている。このホールセンサ２０，２２はそれぞれ
、磁石ホイール１８のＮ極またはＳ極が通過する度に、マイクロプロセッサ３６
とメモリ３８を備えた制御ユニット２４にパルス信号を供給する。それによって
、制御ユニット２４は、軸１２が約４分の１回転する度に、信号を受信する。周
期時間はその都度、軸１２の１回転の時間的間隔内に含まれる、同じセンサ２０
または２２の連続する二つの信号の時間的間隔から生じる。両センサ２０，２２
を９０度ずらして配置したので、周期時間はセンサ２０または２２の最後の両信
号の時間的な差から交互に演算される。従って、４分の１回転毎に、周期時間の
新しい値が供される。このような周期時間の決定により、一方のセンサの最後の
信号と他方のセンサの最後の信号の時間的な差から周期時間を決定する場合のよ
うに、センサが９０度と異なるように配置されていても、周期時間に影響を与え
ない。
付けられている。勿論、複数のＮ極とＳ極、例えば４個ずつのＮ極とＳ極を磁石
ホイール１８に配置することができる。それによって、信号の周期時間が短くな
る。磁石ホイール１８の近くにおいて２個のホールセンサ２０，２２が周方向に
約９０度だけずらして配置されている。このホールセンサ２０，２２はそれぞれ
、磁石ホイール１８のＮ極またはＳ極が通過する度に、マイクロプロセッサ３６
とメモリ３８を備えた制御ユニット２４にパルス信号を供給する。それによって
、制御ユニット２４は、軸１２が約４分の１回転する度に、信号を受信する。周
期時間はその都度、軸１２の１回転の時間的間隔内に含まれる、同じセンサ２０
または２２の連続する二つの信号の時間的間隔から生じる。両センサ２０，２２
を９０度ずらして配置したので、周期時間はセンサ２０または２２の最後の両信
号の時間的な差から交互に演算される。従って、４分の１回転毎に、周期時間の
新しい値が供される。このような周期時間の決定により、一方のセンサの最後の
信号と他方のセンサの最後の信号の時間的な差から周期時間を決定する場合のよ
うに、センサが９０度と異なるように配置されていても、周期時間に影響を与え
ない。
【００２０】 両センサ２０，２２の信号の位相のずれに基づいて、回転方向も決定すること
ができる。この信号を制御ユニット２４に付設されたカウンタ４０に供給するこ
とにより、ホールセンサ２０，２２の信号から更に、リッド５４の現在の位置も
決定することができる。
ができる。この信号を制御ユニット２４に付設されたカウンタ４０に供給するこ
とにより、ホールセンサ２０，２２の信号から更に、リッド５４の現在の位置も
決定することができる。
【００２１】 電動機１０の回転方向は切換え接点３０，３２を備えた２個のリレー２６，２
８を介して制御ユニット２４によって制御可能である。電動機１０の回転数は制
御ユニット２４によって制御されるトランジスタ３４を介してパルス幅変調によ
って制御される。
８を介して制御ユニット２４によって制御可能である。電動機１０の回転数は制
御ユニット２４によって制御されるトランジスタ３４を介してパルス幅変調によ
って制御される。
【００２２】 ホールセンサ２０または２２の信号入力の時点から、マイクロプロセッサ３６
は軸１２ひいては電動機１０の回転の瞬時の周期時間を求める。それによって、
軸１２のほぼ４分の１回転毎に、周期時間の測定値が供される。この時点の間で
挟み込み防止を保証するために、不変の時間パターン内で常に、例えばその都度
１ｍｓ後で、周期時間の先行する測定値から周期時間の推定値が例えば次式に従
って外挿（補外）される。
は軸１２ひいては電動機１０の回転の瞬時の周期時間を求める。それによって、
軸１２のほぼ４分の１回転毎に、周期時間の測定値が供される。この時点の間で
挟み込み防止を保証するために、不変の時間パターン内で常に、例えばその都度
１ｍｓ後で、周期時間の先行する測定値から周期時間の推定値が例えば次式に従
って外挿（補外）される。
【００２３】
【数１】
【００２４】 ここで、ａ１，ａ２，ａ３はパラメータであり、ｉは信号入力の度に、すなわち
４分の１周期時間毎に増加させられる係数であり、ｋは周期時間の新しい測定値
の度に零にリセットされる不変の時間パターンの実行係数である。最後の四つの
測定値の代わりに、要求に応じて、それよりも多い測定値または少ない測定値、
例えば最後の二つだけの測定値を考慮することができる。
４分の１周期時間毎に増加させられる係数であり、ｋは周期時間の新しい測定値
の度に零にリセットされる不変の時間パターンの実行係数である。最後の四つの
測定値の代わりに、要求に応じて、それよりも多い測定値または少ない測定値、
例えば最後の二つだけの測定値を考慮することができる。
【００２５】 パラメータａ１，ａ２，ａ３は駆動装置の全体スシテム、すなわち電動機１０
、力伝達要素およびリッドをモデル化し、全体システムの曲げ剛性、緩衝作用お
よび摩擦によって決定される。それによって、振動によって生じる周期時間変化
のスペクトル成分が、挟み込みによって生じるスペクトル成分よりも低く（弱く
）評価される。図２は、測定された周期時間Ｔの時間的な変化と、それから推定
された周期時間Ｔ* の時間的な変化を概略的に示している。
、力伝達要素およびリッドをモデル化し、全体システムの曲げ剛性、緩衝作用お
よび摩擦によって決定される。それによって、振動によって生じる周期時間変化
のスペクトル成分が、挟み込みによって生じるスペクトル成分よりも低く（弱く
）評価される。図２は、測定された周期時間Ｔの時間的な変化と、それから推定
された周期時間Ｔ* の時間的な変化を概略的に示している。
【００２６】 そして、このようにして決定された周期時間の推定値から、先行する時点［ｋ
−１］に関連して、時点［ｋ］の回転数変化値が推定される。この場合、電動機
回転数に対する電動機電圧の影響と、可動の車両部品すなわちリッドを設けた位
置の影響を除去するために、電動機電圧フィルタと変位プロファイルフィルタが
使用される。この場合、次式が使用される。
−１］に関連して、時点［ｋ］の回転数変化値が推定される。この場合、電動機
回転数に対する電動機電圧の影響と、可動の車両部品すなわちリッドを設けた位
置の影響を除去するために、電動機電圧フィルタと変位プロファイルフィルタが
使用される。この場合、次式が使用される。
【００２７】
【数２】
【００２８】 ここで、Ｕｍ［ｋ］は時点［ｋ］での電動機電圧であり、Ｖｕは制御ユニット２
４によって検出される電動機電圧に対する回転数の依存関係を模擬する電動機電
圧フィルタであり、ｘ［ｋ］は時点［ｋ］でのリッドの位置であり、Ｖｒはリッ
ドの位置に対するモータ回転数の依存関係を模擬する変位プロファイルフィルタ
である。
４によって検出される電動機電圧に対する回転数の依存関係を模擬する電動機電
圧フィルタであり、ｘ［ｋ］は時点［ｋ］でのリッドの位置であり、Ｖｒはリッ
ドの位置に対するモータ回転数の依存関係を模擬する変位プロファイルフィルタ
である。
【００２９】 電動機電圧フィルタＶｕは電圧変化時の電動機の動的な状態を模擬する。電動
機電圧フィルタＶｕは特に、低域フィルタとして形成されている。この低域フィ
ルタの時定数は電動機時定数に等しい。時定数は運転のケース、すなわち閉方向
または下降方向へのリッド５４の開放または閉鎖と、電圧変化の大きさに依存す
る。
機電圧フィルタＶｕは特に、低域フィルタとして形成されている。この低域フィ
ルタの時定数は電動機時定数に等しい。時定数は運転のケース、すなわち閉方向
または下降方向へのリッド５４の開放または閉鎖と、電圧変化の大きさに依存す
る。
【００３０】 変位プロファイルフィルタＶｒは、駆動装置を車両に組み込んだ後で学習実行
によって自動的に設定される。リッド５４の位置は、上述のように、カウンタ４
０によって加算されるホールセンサ２０，２２のパルス信号から決定される。
によって自動的に設定される。リッド５４の位置は、上述のように、カウンタ４
０によって加算されるホールセンサ２０，２２のパルス信号から決定される。
【００３１】 挟み込みが生じているかどうかの判断は、次式に基づいて行われる。
【００３２】
【数３】
【００３３】 推定された回転数変化値ΔＮ* ［ｋ］は、時間的に一定の定められた下限値と
比較される。この下限値を上回るや否や、回転数変化値にその都度比例因数Ｖｆ
が掛けられる。この比例因数は電動機１０の特性曲線（回転数に対するトルク）
の勾配を示す。この勾配は電動機電圧と電動機温度が一定の場合ほぼ一定である
がしかし、電動機１０毎に異なる。この影響を除去するために、一方では、周囲
温度が温度センサによって測定され、そして運転時間を検出することによって電
動機温度に近づけられる（周囲温度の代わりに、電動機１０の温度センサによっ
て電動機温度を直接検出可能である）。他方では、各々の電動機１０において、
リッド５４に接続する前に、製作最終検査の範囲内で、電動機電圧を一定にして
、回転数とトルクの２対の値が検出され、メモリ３８に記憶される。この測定値
から、電動機特性曲線の勾配が検出され、この勾配から比例因数Ｖｆが演算され
る。
比較される。この下限値を上回るや否や、回転数変化値にその都度比例因数Ｖｆ
が掛けられる。この比例因数は電動機１０の特性曲線（回転数に対するトルク）
の勾配を示す。この勾配は電動機電圧と電動機温度が一定の場合ほぼ一定である
がしかし、電動機１０毎に異なる。この影響を除去するために、一方では、周囲
温度が温度センサによって測定され、そして運転時間を検出することによって電
動機温度に近づけられる（周囲温度の代わりに、電動機１０の温度センサによっ
て電動機温度を直接検出可能である）。他方では、各々の電動機１０において、
リッド５４に接続する前に、製作最終検査の範囲内で、電動機電圧を一定にして
、回転数とトルクの２対の値が検出され、メモリ３８に記憶される。この測定値
から、電動機特性曲線の勾配が検出され、この勾配から比例因数Ｖｆが演算され
る。
【００３４】 ΔＮ* ［ｋ］とＶｆの積は、時点［ｋ−１］に関連する、時点［ｋ］でのリッ
ド５４の摺動運動に対する作用力の変化値ΔＦ［ｋ］に一致する。
ド５４の摺動運動に対する作用力の変化値ΔＦ［ｋ］に一致する。
【００３５】 ΔＮ* ［ｋ］値が定められた下限値よりも大きいかぎり、ΔＦ［ｋ］値は加算
され続ける。連続する二つのΔＮ* ［ｋ］値が再び下限値よりも小さくなるや否
や、合計は零にリセットされる。ΔＮ* ［ｋ］値が定められた上限値を上回る場
合には、このΔＮ* ［ｋ］に代えて、上限値だけが合計される。これは、回転数
変化値の短時間の周期的なピークを生じることになる振動の、挟み込みの認識に
対する影響をできるだけ除去するために役立つ。この上限値は簡単な場合には一
定に選定することができる。しかし、トリガリングの精度を高めるために、実際
に検出された回転数変化値に依存して、上限値を時間的に可変に選定することが
できる。例えば、実際の回転数変化値が増大するにつれて上限値が上昇するよう
に選定することができる。
され続ける。連続する二つのΔＮ* ［ｋ］値が再び下限値よりも小さくなるや否
や、合計は零にリセットされる。ΔＮ* ［ｋ］値が定められた上限値を上回る場
合には、このΔＮ* ［ｋ］に代えて、上限値だけが合計される。これは、回転数
変化値の短時間の周期的なピークを生じることになる振動の、挟み込みの認識に
対する影響をできるだけ除去するために役立つ。この上限値は簡単な場合には一
定に選定することができる。しかし、トリガリングの精度を高めるために、実際
に検出された回転数変化値に依存して、上限値を時間的に可変に選定することが
できる。例えば、実際の回転数変化値が増大するにつれて上限値が上昇するよう
に選定することができる。
【００３６】 ΔＦ［ｋ］の合計が最大許容挟み力Ｆｍａｘを超えるや否や、制御ユニット２
４はリレー２６，２８を介してスイッチ３０，３２を制御することによって電動
機１０の逆転を開始する。それによって、挟み込まれた物体または挟み込まれた
体の部分が直ちに再び解放される。
４はリレー２６，２８を介してスイッチ３０，３２を制御することによって電動
機１０の逆転を開始する。それによって、挟み込まれた物体または挟み込まれた
体の部分が直ちに再び解放される。
【００３７】 従って、挟み込み防止作用が上記の周期時間の上記の外挿によって、周期時間
の二つの測定値の間でもその都度不変の時点で働く。それによって、挟み込みを
早く認識することができる。すなわち、小さな挟み込み力のときに挟み込みを認
識することができる。これは負傷または損傷を良好に予防し、それによって駆動
装置の安全性を高める。
の二つの測定値の間でもその都度不変の時点で働く。それによって、挟み込みを
早く認識することができる。すなわち、小さな挟み込み力のときに挟み込みを認
識することができる。これは負傷または損傷を良好に予防し、それによって駆動
装置の安全性を高める。
【００３８】 振動パワーの発生時に、誤トリガリングの確率を更に低減するために、所定の
時間ウインドウ内で分析時点まで検出される回転数変化値のスペクトル分析を行
うことができる。所定のスペクトル特性の発生時、特に挟み込みにとって典型的
なスペクトル領域内に存在しないはっきりと現れるピークの発生時に、閾値Ｆｍ
ａｘを超えても、誤トリガリングが防止される。
時間ウインドウ内で分析時点まで検出される回転数変化値のスペクトル分析を行
うことができる。所定のスペクトル特性の発生時、特に挟み込みにとって典型的
なスペクトル領域内に存在しないはっきりと現れるピークの発生時に、閾値Ｆｍ
ａｘを超えても、誤トリガリングが防止される。
【００３９】 図３には、本発明の第２の実施の形態が概略的に示してある。上記の第１の実
施の形態との重要な違いは、測定された周期時間の本発明による外挿に対して並
行におよびこの外挿に依存しないで、所定の時点で、第１の演算５０において調
節可能な車両部品に対する作用力の推定値を決定するために、固有のパラメータ
セットと他のサンプリング周波数を有する第２の演算５２が行われることにある
。この演算は同様に、瞬時の作用力に関する値を供給する。電動機を停止または
逆転すべきかどうかの判断のために、両演算の結果が論理ステージ５４で論理和
の形で考慮される。これは次の考察から生じる。
施の形態との重要な違いは、測定された周期時間の本発明による外挿に対して並
行におよびこの外挿に依存しないで、所定の時点で、第１の演算５０において調
節可能な車両部品に対する作用力の推定値を決定するために、固有のパラメータ
セットと他のサンプリング周波数を有する第２の演算５２が行われることにある
。この演算は同様に、瞬時の作用力に関する値を供給する。電動機を停止または
逆転すべきかどうかの判断のために、両演算の結果が論理ステージ５４で論理和
の形で考慮される。これは次の考察から生じる。
【００４０】 全体システムの剛性は、スライドチルトルーフ機構の剛性、挟み込まれた物体
の剛性および車体の剛性からなっている。一方では、挟み込まれた物体の剛性は
物体の種類に依存する。他方では、車体の剛性は、物体を挟み込む場所に大きく
依存する。これは特に、リッド５４がチルトアップ位置から下降運動する際に当
てはまる（図４参照）。その際、物体５６がルーフ中央の範囲で挟み込まれると
（図４において５８で示してある）、全体システムはリッド後側エッジの曲がり
に基づいて、エッジ範囲（図４において６０で示してある）での挟み込みの場合
よりもはるかに軟らかい。
の剛性および車体の剛性からなっている。一方では、挟み込まれた物体の剛性は
物体の種類に依存する。他方では、車体の剛性は、物体を挟み込む場所に大きく
依存する。これは特に、リッド５４がチルトアップ位置から下降運動する際に当
てはまる（図４参照）。その際、物体５６がルーフ中央の範囲で挟み込まれると
（図４において５８で示してある）、全体システムはリッド後側エッジの曲がり
に基づいて、エッジ範囲（図４において６０で示してある）での挟み込みの場合
よりもはるかに軟らかい。
【００４１】 以下において、サンプリング周波数は、瞬時の作用力についての値を決定する
時点の間隔を意味する。システムが不変の一つのサンプリング周波数で作動する
ときに、演算のパラメータセット、特に閾値または限界値と、選択されたサンプ
リング周波数は、全体システムの唯一の剛性についてのみ最適化可能である。こ
の場合しかし、実際には、挟み込まれた物体の種類と場所に応じて、全体システ
ムの異なる剛性を決定することができる。
時点の間隔を意味する。システムが不変の一つのサンプリング周波数で作動する
ときに、演算のパラメータセット、特に閾値または限界値と、選択されたサンプ
リング周波数は、全体システムの唯一の剛性についてのみ最適化可能である。こ
の場合しかし、実際には、挟み込まれた物体の種類と場所に応じて、全体システ
ムの異なる剛性を決定することができる。
【００４２】 第２の並行な演算５２を実施することにより、演算パラメータの選択と、演算
の基礎となるサンプリング周波数の選択、すなわち瞬時の作用力の新しい値を演
算する時点の選択によって、異なる剛性のためのこの第２の演算５２を最適化す
ることができる。
の基礎となるサンプリング周波数の選択、すなわち瞬時の作用力の新しい値を演
算する時点の選択によって、異なる剛性のためのこの第２の演算５２を最適化す
ることができる。
【００４３】 第２の演算５２は好ましくは、ゆっくりした作用力の変化、すなわち小さな剛
性を検出するために最適化され、第１の演算５０は迅速な作用力の変化、すなわ
ち大きな剛性の検出のために最適化される。
性を検出するために最適化され、第１の演算５０は迅速な作用力の変化、すなわ
ち大きな剛性の検出のために最適化される。
【００４４】 一般的に、第２の演算５２の場合、周期時間の測定値の外挿を行う必要はなく
、関連する剛性領域に応じて、新しい測定値の入力後または測定値のｎ番目毎の
入力でのみ、瞬時の作用力の新しい値の演算５２が行われる。しかし基本的には
、必要な場合に、第２の演算５２は外挿アルゴリズムを使用することができる。
この場合、外挿時点は第１の演算５０の場合よりも大きな間隔で選定されている
。
、関連する剛性領域に応じて、新しい測定値の入力後または測定値のｎ番目毎の
入力でのみ、瞬時の作用力の新しい値の演算５２が行われる。しかし基本的には
、必要な場合に、第２の演算５２は外挿アルゴリズムを使用することができる。
この場合、外挿時点は第１の演算５０の場合よりも大きな間隔で選定されている
。
【００４５】 図３では、回転数検出ステージ６２において、入力量である周期時間Ｔ、電動
機電圧、リッド位置ｘおよび電動機温度から、上記の式（１），（２）に従って
、第１の（高い）サンプリング周波数によって、すなわち測定時点［ｉ］と外挿
時点［ｋ］で、現在の回転数変化値ΔＮ* または現在の回転数Ｎ* （この回転数
はＮ* ［ｋ］＝１／Ｔ* ［ｋ］−Ｖｕ（Ｕｍ［ｋ］）−Ｖｒ（ｘ［ｋ］）（［ｋ
］の代わりに［ｉ］でもよい）により演算される）が決定される。更に、回転数
決定の際の電動機温度は式（３）に従って回転数変化値を力変化値に換算する際
に考慮される。第１のサンプリング周波数は、予想される最高のシステム剛性で
の挟み込みの検出のために最適であるように選定されている。回転数検出ステー
ジ６２は第１の演算５０と第２の演算５２によって一緒に使用される。
機電圧、リッド位置ｘおよび電動機温度から、上記の式（１），（２）に従って
、第１の（高い）サンプリング周波数によって、すなわち測定時点［ｉ］と外挿
時点［ｋ］で、現在の回転数変化値ΔＮ* または現在の回転数Ｎ* （この回転数
はＮ* ［ｋ］＝１／Ｔ* ［ｋ］−Ｖｕ（Ｕｍ［ｋ］）−Ｖｒ（ｘ［ｋ］）（［ｋ
］の代わりに［ｉ］でもよい）により演算される）が決定される。更に、回転数
決定の際の電動機温度は式（３）に従って回転数変化値を力変化値に換算する際
に考慮される。第１のサンプリング周波数は、予想される最高のシステム剛性で
の挟み込みの検出のために最適であるように選定されている。回転数検出ステー
ジ６２は第１の演算５０と第２の演算５２によって一緒に使用される。
【００４６】 第１の演算５０では、回転数変化値ΔＮ* から、式（３）に従い上述のように
、定められた下限の第１の値、定められた上限の第１の値および閾値Ｆｍａｘの
第１の値を使用して、第１のサンプリング周波数で定められた時点、すなわち外
挿時点［ｋ］で、瞬時の作用力がこの第１の閾値Ｆｍａｘを超えたかどうかが確
かめられる。この第１のパラメータセットの値は予想される最大のシステム剛性
での挟み込みの場合の検出のために最適化されている。
、定められた下限の第１の値、定められた上限の第１の値および閾値Ｆｍａｘの
第１の値を使用して、第１のサンプリング周波数で定められた時点、すなわち外
挿時点［ｋ］で、瞬時の作用力がこの第１の閾値Ｆｍａｘを超えたかどうかが確
かめられる。この第１のパラメータセットの値は予想される最大のシステム剛性
での挟み込みの場合の検出のために最適化されている。
【００４７】 第２の演算５２では、予想される最小のシステム剛性での挟み込みを検出する
ために最適であるように、サンプリング周波数が選定されている。この第２のサ
ンプリング周波数は例えば、周期時間Ｔの４番目毎の測定値だけを考慮するよう
に選定されている。この場合、第２の演算はホールセンサ２０，２２の４番目毎
の信号入力の場合にのみ実施される。すなわち、ステージ６２によって検出され
た、測定された周期時間Ｔに起因する４番目毎の回転数Ｎ［ｉ］だけが、図４に
おいて６６で示したサンプリングステージで考慮される。外挿された周期時間Ｔ * によって検出された回転数Ｎ* ［ｋ］は勿論考慮されない。すなわち、第２の
演算５２は４番目毎の時点［ｉ］でのみ実施される。
ために最適であるように、サンプリング周波数が選定されている。この第２のサ
ンプリング周波数は例えば、周期時間Ｔの４番目毎の測定値だけを考慮するよう
に選定されている。この場合、第２の演算はホールセンサ２０，２２の４番目毎
の信号入力の場合にのみ実施される。すなわち、ステージ６２によって検出され
た、測定された周期時間Ｔに起因する４番目毎の回転数Ｎ［ｉ］だけが、図４に
おいて６６で示したサンプリングステージで考慮される。外挿された周期時間Ｔ * によって検出された回転数Ｎ* ［ｋ］は勿論考慮されない。すなわち、第２の
演算５２は４番目毎の時点［ｉ］でのみ実施される。
【００４８】 その際、先ず最初に、最後の測定値に対する回転数変化値ΔＮ［ｉ］が決定さ
れる。そして、式（３）によって、定められた下限の第２の値、定められた上限
の第２の値および閾値Ｆｍａｘの第２の値を使用して、瞬時の作用力がこの第２
の閾値Ｆｍａｘを超えたかどうかが確かめられる。この第２のパラメータセット
は予想される最小のシステム剛性での挟み込みの検出のために最適化されている
。
れる。そして、式（３）によって、定められた下限の第２の値、定められた上限
の第２の値および閾値Ｆｍａｘの第２の値を使用して、瞬時の作用力がこの第２
の閾値Ｆｍａｘを超えたかどうかが確かめられる。この第２のパラメータセット
は予想される最小のシステム剛性での挟み込みの検出のために最適化されている
。
【００４９】 挟み込みが存在するかどうか、すなわち電動機を停止または逆転すべきかどう
かを判断するために、第１と第２の演算の結果は論理ステージ６４で互いに論理
結合される。最も簡単な場合には、論理和である。この場合、両演算の一つが挟
み込みを検出したときに、電動機は停止または逆転させられる。判断は、第１の
演算５０が新しい結果を供給するすべての時点で行われる。第２の演算５２の新
しい結果は非常に希であるので、第２の演算５２の最後の結果は常に論理ステー
ジ６４に供給される。
かを判断するために、第１と第２の演算の結果は論理ステージ６４で互いに論理
結合される。最も簡単な場合には、論理和である。この場合、両演算の一つが挟
み込みを検出したときに、電動機は停止または逆転させられる。判断は、第１の
演算５０が新しい結果を供給するすべての時点で行われる。第２の演算５２の新
しい結果は非常に希であるので、第２の演算５２の最後の結果は常に論理ステー
ジ６４に供給される。
【００５０】 両演算５２，５４の結果の結合によって、迅速な作用力変化とゆっくりした作
用力変化を最適に検出することができる。
用力変化を最適に検出することができる。
【図１】 本発明による駆動装置を概略的に示す。
【図２】 電動機回転の周期時間の例示的な時間的経過を示すグラフである。
【図３】 挟み込みを決定するための本発明による方法の実施の形態を概略的に示す図で
ある。
ある。
【図４】 図３の方法を具体的に説明するための車両ルーフを概略的に示す図である。
１０…電動機、１２…軸、１４…ピニオン、１６…駆動ケーブル、１８…磁石
ホイール、２０，２２…ホールセンサ、２４…制御ユニット、２６，２８…リレ
ー、３０，３２…切換え接点、３４…トランジスタ、３６…マイクロプロセッサ
、３８…メモリ、４０…カウンタ、５０…第１の演算、５２…第２の演算、５４
…リッド、５６…挟み込み物体、５８…ルーフ中央の位置、６０…ルーフエッジ
範囲内の位置、６２…回転数検出ステージ、６４…論理ステージ、６６…サンプ
リングステージ
ホイール、２０，２２…ホールセンサ、２４…制御ユニット、２６，２８…リレ
ー、３０，３２…切換え接点、３４…トランジスタ、３６…マイクロプロセッサ
、３８…メモリ、４０…カウンタ、５０…第１の演算、５２…第２の演算、５４
…リッド、５６…挟み込み物体、５８…ルーフ中央の位置、６０…ルーフエッジ
範囲内の位置、６２…回転数検出ステージ、６４…論理ステージ、６６…サンプ
リングステージ
【手続補正書】
【提出日】平成１３年３月２日（２００１．３．２）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項９
【補正方法】変更
【補正内容】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０２Ｐ 3/08 Ｈ０２Ｐ 3/08 Ａ Ｆターム(参考） 2E052 AA09 CA06 DA03 DA08 DB03 DB08 EA01 EA15 EB01 EC01 GA10 GB06 GB12 GC06 GD03 GD09 HA01 KA13 KA15 3D127 AA02 CC08 DF04 FF06 FF20 5H001 AA07 AB01 AC04 AD00 5H530 BB19 CC06 CC24 CD21 CD32 CE13 DD13
Claims (10)
- 【請求項１】 少なくとも二つの位置の間で車両部品（５４）を調節するた
めの方法であって、車両部品（５４）が電動機（１０）によって駆動され、パル
ス信号が電動機（１０）の回転運動に相応して発生させられて電動機（１０）を
制御するために制御ユニット（２４）に供給され、第１の演算（５０）において
、所定の第１の時点（［ｋ］）で、第１のパラメータセットによって、検出され
たパルス信号から、車両部品に対する瞬時の作用力の第１の値が決定される、方
法において、第１の演算（５０）に並行して、少なくとも一つの第２の演算（５
２）において、所定の第２の時点（［ｉ］）で、第１のパラメータセットと異な
る第２のパラメータセットによって、検出されたパルス信号から、車両部品（５
４）に対する瞬時の作用力の第２の値が決定され、電動機（１０）を停止または
逆転させるか否かを判断するために、瞬時の作用力の両値が考慮されることを特
徴とする方法。 - 【請求項２】 第１の演算（５０）で決定された作用力の第１の値が設定さ
れた第１のトリガ値を上回るかどうかあるいは第２の演算（５２）で決定された
作用力の第２の値が設定された第２のトリガ値を上回るかどうかが確かめられる
ことを特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 両比較の結果が論理ステージ（６４）の論理和で結合される
ことを特徴とする請求項２記載の方法。 - 【請求項４】 第１の演算（５０）と第２の演算（５２）が予想される迅速
またはゆっくりした作用力変化を認識するために最適化されることを特徴とする
請求項１〜３のいずれか一つに記載の方法。 - 【請求項５】 第１の時点（［ｋ］）の時間的な間隔が第２の時点（［ｉ］
）の時間的な間隔よりも短いことを特徴とする請求項４記載の方法。 - 【請求項６】 第２の演算（５２）の際に、パルス信号のｎ番目毎の入力の
後でのみ、作用力の新しい値が演算されることを特徴とする請求項５記載の方法
。 - 【請求項７】 第１の演算（５０）の際に、制御ユニット（２４）における
各々のパルス信号の入力の時点（［ｉ］）が検出され、このような二つの入力の
時点の間で、所定の外挿時点（［ｋ］）で、この測定された時点の少なくとも一
部から、車両部品に対する現在の作用力の第１の値が決定されることを特徴とす
る請求項４〜６のいずれか一つに記載の方法。 - 【請求項８】 第１の演算の際に、測定された時点からその都度電動機回転
の瞬時の周期時間（Ｔ［ｉ］）が決定され、外挿時点（［ｋ］）で、先行して測
定された複数の周期時間（Ｔ［ｉ−１］，Ｔ［ｉ−２］，Ｔ［ｉ−３］）を考慮
して、瞬時の周期時間（Ｔ* ［ｋ］）が推定され、この推定された周期時間から
、各々の外挿時点で推定された回転数変化値（ΔＮ* ［ｋ］）が決定され、推定
された回転数変化値から、各々の外挿時点で、車両部品に対する作用力の第１の
値が決定されることを特徴とする請求項７記載の方法。 - 【請求項９】 車両部品（５４）を駆動するための電動機（１０）と、電動
機（１０）の回転運動に相応してパルス信号を発生するための装置（１８，２０
，２２）とを備え、このパルス信号が電動機（１０）を制御するために制御ユニ
ット（２４）に供給され、第１の演算（５０）において、所定の第１の時点（［
ｋ］）で、第１のパラメータセットによって、検出されたパルス信号から、車両
部品（５４）に対する瞬時の作用力の第１の値が決定される、少なくとも二つの
位置の間で移動可能な車両部品（５４）のための駆動装置において、第１の演算
（５０）に並行して、少なくとも一つの第２の演算（５２）において、所定の第
２の時点（［ｉ］）で、第２のパラメータセットによって、検出されたパルス信
号から、車両部品（５４）に対する瞬時の作用力の第２の値が決定され、電動機
（１０）を停止または逆転させるか否かを判断するために、瞬時の作用力の両値
が考慮されるように、制御ユニット（２４）が形成されていることを特徴とする
駆動装置。 - 【請求項１０】 制御ユニット（２４）が請求項２〜８のいずれか一つに記
載の方法を実施するように形成されていることを特徴とする請求項９記載の駆動
装置。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19840162.0 | 1998-09-03 | ||
| DE19840162A DE19840162A1 (de) | 1998-09-03 | 1998-09-03 | Antriebsvorrichtung und Verfahren zum Verstellen eines Fahrzeugteils |
| PCT/EP1999/006509 WO2000014844A1 (de) | 1998-09-03 | 1999-09-03 | Antriebsvorrichtung und verfahren zum verstellen eines fahrzeugteils |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002524679A true JP2002524679A (ja) | 2002-08-06 |
Family
ID=7879678
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000569481A Pending JP2002524679A (ja) | 1998-09-03 | 1999-09-03 | 車両部品を調節するための駆動装置と方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6633148B1 (ja) |
| EP (1) | EP1110291A1 (ja) |
| JP (1) | JP2002524679A (ja) |
| KR (1) | KR100723319B1 (ja) |
| DE (1) | DE19840162A1 (ja) |
| WO (1) | WO2000014844A1 (ja) |
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| DE10034014B4 (de) | 2000-07-13 | 2006-12-28 | Conti Temic Microelectronic Gmbh | Verfahren zum Betrieb einer elektrischen Antriebseinheit |
| DE10064702C2 (de) | 2000-12-22 | 2003-02-27 | Webasto Vehicle Sys Int Gmbh | Öffnungsfähiges Fahrzeugdach und Verfahren zum Betreiben desselben |
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| CN102774256A (zh) * | 2011-05-13 | 2012-11-14 | 丹阳市车船装饰件有限公司 | 客车天窗电动升降装置 |
| DE102012008235B4 (de) * | 2012-04-14 | 2015-09-10 | Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft, Hallstadt | Präzise Stellpositionsermittlung bei einem motorisch bewegbaren Fahrzeugteil |
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| JP3572409B2 (ja) * | 1995-07-04 | 2004-10-06 | 自動車電機工業株式会社 | サンルーフ位置検出器およびサンルーフ位置検出器付モータ |
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- 1998-09-03 DE DE19840162A patent/DE19840162A1/de not_active Ceased
-
1999
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