WO2018019601A1 - VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR ERKENNUNG EINER EINKLEMMUNG UND/ODER SCHLIEßKRAFTBEGRENZUNG EINES DURCH EINEN ELEKTRISCHEN MOTOR BEWEGBAREN TEILS - Google Patents

VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR ERKENNUNG EINER EINKLEMMUNG UND/ODER SCHLIEßKRAFTBEGRENZUNG EINES DURCH EINEN ELEKTRISCHEN MOTOR BEWEGBAREN TEILS Download PDF

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fen
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brs
steu
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Stefan Rath
Stephan Kimpfler
Josef Forster
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Continental Automotive Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to a method and a device for limiting the force (when opening and / or closing) and / or for detecting an entrapment of a movable part by an electric motor, in particular a seat or closing part (in particular window or sunroof or trunk lid or sliding door of a motor vehicle , or other product with anti-trap protection and / or clamping force limitation).
  • a seat or closing part in particular window or sunroof or trunk lid or sliding door of a motor vehicle , or other product with anti-trap protection and / or clamping force limitation.
  • DE102009008369A1, DE102009035449B3 and DE102005000753A1, DE102007029823B4 each describe methods for detecting an entrapment of a moving closure part.
  • an (indirect) anti - jamming protection works in such a way that a calculated force value or a value correlated therewith is compared with a threshold value and if its jamming is exceeded, which in turn triggers or reverses the motor control ., brings the closing part to a standstill (see, for example, DE102007029823B4).
  • This method is used regardless of whether the motor Mot. is controlled with relays or e.g. a speed control by PWM is present.
  • DE19633941C2 relies on limiting the maximum current that is mapped / calculated for a position via a friction force-stroke path diagram. This can be realized by a PWM system.
  • An object of the invention is to optimize a closing force limitation (in particular for the detection or treatment of possible trapping cases).
  • the object is achieved in each case by the subject matters of the independent patent claims.
  • Some particularly advantageous embodiments of the invention are specified in the subclaims and the description.
  • Embodiments of the invention may, as alternatives to existing solutions, enable effective alternative pinching-case treatment and / or clamping force limitation.
  • Embodiments of the invention solve the problem of detecting an entrapment of a movable closing part with a late decision (whether the closing part, for example reversing, for example, against the last direction of movement (opening, before, etc.) is moved or not) and / or or (eg by stopping the motor control) the part (eg current / for a predetermined period of time) is not moved by the engine and thus a robust anti-trap.
  • a late decision whether the closing part, for example reversing, for example, against the last direction of movement (opening, before, etc.) is moved or not
  • the part eg current / for a predetermined period of time
  • indirect anti-jamming system and / or closing force limiting system e.g. a calculated force value (measured force on a closure member and / or a motor) can be used to detect a jamming.
  • indirect anti-trap protection e.g. in the case of exceeding a triggering threshold, the closing speed (of the part) are lowered or the part are braked, even without having already made the final decision (reversing / braking / stopping etc.).
  • the detection of the external force detection or clamping force detection can be continued.
  • the anti-trap protection becomes more robust and incorrect reversing decisions are avoided.
  • a reference characteristic is not absolutely necessary, but could be improving.
  • the part is moved (eg opening and / or reversing and / or in a direction opposite to the last direction or not) or, depending on the application, it is acted on according to the application or not . which until then (repeatedly if necessary) taken preliminary decision ⁇ decisions (ie decision-making tendencies) can be picked up on this.
  • a clamping force detection is carried out during a braking of the part and in particular until the engine is stopped, which can be used for example in ⁇ particular
  • a potential-only or for example if the clamping object has been removed
  • a clamping krafter ⁇ detection takes place until beinahen or detected engine stop of the engine.
  • FIG. 1 shows a motor vehicle with a part in the form of a
  • Closing part whose movement is controlled by a motor in the event of a detected present or potential entrapment because of a clamping object in the opening above the part, for. stopped or reversed,
  • Fig. 3 shows a motor vehicle with a part in the form of a by a Motor movable seat.
  • Fig. 1 shows an example of simplistic as a Substituted ⁇ staltung the invention, a motor vehicle motor vehicle with a closable (arrow schl) and disclose (arrow off) the movable part in the form of a closing part Fen (eg in the form of a window).
  • An entrapment of the part Fen (eg by a clamping object Gegl or Geg2, such as a sausage or a hand in the free gap Spa above the closing part Fen) is controlled by a control STE of an engine M, in particular during a movement and a deceleration to engine standstill means (for example, the in ⁇ telwerts and / or maximum and / or history, etc.) of a measured with a measuring device measuring quantity G (for example, a voltage U M and / or in particular a current I M and / or an angular velocity ⁇ of the motor Mot) detected
  • the movement direction (slc) of the part Fen could be stopped and / or "reversed” by an at least slit-wise and / or at least one piece of wide and / or slightly opening (off) movement of the part Fen.
  • FIG. 2 shows, by way of example, phases of an anti-pinch protection according to embodiments of the invention.
  • Embodiments of the invention can increase the robustness and / or flexibility of limiting the mechanical closing force (F) of parts Fen (windows, sliding roofs, etc.) to clamping objects (Geg2) by shifting and / or delaying a reversing decision (concerning an at least gap-wise and / or partially opening (off) the part Fen) and / or enable final terminal detection as late as possible.
  • F mechanical closing force
  • the motor Mot. braked so that the motor comes to a halt before a force threshold of e.g. F 100 N is exceeded. This is also possible with a pinch protection according to embodiments of the invention.
  • clamping force detection with, e.g., a (voltage, etc.) measuring device, measuring
  • This clamp force detection (with, e.g., a (voltage, etc.) measuring device, measuring) can e.g. be used:
  • the normal mode of the (closing) part Fen is left in good time.
  • a certain Speed there is a certain path Brs of the part Fen (depending inter alia on speed, mechanical stiffness and inertia of the system, in particular part), which is still covered when reversing (and / or stopping the motor control and / or a Terminating the movement of the part) is initiated immediately.
  • This path can result in a higher clamping force F, which may be dependent on the spring rate of the clamped object Gegl or Geg2.
  • the braking process should be slower and therefore already carried out at an earlier time.
  • the movement of the motor Mot and / or the part Fen can thus be subdivided into different phases described below.
  • the earlier normal operation Norm is left, the more flexible the braking phase Brs can be designed.
  • a suitable configuration can be used here.
  • the operation of the part Fen and / or the anti-trap may, according to embodiments of the invention, e.g. be divided into the following phases:
  • the control measures at least one size
  • a clamping force F which can be composed of the currently calculated force and a force offset.
  • This force offset is e.g. from the speed, inertia and mechanical stiffness of the part Fen (possibly plus Gegl or Geg2) or the overall system (as explained, for example, in DE102005000753A1).
  • the threshold should be this
  • the threshold value should be set correspondingly lower.
  • the threshold value can also be designed differently depending on the course of the force increase and the phase of the closing movement.
  • the motor Mot should be braked so that it comes to a stop before the force F exceeds a predetermined maximum force value. How fast it must be braked depends, for example, on strongly depends on the spring rate of the clamp body Gegl or Geg2 and the current closing speed of the part Fen.
  • Possible braking curves result, for example as a function of: triggering threshold (already distance covered (brake) route Brs resulting from the order ⁇ switching threshold of the normal operation), the motor parameters, the drive (gear and Anchor), mechanics and spring rate of the clamp body.
  • triggering threshold already distance covered (brake) route Brs resulting from the order ⁇ switching threshold of the normal operation
  • the motor parameters the drive (gear and Anchor)
  • mechanics spring rate of the clamp body.
  • the voltage curve at the motor Mot can be flexible be designed, but in particular or in any case so that the motor Mot comes to a halt after a certain (braking) Brs (the Fen part), for example, before a clamp body Gegl pressed to the upper end of a possibly still open window gap Spa becomes. A gradual or ramped braking is possible.
  • the part Fen Depending on the spring rate of the clamp body Gegl or Geg2 results in a different (braking) path Brs, which may be traveled as a maximum of the part Fen. Accordingly, it is appropriate, depending on the spring rate of the clamp body Gegl or Geg2 the part Fen to brake at different speeds. Also during the braking phase of the part Fen the current force (eg the force of the part Fen and / or the force F of the clamping part Gegl on the engine Mot) can be checked and, if necessary, the state can be changed, or the current braking process can be updated.
  • the current force eg the force of the part Fen and / or the force F of the clamping part Gegl on the engine Mot
  • the engine Mot is again accelerated up to the above "normal mode" can be changed.
  • the Accelerati ⁇ supply operation can also be done in several phases. This condition can optionally also be skipped.
  • the decision of the detected clamping case ie a clampable or already clamped clamp body Gegl or Geg2
  • a possibly decided reversing process ie a decision that the part Fen is now partly / further opened (off) and / or about ending the movement of the part or ending the motor control
  • the engine remains stopped (the latter according to a decision that the part Fen is not at least partially / further opened (off)).
  • An anti-trap protection can be configured so that individual o.g. Phases are skipped. For example, the phase of the acceleration operation may be skipped.
  • An engine start of the engine Mot can also be mapped with this anti-pinch system.
  • the engine can Mot during the o.g. Normal operation or via the o.g. Engine standstill and the o.g. Acceleration mode to be started.
  • the clamping force determination finds e.g. in all phases except the o.g. Phase "terminal case finally detected” instead.
  • the anti-trap protection presented here can be implemented, for example, with systems that make it possible to supply the motor Mot with an adjustable voltage, or to operate the motor Mot in freewheel mode.
  • PWM systems implemented with an H-bridge can meet these requirements.
  • Possible advantages of embodiments of the invention may be in particular the following:
  • Pinch protection by late reversing decision can provide ruggedness against disturbances and less tendency to erroneously reverse a part of fen. This can be particularly advantageous when changing the mechanics of temperature and short-term external influences such as a fast closing a door with the part therein ("door slam”), a vibration of the part ("Single bump”) and a pothole passed through ("Single hole effect ").
  • the normal operation can be up to a certain threshold ensured.
  • a speed Rege ⁇ development which can obtain synchronization, which can cause a higher value of the system customer benefits by switching, so it can be made possible.
  • the increased robustness can be achieved according to embodiments of the invention in that a terminal detection (detection of entrapment of the part Fen) can be carried out until the engine stall of the engine Mot.
  • Fig. 3 shows a motor vehicle motor vehicle having a part in the form of a motor Mot (eg, forward (forward) and / or forward), and DE102009035449B3 and DE102005000753A1, DE102007029823B4 are incorporated herein by reference backward (rue), and / or possibly eg upwards and / or downwards) movable seat Stz.
  • a motor Mot eg, forward (forward) and / or forward
  • DE102009035449B3 and DE102005000753A1, DE102007029823B4 are incorporated herein by reference backward (rue), and / or possibly eg upwards and / or downwards
  • a decision means Steu is e.g. trained to be dependent on a measured, a force on the part
  • StZ representing value (for example, UM or a current and / or angular velocity and / or course, etc.) of a clamping force detection measurement makes a decision as to whether the part Stz should be braked Brs or should not be braked
  • a (clamping) force detection measurement is performed even during a decided braking (Brs) of the part (Stz), wherein with a decision Steu eg depending on a measured with the (clamping) -Krafterkennung measurement during braking Brs of the part Stz , a force F on the part Stz-representing value (eg U M ) is decided only after a braking Brs of the part Stz, whether the part Stz moves (eg against the last direction of movement (before; rue)) (rue; should or should not be moved in this direction or not.

Abstract

Verfahren und eine Vorrichtung (Steu) zur Erkennung einer Einklemmung (Geg2) und/oder Schließkraftbegrenzung (F) eines durch einen elektrischen Motor (Mot) bewegbaren (schli, off; vor, rue) Teils (Fen; Stz), insbesondere (Fen; Stz) eines Sitzes (Stz) oder Schließteiles (Fen) wie insbesondere Fensterheber oder Schiebedach oder Heckdeckel oder Schiebetür eines Kraftfahrzeugs (Kfz), - mit einer Entscheidungseinrichtung (Steu), die dazu ausgebildet ist, dass sie abhängig von einem gemessenen, eine Kraft (F) auf das Teil (Fen; Stz) repräsentierenden Wert (UM; IM; ω) einer Klemmkrafterkennung (Mess) eine Entscheidung dahingehend trifft, ob das Teil (Fen; Stz) gebremst (Brs) werden soll oder nicht gebremst werden soll, wobei die Vorrichtung dazu ausgebildet ist, dass auch während eines entschiedenen Bremsens (Brs) des Teils (Fen; Stz) eine Klemmkrafterkennung (Mess) durchgeführt wird, - mit einer Entscheidungseinrichtung (Steu), die dazu ausgebildet ist, dass abhängig von einem mit der Klemmkrafterkennung (Mess) während eines Bremsens (Brs) des Teils (Fen; Stz) gemessenen, eine Kraft (F) auf das Teil (Fen; Stz) repräsentierenden Wert (UM; IM; ω) erst nach einem Bremsen (Brs) des Teils (Fen; Stz) entschieden (Steu) wird, ob (Geg 2) das Teil (Fen; Stz) bewegt (schli; off; vor; rue) werden soll oder (Geg1) nicht.

Description

Beschreibung
Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung einer Einklemmung und/oder Schließkraftbegrenzung eines durch einen elektrischen Motor bewegbaren Teils
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Kraftbegrenzung (beim Öffnen und/oder Schließen) und/oder zur Erkennung einer Einklemmung eines durch einen elektrischen Motor bewegbaren Teils, insbesondere eines Sitzes oder Schließteils (wie insbesondere Fensterheber oder Schiebedach oder Heckdeckel oder Schiebetür eines Kraftfahrzeugs, oder sonstigen Produkts mit Einklemmschutz und/oder Schließkraftbegrenzung).
DE102009008369A1, DE102009035449B3 und DE102005000753A1 , DE102007029823B4 beschreiben jeweils Verfahren zur Erkennung einer Einklemmung eines bewegten Schließteils.
Im zumindest intern bekannten Stand der Technik funktioniert ein (indirekter) Einklemmschutz derart, dass ein errechneter Kraftwert bzw. eine damit korrelierte Größe mit einem Schwellwert verglichen wird und bei einem Überschreiten dessen Einklemmen erkannt wird, was wiederum einen Reversiervorgang oder ein Beenden der Motoransteuerung auslöst bzw. das Schließteil zum Stillstand bringt (s. z.B. DE102007029823B4) . Dieses Verfahren ist unabhängig davon eingesetzt, ob der Motor Mot z.B. mit Relais angesteuert wird oder z.B. eine Geschwindigkeitsregelung durch PWM vorliegt.
Systeme mit einer PWM- ( Pulsweitenmodulations- ) Ansteuerung eines Motors Mot nutzen diese, um unter anderem eine konstante Geschwindigkeit während der Motorbewegung sicherzustellen (s. z.B. DE102009008369A1) . Die grundlegende Einklemmerkennung wird dabei im Stand der Technik durch Vergleich der Kraft mit einem Schwellwert durchgeführt. Bei einer Motoransteuerung mit PWM ergibt sich eine weitere, grundlegend andere Möglichkeit des Einklemmschutzes. Wie in DE19633941C2 ausgeführt, kann der Motor derart geregelt werden, dass die Antriebskraft immer unter der gesetzlichen Ein- klemmschwelle (von z.B. 100 N für einige Applikationen), oder unter einer anderen/niedrigeren Kraft) liegt. Beim Anfahren an ein Hindernis wird der Motor dann derart gebremst, dass dieser zum Stillstand kommt, bevor die Klemmkraft die Kraftschwelle von z.B. 100 N überschreitet. Die Schließkraftbegrenzung in
DE19633941C2 baut darauf auf, den maximalen Strom, der für eine Position über ein Reibungskraft-Hubweg-Diagramm abgebildet/berechnet wird, zu limitieren. Dies kann durch ein PWM-System realisiert werden.
Dieses Verfahren hat aber den Nachteil, dass es in normalen Bewegungsabläufen (d.h. ohne Einklemmen) zu Drehzahlschwankungen kommen kann, wenn unvorhergesehene (also nicht in der Kennlinie abgebildete) Kraftschwankungen entstehen, wie dies bspw. durch temperaturabhängige mechanische Schwankungen vorkommen kann.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schließkraftbegrenzung (insbesondere zur Erkennung bzw. Behandlung möglicher Einklemmfälle) zu optimieren. Die Aufgabe wird jeweils durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Einige besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der Beschreibung angegeben. Ausgestaltungen der Erfindung können als Alternativen zu vorhandenen Lösungen eine effektive alternative Einklemmfall-Behandlung und/oder Schließkraftbegrenzung ermöglichen .
Ausgestaltungen der Erfindung lösen das Problem der Erkennung einer Einklemmung eines beweglichen Schließteils mit einer späten Entscheidung (ob das Schließteil z.B. reversierend also z.B. entgegen der letzten Bewegungsrichtung (öffnend, vor, zurück etc.) bewegt wird oder nicht) und/oder oder (z.B. durch Beenden der Motoransteuerung) das Teil (z.B. aktuell/für eine vorgegebene Zeitspanne) durch den Motor nicht weiter bewegt wird und damit einem robusten Einklemmschutz.
Wie z.B. bei einem zumindest intern bekannten, indirekten Einklemmschutzsystem und/oder Schließkraftbegrenzungssystem kann z.B. ein errechneter Kraftwert (gemessene Kraft auf ein Schließteil und/oder einen Motor) verwendet werden, um eine Klemmung zu erkennen. Im Gegensatz zu einem indirekten Einklemmschutz kann z.B. im Fall des Überschreitens einer Auslöseschwelle die Schließgeschwindigkeit (des Teils) gesenkt werden bzw. das Teil gebremst werden, auch ohne bereits die endgültige (Reversier-/Brems-/Abbruch- etc.) Entscheidung getroffen zu haben. Während des Abbremsens kann die Erkennung der externen Krafterkennung bzw. Klemmkrafterkennung fortgesetzt werden. Eine ggf. bereits getroffene vorläufige Reversier- entscheidung (= somit z.B. eine Tendenz) kann wieder aufgehoben und die normale (z.B. normal schnelle) Schließbewegung des bewegten Teils z.B. wieder aufgenommen werden. Damit wird der Einklemmschutz robuster und falsche Reversierentscheidungen werden vermieden.
Nach Ausgestaltungen der Erfindung ist eine Referenzkennlinie nicht unbedingt notwendig, könnte aber verbessernd wirken.
Zu einigen Ausgestaltungen der Erfindung gemäß den Unteransprüchen :
Nach Ausgestaltungen der Erfindung wird z.B. erst nach einem Stopp des gebremsten Teils endgültig entschieden, ob das Teil (z.B. öffnend und/oder reversierend und/oder in eine zur letzten Richtung entgegengesetzte Richtung oder nicht) bewegt wird oder je nach Anwendungsfall applikationsspezifisch gehandelt wird oder nicht, wobei bis dahin (ggf. mehrfach) getroffene vorläufige Ent¬ scheidungen (also Entscheidungs-Tendenzen) hierzu aufgehoben werden können.
Nach Ausgestaltungen der Erfindung wird auch während eines Bremsens des Teils und insbesondere bis zum Motorstillstand des Motors eine Klemmkrafterkennung durchgeführt, die z.B. ins¬ besondere verwendet werden kann
-für eine Anpassung der Geschwindigkeit und/oder Verzögerung beim Bremsen des Teils, insbesondere wenn die Entscheidungs- einrichtung feststellt , dass eine eher nur potentielle oder (z.B. falls das Klemmobjekt entfernt wurde) keine Einklemmung mehr durch ein Klemmobjekt anzunehmen ist, und/oder
- für ein Beenden des Bremsens (wenn die Entschei¬ dungs-Einrichtung feststellt, dass keine Einklemmung durch ein Klemmobjekt mehr anzunehmen ist, z.B. weil dieses entfernt wurde) .
Nach Ausgestaltungen der Erfindung erfolgt bis zum beinahen oder festgestellten Motorstillstand des Motors eine Klemmkrafter¬ kennung .
Weitere Merkmale und Vorteile einiger vorteilhafter Ausge¬ staltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von einigen Ausführungsbeispielen der Erfindung anhand der Zeichnung.
Dabei zeigt zur Veranschaulichung von einigen möglichen Ausgestaltungen der Erfindung, vereinfachend schematisch:
Fig. 1 ein Kraftfahrzeug mit einem Teil in Form eines
Schließteils, dessen Bewegung durch eine Ansteuerung eines Motors im Falle einer detektierten vorliegenden oder potentiellen Einklemmung wegen eines Klemmobjekts in der Öffnung oberhalb des Teils z.B. gestoppt oder reversiert wird,
Fig. 2 Phasen bei einem Einklemmschutz,
Fig. 3 ein Kraftfahrzeug mit einem Teil in Form eines durch einen Motor bewegbaren Sitzes.
Fig. 1 zeigt beispielhaft grob vereinfachend als eine Ausge¬ staltung der Erfindung ein Kraftfahrzeug Kfz mit einem schließbaren (Pfeil schl) und offenbaren (Pfeil off) beweglichen Teil in Form eines Schließteils Fen (z.B. in Form eines Fensters) . Eine Einklemmung des Teils Fen (z.B. durch ein Klemmobjekt Gegl oder Geg2, wie z.B. eine Wurst oder eine Hand im freien Spalt Spa oberhalb des Schließteils Fen) wird durch eine Ansteuerung Steu eines Motors M insbesondere während einer Bewegung und eines Abbremsens bis zum Motor-Stillstand mittels (z.B. des Mit¬ telwerts und/oder Maximums und/oder Verlaufs etc.) einer mit einer Messeinrichtung Mess gemessenen Größe G (z.B. einer Spannung UM und/oder insbesondere einem Strom IM und/oder einer Winkelgeschwindigkeit ω am Motor Mot) detektiert,
wobei z.B. die Bewegungsrichtung (schl) des Teil Fen gestoppt und/oder durch ein zumindest spalt-weises und/oder zumindest ein Stück weites und/oder etwas öffnendes (off) Bewegen des Teils Fen „reversiert" werden könnte.
In Fig. 1 wird z.B. hinsichtlich des ( Schließ- ) Teils Fen das Vorliegen einer Einklemmung (=eines sogenannten Einklemmfalls) durch z.B. ein Klemmobjekt Geg2 entschieden, das nach oben in der Öffnung (hier in Form eines Spalts) Spa kein Spiel hat, also eingeklemmt wird.
In Fig. 1 wird hinsichtlich des Teils Fen je nach Ausgestaltung der Entscheidung (der Vergleichseinrichtung Steu) z.B. (vorsichtig bereits) eine (potentielle) Einklemmung oder noch keine (potentielle) Einklemmung durch das Klemmobjekt Gegl, das nach oben in der Öffnung noch Spiel hat, entschieden.
Fig. 2 zeigt beispielhaft Phasen eines Einklemmschutzes gemäß Ausgestaltungen der Erfindung. Ausgestaltungen der Erfindung können eine Erhöhung der Robustheit und/oder Flexibilität der Begrenzung der mechanischen Schließkraft (F) von Teilen Fen (Fensterheber, Schiebedächer etc.) auf Klemmobjekte (Geg2) durch Verschieben und/oder Hinauszögern einer Reversierentscheidung (betreffend ein zumindest spalt-weises und/oder teilweise öffnendes (off) Bewegen des Teils Fen) und/oder endgültigen Klemmerkennung auf einen möglichst späten Zeitpunkt ermöglichen. Bei eingangs genannten Einklemmschutzsystemen im Stand der
Technik wird der Motor Mot z.B. derart gebremst, dass der Motor zum Stillstand kommt, bevor eine Kraftschwelle von z.B. F = 100 N überschritten wird. Dies ist auch bei einem Einklemmschutz gemäß Ausgestaltungen der Erfindung möglich.
Gemäß Ausgestaltungen der Erfindung wird jedoch während des Abbremsens bis zum Motorstillstand eine Klemmkrafterkennung (mit z.B. einer (Spannungs- etc.) Messeinrichtung Mess) durchgeführt wird .
Diese Klemmkrafterkennung (mit z.B. einer (Spannungs- etc.) Messeinrichtung Mess) kann z.B. verwendet werden:
(a) hinsichtlich der Art und Weise wie gebremst wird, z.B. hinsichtlich einer Anpassung der Geschwindigkeit beim Bremsen (Brs) und/oder hinsichtlich dynamischer Schwellen,
(b) hinsichtlich eines Wechsels bzw. Übergangs in einen nachfolgend beschriebenen, sogenannten Normalbetrieb (Norm) , wenn die (ggf. potentiell) erkannte Klemmung (Gegl, Gege2) nicht mehr vorliegt und/oder als nicht mehr als vorliegend erkannt wird .
Gemäß Ausgestaltungen der Erfindung wird, um die Möglichkeit zu bekommen, die Reversierentscheidung sukzessive auf einen späteren Zeitpunkt zu verschieben, der Normalbetrieb Norm des ( Schließ- ) Teils Fen rechtzeitig verlassen. Bei einer bestimmten Geschwindigkeit gibt es einen gewissen Weg Brs des Teils Fen (abhängig u . a . von Geschwindigkeit, mechanischer Steifigkeit und Massenträgheit des Systems, insbesondere Teils) , der noch zurückgelegt wird, wenn ein Reversiervorgang (und/oder ein Beenden der Motoransteuerung und/oder ein Beenden der Bewegung des Teils) sofort eingeleitet wird. Dieser Weg kann in einer höheren Klemmkraft F resultieren, die von der Federrate des geklemmten Objekts Gegl oder Geg2 abhängig sein kann. Um eine Berechnung der anliegenden Kraft F auch während des Bremsfalls bestmöglich durchführen zu können, soll der Bremsvorgang langsamer und deshalb schon zu einem früheren Zeitpunkt durchgeführt werden. Die Bewegung des Motors Mot und/oder des Teils Fen kann also in verschiedene nachfolgend beschriebene Phasen unterteilt werden. Je früher der Normalbetrieb Norm verlassen wird, desto flexibler kann die Bremsphase Brs gestaltet werden. Je nach Anwendungsfall kann hier eine geeignete Kon¬ figuration verwendet werden.
Der Betrieb des Teils Fen und/oder der Einklemmschutz kann nach Ausgestaltungen der Erfindung z.B. in folgende Phasen unterteilt werden :
Phase „Normalbetrieb" (Norm) in Fig. 2:
In diesem Betriebszustand wird z.B. der Einklemmschutz in Form eines Bremsens oder Reversierens nicht wahrgenommen.
Mit einem PWM-Betrieb des Motors Mot wird ein Gleichlauf er¬ möglicht, der das Teil Fen gleichförmig bewegen lässt. Intern wird im Einklemmschutzmodul Steu, Mess mindestens eine Größe
(z.B. Spannung UM und/oder Strom Im und/oder Winkelgeschwindigkeit ar Und/oder deren Ableitung und/oder Mittelwert etc. und/oder Geschwindigkeit und/oder Verzögerung und/oder Beschleunigung des Teils Fen etc. ) berechnet, die einer externen Kraft F (auf das Teil Fen) entsprechen kann bzw. mit dieser korreliert sein kann. Übersteigt diese Größe G einen Schwellwert, so wird in den Bremsbetrieb Brs gewechselt .
Das sofortige Auslösen eines Reversiervorgangs Rev (und/oder Beenden der Bewegung des Teils oder Beenden der Motoransteuerung) resultiert in einer Klemmkraft F, die sich aus der aktuell berechneten Kraft und einem Kraftversatz zusammensetzen kann. Dieser Kraftversatz ergibt sich z.B. aus der Geschwindigkeit, Massenträgheit und der mechanischen Steifigkeit des Teils Fen (ggf. plus Gegl oder Geg2) bzw. des Gesamtsystems (wie z.B. DE102005000753A1 erläutert) . Der Schwellwert soll diesem
Kraftversatz angepasst werden. Um zusätzliche Flexibilität während des Bremsbetriebs zu gewährleisten, soll der Schwellwert entsprechend niedriger angesetzt werden.
Der Schwellwert kann auch je nach Verlauf des Kraftanstiegs und Phase der Schließbewegung unterschiedlich gestaltet werden.
Phase „Bremsbetrieb" (Brs) in Fig. 2:
Es gibt verschiedene Möglichkeiten den Motor Mot zu bremsen, z.B.: Kurzgeschlossen, hochohmig, umgepolt, durch einen gezielt eingestellten Duty Cycle bei einem PWM-Betrieb des Motors Mot, eine Mischung hieraus, oder eine zeitliche Folge verschiedener dieser Methoden.
Der Motor Mot soll so gebremst werden, dass er zum Stillstand kommt, bevor die Kraft F einen vorgegebenen maximalen Kraftwert übersteigt. Wie schnell gebremst werden muss, hängt dabei z.B. stark von der Federrate des Klemmkörpers Gegl oder Geg2 und der aktuellen Schließgeschwindigkeit des Teils Fen ab.
Mögliche Bremsverläufe (z.B. bei PWM-Systemen : der duty cycle Verlauf) ergeben sich z.B. als Funktion von: Auslöseschwelle, (bereits zurückgelegter (Brems-) Weg Brs der sich aus der Um¬ schaltschwelle des Normalbetriebs ergibt) , Motorparameter, Antrieb (Getriebe und Anker) , Mechanik und Federrate des Klemmkörpers. Je nach Anwendungsfall kann die nötige Detailtiefe gewählt werden. Der Spannungsverlauf am Motor Mot kann flexibel gestaltet werden, aber insbesondere oder in jedem Fall so, dass der Motor Mot nach einem gewissen (Brems-) Weg Brs (des Teils Fen) zum Stillstand kommt, z.B. bevor ein Klemmkörper Gegl an das obere Ende eines ggf. noch offenen Fensterspalts Spa gedrückt wird. Ein stufenweiser oder rampenförmiger Bremsverlauf ist möglich. Je nach Federrate des Klemmkörpers Gegl oder Geg2 ergibt sich ein anderer (Brems-) Weg Brs, der maximal vom Teil Fen zurückgelegt werden darf. Dementsprechend ist es zweckmäßig, je nach Federrate des Klemmkörpers Gegl oder Geg2 das Teil Fen unterschiedlich schnell zu bremsen. Auch während der Bremsphase des Teils Fen kann die aktuelle Kraft (z.B. die Kraft des Teils Fen und/oder die Kraft F des Klemmteils Gegl auf den Motor Mot) überprüft werden und ggf. der Zustand gewechselt werden, bzw. der aktuelle Bremsverlauf aktualisiert werden.
Phase „„Nahe" Motorstillstand" (Stl) in Fig. 2:
In diesem Zustand wird die externe Kraft F (z.B. durch ein Klemmteil Gegl oder Geg2 auf das Teil Fen und damit auf den Motor Mot) nicht mehr ansteigen, da die Geschwindigkeit des Teils Fen nun null ist. In dieser Phase des zumindest (mit z.B. einer Geschwindigkeit kleiner als 10% oder 1% etc. des Maximums) näherungsweisen oder eintretenden Motorstillstands des Motors Mot kann endgültig (endgültig also dahingehend dass nun ein Reversiergang abhängig von der Entscheidung erfolgt) entschieden werden, ob ein Reversiervorgang (und/oder Beenden der Bewegung des Teils oder Beenden der Motoransteuerung) ausgelöst wird oder nicht. (Eine vorherige dahin getroffene vorläufige Entschei¬ dungs-Tendenz kann damit aufgehoben werden) . Dieser Zustand wird gesondert betrachtet, da die Krafterkennung z.B. durch geän- dertes Reibungsverhalten (Haftreibung) gesondert bestimmt werden kann. Da der Motor Mot steht und die Kraft F dann nicht mehr ansteigt, kann hier die Zeit bis zum Freigeben des geklemmten Objekts Geg2 flexibel gewählt werden. Phase „Beschleunigungsbetrieb" (Bes) in Fig. 2:
In dieser Phase wird der Motor Mot wieder beschleunigt bis in den o.g. „Normalbetrieb" gewechselt werden kann. Der Beschleuni¬ gungsbetrieb kann auch in mehreren Teilphasen erfolgen. Dieser Zustand kann optional auch übersprungen werden.
Phase „Klemmfall final detektiert" in Fig. 2:
Die Entscheidung, des erkannten Klemmfalls (also eines klemmbaren oder schon geklemmten Klemmkörpers Gegl oder Geg2) wird z.B. dann nicht mehr rückgängig gemacht, sondern ein ggf. entschiedener Reversiervorgang (also eine Entscheidung, dass das Teil Fen nun teilweise/ weiter geöffnet (off) wird; und/oder über ein Beenden der Bewegung des Teils oder ein Beenden der Motoransteuerung) wird durchgeführt oder der Motor bleibt gestoppt (letzteres also entsprechend einer Entscheidung, dass das Teil Fen nicht zumindest teilweise /weiter geöffnet (off) wird) .
Ein Einklemmschutz kann so konfiguriert werden, dass einzelne o.g. Phasen übersprungen werden. Zum Beispiel kann die Phase des Beschleunigungsbetriebs übersprungen werden.
Auch ein Motorstart des Motors Mot kann mit diesem Einklemmschutzsystem abgebildet werden. Der Motor kann Mot während des o.g. Normalbetriebs oder über den o.g. Motorstillstand und den o.g. Beschleunigungsbetrieb gestartet werden.
Die Klemmkraftermittlung findet z.B. in allen Phasen außer der o.g. Phase „Klemmfall final detektiert" statt.
Der hier vorgestellte Einklemmschutz ist z.B. mit Systemen realisierbar, die es ermöglichen, den Motor Mot mit einer einstellbaren Spannung zu versorgen, oder den Motor Mot auch im Freilauf zu betreiben. Z.B. PWM-Systeme, die mit einer H-Brücke realisiert sind, können diese Anforderungen erfüllen. Mögliche Vorteile von Ausgestaltungen der Erfindung können insbesondere folgende sein:
Ein Einklemmschutz durch späte Reversierentscheidung kann eine Robustheit gegenüber Störungen und eine geringere Neigung zum Fehlreversieren eines Teils Fen bieten. Dies kann sich besonders vorteilhaft bei Änderung der Mechanik über Temperatur und kurzfristige äußere Einflüsse wie ein schnelles Schließens einer Türe mit dem Teil darin („door slam") , einer Erschütterung des Teils („Single bump") und eines durchfahrenen Schlaglochs („Single hole") auswirken. Der Normalbetrieb kann bis zu einer bestimmten Schwelle gewährleistet werden. Eine Drehzahlrege¬ lung, die Gleichlauf erzielen kann, was Kundennutzen durch Vermittlung eine höhere Wertigkeit des Systems verursachen kann, kann also ermöglicht werden.
Die erhöhte Robustheit kann nach Ausgestaltungen der Erfindung dadurch erzielt werden, dass eine Klemmerkennung (Erkennung einer Einklemmung des Teils Fen) bis zum Motorstillstand des Motors Mot durchgeführt werden kann.
Folgende Punkte können dabei wesentlich sein:
• Die Zeit, bis der Motor Mot zum Stillstand kommt, kann vorteilhaft genutzt werden (was z.B. bei den genannten Er¬ eignissen „door slam", „Single bump", „Single hole" wichtig sein kann) . (Auch wenn der Motor schon steht kann noch eine gewisse Zeit gewartet werden, bis die endgültige (Rever- sier- ) Entscheidung getroffen wird, die Klemmkraft kann sich bei stehendem Teil z.B. nicht mehr erhöhen.)
• Der Weg, der zurückgelegt wird, bis der Motor Mot zum Stillstand kommt, kann vorteilhaft genutzt werden (was bei Änderungen der Mechanik wichtig sein kann) .
• Teile der resultierenden Klemmkräfte auf z.B. einen Klemmobjekt Gl, G2 können geschwindigkeitsabhängig sein und ggf. entfallen. Dadurch kann eine Erkennungsschwelle vorteilhaft angehoben werden . • Gesetzliche Anforderungen wie z.B. 2000/4/EC and FMVSS118 S5 können bei gleichzeitiger Reduzierung von fehlerhafter Klemmerkennung effizient erfüllt werden. Auch der Inhalt der eingangs genannten DE102009008369A1,
DE102009035449B3 und DE102005000753A1, DE102007029823B4 ist Teil der Offenbarung möglicher Ausgestaltungen der Erfindung in dieser Anmeldung („incorporated by reference") . Fig. 3 zeigt ein Kraftfahrzeug Kfz mit einem Teil in Form eines durch einen Motor Mot (z.B. vorwärts (vor) und/oder rückwärts (rue) , und/oder ggf. z.B. nach oben und/oder unten) bewegbaren Sitzes Stz.
Eine Entscheidungseinrichtung Steu ist z.B. dazu ausgebildet, dass sie abhängig von einem gemessenen, eine Kraft auf das Teil
StZ repräsentierenden Wert (Z.B. UM oder einen Strom und/oder Winkelgeschwindigkeit und/oder Verlauf etc. ) einer Klemmkrafterkennung Mess eine Entscheidung dahingehend trifft, ob das Teil Stz gebremst Brs werden soll oder nicht gebremst werden soll,
wobei auch während eines entschiedenen Bremsens (Brs) des Teils (Stz) eine (Klemm- ) Krafterkennung Mess durchgeführt wird, wobei mit einer Entscheidungseinrichtung Steu z.B. abhängig von einem mit der (Klemm- ) -Krafterkennung Mess während eines Bremsens Brs des Teils Stz gemessenen, eine Kraft F auf das Teil Stz re- präsentierenden Wert (z.B. UM ) erst nach einem Bremsen Brs des Teils Stz entschieden wird, ob das Teil Stz (z.B. entgegen der letzten Bewegungsrichtung (vor; rue) ) bewegt (rue; vor) werden soll oder nicht in dieser Richtung oder nicht bewegt werden soll.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung (Steu) zur Erkennung einer Einklemmung (Geg2) und/oder zur Schließkraftbegrenzung (F) eines durch einen elektrischen Motor (Mot) bewegbaren (schli, off; vor, rue)
Teils (Fen; Stz) , insbesondere (Fen; Stz) eines Sitzes (Stz) oder Schließteiles (Fen) wie insbesondere Fensterheber oder Schiebedach oder Heckdeckel oder Schiebetür eines Kraftfahrzeugs (Kfz) ,
-mit einer Entscheidungseinrichtung (Steu) , die dazu ausgebildet ist, dass sie abhängig von einem gemessenen, eine Kraft (F) auf das Teil (Fen; Stz) repräsentierenden Wert (UM; IM; ω) einer Klemmkrafterkennung (Mess) eine Entscheidung dahingehend trifft, ob das Teil (Fen; Stz) gebremst (Brs) werden soll oder nicht gebremst werden soll,
wobei die Vorrichtung dazu ausgebildet ist, dass auch während eines Bremsens (Brs) des Teils (Fen; Stz) eine Klemmkrafterkennung (Mess) durchgeführt wird,
- mit einer Entscheidungseinrichtung (Steu) , die dazu ausgebildet ist, dass abhängig von einem mit der Klemm- krafterkennung (Mess) während eines Bremsens (Brs) des Teils (Fen; Stz) gemessenen, eine Kraft (F) auf das Teil (Fen; Stz) repräsentierenden Wert (UM ; IM; ω) erst nach einem Bremsen (Brs) des Teils (Fen; Stz) entschieden (Steu) wird, ob (Geg 2) das Teil (Fen; Stz) bewegt (schli; off; vor; rue) werden soll oder (Gegl) nicht.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
wobei wenn entschieden (Steu) wird, dass das Teil (Fen; Stz) nicht bewegt werden soll, auch entschieden wird, ob ein
Prozess einer Entscheidung über eine angeforderte Bewegung abgebrochen wird.
3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei insofern entschieden (Steu) wird, ob (Geg 2, Geg3) das Teil (Fen; Stz) bewegt (schli, off; vor, rue) werden soll oder (Gegl) nicht,
dass entschieden (Steu) wird, das Teil (Fen; Stz) entgegen der letzten Bewegungsrichtung (schli; off; vor; rue) bewegt
(off; schli; rue; vor) werden soll oder entlang der letzten Bewegungsrichtung (schli; off vor; rue) bewegt (schli; off rue; vor) werden soll oder nun gar nicht bewegt werden soll.
(Fig. 3)
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei insofern entschieden (Steu) wird, ob (Geg 2, Geg3) das Teil (Fen; Stz) bewegt (schli, off; vor, rue) werden soll oder (Gegl) nicht,
dass entweder entschieden (Steu) wird, ob (Geg 2) das Teil (Fen) öffnend (off) oder schließend (schli) bewegt werden soll oder (Gegl) nicht bewegt werden soll, (Fig. 1) und/oder dass entschieden (Steu) wird, ob (Geg 2) das Teil (Stz) entgegen der letzten Bewegungsrichtung (vor; rue) , insbesondere vorwärts oder rückwärts, bewegt (rue; vor) werden soll oder nicht bewegt werden soll. (Fig. 3)
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei insofern entschieden (Steu) wird, ob (Geg 2, Geg3) das Teil (Fen; Stz) bewegt (schli, off; vor, rue) werden soll oder (Gegl) nicht,
dass auch über ein, zumindest für eine vorgegebene Zeitspanne finales Abschalten des Motors (Mot) entschieden wird.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
-mit einer Entscheidungseinrichtung (Steu) , die dazu ausgebildet ist, dass abhängig vom mit einer Klemmkrafterkennung während eines Bremsens (Brs) des Teils (Fen; Stz) gemessenen (Steu, UM; ; IM; ω) Wert erst nach einem Stopp des gebremsten Teils (Fen; Stz) endgültig entschieden wird, ob das Teil (Fen; Stz) nach dem Bremsen (Brs) entgegen der letzten Bewegungsrichtung (vor; rue; off; schli) bewegt (rue; vor; schli; off) bewegt wird oder nicht,
wobei gegebenenfalls bis dahin getroffene vorläufige Ent¬ scheidungen hierzu aufgehoben werden.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
-mit einer Entscheidungseinrichtung (Steu) ,
die dazu ausgebildet ist, dass abhängig vom mit einer Klemmkrafterkennung (Mess) während eines Bremsens (Brs) des Teils (Fen; Stz) gemessenen (Steu, UM; IM; ω) Wert
zumindest bis zu einem Stopp des gebremsten Teils (Fen; Stz) mehrfach eine vorläufige Tendenz als vorläufige Entscheidung bestimmt wird, ob das Teil (Fen; Stz) öffnend (off) bewegt wird oder nicht,
wobei beim Stop oder bis zu einer vorgegebenen Zeit nach einem Stopp des gebremsten Teils (Fen; Stz) die zuletzt bestimmte vorläufige Tendenz als endgültige Entscheidung festgelegt und umgesetzt wird (off) .
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die Vorrichtung dazu ausgebildet ist, dass
auch während eines Bremsens (Brs) des Teils (Fen; Stz) und insbesondere bis zum Motorstillstand des Motors (Mot) eine Klemmkrafterkennung (Mess) durchgeführt wird, die verwendet wird für eine Anpassung der Geschwindigkeit und/oder Verzögerung beim Bremsen des Teils (Fen) , insbesondere wenn die Entscheidungseinrichtung (Steu) feststellt, dass eine ferne
(Spa) nur potentielle oder keine Einklemmung mehr durch ein Klemmobjekt (Gegl) anzunehmen ist.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung dazu ausgebildet ist, dass
auch während eines Bremsens (Brs) des Teils (Fen; Stz) und insbesondere bis zum Motorstillstand des Motors (Mot) eine Klemmkrafterkennung (Mess) durchgeführt wird, die verwendet wird für
ein Beenden des Bremsens (Brs) , wenn die Entscheidungs¬ einrichtung (Steu) feststellt, dass keine Einklemmung durch ein Klemmobjekt (Geg2) mehr anzunehmen ist.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei eine Entscheidungseinrichtung (Steu) dazu ausgebildet ist,
dass abhängig von der mit einer Klemmkrafterkennung (Mess) gemessenen Kraft (F) auf das Teil (Fen; Stz) erst nach einem teilweisen oder vollständigen Bremsen (Brs) des Teils (Fen; Stz) entschieden wird, ob die Bewegung des Teils (Fen; Stz) hinsichtlich einer Umkehr seiner Bewegungsrichtung (schl -> off) reversiert wird.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei der gemessene, eine Kraft (F) auf das Teil (Fen; Stz) repräsentierende Wert (UM; IM ω) einer Klemmkrafterkennung (Mess) eine gemessene Kraft (F) und/oder ein Kraft-Verlauf und/oder eine Spannung (UM> und/oder ein Strom (IM) und/oder eine Winkelgeschwindigkeit und/oder ein Winkelgeschwindigkeits-Verlauf (ω) eines das Teil (Fen; Stz) antreibenden Motors (Mot) ist. 12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die Vorrichtung dazu ausgebildet ist,
dass wenn mit der Entscheidungseinrichtung (Steu) entschieden wird, dass das Teil (Fen; Stz) , insbesondere öffnend (off) , bewegt wird, das Teil (Fen; Stz) sofort (off) bewegt wird, und/oder das Teil (Fen; Stz) (off) bewegt wird,
bevor eine weitere Eingabe betreffend eine Anforderung eines
Bewegens (Off) des Teils (Fen; Stz) wie insbesondere ein
Signal eines Fensterhebers verarbeitet wird.
13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei das Teil (Fen; Stz) ein Sitz (Stz) eines Fahrzeugs (Kfs) ist .
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-12,
wobei das Teil (Fen; Stz) ein Schließteil (Fen) wie ins¬ besondere Fensterheber oder Schiebedach oder Heckdeckel oder Schiebetür eines Kraftfahrzeugs (Kfz), ist.
15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei eine Erkennung einer Einklemmung und/oder Kraftbegrenzung beim Öffnen und/oder beim Schließen des Teils (Fen; Stz) vorgesehen ist.
16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei wenn der elektrische Motor (Mot) steht,
er im Falle einer zurückgehenden gemessenen Kraft (F) wieder beschleunigt wird, insbesondere nach Ablauf einer vorge¬ gebenen Zeit.
17. Verfahren zur Klemmkraftbegrenzung und/oder Erkennung einer Einklemmung (Gegl; Geg2) eines durch einen elektrischen Motor (Mot) bewegbaren Teils (Fen) , insbesondere eines Fensters (Fen) oder Schiebedachs eines Kraftfahrzeugs (Kfz) oder Sitzes (Stz) ,
wobei mit einer Entscheidungseinrichtung (Steu) abhängig von einem gemessenen, eine Kraft (F) auf das Teil (Fen; Stz) repräsentierenden Wert (UM; IM ω) einer Klemmkrafterkennung (Mess) eine Entscheidung (Steu) dahingehend getroffen wird, ob das Teil (Fen; Stz) gebremst (Brs) wird oder nicht gebremst wird,
wobei auch während eines Bremsens (Brs) des Teils (Fen; Stz) und insbesondere bis zum Motorstillstand des Motors (Mot) eine Klemmkrafterkennung (Mess, UM; IM ω) durchgeführt wird, wobei mit einer Entscheidungseinrichtung (Steu) abhängig vom mit einer Klemmkrafterkennung gemessenen Wert (UM; IM ω; F) erst nach einem Bremsen (Brs) des Teils (Fen; Stz) ent- schieden wird, ob das Teil (Fen; Stz) bewegt wird, und wobei abhängig davon, wie mit der Entscheidungseinrichtung (Steu) entschieden wird, das Teil (Fen; Stz) bewegt (off, schli; vor; rue) wird oder nicht bewegt wird.
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