DE102008021383B3 - Verfahren und Vorrichtung zum rechnergestützten Erkennen des Einklemmens eines Objekts - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum rechnergestützten Erkennen des Einklemmens eines Objekts Download PDF

Info

Publication number
DE102008021383B3
DE102008021383B3 DE102008021383A DE102008021383A DE102008021383B3 DE 102008021383 B3 DE102008021383 B3 DE 102008021383B3 DE 102008021383 A DE102008021383 A DE 102008021383A DE 102008021383 A DE102008021383 A DE 102008021383A DE 102008021383 B3 DE102008021383 B3 DE 102008021383B3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
force
correction
correction term
derivative
adjusting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE102008021383A
Other languages
English (en)
Inventor
Andreas Egger
Stefan Holzmann
Roman Dr. Morawek
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Continental Automotive Technologies GmbH
Original Assignee
Continental Automotive GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Continental Automotive GmbH filed Critical Continental Automotive GmbH
Priority to DE102008021383A priority Critical patent/DE102008021383B3/de
Priority to PCT/EP2009/053424 priority patent/WO2009132900A1/de
Priority to CN200980124881.5A priority patent/CN102077434B/zh
Priority to US12/989,535 priority patent/US8463505B2/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102008021383B3 publication Critical patent/DE102008021383B3/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00Emergency 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
    • H02H7/08Emergency 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
    • H02H7/085Emergency 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
    • H02H7/0851Emergency 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
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/44Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to the rate of change of electrical quantities

Landscapes

  • Power-Operated Mechanisms For Wings (AREA)
  • Details Of Spanners, Wrenches, And Screw Drivers And Accessories (AREA)

Abstract

Beim rechnergestützten Erkennen des Einklemmens eines Objekts, beim Verstellen eines Bauteils eines Kraftfahrzeugs mit Hilfe eines Verstellantriebs (6), werden auf die Verstellkraft (F) bezogene Messwerte mit einem vorgegebenen Schwellenwert (FR) verglichen, bei dessen Erreichen ein Verlangsamen, Stoppen bzw. Reversieren der Verstellbewegung veranlekts charakteristischer Federraten-Korrekturterm zur Korrektur der Relation zwischen den auf die Verstellkraft (F) bezogenen Messwerten und dem Schwellenwert (FR) ermittelt und beim Vergleich berücksichtigt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum rechnergestützten Erkennen des Einklemmens eines Objekts beim Verstellen eines Bauteils eines Kraftfahrzeugs mit Hilfe eines Verstellantriebs, wobei auf die Verstellkraft bezogene Messwerte mit einem vorgegebenen Schwellenwert verglichen werden, bei dessen Erreichen ein Verlangsamen, Stoppen bzw. Reversieren der Verstellbewegung veranlasst wird.
  • Bei der Fremdkraft-betätigten Verstellung von Bauteilen in Kraftfahrzeugen, wie insbesondere bei elektrisch betriebenen Fensterhebern oder Schiebedächern, ist zur Begrenzung der vom Verstellantrieb erzeugten Überschusskraft ein Einklemmschutzsystem vorgeschrieben. Dieses Einklemmschutzsystem erkennt im Idealfall unmittelbar einen Einklemmfall, indem es während eines Verstellvorgangs in vorgegebenen Positionen aktuell ermittelte Verstellkraftwerte mit einem vorgegebenen Schwellenwert vergleicht. Steigt die vom Motor aufgebrachte Verstellkraft über diesen Schwellenwert an, so deutet dies auf ein Hindernis im Verstellweg des Bauteils hin, und es wird auf ein „Einklemmen” entschieden; die Bewegung des Bauteils wird dann gestoppt, vorzugsweise wird der Motor auch reversiert.
  • Das Einklemmschutzsystem wirkt während des Verstellvorgangs zumindest innerhalb eines Teilbereichs des Verstellwegs, z. B. wenn sich ein Schiebefenster auf eine vorgegebene Distanz der Schließposition nähert, wobei zumindest in diesem Teilbereich des Verstellwegs in vorgegebenen, kurz aufeinanderfolgenden Positionen aktuelle Kraftwerte oder damit korrelierte Größen, wie Werte der Fensterscheiben-Geschwindigkeit, der Motor-Drehzahl, des Motor-Stroms etc., ermittelt werden, und entsprechende Werte als „Kraftwerte” mit dem Schwellenwert verglichen werden.
  • Aus der DE 199 08 658 A1 ist eine Schließvorrichtung mit Sicherheitsfunktion, insbesondere für ein Kraftfahrzeugfenster, bekannt, bei welcher zur Unterscheidung zwischen externen Be schleunigungskräften und Kräften, die beim Einklemmen eines Körperteils auftreten, vorgesehen ist, den Schwellenwert für die Kraft in Abhängigkeit von einer zu einem früheren Zeitpunkt gemessenen Kraft zu variieren. Dadurch soll ein Fehlauslösen der Einklemmschutzvorrichtung vermieden werden, wenn beispielsweise beim Passieren eines Schlaglochs eine abrupte Abnahme sowie Zunahme der Schließkraft auftritt, die nicht mit einem tatsächlichen Einklemmvorgang in Zusammenhang steht.
  • Wird der Schwellenwert überschritten, so wird bei den bekannten Systemen durch zeitliche Verzögerungen in der elektrischen Schaltung, wie etwa durch eine Schaltverzögerung von Ansteuer-Relais, sowie allgemein durch die mechanische Trägheit des Verstellsystems und auch das darin enthaltene mechanische Spiel die Verstellbewegung nicht unmittelbar gestoppt oder reversiert, sondern für eine kurze Zeit weitergeführt, d. h. es wird der Einklemmvorgang fortgesetzt, bevor die Verstellbewegung gestoppt und ggfs. eine Bewegungsumkehr eingeleitet wird. Diese Klemm-Fortführung führt je nach der Steife des eingeklemmten Objekts (z. B. eines Armes einer Person) zur Erhöhung der Einklemmkraft. Diese Erhöhung der Einklemmkraft hängt naturgemäß davon ab, wie schnell der Bauteil, z. B. die Fensterscheibe oder das Schiebedach, vor dem Klemmvorgang bewegt wurde, und wie lange die Klemm-Fortführung dauert. Diese Erhöhung der Einklemmkraft, auch überschwingende Einklemmkraft genannt, hängt aber auch von der Steife des eingeklemmten Objekts ab, wie bereits vorstehend angedeutet wurde. Eine solche Variation der Klemmkraft ist unerwünscht. Im Idealfall sollten für ein optimal abgestimmtes System konstante Klemmkräfte unterstellt werden können, um einerseits den gegebenen Sicherheitsvorschriften zu entsprechen und andererseits einen möglichst großen Sicherheitsabstand zu einem potentiellen falschen Stoppen und Reversieren der Bewegung des Kraftfahrzeug-Bauteils sicherzustellen. Jede Schwankung der Klemmkraft, wie erwähnt unter anderem auch abhängig von der Steife des Objekts, reduziert jedoch diesen Sicherheitsabstand.
  • Die Reduktion des Sicherheitsabstandes wurde in der Vergangenheit zumeist akzeptiert, und es wurden keine Maßnahmen zur Kompensation des beschriebenen Phänomens angewandt. Es wurde jedoch bereits vorgeschlagen, zur Kompensation den Schwellenwert um einen Betrag zu verstellen, der linear von der Versorgungsspannung abhängt. Diese Änderung des Schwellenwerts beruht auf der Erkenntnis, dass die Änderung der Verstellgeschwindigkeit des jeweiligen Kraftfahrzeug-Bauteils in erster Linie durch unterschiedliche Bordnetzspannungen im Kraftfahrzeug verursacht werden. Jedoch ist auch bei diesem Vorgehen nur eine ungenügende Kompensation der Klemmkraft-Schwankungen möglich, da die Variation der Verstellgeschwindigkeit nur zum Teil durch Schwankungen der Bordnetzspannung, also der Versorgungsspannung, verursacht wird. In der Folge wurden daher, da andere Einflussgrößen unterschiedliche Verstellgeschwindigkeiten bewirken, wie beispielsweise Schwankungen in der Schwergängigkeit des mechanischen Systems, die insbesondere auch durch Temperaturschwankungen bedingt sind, auch vorgeschlagen, derartige Geschwindigkeitsänderungen zu berücksichtigen. Grundsätzlich sind solche Schwankungen in der Einklemmkraft aufgrund von Geschwindigkeitsänderungen auf Basis davon zu kompensieren, dass die Ursache, nämlich Geschwindigkeit oder Spannung, der Größe nach praktisch unmittelbar bekannt ist. Dies ist jedoch bei Einklemmkraft-Schwankungen aufgrund von unterschiedlich steifen Objekten (auch als unterschiedliche Federraten bezeichnet) nicht der Fall.
  • Oft werden Klemmkraftmessungen für Einklemmschutzsysteme nur mit Objekten gleicher Steife, also gleicher Federrate, gemessen, insbesondere mit 10 N/mm. Der Grund dafür ist, dass dieser Feder-Wert in der Europäischen Richtlinie 2000/EC explizit gefordert wird. Erfolgt die Messung nur mit gleich steifen Objekten, ergibt sich die Problemstellung unterschiedlicher Klemmkräfte nicht. In der Praxis können die eingeklemmten Objekte jedoch verschieden steif sein. Deshalb, und auch im Hinblick auf die immer häufiger geforderte Einhaltung der US-Richtlinie FMVSS 188, Abschnitt S5, wird jedoch zunehmend die Anforderung gestellt, auch Federraten von 20 N/mm und 65 N/mm abzudecken.
  • In diesem Fall wurden in der Vergangenheit die Systeme für das härteste Objekt ausgelegt (also z. B. für 65 N/mm) und niedrigere Klemmkräfte für geringere Federraten akzeptiert. Daraus ergibt sich jedoch eine nachteilige geringere Stabilität des Systems gegenüber Fehlauslösung des Einklemmschutzes, auch Fehlreversieren genannt.
  • In der WO 2006/010349 A1 wird vorgeschlagen, vorangehende Messwerte einer auf die auftretende Verstellkraft bezogenen Größe zu berücksichtigen. Dabei werden zur Identifizierung der Art und Form des Klemmkörpers Differenzen von jeweils zwei auf die Stellkraft bezogenen Messwerten gebildet, welche mit unterschiedlichen Faktoren gewichtet und anschließend zu einem Summenwert aufaddiert werden. Dieser Summenwert stellt eine die Klemmkraft kennzeichnende Größe dar, welche mit einem vorgegebenen Schwellenwert verglichen wird.
  • Aus der DE 199 41 475 A1 ist ein zweistufiges Verfahren zur Anpassung des Einklemmschutzes an verschiedene Federraten bekannt, wobei zunächst die Differenz vom jeweils aktuellen und vom unmittelbar vorhergehenden Drehzahlwert des Verstellantriebs als Maß für die Klemmkraft berechnet wird; die Summe dieser Differenzen wird sodann mit einem Schwellenwert verglichen. Bei Überschreiten dieses Schwellenwertes wird der zeitliche Verlauf der Differenzen-Summe verfolgt und mit einem anderen, empirisch festgelegten zeitabhängigen Schwellenwert verglichen. Erst das Überschreiten dieses zeitabhängigen Schwellenwertes wird als Einklemmfall bewertet. Auch hier wird demnach eine Differenzen-Summe mit einem Schwellenwert verglichen.
  • In der EP 716 492 A1 ist schließlich beschrieben, fortlaufend eine Reihe von n + 1 zuletzt erfassten auf die Stellkraft bezogenen Messwerten in einem ersten Speicher abzuspeichern, in einem zweiten Speicher eine Reihe von n Differenzen zwischen den jeweils im ersten Speicher abgespeicherten Messwerten und dem zuletzt abgespeicherten Messwert abzuspeichern und jeden Differenzwert dieser Reihe mit einem zugehörigen Schwellenwert einer zugeordneten, in einem ROM fest abgespeicherten Reihe zu vergleichen. Hier werden somit Differenzen der Messwerte mit Schwellenwerten verglichen.
  • Demgemäß ist im Stand der Technik hinsichtlich eines von der Steife des eingeklemmten Körpers abhängigen Schwellenwerts für die Verstellkraft lediglich bekannt, den vorangehenden Verlauf der auf die Feststellkraft bezogenen Messgröße zu berücksichtigen, indem paarweise Differenzen von den in bestimmten Abständen erfassten Messwerten gebildet werden; die Steife des Einklemm-Objekts geht jedoch nicht direkt in die Relation zwischen den auf die Verstellkraft bezogenen Messwerten und dem Schwellenwert ein, wodurch nur eine grobe Anpassung des Schwellenwerts an die Steifigkeit des Objekts möglich ist.
  • Es ist nun Aufgabe der Erfindung, hier Abhilfe zu schaffen und einen verbesserten Einklemmschutz insofern vorzusehen, als auch verschieden steife Objekte, d. h. unterschiedliche Federraten, im Einklemmfall selbsttätig berücksichtigt werden sollen, so dass einerseits der gewünschte Sicherheitsabstand sichergestellt und andererseits ein Fehlreversieren oder Fehlstoppen möglichst vermieden werden kann.
  • Zur Lösung der gestellten Aufgabe sieht die Erfindung ein Verfahren sowie eine Vorrichtung wie in den unabhängigen Ansprüchen definiert vor. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Bei der vorliegenden Technik wird ein für die Steife des Objekts charakteristischer Federraten-Korrekturterm zur Korrektur der Relation zwischen Verstellkraft und Schwellenwert ermittelt und beim Vergleich berücksichtigt. Dieser Korrekturterm wird insbesondere als auf die Steigung der Verstellkraft-Kurve bezogener Korrekturterm ermittelt. Dem liegt zugrunde, dass im Fall des Einklemmens von vergleichsweise weichen Objekten ein relativ flacher Verlauf, d. h. flacher Anstieg der Klemmkraft-Kurve vorliegt, jedoch bei relativ steifen Objekten ein relativ steiler Anstieg der Einklemmkraft gegeben ist, so dass hier das Überschwingen nach Erreichen des Schwellenwerts relativ rasch zu einem hohen Kraftwert führt, bis ein Stoppen bzw. Reversieren greift und die Klemmkraft wieder sinkt. Um einen derart hohen Scheitelwert nach Feststellen des Einklemmfalls zu vermeiden, d. h. das „Überschwingen” auf einen geringeren Wert zu reduzieren, wäre daher der Schwellenwert entsprechend niedriger festzulegen; anstatt dessen kann auch die mit dem vorgegebenen Schwellenwert zu vergleichende Klemmkraft oder Verstellkraft für den Vergleich erhöht werden, so dass auch in diesem Fall der Schwellenwert bereits früher erreicht wird. In beiden Fällen kann somit die Verstellbewegung früher gestoppt und gegebenenfalls ein Reversieren eingeleitet werden, verglichen mit der Situation gemäß Stand der Technik, d. h. ohne eine solche Federraten-”Kompensation”.
  • Eine vielfach günstige Vorgangsweise wird demgemäß erhalten, wenn bei der Ermittlung des Korrekturterms die erste Ableitung der Messwerte-Kurve berechnet und der Korrekturterm zur Ermittlung eines kompensierten Schwellenwerts vom vorgegebenen Schwellenwert subtrahiert wird. Der so erhaltene differenzielle Korrekturterm kann vom vorgegebenen Schwellenwert abgezogen werden, so dass der Schwellenwert bei einem entsprechend steilen Anstieg der Klemmkraft oder Verstellkraft-Kurve früher erreicht wird als bei einem flacheren Anstieg, wobei die Steife des Objekts oder Federrate in diesem Anstieg (der Steigung) ihren Niederschlag findet.
  • Der vorgenannte differenzielle Korrekturterm kann jedoch auch, anstatt die Auslöseschwelle zu verändern, direkt in die Kraftgleichung einbezogen werden, d. h. der durch die Ableitung erhaltene Korrekturterm wird zur Ermittlung von auf die Verstellkraft bezogenen „kompensierten” (korrigierten) Werten zu den zunächst erhaltenen, auf die Verstellkraft bezogenen Messwerten hinzuaddiert.
  • Die Kompensation kann dabei im jeweiligen Fall – bei Berechnung eines „kompensierten” Schwellenwerts ebenso wie bei einem „kompensierten” Kraftwert – durch direkte Addition bzw. Subtraktion des Korrekturterms bewirkt werden oder aber auch dadurch, dass der Ableitungs-Term bei einem Korrektur-Multiplikator in negativer oder positiver Weise berücksichtigt wird. Dabei kommt auch ein jeweiliger vorgegebener Proportionalitätsfaktor bei der Berechnung des Korrekturterms zur Anwendung.
  • Ein differenzieller Term in der Schwellenwertberechnung oder aber Kraftgleichung kann in manchen Fällen dazu führen, dass der negative Einfluss potentieller Gleichlaufstörungen des mechanischen Systems verstärkt wird. In diesem Fall ist auch die Möglichkeit gegeben, den Korrekturterm durch Integration der Verstellkraft bzw. von damit korrelierten Werten in einem Integrationsintervall von Beginn des Einklemmens an zu ermit teln. Dieser alternativen Ausführungsform liegt die Erkenntnis zugrunde, dass ein Klemmvorgang bis zu einer festgelegten Klemmkraft, z. B. 100 N, umso länger dauert, je weicher das geklemmte Objekt ist, und desto größer auch das Integral wird. Demzufolge ergibt sich auch hier, dass bei einem schnellen Anstieg ein niedrigerer – kompensierter bzw. korrigierter – Schwellenwert und bei einem relativ weichen Objekt ein relativ hoher – korrigierter – Schwellenwert erhalten wird. Auch hier wird im Übrigen selbstverständlich der jeweilige integrierte Wert mit einem vorgegebenen Proportionalitätsfaktor zu multiplizieren sein.
  • Von Vorteil ist es überdies, die vorgenannte Integrationsmethode mit der Methode, bei der die erste Ableitung der Verstellkraft in der Zeit für die Ermittlung eines angepassten Schwellenwerts herangezogen wird, zu kombinieren, wobei dann die Beeinträchtigung durch tendenzielle Gleichlaufstörungen des mechanischen Systems in Grenzen gehalten werden kann. In diesem Fall sind jeweils (nämlich für den Ableitungs-Term und für den Integrations-Term) vergleichsweise kleinere Proportionalitätsfaktoren vorzugeben, um das gewünschte Korrektur-Ergebnis insgesamt zu erzielen.
  • Es sei festgehalten, dass anstatt der berechneten Verstell- oder Schließkraft auch selbstverständlich damit korrelierte Größen, wie etwa die Motordrehzahl, der Motorstrom oder dazu proportionale Werte, herangezogen werden können. Die vorliegende Vorrichtung, die mit Rechenmitteln zum Berechnen der Verstellkraft des Verstellantriebs, mit Mitteln zur Vorgabe des Schwellenwerts und mit Vergleichsmitteln zum Vergleichen der berechneten Kraft mit dem Schwellenwert versehen ist, zeichnet sich entsprechender Weise durch Korrekturmittel zum Berechnen eines für die Steife des Objekts charakteristischen Federraten-Korrekturterms und zum Korrigieren der Relation zwischen der Verstellkraft und dem Schwellenwert aus. Dabei sind, für eine einfache Korrekturterm-Berechnung, die Korrekturmittel eingerichtet, den Korrekturterm auf Basis der Steigung einer dem Verlauf der berechneten Verstellkraft angebenden Kurve zu ermitteln. Hierbei ist es weiters von besonderem Vorteil, wenn die Korrekturmittel ein Differenziermodul zur Berechnung der ersten zeitlichen Ableitung der Verstellkraft-Kurve sowie Verknüpfungsmittel zum Multiplizieren der Ableitung bzw. eines diese Ableitung enthaltenden Terms mit einem vorgegebenen Proportionalitätsfaktor, für die Ermittlung des Korrekturterms, aufweisen. Die Korrekturmittel können hier einfach mit den Verknüpfungsmitteln verbundene Subtrahiermittel zum Subtrahieren des so erhaltenen Korrekturterms vom vorgegebenen Schwellenwert aufweisen. Auf diese Weise wird ein korrigierter, „kompensierter” Schwellenwert ermittelt, der entsprechend niedriger ist, je stärker die Verstellkraft-Kurve ansteigt.
  • Andererseits kann auch die berechnete Kraft selbst in Entsprechung zur Steigung der Kurve „korrigiert” werden, wobei dann die Korrekturmittel mit den Verknüpfungsmitteln verbundene Addiermittel zum Addieren des durch die Ableitung erhaltenen Korrekturterms zur berechneten Kraft aufweisen.
  • Wie vorstehend erwähnt, ist u. U. eine Beeinträchtigung des Korrekturergebnisses auf der Basis von differenziellen Korrekturtermen zufolge etwaiger Gleichlaufstörungen des mechanischen Systems gegeben, und um dem auszuweichen, ist es auch günstig, wenn die Korrekturmittel ein Integriermodul zur Berechnung eines integrierten Werts der berechneten Kraft in einem vorgegebenen Integrationsintervall sowie Verknüpfungsmittel zum Multiplizieren des integrierten Werts bzw. eines diesen integrierten Wert enthaltenden Terms mit einem Proportionalitätsfaktor, für die Ermittlung des Korrekturterms, aufweisen. Mit den Verknüpfungsmitteln können einfach Addiermittel zum Addieren des Korrekturterms zum vorgegebenen Schwellenwert verbunden sein.
  • Es sei festgehalten, dass alternativ zur Integration auch ein Tiefpassfilter eingesetzt werden kann, was eine kostengünstigere Umsetzung erlaubt.
  • Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform wird erhalten, wenn die Korrekturmittel zusätzlich ein Differenziermodul zur Berechnung der ersten zeitlichen Ableitung der Verstellkraft-Kurve sowie Verknüpfungsmittel zum Multiplizieren der Ableitung bzw. eines die Ableitung enthaltenden Terms mit einem vorgegebenen Proportionalitätsfaktor, für die Ermittlung des Korrekturterms aufweisen, wobei mit den Verknüpfungsmitteln Subtrahiermittel zum Subtrahieren des durch die Ableitung erhaltenen Korrekturterms vom vorgegebenen Schwellenwert verbunden sind.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen, auf die sie jedoch nicht beschränkt sein soll, und unter Bezugnahme auf die Zeichnung noch weiter erläutert. Es zeigen:
  • 1 in einem schematischen Diagramm den Kraftverlauf einer Einklemmsituation bei unterschiedlich steifen Objekten;
  • 2 ein Blockschaltbild der Vorrichtung zum Erkennen des Einklemmens eines Objekts in Verbindung mit einem Verstellantrieb;
  • 3 ein Blockschaltbild eines Teils dieser Vorrichtung gemäß 2;
  • die 4 und 5 Diagramme mit schematisch dargestellten Kraftverläufen, wobei in 4 zwei mit Hilfe von Differenzial-Korrekturwerten korrigierte Schwellenwert-Verläufe, für zwei verschiedene Federraten, und in 5 mit Hilfe eines Integrations-Korrekturwerts korrigierte Schwellenwerte, hier für zwei verschiedene Federraten, dargestellt sind;
  • 6 ein Blockschaltbild eines anderen Teils der Vorrichtung gemäß 2, für das Vorsehen eines differenziellen Korrekturterms bei der Verstellkraft-Berechnung;
  • 7 ein Diagramm zur Veranschaulichung des Verlaufs einer Verstellkraft beim Einklemmen ohne bzw. mit einer Kraftwert-Korrektur mit Hilfe eines differenziellen Korrekturwerts; und
  • 8 ein schematisches Diagramm zur Veranschaulichung der Beschränkung der Kompensation bzw. Korrektur auf den Bereich zwischen den vorgegebenen weichsten und den härtesten einzuklemmenden Objekten.
  • In 1 ist für drei verschieden steife Objekte der Kraftverlauf bei einer Einklemmsituation veranschaulicht, wobei die jeweilige Kraft F (in N) über der Zeit t (in ms) aufgetragen ist; im Einzelnen stellt dabei die Kurve 1 den Kraftverlauf im Fall einer Federrate von 65 N/mm dar, die Kurve 2 – die gegenüber der Kurve 1 flacher, mit einem etwas weniger steilen Anstieg, verläuft – den Kraftverlauf bei einer Feder rate von 20 N/mm und die Kurve 3 – die den am wenigsten steilen Anstieg hat – den Kraftverlauf bei einer Federrate von 10 N/mm. Weiters ist ein vorgegebener, konstanter Schwellenwert FR dargestellt, wobei dann, wenn die jeweilige Verstellkraft 1, 2 oder 3 diesen Schwellen- oder Referenzwert FR erreicht bzw. überschreitet, ein Stopp- und Reversiervorgang für den die Kraft bewirkenden Motorantrieb, beispielsweise für einen Fensterheber oder ein Schiebedach eines Kraftfahrzeugs, eingeleitet wird. Die dabei gegebene Schaltverzögerung, beispielsweise zufolge Ansteuer-Relais, aber auch der mechanischen Trägheit des Systems und des mechanischen Spiels, führt jedoch dazu, dass der Motorantrieb und damit das Fenster oder Schiebedach etc. noch eine kurze Zeit weiterläuft, bevor bei einem Scheitelwert, z. B. 4 für die Kurve 1 in 1, der Reversiervorgang tatsächlich beginnt und die Verstellkraft wieder sinkt, wie aus 1 ersichtlich ist.
  • Die drei für verschiedene Federraten charakteristischen Verstellkraft-Kurven 1, 2 und 3 in 1 zeigen dabei, dass diese Klemmfortführung, das „Überschwingen” der Klemmkraft, von der Steifheit des eingeklemmten Objekts, also von der Federrate, abhängt, wobei ersichtlich ist, dass der Scheitel wert 4, bei dem das Überschwingen der Einklemmkraft beendet wird, umso höher liegt, je steiler die Steigung der Klemmkraft-Kurve 1, 2 oder 3 ist. Ersichtlich ist aus 1 auch, dass dann, wenn das gesamte System hinsichtlich Schwellenwertvorgabe auf das steifste (härteste) Objekt ausgelegt wird, also beispielsweise im gezeigten Fall auf 65 N/mm, und demgemäß der Schwellenwert um ca. 20 N tiefer angesetzt wird, es zu unnötigen Reversierungen etwa bei Objekten mit einer Federrate von 10 N/mm kommen könnte.
  • Bei der vorliegenden Technik wird nun darauf aufgesetzt, aufgrund des unterschiedlichen Verlaufs des Kraftanstiegs die Federrate des eingeklemmten Objekts zu „erkennen” und mit dieser Information den Schwellenwert FR und/oder die gemessene Verstellkraft F zu adaptieren, also die Relation zwischen dem Schwellenwert und der gemessenen Kraft entsprechend zu korrigieren oder zu „kompensieren”. In der Folge wird bei einem steifen Objekt zeitlich früher die Klemmerkennung ausgelöst, wozu entweder der Schwellenwert mit Hilfe eines Korrekturterms herabgesetzt oder aber die gemessene Kraft mit Hilfe eines Korrekturwerts für die Vergleichszwecke erhöht wird, wobei sich durch die zwar stärkere, aber früher beginnende folgende Krafterhöhung im Auslauf dann wieder ein vergleichbarer Scheitelwert wie bei weicheren Objekten ergibt.
  • Um nun eine entsprechende Anpassung des Erkennungs- und Auslösezeitpunkts ta zu erreichen, kann beispielsweise die erste zeitliche Ableitung des ansteigenden Verlaufs der Kraftkurve gebildet und zur Herleitung eines Korrekturterms herangezogen werden, der mit dem vorgegebenen Schwellenwert linear verknüpft wird. Diese Verknüpfung kann etwa wie folgt erfolgen:
    Figure 00130001
    oder
    Figure 00140001
    je nachdem, ob die Kompensation als Faktor oder als bloß addierter Term wirken soll.
  • Anstatt der berechneten Schließkraft F(t) können in der Ableitung selbstverständlich auch damit korrelierte Größen, wie die Motordrehzahl oder der Motorstrom, herangezogen werden.
  • In den vorstehenden Beziehungen (1) bzw. (1') ist
  • FR,korr(t)
    die korrigierte Auslöseschwellenkraft, d. h. der korrigierte Schwellenwert, zum Zeitpunkt t
    FR(t)
    die unkompensierte Auslöseschwellenkraft, wie sie im Stand der Technik vorgegeben wird, zum Zeitpunkt t (wie erwähnt kann die Auslöseschwelle abhängig von Spannungsschwankungen bzw. Geschwindigkeitsschwankungen adaptiert werden, so dass eine Abhängigkeit von der Zeit vorliegen kann)
    F(t)
    die berechnete Schließkraft zum Zeitpunkt t,
    k1
    ein Proportionalitätsfaktor (Gewichtungsparameter), der systemabhängig ist, im Vorhinein empirisch oder durch Messen bestimmt werden kann und den Kompensationseinfluss bestimmt, und
    k1'
    ein entsprechender Proportionalitätsfaktor für den Fall, dass der Korrekturterm als „addierter” (genau genommen subtrahierter) Term wirken soll.
  • Der in den Gleichungen (1) bzw. (1') enthaltene differenzielle Korrekturterm kann zu einer Verstärkung der nachteiligen Wirkung von möglichen Gleichlaufstörungen des jeweiligen mechanischen Systems führen. Demgemäß wird ein alternativer bzw. eventuell auch ergänzender Ansatz zur Erkennung der Federrate insofern vorgeschlagen, dass die jeweilige Form des Kraftanstiegs dadurch berücksichtigt wird, dass ein Integral des Kraftanstiegs berechnet wird. Je weicher nämlich das geklemmte Objekt ist, desto länger dauert der Klemmvorgang, wie aus 1 ersichtlich ist, und desto größer wird daher der Integralwert. Das Ergebnis der Integration wird wieder dafür herangezogen, die Klemmkraft- oder Auslöseschwelle, also den vorgegebenen Schwellenwert FR zu adaptieren, nun jedoch durch tatsächlich additives Berücksichtigen des Korrekturterms, um so den Schwellenwert umso mehr zu erhöhen, je weicher das geklemmte Objekt ist. Diese Schwellenwert-Adaptierung kann beispielsweise mit den nachfolgenden Beziehungen angeschrieben werden:
    Figure 00150001
    oder
    Figure 00150002
  • Darin haben die Bezeichnungen FR,korr und FR die bereits vorstehend angegebene Bedeutung; mit k2 bzw. k2' sind wieder systemabhängige Proportionalitätsfaktoren (Gewichtsparameter) bezeichnet; tklemm bezeichnet das jeweilige Integrationsintervall (vgl. auch 5); und Fext bezeichnet die Abweichung der errechneten Schließkraft F von der erwarteten Schließkraft zum Zeitpunkt t. Diese Abweichung, die auch im Diagramm von 1 zum Ausdruck kommt, kann jedoch auch, wie sich nachstehend anhand des Blockschaltbildes gemäß 2 ergibt, auch nachfolgend ermittelt werden, so dass anstatt Fext in den Beziehungen (2) bzw. (2') einfach die errechnete Schließkraft F eingesetzt werden kann.
  • Das Integrationsintervall wird vorteilhafterweise derart gewählt, dass es der Zeit des Klemmens mit der niedrigsten Federrate entspricht.
  • Wieder bezeichnen die Beziehungen (2) und (2') die zwei Möglichkeiten, die sich dadurch ergeben, dass der Korrekturterm als Faktor oder aber als addierter Term berücksichtigt wird.
  • Die beiden vorstehend angeführten Korrekturterm-Ermittlungen können auch miteinander kombiniert werden, wie sich aus den nachfolgenden Beziehungen (3) bzw. (3') ergibt:
    Figure 00160001
    bzw.
    Figure 00160002
  • Zu erwähnen ist hier, dass im Fall der Beziehungen (3) bzw. (3'), also im Fall der kombinierten Korrektur, die jeweiligen Korrekturterme k1, k2 bzw. k1', k2' kleiner zu wählen sein werden als im Fall dass nur die eine oder andere Korrekturtermbestimmung, gemäß den Beziehungen (1) bzw. (1') oder aber gemäß (2) bzw. (2'), erfolgt.
  • Anstatt der vorstehend erläuterten Schwellenwert-Adaptierung kann auch die Anpassung direkt bei der Einklemmkraft erfolgen, d. h. die berechnete Klemmkraft für den Vergleich mit dem Schwellenwert entsprechend korrigiert („kompensiert”) werden.
  • Bezeichnet
  • Fkorr(t)
    die kompensiert berechnete Schließkraft zum Zeitpunkt t,
    F(t)
    die unkompensiert berechnete Schließkraft nach Stand der Technik zum Zeitpunkt t, und
    k3
    einen Gewichtsparameter (Proportionalitätsfaktor), der den Kompensationseinfluss bestimmt, so gilt
    Figure 00170001
    bzw.
    Figure 00170002
  • Dieser Ansatz ist der ersten Anpassung, gemäß den Gleichungen (1), (1'), ähnlich. Diese Ähnlichkeit gilt jedoch nur für den Einklemmfall. Berücksichtigt man die Tatsache, dass die errechnete Schließkraft auch als Grundlage für andere Berechnungen herangezogen wird, wie beispielsweise für den Algorithmus zur Schlechtwegerkennung, erkennt man, dass die Auswirkung dafür unterschiedlich ist. (Unter „Schlechtwegerkennung” ist die Erkennung beispielsweise von Schwankungen zufolge schlechter Straßenverhältnisse, etwa wenn Schlaglöcher vorliegen, ein Kopfsteinpflaster gegeben und dgl. mehr, und diese Schwankungen dementsprechend erkannt und ausgeregelt werden.)
  • Auch hier sind wieder je nachdem, ob die Kompensation als Faktor oder aber als additiver Term wirken soll, zwei Möglichkeiten, entsprechend Beziehung (4) bzw. (4'), gegeben.
  • In 2 ist in einem Blockschaltbild allgemein als Beispiel eine Einrichtung 5 zum Begrenzen der Schließkraft eines Bauteils, z. B. eines Fensters bzw. Fensterhebers (nicht näher dargestellt), eines Kraftfahrzeugs mit Hilfe eines als Verstellantrieb vorgesehenen Elektromotors 6, kurz SKB-Einrichtung 5 genannt, veranschaulicht (SKB – Schließkraftbegrenzung). Dem Motor 6 sind Stromversorgungs- und Ansteuermittel 7 zugeordnet. Weiters sind Mittel zum Erfassen von auf die Verstellkraft bezogenen Messwerte vorgesehen, wobei beispielsweise ein Strom-Messkreis 8 und ein Spannungs-Messkreis 9 vorhanden sind, die mit ihren Ausgängen an eine Kraftermittlungseinheit 10 gelegt sind, um die Schließkraft F bzw. einen darauf bezogenen Wert zu berechnen. Diese Kraftermittlung erfolgt auf an sich herkömmliche Weise, und wenn dabei als Basis die Erfassung von Motorstrom I und Motorspannung U gezeigt ist, so ist dies nur beispielhaft zu verstehen, und es sind auch andere Möglichkeiten zur Kraftermittlung bekannt und denkbar, wie etwa auf der Basis der Motorgeschwindigkeit; vgl. z. B. auch FR 2 663 798 A oder die ältere DE-Anmeldung 10 2006 059 145.3 . Gemäß 2 wird überdies zur Berechnung der Kraft F(t) auch die Winkelgeschwindigkeit ω(t) des Motors 6 herangezogen. Zum Erfassen der Winkelgeschwindigkeit ω des Elektromotors 6, insbesondere in Verbindung mit der Erfassung der Position des Elektromotors 6, sind in 2 nur ganz schematisch veranschaulichte, an sich übliche Sensoren 11, 12, z. B. Hall-Sensoren, schematisch gezeigt, deren Ausgangssignale an eine Signalaufbereitungseinheit 13 gelegt sind, um ein auf die Winkelgeschwindigkeit ω bezogenes Signal an die Einheit 10, die „Kraftberechnungs-Mittel”, anzulegen.
  • Ein Kraftwert-Signal Fext wird an einen Eingang einer Vergleichseinheit 14 angelegt, die an ihrem anderen Eingang einen Schwellenwert FR,korr zugeführt erhält, der ursprünglich von einer Vorgabeeinheit 15 herrührt. Bei Überschreiten des Schwellenwerts gibt die Vergleichseinheit 14 ein entsprechendes Signal an die Ansteuermittel 7 ab, um den Elektromotor 6 zu verlangsamen bzw. zu stoppen oder sogar in der Drehrichtung umzukehren.
  • Die Kraftermittlungseinheit 10 bildet somit Rechenmittel zum Berechnen der Verstellkraft F des Verstellantriebs 6, und der Vergleich der Verstellkraft mit einer Auslöseschwelle, die von den Vorgabemitteln 15 in an sich herkömmlicher Weise vorgegeben wird, erfolgt dann in den Vergleichsmitteln 14.
  • Um nun die verschiedenen Federraten, d. h. die verschieden steifen Objekte, die eingeklemmt werden, zu berücksichtigen, sind gemäß 2 noch Korrektur- oder Kompensationsmittel 16 vorgesehen, um die Relation zwischen Verstellkraft und Schwellenwert, durch Adaptieren zumindest einer dieser beiden Größen, an die jeweilige Federrate anzupassen.
  • Im Einzelnen enthalten im gezeigten Beispiel die Korrekturmittel 16 eine Schwellenwert-Korrektureinheit 17 sowie andererseits eine Verstellkraft-Korrektureinheit 18. Die Schwellenwert-Korrektureinheit 17 ermöglicht dabei eine Adaptierung des Schwellenwerts gemäß den vorstehenden Gleichungen (1), (1'), (2), (2') bzw. (3), (3'), wogegen die Verstellkraft-Korrektureinheit 18 eine Adaption der dem Vergleich zugrunde zulegenden Verstellkraft gemäß den Beziehungen (4) bzw. (4') ermöglicht.
  • Gemäß 3 enthält die Schwellenwert-Korrektureinheit 17 der Korrekturmittel 16 einerseits ein Differenziermodul 19 und andererseits ein Integriermodul 20, dem eine Vorgabeeinheit 21 für das Integrationsintervall tklemm zugeordnet ist. Beiden Modulen wird parallel die Einklemmkraft bzw. Verstellkraft F bzw. Fext (oder eine damit korrelierte Größe) zugeführt, so dass diese Kraft bzw. Größe laufend einerseits differenziert und andererseits im Integrationsintervall tklemm (s. 5) integriert wird. Die erhaltenen differenzierten bzw. integrierten Werte werden sodann mit Hilfe von Verknüpfungsmitteln (Multiplikatormitteln) 22 bzw. 23 mit den jeweiligen Proportionalitätsfaktoren k1' bzw. k2' multipliziert, die von entsprechenden Vorgabemodulen 24 bzw. 25 zugeführt werden. Die Ausgänge der Multiplikatormittel 22, 23 führen somit die oben stehend in den Gleichungen (1') bzw. (2') enthaltenen differenziellen bzw. Integral-Korrekturterme, welche an einen invertierenden (–)-Eingang bzw. an einem +-Eingang von Summiermitteln 26 angelegt werden; einem weiteren +-Eingang dieser Summiermittel 26 wird der von den Vorgabemitteln 15 vorgegebene, nach herkömmlicher Weise ermittelte Schwellenwert FR zugeführt. Am Ausgang der Summiermittel 26, die somit einerseits Subtrahiermittel und andererseits Addiermittel bilden, wird der entsprechend der Steigung der Kraftkurve 1, 2 oder 3 adaptierte Schwellenwert FR,korr erhalten. Dieser Schwellenwert FR,korr wird den Vergleichsmitteln 14 gemäß 2 zugeführt und dort mit der Überschusskraft Fext verglichen, wobei diese Überschusskraft über dem mechanischen Verhalten liegt, also den Erwartungswert übertrifft. Das normale mechanische Verhalten wird gemäß 2 durch eine Referenzkraft-Vorgabeeinheit 27 mittels Subtrahiermitteln 28 berücksichtigt, um die erwartete Kraft Fext von der berechneten Kraft F (gegebenenfalls von der in der Einheit 18 korrigierten Kraft Fkorr) zu subtrahieren.
  • Wenn mit der Einheit 17 gemäß 3 nur entweder die differenzielle Korrektur oder aber die Integrationskorrektur gewünscht wird, so kann dies einfach dadurch bewerkstelligt werden, dass der entsprechende – andere – Proportionalitätsfaktor k2' bzw. k1' gleich Null gesetzt wird.
  • Bevor nun noch näher auf die Einheit 18 anhand der 6 eingegangen wird, soll die Wirkungsweise der Einheit 17 anhand der 4 und 5 näher erläutert werden.
  • Im Einzelnen sind in 4 zwei Kraftkurven 30, 31 für zwei verschiedene Federraten veranschaulicht, wie sie in einem Einklemmfall bei verschieden steifen Objekten auftreten können. Weiters ist im Diagramm gemäß 4 die unkompensierte Kraftschwelle FR – hier einfachheithalber als konstante Auslöseschwelle – veranschaulicht.
  • Die Kraftverläufe 30 und 31 beschreiben bereits den Kraftverlauf, so wie er bei einem kompensierten System auftritt (darum sind die Scheitelwerte gleich hoch). In 4 sind weiters mit zwei strichlierten Linien 30', 31' die unkompensierten Kraft-Verläufe veranschaulicht. Diese liegen beide über den Kurven 30 und 31; der Scheitelwert der unkompensierten 10 N/mm Kurve 30' liegt tiefer als jener der unkompensierten 65 N/mm Kurve 31'. Diese strichlierten Kurven 30', 31' entsprächen dem Auslösen in den Zeitpunkten t1' bzw. t2'.
  • Die Kraft beginnt gemäß den Kurven 30', 31' über den bei Null angenommenen Erwartungswert anzusteigen, und ohne Kompensation würde durch den Vergleich mit dem Schwellenwert FR zur Zeit t1' bzw. t2' ein Einklemmfall erkannt werden, wobei nach dem beschriebenen Überschwingen bis zum Scheitelwert 4' zu einem Zeitpunkt t4 der Verstellantrieb (Motor 6) gestoppt bzw. reversiert werden würde, wodurch sich der abfallende Ast der Kurven 30', 31' ergibt.
  • Im Einzelnen ist in 4 nun die Korrektur des Schwellenwerts nach der Differenziermethode für zwei verschiedene Federraten, nämlich 10 N/mm (Kurve 30) bzw. 65 N/mm (Kurve 31) samt den zugehörigen korrigierten Schwellenwerten 32 (für die Federrate = 10 N/mm) und 33 (für die Federrate = 65 N/mm) veranschaulicht.
  • Durch die beschriebene differenzielle Korrektur, mit Hilfe des Differenziermoduls 19 und der Multiplikatormittel 22, ergibt sich eine Anpassung oder Korrektur, auch Kompensation genannt, des Schwellenwerts FR,korr gemäß den in 4 ersichtlichen Kurven 32 bzw. 33, wobei der Schwellenwert FR,korr im kritischen Bereich niedriger ist (zufolge der Subtraktion des Korrekturterms) als der vorgegebene Schwellenwert FR, so dass zu einem früheren Zeitpunkt, z. B. t1 für die Kurve 30, bzw. t2 für die Kurve 31, der Einklemmfall erkannt wird und das Reversieren des Motors 6 ausgelöst wird. Dabei wird ein niedrigerer Scheitelwert 4 erhalten.
  • In 5 sind wieder zwei Kurven 30 (diese für eine Federrate von 10 N/mm) und 31 (für eine Federrate = 65 N/mm) sowie zugehörige, durch Integrieren der Verstellkraft erhaltene korrigierte Schwellenwert-Verläufe 34 (für den Fall der Federrate = 10 N/mm) und 35 (für eine Federrate = 65 N/mm) veranschaulicht. Ebenfalls ist der nicht kompensierte herkömmliche, vorgegebene Schwellenwert FR – wieder als konstante Auslöseschwelle – veranschaulicht. Weiters ist schematisch noch das verwendete Integrationsintervall tklemm gezeigt, über das laufend integriert wird, während die Kraft gemäß der Kurve 30 oder 31 ansteigt. Wie ersichtlich ist hier zum Auslösezeitpunkt t1 ein höherer Schwellenwert 34 bei weicheren eingeklemmten Objekten gegeben, verglichen mit der niedrigeren Schwelle 35 bei härteren Objekten, entsprechend der Kraft-Kurve 31, zum Auslösezeitpunkt t2, so dass auch hier das gewünschte vergleichsweise frühere Erkennen der Einklemmsituation bei hohen Federraten, erreicht wird.
  • In 6 ist die Verstellkraft-Korrektureinheit 18 von 2 in einer möglichen Ausführungsform veranschaulicht, mit der die Verstellkraft F selbst entsprechend der jeweiligen Federrate korrigiert („kompensiert”) wird. Die Einheit 18 enthält dabei wiederum ein Differenziermodul 19' (bei dem es sich theoretisch auch um das Differenziermodul 19 von 3 handeln kann), mit nach geschalteten Multiplikatormitteln 22' (für dessen Realisierung ebenfalls die Multiplikatormittel 22 gemäß 3 verwendet werden können); weiters ist eine Proportionalitätsfaktor-Vorgabeeinheit 24' zur Vorgabe des Faktors k3' vorgesehen, so
    dass der differenzierte Kraftwert dF / dt mit diesem Faktor k3' multipliziert sowie anschließend in Addiermitteln 26' zum Kraftwert F addiert wird. Am Ausgang dieser Addiermittel 26' wird somit der korrigierte Kraftwert Fkorr gemäß der vorstehenden Gleichung (4') (oder eine mit dieser Kraft Fkorr korrelierte Größe) erhalten, die anschließend, nach Berücksichtigung des erwarteten Kraftwerts, s. 2, dem Vergleich mit dem – hier z. B. unkompensierten Schwellenwert FR – in den Vergleichsmitteln 14 unterzogen wird. (Die Subtraktion des erwarteten Kraftwerts, s. Einheit 27 in 2, kann auch schon den Korrekturmitteln 16 vorgelagert erfolgen, weshalb in 6, wie auch in 3, als Eingangsgröße sowohl F als auch – alternativ – Fext angegeben ist.)
  • Die Einheit 18 kann zusätzlich oder anstatt der Einheit 17 gemäß 2 vorgesehen sein; vorzugsweise sind beide Einheiten 17, 18 vorhanden, und je nach Situation werden in den entsprechenden Proportionalitätsfaktor-Vorgabemitteln 24, 25 bzw. 24' die Proportionalitätsfaktoren k1', k2' oder k3' auf Null gestellt, um die gewünschte Form der Korrektur zu erhalten. Denkbar ist es auch, die Einheiten 17 und 18 zu einer gemeinsamen Einheit, mit einer gemeinsamen Summierstufe 26, zusammenzufassen, wobei über logische Werte (nicht dargestellt) die einzelnen Signalpfade aktiv geschaltet bzw. deaktiviert werden können. Dieser Summierstufe wäre dann, verglichen mit der Situation gemäß 3, auch an einem weiteren Eingang die berechnete Kraft F zuzuführen, und der obere Differenzierzweig, mit dem Differenziermodul 19, könnte je nach Einstellung des Proportionalitätsfaktors mit Hilfe der Mittel 24 und je nach Aktivierung entweder des Schwellenwert-Eingangs oder des Kraft-Eingangs in der Summierstufe 26, zu einer Korrektur entweder des Schwellenwerts oder der Kraft benützt werden.
  • Im Fall der Korrektur der Verstellkraft, wie im Einzelnen in 6 gezeigt ist, ergibt sich de facto eine Verschiebung der Kraftkurve 30' gemäß 7 (für den unkompensierten Fall) zeitlich nach vorne, vgl. die Kurve 30 für die korrigierte Kraft Fkorr. Diese Kurve 30 wird aus der Kurve 30' dadurch erhalten,
    dass laufend der Korrekturterm dF / dt·k' hinzuaddiert wird, wie in
  • 7 dargestellt ist. Dadurch wird wiederum die Einklemmsituation zu einem früheren Zeitpunkt t1', verglichen mit dem Zeitpunkt t1 im unkompensierten Fall, erkannt, was zu einer niedrigeren tatsächlichen Verstellkraftkurve, mit entspre chend niedrigerem Scheitelwert 4', führt.
  • Die zeitliche Vor-Verschiebung der Klemmerkennung erfolgt umso stärker, je höher der Anstieg der Kraftkurve ist. Daraus ergibt sich eine stärkere Absenkung des Scheitelpunktes 4, was dem angestrebten Effekt entspricht.
  • Zur Steigerung der Systemstabilität wird vorteilhafterweise die Schwellenwertkompensation auf jenen Bereich begrenzt, der bei Klemmsituationen im Allgemeinen auftritt, vgl. die schematische Darstellung von 8. Die strichlierte Linie 40 in 8 zeigt den Kompensationsverlauf entsprechend der Vorrichtung 18 und die Linie 41 zeigt die vorteilhafte Begrenzung der Kompensation auf den Nutzbereich, also z. B. auf den Bereich zwischen 65 N/mm und 10 N/mm.

Claims (16)

  1. Verfahren zum rechnergestützten Erkennen des Einklemmens eines Objekts beim Verstellen eines Bauteils eines Kraftfahrzeugs mit Hilfe eines Verstellantriebs (6), bei welchem Verfahren auf die Verstellkraft (F) bezogene Messwerte mit einem vorgegebenen Schwellenwert (FR) verglichen werden, bei dessen Erreichen ein Verlangsamen, Stoppen bzw. Reversieren der Verstellbewegung veranlasst wird, wobei ein für die Steife des Objekts charakteristischer Federraten-Korrekturterm zur Korrektur der Relation zwischen den auf die Verstellkraft (F) bezogenen Messwerten und dem Schwellenwert (FR) ermittelt und beim Vergleich berücksichtigt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Ermittlung des Korrekturterms die Steigung der auf die Verstellkraft (F) bezogenen Messwerte-Kurve herangezogen wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Ermittlung des Korrekturterms die erste zeitliche Ableitung der Messwerte-Kurve (30, 31) berechnet und diese Ableitung bzw. ein die Ableitung enthaltender Term mit einem vorgegebenen Proportionalitätsfaktor multipliziert wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der durch Ableitung erhaltene Korrekturterm zur Ermittlung eines korrigierten Schwellenwerts (FR,korr) vom vorgegebenen Schwellenwert (FR) subtrahiert wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der durch Ableitung erhaltene Korrekturterm zur Ermittlung von auf die Verstellkraft (F) bezogenen korrigierten Werte (Fkorr) zu den ermittelten, auf die Verstellkraft (F) bezogenen Messwerte addiert wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Ermittlung des Korrekturterms ein integrierter Wert für die auf die Verstellkraft (F) bezogenen Messwerte in einem vorgegebenen Integrationsintervall (tklemm) berechnet wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der durch Integration erhaltene Korrekturterm zur Ermittlung eines korrigierten Schwellenwerts (FR,korr) zum vorgegebenen Schwellenwert addiert wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass überdies bei der Ermittlung des Korrekturterms die erste Ableitung der Messwerte-Kurve (30, 31) berechnet und diese Ableitung bzw. ein die Ableitung enthaltender Term mit einem vorgegebenen Proportionalitätsfaktor multipliziert wird, und dass der Korrekturterm zur Ermittlung eines kompensierten Schwellenwerts (Fkorr) vom vorgegebenen Schwellenwert subtrahiert wird.
  9. Vorrichtung (5) zum rechnergestützten Erkennen des Einklemmens eines Objekts beim Verstellen eines Bauteils eines Kraftfahrzeugs mit Hilfe eines Verstellantriebs (6), mit Mitteln (10) zum Erfassen von auf die Verstellkraft (F) des Verstellantriebs (6) bezogenen Messwerten, mit Mitteln (15) zur Vorgabe eines Schwellenwerts, mit Vergleichsmitteln (14) zum Vergleichen der berechneten Kraft bzw. der korrelierten Größe mit dem Schwellenwert, sowie mit Korrekturmitteln (16) zum Berechnen eines für die Steife des Objekts charakteristischen Federraten-Korrekturterms und zum Korrigieren der Relation zwischen den auf die Verstellkraft (F) bezogenen Messwerten und dem Schwellenwert (FR).
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrekturmittel (16) eingerichtet sind, den Korrekturterm auf Basis der Steigung einer den Verlauf der berechneten Verstellkraft angebenden Kurve (30, 31) zu ermitteln.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrekturmittel (16) ein Differenziermodul (19, 19') zur Berechnung der ersten zeitlichen Ableitung der Verstellkraft-Kurve (30, 31) sowie Verknüpfungsmittel (22, 22') zum Multiplizieren der Ableitung bzw. eines diese Ableitung enthaltenden Terms mit einem vorgegebenen Proportionalitätsfaktor, für die Ermittlung des Korrekturterms, aufweisen.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrekturmittel (16) mit den Verknüpfungsmitteln (22) verbundene Subtrahiermittel (26) zum Subtrahieren des erhaltenen Korrekturterms vom vorgegebenen Schwellenwert (FR) aufweisen.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrekturmittel (16) mit den Verknüpfungsmitteln (22') verbundene Addiermittel (26') zum Addieren des durch die Ableitung erhaltenen Korrekturterms zur berechneten Kraft (F) aufweisen.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrekturmittel (16) ein Integriermodul (20) zur Berechnung eines integrierten Werts der berechneten Kraft (F) in einem vorgegebenen Integrationsintervall (tklemm) sowie Verknüpfungsmittel (23) zum Multiplizieren des integrierten Werts bzw. eines diesen integrierten Wert enthaltenden Terms mit einem Proportionalitätsfaktor, für die Ermittlung des Korrekturterms, aufweisen.
  15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrekturmittel (16) mit den Verknüpfungsmitteln (23) verbundene Addiermittel (26) zum Addieren des Korrekturterms zum vorgegebenen Schwellenwert (FR) aufweisen.
  16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrekturmittel (16) zusätzlich ein Differenziermodul (19) zur Berechnung der ersten zeitlichen Ableitung der Verstellkraft-Kurve (30, 31) sowie Verknüpfungsmittel (22) zum Multiplizieren der Ableitung bzw. eines diese Ableitung enthaltenden Terms mit einem vorgegebenen Proportionalitätsfaktor, für die Ermittlung des Korrekturterms aufweisen, wobei mit den Verknüpfungsmitteln (22) Subtrahiermittel (26) zum Subtrahieren des durch die Ableitung erhaltenen Korrekturterms vom vorgegebenen Schwellenwert (FR) verbunden sind.
DE102008021383A 2008-04-29 2008-04-29 Verfahren und Vorrichtung zum rechnergestützten Erkennen des Einklemmens eines Objekts Active DE102008021383B3 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008021383A DE102008021383B3 (de) 2008-04-29 2008-04-29 Verfahren und Vorrichtung zum rechnergestützten Erkennen des Einklemmens eines Objekts
PCT/EP2009/053424 WO2009132900A1 (de) 2008-04-29 2009-03-24 Verfahren und vorrichtung zum rechnergestützten erkennen des einklemmens eines objekts
CN200980124881.5A CN102077434B (zh) 2008-04-29 2009-03-24 计算机辅助识别对象的夹住的方法和设备
US12/989,535 US8463505B2 (en) 2008-04-29 2009-03-24 Method and device for computer-aided detection of jamming of an object

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008021383A DE102008021383B3 (de) 2008-04-29 2008-04-29 Verfahren und Vorrichtung zum rechnergestützten Erkennen des Einklemmens eines Objekts

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102008021383B3 true DE102008021383B3 (de) 2009-09-17

Family

ID=40833587

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102008021383A Active DE102008021383B3 (de) 2008-04-29 2008-04-29 Verfahren und Vorrichtung zum rechnergestützten Erkennen des Einklemmens eines Objekts

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8463505B2 (de)
CN (1) CN102077434B (de)
DE (1) DE102008021383B3 (de)
WO (1) WO2009132900A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109955728A (zh) * 2017-12-22 2019-07-02 株式会社斯巴鲁 车辆的控制装置和车辆的控制方法
DE102020203886A1 (de) 2020-03-25 2021-09-30 Brose Fahrzeugteile Se & Co. Kommanditgesellschaft, Bamberg Verfahren zum Betrieb einer elektromotorischen Verstellvorrichtung eines Kraftfahrzeugs

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011111450A1 (de) * 2011-08-30 2013-02-28 Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft, Hallstadt Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung eines einen rotierenden Antriebsmotor aufweisenden Antriebsaggregats, insbesondere eines Fensterhebers
US8729951B1 (en) 2012-11-27 2014-05-20 Freescale Semiconductor, Inc. Voltage ramp-up protection
CN109240182B (zh) * 2018-11-14 2020-08-21 刘盛荣 基于电性曲线的电动沙发的防夹方法
US11611297B2 (en) 2020-09-18 2023-03-21 Gentherm Inc. Anti-pinch motor control

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2663798A1 (fr) * 1990-06-21 1991-12-27 Bosch Gmbh Robert Dispositif d'entrainement electromoteur, notamment comme organe de reglage de fenetre a commande electrique ou de toits coulissants de vehicules.
EP0716492A1 (de) * 1994-12-05 1996-06-12 Jidosha Denki Kogyo Kabushiki Kaisha Steuereinrichtung für einen elektrischen Motor
DE19908658A1 (de) * 1999-02-27 2000-08-31 Bosch Gmbh Robert Schließvorrichtung mit Sicherheitsfunktion
DE19941475A1 (de) * 1999-09-01 2001-03-15 Bosch Gmbh Robert Verfahren zum Begrenzen der Schließkraft von beweglichen Teilen
WO2006010349A1 (de) * 2004-07-24 2006-02-02 Conti Temic Microelectronic Gmbh Verfahren und vorrichtung zur erkennung von einklemmsituationen bei verstellantrieben in kraftfahrzeugen
DE102006059145A1 (de) * 2006-12-14 2008-06-26 Siemens Ag Verfahren und Einrichtung zum Ermitteln einer von einem Elektromotor hergeleiteten Antriebskraft

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7579802B2 (en) * 1992-04-22 2009-08-25 Nartron Corporation Collision monitoring system
DE102005016893A1 (de) * 2004-05-08 2006-04-20 Conti Temic Microelectronic Gmbh Schaltungsanordnung und Verfahren zur elektrischen Steuerung und/oder Regelung der Bewegung eines elektrisch betriebenen Aggregats
US7690152B2 (en) * 2005-03-30 2010-04-06 Asmo Co., Ltd. Opening and closing member control system

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2663798A1 (fr) * 1990-06-21 1991-12-27 Bosch Gmbh Robert Dispositif d'entrainement electromoteur, notamment comme organe de reglage de fenetre a commande electrique ou de toits coulissants de vehicules.
EP0716492A1 (de) * 1994-12-05 1996-06-12 Jidosha Denki Kogyo Kabushiki Kaisha Steuereinrichtung für einen elektrischen Motor
DE19908658A1 (de) * 1999-02-27 2000-08-31 Bosch Gmbh Robert Schließvorrichtung mit Sicherheitsfunktion
DE19941475A1 (de) * 1999-09-01 2001-03-15 Bosch Gmbh Robert Verfahren zum Begrenzen der Schließkraft von beweglichen Teilen
WO2006010349A1 (de) * 2004-07-24 2006-02-02 Conti Temic Microelectronic Gmbh Verfahren und vorrichtung zur erkennung von einklemmsituationen bei verstellantrieben in kraftfahrzeugen
DE102006059145A1 (de) * 2006-12-14 2008-06-26 Siemens Ag Verfahren und Einrichtung zum Ermitteln einer von einem Elektromotor hergeleiteten Antriebskraft

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109955728A (zh) * 2017-12-22 2019-07-02 株式会社斯巴鲁 车辆的控制装置和车辆的控制方法
DE102020203886A1 (de) 2020-03-25 2021-09-30 Brose Fahrzeugteile Se & Co. Kommanditgesellschaft, Bamberg Verfahren zum Betrieb einer elektromotorischen Verstellvorrichtung eines Kraftfahrzeugs

Also Published As

Publication number Publication date
US8463505B2 (en) 2013-06-11
US20110046856A1 (en) 2011-02-24
CN102077434A (zh) 2011-05-25
CN102077434B (zh) 2016-08-03
WO2009132900A1 (de) 2009-11-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102008021383B3 (de) Verfahren und Vorrichtung zum rechnergestützten Erkennen des Einklemmens eines Objekts
DE102009054473A1 (de) Verfahren und Steuergerät zur Ermittlung eines Typs einer Kollision eines Fahrzeugs
DE10303149A1 (de) Verfahren zur Bildung einer Auslöseentscheidung für ein Rückhaltesystem
DE19908658A1 (de) Schließvorrichtung mit Sicherheitsfunktion
DE102009019015A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Erkennen einer Einklemmsituation
DE19745597B4 (de) Verfahren zur Steuerung und Regelung der Verstellbewegung eines translatorisch verstellbaren Bauteils in Fahrzeugen
DE112014003434T5 (de) Spurhalteassistentenvorrichtung
EP1256154B1 (de) Verfahren zum elektronischen überwachen und steuern eines prozesses zum verstellen beweglicher teile
DE10011982B4 (de) Verfahren zur Überwachung und Beeinflussung eines Elektromotors
DE102016204018A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Querneigung einer Fahrbahn
DE102006028176A1 (de) Relativgeschwindigkeits-Rechenvorrichtung und Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Abstands-Regelvorrichtung
DE102007029823B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Erkennen eines Einklemmfalls
DE10348388B4 (de) Vorrichtung zur Bestimmung eines Kontaktzeitpunkts eines Fahrzeugs mit einem Aufprallobjekt
DE4330904A1 (de) Sicherheitsvorrichtung für bewegliche Teile
DE102004011015A1 (de) Verfahren zum Überwachen der Verstellbewegung eines von einer Antriebseinrichtung angetriebenen Bauteils
WO2011012376A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur zeitgesteuerten einklemmerkennung
DE10149578B4 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Überwachung einer Verstellvorrichtung eines Kraftfahrzeuges, insbesondere eines Fensterhebers
DE102006049123A1 (de) Verfahren zur Ermittlung der Drehstellung des Rotors eines mechanisch kommutierten Gleichstrom-Stellmotors
EP0925484B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur überwachung von sensoren in einem fahrzeug
EP1262760B1 (de) Verfahren zum Bestimmen der Viskosität einer Betriebsflüssigkeit einer Brennkraftmaschine
DE19940098A1 (de) Verfahren und Einrichtung zur Regelung der Leuchtweite eines Kraftfahrzeugs
DE102004044474B4 (de) Verfahren zur Ansteuerung eines aktiven oder semiaktiven Dämpfers im Fahrwerk eines Fahrzeugs
WO2001086363A1 (de) Verfahren zum überwachen und steuern eines verstellantriebs beweglicher teile
EP1771929A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur erkennung von einklemmsituationen bei verstellantrieben in kraftfahrzeugen
DE202005003568U1 (de) Steuerungsvorrichtung für eine Verstelleinrichtung eines Kraftfahrzeugteiles

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: CONTINENTAL AUTOMOTIVE TECHNOLOGIES GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: CONTINENTAL AUTOMOTIVE GMBH, 30165 HANNOVER, DE

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: CONTINENTAL AUTOMOTIVE TECHNOLOGIES GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: CONTINENTAL AUTOMOTIVE TECHNOLOGIES GMBH, 30165 HANNOVER, DE