ES2218437T3 - Procedimiento para el control y regulacion de un dispositivo de ajuste accionado con motor. - Google Patents

Abstract

Procedimiento para el control y regulación de un dispositivo de ajuste accionado con motor, especialmente de un elevalunas eléctrico, de un asiento ajustable o de un techo corredizo de un automóvil con una protección contra enclavamiento, siendo detectadas las variables de entrada del accionamiento motor de una manera continua y siendo determinada la carga actual del dispositivo de ajuste o del accionamiento motor a través de sistemas de ecuaciones, que han sido creados con la ayuda de un modelo matemático de todo el dispositivo de ajuste incluido el accionamiento, y que se desconecta en el caso de que se exceda un límite de carga predeterminado o se regula a un valor por debajo del límite de carga, caracterizado porque las variables de entrada detectadas de forma continua son convertidas en componentes de la fuerza (FMot, Faceleración, Fres, FS + H) individuales, que contribuyen a una elevación o reducción de la carga total (Fsujeción) del dispositivo de ajuste o de componentes individuales del dispositivo de ajuste, cuyas componentes de la fuerza entran con un signo en la determinación de la carga total actual (Fsujeción) del dispositivo de ajuste o del accionamiento, que depende de si la componente de la fuerza (FMot, Faceleración, Fres, FS + H) respectiva apoya el movimiento de ajuste del dispositivo de ajuste o del accionamiento o se opone al movimiento de ajuste del dispositivo de ajuste o del accionamiento.

Description

Procedimiento para el control y regulación de un dispositivo de ajuste accionado con motor.

La invención se refiere a un procedimiento para el control y regulación de un dispositivo de ajuste accionado con motor según el preámbulo de la reivindicación 1. El procedimiento es especialmente adecuado para el control de un elevalunas eléctrico accionado con motor, de un asiento regulable o de un techo corredizo de un automóvil.

Se conoce por el documento DE 198 40 164 A un dispositivo de accionamiento y un procedimiento para el ajuste de una parte de un vehículo que se puede mover entre dos posiciones según el preámbulo de la reivindicación 1, en los que la actuación de la fuerza momentánea sobre la parte móvil del vehículo se determina a partir de la duración de los periodos del motor eléctrico, que acciona la parte móvil del vehículo, a partir de los valores de modificación de la fuerza, que son calculados a partir de las modificaciones del número de revoluciones del motor, y a partir de los valores de modificación de la fuerza sumados y ponderados a través de sistemas de ecuaciones, que han sido creados con la ayuda de un modelo matemático de todo el dispositivo de ajuste, incluido el accionamiento, es decir, excluidos los valores que dependen del comportamiento del motor eléctrico. La actuación momentánea de la fuerza sobre la parte móvil del vehículo es utilizada como criterio para la desconexión o inversión del motor eléctrico, siendo utilizado en el cálculo de los valores de modificación de la fuerza para cada valor de modificación del número de revoluciones, que excede un valor umbral superior, el valor de este valor umbral superior en lugar del valor de la modificación del número de revoluciones.

Para la limitación del número de las variables físicas a detectar y de la frecuencia de los muestreos de las variables físicas se detecta la duración de los periodos de las revoluciones del accionamiento de motor eléctrico por medio de una rueda magnética y de dos sensores Hall y a partir de la duración de los periodos detectada, en combinación con diferentes parámetros detectados empíricamente o a través de la técnica de medición, se pretende una supervisión finamente reticulada de los criterios de protección contra atrape a través de la extrapolación de la duración detectada de los periodos. A tal fin, para la determinación de la actuación momentánea de la fuerza sobre la parte móvil del vehículo, se extrapolan los valores de medición de la duración de los periodos, que están disponibles solamente por periodos, modulando los parámetros utilizados en la fórmula de extrapolación todo el sistema del dispositivo de accionamiento y estando determinados a través de las rigideces del muelle, las amortiguaciones y las fricciones de todo el sistema. De esta manera, las porciones espectrales de la curva del tiempo de los periodos, que proceden de las vibraciones, son evaluadas más débiles que las que proceden de un caso de enclavamiento. A partir de los valores estimados determinados de esta manera para la duración de los periodos se estima entonces la modificación del número de revoluciones en un instante, con relación al instante precedente, utilizando un filtro de tensión del motor y un filtro del perfil del recorrido, con el fin de eliminar las influencias de la tensión del motor y de la posición de la parte móvil del vehículo sobre el número de revoluciones del motor.

Las variables utilizadas para la eliminación de la tensión del motor y la posición de la parte móvil del vehículo sobre el número de revoluciones del motor reproducen, entre otros, el comportamiento dinámico del motor en el caso de modificaciones de la tensión. Se lleva a cabo otra corrección comparando las modificaciones estimadas del número de revoluciones con un límite inferior establecido constante en el tiempo. Tan pronto como las modificaciones estimadas del número de revoluciones exceden este límite inferior, son multiplicadas por un factor de proporcionalidad, que reproduce la pendiente de la curva característica del motor eléctrico.

Para eliminar estas influencias, se detecta a través de un sensor de temperatura la temperatura del medio ambiente y se determina con exactitud la temperatura del motor a través de la detección de la duración del funcionamiento.

Por lo tanto, en el procedimiento conocido a partir del documento DE 198 40 164 A, se detecta el número de revoluciones o bien la duración de los periodos del motor eléctrico acoplado con la parte móvil del vehículo y se combina con diferentes parámetros determinados empíricamente para la formación de un criterio para la protección contra enclavamiento.

Se conoce a partir del documento US-A-5 585 702 una instalación de control para un dispositivo de ajuste de un automóvil, que presenta dos sensores de posición, un sensor de temperatura, un sensor de corriente, que detecta la corriente del motor, y un microprocesador, que está conectado adicionalmente con un conmutador de control y que controla la conexión eléctrica del motor de ajuste con una fuente de tensión en función de la posición del conmutador de control y de las señales de sensor emitidas por los sensores. A partir de las señales del sensor de la corriente y del sensor de temperatura, el microprocesador calcula una fuerza de ajuste compensada con la temperatura del dispositivo de ajuste en posiciones de cierre predeterminadas del dispositivo de ajuste. Por medio de una comparación de la fuerza de ajuste compensada con la temperatura con un valor de referencia se invierte el motor de ajuste cuando la fuerza de ajuste compensada con la temperatura es mayor que el valor de la fuerza de referencia.

Se conoce a partir del documento DE 40 20 351 C2 un procedimiento para el control de un cristal de ventana de un automóvil, en el que se utiliza un procedimiento de corrección para derivar un criterio de protección contra enclavamiento, con el que debe impedirse una reacción demasiado prematura de un dispositivo de protección contra enclavamiento. Con este fin, una primera instalación sensora proporciona a una electrónica de control las señales que están relacionadas causalmente con el agregado, como la tensión de abordo, la velocidad del elevalunas eléctrico, el par motor del accionamiento, el peso del cristal, etc., mientras que un segundo elemento sensor proporciona a la electrónica de control las señales que están relacionadas causalmente con el agregado, a saber, con fuerzas de aceleración que actúan sobre la carrocería. Para impedir una desconexión o una inversión falsas, se utilizan las señales del segundo elemento sensor como nivel básico y se evalúan las señales de la primera instalación sensora desde puntos de vista de la seguridad.

Por lo tanto, los procedimientos conocidos en la técnica aplican una reticulación fina durante la detección del número de revoluciones o bien durante la detección de modificaciones del número de revoluciones así como funciones de filtro para la limitación o finamiento de un criterio de protección contra enclavamientoo, para reducir de esta manera el peligro de activaciones falsas de la protección contra enclavamiento.

Partiendo de este estado de la técnica, la invención tiene el cometido de indicar un procedimiento para el control y regulación de un dispositivo de ajuste accionado con motor del tipo mencionado al principio, que garantiza en todas las condiciones de funcionamiento una carga lo más reducida posible de la instalación de ajuste así como de componentes individuales del dispositivo de ajuste también teniendo en cuenta los procesos de enclavamiento o bien de una protección contra enclavamiento prevista.

Este cometido se soluciona según la invención a través de un procedimiento con las características de la reivindicación 1.

A través de la detección de variables de entrada relevantes del dispositivo de ajuste se tienen en cuenta con la ayuda del modelo matemático del dispositivo de ajuste las relaciones entre las componentes respectivas de la fuerza del sistema de ajuste y a partir de ello se posibilita un cálculo muy exacto de la carga del dispositivo de ajuste o bien del accionamiento motor y, por lo tanto, también de la fuerza de sujeción. Por el concepto "dispositivo de ajuste" se entienden en este caso todos los componentes de un sistema de ajuste, que son necesarios para el funcionamiento de un dispositivo de ajuste, por ejemplo el elevalunas eléctrico como componente a ajustar, las guías de los cristales, los carriles de guía, los elementos de obturación, el accionamiento de motor eléctrico y los agregados para la transmisión de la fuerza de accionamiento.

Las variables de entrada del sistema de ajuste resultan, entre otras cosas, a partir de las relaciones variables del medio ambiente, como la temperatura, la humedad o la presión, cuya modificación implica, para el funcionamiento del dispositivo de ajuste, una modificación correspondiente de la fuerza de ajuste a aplicar. A través de la fuerza de ajuste a aplicar se determina la fuerza de sujeción tolerable en el instante respectivo, de manera que se puede reaccionar de una manera muy precisa cuando existe un caso de enclavamiento y deben detenerse o bien invertirse el accionamiento.

Se evalúan todas las variables de entrada físicas diferentes, que son relevantes para un criterio de protección contra enclavamiento, que son medidas o calculadas, en un sistema de ecuaciones estático o dinámico respectivo, que está asociado a las variables de entrada y se transforman en una componente de la fuerza, que representa la variable de entrada momentánea con relación al sistema general, de manera que todas las componentes de la fuerza determinadas paralelas entre sí pueden entrar en una comparación de la fuerza total y la fuerza total se puede comparar con una fuerza de sujeción máxima o con una fuerza de carga máxima.

En este caso, a través del cálculo de la fuerza de sujeción por medio del modelo matemático del dispositivo de ajuste es posible tener en cuenta también variables de entrada, que no se podían detectar con sensores hasta ahora o solamente se podía determinar con mucho gasto y se han podido incorporar en el control convencional del dispositivo de ajuste. Así, por ejemplo, se pueden tener en cuenta todas las variables de entrada del sistema detectadas en el modelo y se pueden evaluar, dado el caso, con respecto a la intensidad de la repercusión sobre todo el sistema. La determinación actual, es decir, continua o frecuente de las variables de entrada garantiza que se pueda predeterminar la fuerza de sujeción máxima admisible con una precisión alta, con lo que se evita una activación falsa de la protección contra enclavamiento y la sobrecarga del accionamiento o bien del dispositivo de ajuste.

Esto tiene como consecuencia que se puede realizar un diseño muy exacto de los componentes respectivos, por ejemplo de los elementos de engranaje, de los topes o de los alojamientos del dispositivo de ajuste, en la carrocería del vehículo, con lo que se puede conseguir, en general, un tipo de construcción más ligero y de coste más favorable.

Un tipo sencillo de cálculo de la fuerza generada por el accionamiento motor consiste en determinarla sobre la base del número de revoluciones y de la activación del accionamiento de motor eléctrico, puesto que estas variables se pueden determinar con facilidad y exactitud.

Además, los parámetros del modelo matemático se pueden determinar al menos en parte sobre la base de las variables de entrada detectadas actualmente o de las curvas de las variables de entrada en función del tiempo. De esta manera, se garantiza que se detecten las condiciones reales, en las que trabaja el motor de accionamiento y se tomen como base para el cálculo. De una manera alternativa a la detección actual de los datos, se pueden determinar las curvas, una vez medidas o calculadas, de las variables de entrada durante un periodo de tiempo predeterminado y se pueden tomar como base para el cálculo. Por ejemplo, se pueden tener en cuenta las elevaciones de la temperatura durante un periodo de tiempo más prolongado o el envejecimiento de las juntas de obturación y el desgaste así como las modificaciones que se derivan de ello en el comportamiento de fricción.

En otra variante, está previsto que al menos una parte de los parámetros del modelo matemático sea determinada sobre la base de datos determinados de forma empírica. De este modo se reduce el gasto de cálculo cuando no se determinan y establecen o sólo en una medida reducida los parámetros variables en función de una medición de prueba. Una medición de prueba de este tipo se puede realizar, por ejemplo, en los motores eléctricos, que presentan, en efecto, una cierta dispersión de la fabricación, pero que muestran pocas modificaciones en su comportamiento de trabajo más allá de su tiempo de funcionamiento.

Además, está previsto que se procese adicionalmente la temperatura como variable de influencia sobre al menos uno de los parámetros del modelo matemático, puesto que la temperatura se puede modificar en un intervalo relativamente amplio y provoca grandes repercusiones con respecto al comportamiento de fricción de los componentes individuales respectivos.

Para la fijación del límite de carga es conveniente utilizar datos determinados empíricamente o cálculos teóricos de la carga con respecto a los componentes mecánicos del accionamiento, para obtener una información lo más exacta posible de la posición con respecto a las resistencias mecánicas y la capacidad de carga de los componentes respectivos. En los datos empíricos se evalúan y analizan ensayos, que han sido realizados en el marco del diseño y de la recepción de la instalación de ajuste. Los cálculos teóricos de la carga, que están presentes durante el diseño de los componentes o como datos depositados en el caso de un diseño asistido por CAD, se pueden transferir, por lo tanto, fácilmente al modelo matemático del accionamiento.

Puesto que la temperatura es una variable fácil de determinar, que permite, además, sacar múltiples conclusiones con respecto a las condiciones de funcionamiento y especialmente a las relaciones de fricción, se puede determinar el límite de la carga en función de la temperatura de al menos una parte del dispositivo de ajuste.

Para la adaptación óptima de la potencia del motor a las condiciones de funcionamiento está previsto que el límite de la carga sea calculado de nuevo para cada proceso de ajuste. De esta manera se asegura que aparezca una sobrecarga del accionamiento o bien del dispositivo de ajuste en virtud de un límite de carga establecido anteriormente, que no está ahora actualizado.

Para elevar la precisión del procedimiento, se puede determinar el límite de la carga de una manera continua durante el proceso de ajuste. De este modo se puede reaccionar también a modificaciones durante el proceso de ajuste.

De una manera adicional o alternativa, se puede medir la temperatura de al menos una parte del dispositivo de ajuste, para obtener informaciones sobre el estado actual de la instalación de ajuste. De una manera alternativa a ello, está previsto que como temperatura de una parte de ajuste se establezca una temperatura medida en un lugar con una condición comparable. De esta manera, no es necesaria una detección de la temperatura de todas las partes o de una parte de los componentes del dispositivo de ajuste, puesto que a partir de la temperatura medida en un lugar se puede deducir la temperatura y el comportamiento de todo el componente o bien de los compo-
nentes.

El procedimiento según la invención tienen en cuenta también, durante la determinación del límite de la carga, el valor absoluto de la dispersión de la carga actual calculada a través del modelo matemático. Puesto que en el cálculo del límite de la carga hay que tener en cuenta siempre una inexactitud de la medición, una dispersión de la exactitud de la fabricación de los componentes individuales y la dispersión previsible en principio, la carga actual calculada adolece de una inexactitud. Esta inexactitud, que se puede desviar tanto positiva como negativamente del valor calculado, es tenida en cuenta, por razones de seguridad, de una manera correspondiente como valor absoluto y es añadida a la carga calculada, de manera que se da una seguridad frente a una potencia de accionamiento demasiado reducida.

Además de las porciones estáticas del modelo matemático, está previsto en una configuración que el modelo matemático presente una porción dinámica, que tiene en cuenta las influencias durante la aceleración y el frenado del dispositivo de ajuste o bien del accionamiento motor. Si se inicia, por ejemplo, un movimiento de ajuste, entonces en virtud de la fricción por adhesión y de las fuerzas de inercia de los componentes a ajustar se puede producir una elevación de corta duración de la fuerza de ajuste a aplicar, con lo que se puede iniciar una inversión falsa en el caso de un dispositivo de protección contra el enclavamiento ajustado muy sensible. Por medio de una consideración correspondiente de la porción dinámica en el modelo matemático se garantiza un funcionamiento seguro y exacto del dispositivo de ajuste.

Además, está previsto que el modelo matemático del accionamiento motor presente una porción que está marcada por las influencias de diseño y físicas, es decir, por ejemplo, por las propiedades del motor de accionamiento, la disposición de los agregados a ajustar, las relaciones de fricción y los rendimientos de los engranajes y similares.

En un desarrollo de la invención, está previsto que el modelo matemático presente una porción que representa el campo característico real del accionamiento motor empleado. En este caso, se crea un par motor, en el que se introducen las variables medidas correspondientes del motor de accionamiento empleado en cada caso. Así, por ejemplo, para cada motor de accionamiento o para cada tipo de motor se determina un campo característico real, que se añade al modelo matemático del dispositivo de ajuste. Una consideración de los campos característicos reales de los motores es ventajosa porque aparecen dispersiones parcialmente considerables dentro de una fabricación y con una consideración de la capacidad de potencia real de los motores de accionamiento en la gama respectiva de números de revoluciones se puede impedir un sobredimensionado que es necesario en otro caso.

Otras ventajas de la invención se ilustran en la siguiente descripción detallada de un ejemplo de realización con la ayuda de las figuras.

En este caso:

La figura 1 muestra una representación esquemática para la determinación de las variables de la carga de un dispositivo de ajuste.

La figura 2 muestra una representación esquemática según la figura 1 sin tener en cuenta la aceleración vertical.

La figura 3 muestra una representación esquemática según la figura 2 teniendo en cuenta las propiedades estáticas, en lugar de las propiedades dinámicas, del motor de accionamiento, así como

La figura 4 muestra una representación esquemática según la figura 3 sin tener en cuenta las dificultades de la marcha, condicionadas por el diseño, de los componentes del dispositivo de ajuste.

La figura 1 muestra una representación esquemática para la determinación de la carga de un dispositivo de ajuste, en el que se determina, como variable resultante, una fuerza de sujeción F_{sujeción}. En este caso, se generan, en primer lugar, variables de entrada o variables de estado, ya sea a través de mediciones o a través de cálculos, y se conducen estas variables de entrada o variables de estado, respectivamente, a un sistema dinámico de ecuaciones 1 a 3. En los sistemas dinámicos de ecuaciones 1 a 3, que han sido creados con la ayuda de un modelo matemático del dispositivo de ajuste, incluido el accionamiento, se calculan las componentes de la fuerza, que contribuyen a una elevación o reducción de la carga total del dispositivo de ajuste o de componentes individuales del sistema de ajuste.

Las componentes individuales de la fuerza son agrupadas y proporcionan la variable de destino, en el presente caso la fuerza de sujeción F_{sujeción} máxima admisible. Si se alcanza esta fuerza de sujeción F_{sujeción}, entonces se desconecta o se invierte el accionamiento, de manera que, por una parte, solamente se puede ejercer una carga predeterminada sobre el dispositivo de ajuste y, por otra parte, se evita un enclavamiento o separación de masas de miembros o de objetos a través del dispositivo de ajuste. A continuación se explica el procedimiento con la ayuda de un elevalunas eléctrico y con la representación esquemática mostrada en la figura 1.

Para el cálculo de las componentes de la fuerza se introducen, según la figura 1, como variables de entrada, la aceleración vertical B_{v} de la instalación a ajustar, es decir, por ejemplo, de un elevalunas eléctrico y los componentes móviles restantes de un elevalunas eléctrico, la señal de activación AS del motor, el número de revoluciones del motor así como la posición P de la instalación a ajustar (cristal de la ventana).

A partir de la aceleración vertical B_{v} del cristal de la ventana se determina, teniendo en cuenta la masa a desplazar, por medio de un primer sistema dinámico de ecuaciones 1, la fuerza de aceleración F_{aceleración}, que entra con signo negativo en el balance de fuerzas formado en un punto de comparación 5. Como fuerza de aceleración vertical B_{v} se puede considerar en este caso especialmente aquella componente de la fuerza, que actúa sobre el dispositivo de ajuste durante el recorrido de un trayecto irregular. Las fuerzas de aceleración vertical que aparecen a través de la circulación sobre una calzada de este tipo y que repercuten sobre la carrocería del vehículo pueden conducir a una determinación falsa de la carga total o bien de la fuerza total.

Se puede producir un retraso de tiempo durante la determinación de la fuerza de aceleración vertical B_{v}a través de la posición de montaje del sensor receptor y a través e un efecto de resorte en virtud de una componente elástica durante la construcción mecánica de la unión del cristal de la ventana con los elementos de engranaje. Este retraso es tenido en cuenta de una manera correspondiente durante la detección.

La componente de la fuerza del motor F_{Mot} se calcula a partir de la variable adimensional de las señales de activación AS del motor de accionamiento, que se pone a disposición, por ejemplo, como señal modulada en la amplitud del impulso, así como del número de revoluciones n del motor. En el cálculo de la componente de la fuerza del motor F_{Mot} por medio de un segundo sistema dinámico de ecuaciones 2 se tienen en cuenta las constantes del motor, que tienen en cuenta la inductividad del rotor y la resistencia del rotor así como las condiciones geométricas del accionamiento y el par motor. La componente de la fuerza del motor F_{Mot} entra con signo positivo en el balance de fuerzas, puesto que proporciona una contribución de apoyo para el movimiento del cristal de la ventana.

De la misma manera, a partir del número de revoluciones n se determina la fuerza resultante F_{res} a través de un tercer sistema dinámico de ecuaciones 3 configurado como paso alto, que tiene en cuenta una constante mecánica del tiempo y una constante de fricción de deslizamiento, con lo que se incorporan efectos de fricción durante la fricción de deslizamiento y efectos de inercia de masas en la consideración. La fuerza resultante F_{res} entra con signo negativo en la comparación de las fuerzas 5, puesto que no proporciona ninguna contribución de apoyo al movimiento del cristal de la ventana.

Por último, se introduce la componente de la fuerza de fricción por adhesión F_{S+H} con signo negativo en la comparación de las fuerzas, que se determina a través de una marcha de referencia. La componente de la fuerza de fricción por adhesión F_{S+H} es una función de la posición del cristal P, puesto que en lugares diferentes predominan condiciones de fricción por adhesión diferentes, y su desarrollo es depositado en una tabla 4 sobre la base de una marcha de referencia. De la misma manera, en esta componente se tiene en cuenta el peso del cristal como un factor o parámetro constante.

A partir de las componentes individuales de la fuerza se calcula una fuerza total, siendo determinada en el ejemplo del cristal de la ventana aquella fuerza, que debe actuar sobre el sistema de ajuste, para cerrar el cristal de la ventana de una manera hermética y fija, o bien aquella fuerza que debe aplicarse sobre un objeto o una parte del cuerpo en un caso de enclavamiento. A continuación se designa esta fuerza como fuerza de sujeción F_{sujeción}.

Por lo tanto, el procedimiento se basa en la determinación de la fuerza total sobre la base de un balance de las componentes individuales de la fuerza. De acuerdo con ello, en el cálculo de la fuerza total entran todas las influencias condicionadas por el sistema y las influencias externas, con lo que se posibilita una determinación muy precisa de la fuerza necesaria o bien de la fuerza admisible y, por lo tanto, de la carga total del dispositivo de ajuste. Si se excede esta fuerza calculada, lo que se puede detectar por medio de diferentes sensores, se desconecta o se invierte el funcionamiento, según el campo de aplicación o el sentido de giro del dispositivo de ajuste. En el caso de un elevalunas eléctrico, durante un movimiento de cierre, será conveniente la inversión y en el caso de un movimiento de apertura será conveniente la retención, puesto que en el primer caso es más probable una situación de enclavamiento y en el segundo caso es más probable una sobrecarga o la entrada en un tope final.

Si se tiene en cuenta durante el cálculo de la carga del dispositivo de ajuste una masa adicional, por ejemplo la masa de un pasajero sobre un asiento del vehículo, entonces hay que multiplicar ésta igualmente por la aceleración terrestre y deberá incluirse con signo negativo en el balance.

Especialmente en virtud de las oscilaciones de la temperatura o de los procesos de envejecimiento se pueden modificar los parámetros del modelo matemático, sobre cuya base se calculan las componentes respectivas de la fuerza. Estos parámetros o bien son compensados en el transcurso de la utilización del dispositivo de ajuste o se estiman el envejecimiento y las modificaciones de la temperatura en virtud de la duración de uso del dispositivo de ajuste, es decir, tanto en virtud de la duración total de uso con respecto al envejecimiento como también en virtud de la duración actual de uso del dispositivo de ajuste o se llaman en virtud de los valores de medición memorizados.

La figura 2 muestra una simplificación del procedimiento, en la que la determinación de la fuerza de sujeción F_{sujeción} se lleva a cabo esencialmente como se ha descrito anteriormente con la ayuda de la figura 1. No obstante, en este modelo de cálculo se prescinde de la detección de la aceleración vertical B_{v} durante la circulación por un trayecto en mal estado y, por lo tanto, del primer sistema dinámico de ecuaciones 1 y de la fuerza de aceleración F_{aceleración} que resulta de ello.

Otra simplificación del modelo matemático consiste, según la figura 3, en omitir las propiedades dinámicas del motor de accionamiento y en su lugar, substituir el sistema dinámico de ecuaciones 2 para el cálculo de la fuerza del motor F_{Mot}, en el que existen parámetros variables, por un sistema estático de ecuaciones de ecuaciones 6. Un sistema de este tipo se puede aceptar cuando las variables dinámicas como, por ejemplo, la tensión de inducción, son insignificantes. El sistema estático de ecuaciones 6 es impulsado con las variables de entrada número de revoluciones n y señal de activación AS y a partir de ello se calcula la fuerza del motor F_{Mot}.

Un sistema estático de ecuaciones de este tipo se puede emplear, por ejemplo, de una manera conveniente cuando la constante de tiempo eléctrica es muy pequeña con relación a la constante de tiempo mecánica. La constante de tiempo eléctrica se obtiene a partir del cociente de la inductividad con respecto a la resistencia y la constante de tiempo mecánica se obtiene a partir del cociente de la suma de los momentos de inercia con respecto a la geometría del accionamiento.

En la figura 4 se representa de una manera muy simplificada un modelo matemático, en el que la determinación de la fuerza de sujeción F_{sujeción} o de la carga máxima admisible del dispositivo de ajuste se lleva a cabo sin el conocimiento de losfuncionamientos pesados condicionados por el diseño, de la aceleración vertical, de la omisión de las propiedades dinámicas del motor de accionamiento y, dado el caso, del peso de un usuario del dispositivo de ajuste.

Los funcionamientos pesados condicionados por el diseño resultan, por ejemplo, a partir de la fricción de las juntas de obturación, de los apareamientos del material o de las tensiones que están presentes a través del montaje o en virtud del diseño dentro del dispositivo de ajuste. En este caso, se supone un funcionamiento pesado máximo previsible, como en el modelo matemático según la figura 3. Se prescinde a la detección de la posición P de la instalación a ajustar y en su lugar se conduce a través de un paso alto 7 la fuerza calculada a partir de la fuerza del motor F_{Mot} y a partir de la fuerza resultante F_{res} y se emite la variable F_{sujeción}, donde la ventaja de la simplificación del cálculo de la variable va acompañada con una reducción de la resolución y de la exactitud.

Todos los procedimientos descritos anteriormente tienen en común que como variable de destino se calcula una carga máxima admisible, que se compara con la fuerza medida del dispositivo de ajuste. La carga admisible es determinada a través de un balance de la fuerza sobre la base de un modelo matemático del dispositivo de ajuste, estando presentes en el modelo todas las variables de influencia esenciales de las diferentes zonas como parámetros. Estos parámetros o bien son calculados, medidos o detectados de una manera autoadaptable.

La estructura modular permite que se emplee el procedimiento en diferentes campos y en diferentes dispositivos de ajuste, de acuerdo con el tipo de ajuste, las posibilidades de detección de los parámetros y la evaluación de los datos de ensayo existentes.

Claims (15)

1. Procedimiento para el control y regulación de un dispositivo de ajuste accionado con motor, especialmente de un elevalunas eléctrico, de un asiento ajustable o de un techo corredizo de un automóvil con una protección contra enclavamiento, siendo detectadas las variables de entrada del accionamiento motor de una manera continua y siendo determinada la carga actual del dispositivo de ajuste o del accionamiento motor a través de sistemas de ecuaciones, que han sido creados con la ayuda de un modelo matemático de todo el dispositivo de ajuste incluido el accionamiento, y que se desconecta en el caso de que se exceda un límite de carga predeterminado o se regula a un valor por debajo del límite de carga, caracterizado porque las variables de entrada detectadas de forma continua son convertidas en componentes de la fuerza (F_{Mot}, F_{aceleración}, F_{res}, F_{S + H}) individuales, que contribuyen a una elevación o reducción de la carga total (F_{sujeción}) del dispositivo de ajuste o de componentes individuales del dispositivo de ajuste, cuyas componentes de la fuerza entran con un signo en la determinación de la carga total actual (F_{sujeción}) del dispositivo de ajuste o del accionamiento, que depende de si la componente de la fuerza (F_{Mot}, F_{aceleración}, F_{res}, F_{S + H}) respectiva apoya el movimiento de ajuste del dispositivo de ajuste o del accionamiento o se opone al movimiento de ajuste del dispositivo de ajuste o del accionamiento.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque como variable de entrada se emite el número de revoluciones (n) de un accionamiento configurado como motor eléctrico tanto a un tercer sistema dinámico de ecuaciones (3) configurado como paso alto, que tiene en cuenta una constante de tiempo mecánica y una constante de fricción de deslizamiento, como también junto con una señal de activación (AS) del motor eléctrico como variable de entrada a un sistema estático de ecuaciones (6) y porque la componente de la fuerza (F_{res}) emitida por el tercer sistema dinámico de ecuaciones (3) es conducida con signo negativo y la componente de la fuerza del motor (F_{Mot}) emitida por el sistema estático de ecuaciones (6) es conducida con signo positivo al miembro de comparación (5).

3. Procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado porque el miembro de comparación (5) está conectado con un paso alto (7), que emite la fuerza de sujeción (F_{sujeción}) máxima admisible.

4. Procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado porque se emite una variable de entrada (P), que corresponde a la posición de la instalación a ajustar, a un sistema dinámico de ecuaciones (4) que contiene una función de tablas, que emite una componente de la fuerza de fricción por adhesión (F_{S + H}) dependiente de la posición con signo negativo al miembro de comparación (5), desde el que se emite la fuerza de sujeción (F_{sujeción}) máxima admisible.

5. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque como variable de entrada se emite el número de revoluciones (n) de un accionamiento configurado como motor eléctrico tanto a un tercer sistema dinámico de ecuaciones (3) configurado como paso alto, que tiene en cuenta una constante de tiempo mecánica y una constante de fricción de deslizamiento, como también junto con una señal de activación (AS) del motor eléctrico como variable de entrada a un segundo sistema dinámico de ecuaciones (2), porque la componente de la fuerza (F_{res}) emitida por el tercer sistema dinámico de ecuaciones (3) es conducida con signo negativo y la componente de la fuerza del motor (F_{Mot}) emitida por el segundo sistema dinámico de ecuaciones (2) es conducida con signo positivo a un miembro de comparación (5), porque una variable de entrada (P), que corresponde a la posición de la instalación a regular es conducida a un cuarto sistema dinámico de ecuaciones (4) que contiene una función de tablas, que emite una componente de la fuerza de fricción por adhesión (F_{S + H}), dependiente de la posición, con signo negativo al miembro de comparación (5), desde el que se emite la fuerza de sujeción (F_{sujeción}) máxima admisible.

6. Procedimiento según la reivindicación 5, caracterizado porque se conduce una variable de entrada (B_{v}), que detecta la aceleración vertical del elevalunas eléctrico, a un primer sistema dinámico de ecuaciones (1), que tiene en cuenta la masa a ajustar, que emite una componente de la fuerza de aceleración (F_{aceleración}) con signo negativo al miembro de comparación (5).

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque al menos una parte de los parámetros del modelo matemático se calcula sobre la base de las variables de entrada detectadas actualmente o de las curvas en función del tiempo de las variables de entrada.

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se establece al menos una parte de los parámetros del modelo matemático sobre la base de datos determinados empíricamente.

9. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque para la fijación del límite de carga se utilizan datos determinados empíricamente o cálculos teóricos de la carga con relación a los componentes mecánicos del accionamiento.

10. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el límite de la carga es determinado en función de la temperatura de al menos una parte del dispositivo de ajuste.

11. Procedimiento según la reivindicación 10, caracterizado porque se determina de nuevo el límite de la carga para cada proceso de ajuste.

12. Procedimiento según la reivindicación 10, caracterizado porque se determina el límite de la carga de una manera continua durante un proceso de ajuste.

13. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque durante la fijación del límite de la carga se tiene en cuenta la dispersión, reduciendo la cantidad, la dispersión de la carga actual calculada a través del modelo matemático, generada por el accionamiento motor.

14. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el modelo matemático presenta una porción dinámica, que tiene en cuenta las influencias durante la aceleración y el frenado del accionamiento.

15. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el modelo matemático presenta una porción, que representa el campo característico real del accionamiento empleado.