ES2240755T3 - Procedimiento y dispositivo para determinar la posicion de una pieza de un asiento de un automovil que puede desplazarse mediante un dispositivo de accionamiento. - Google Patents
Procedimiento y dispositivo para determinar la posicion de una pieza de un asiento de un automovil que puede desplazarse mediante un dispositivo de accionamiento.Info
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Abstract
Procedimiento para determinar una posición de una pieza de un asiento de un vehículo que puede desplazarse por medio de un dispositivo de accionamiento eléctrico mediante la evaluación de una señal generada en función de un movimiento de accionamiento del dispositivo de accionamiento eléctrico, caracterizado porque, - el dispositivo de accionamiento eléctrico se acopla elásticamente con la pieza móvil de tal manera que al menos temporalmente puede aparecer un movimiento asincrónico entre el dispositivo de accionamiento eléctrico y la pieza móvil, - y, adicionalmente, el par (MMot) de torsión y/ o al menos un parámetro característico del dispositivo de accionamiento eléctrico que se correlaciona con éste se evalúa para corregir un error de posición provocado por el movimiento asincrónico entre el dispositivo de accionamiento eléctrico y la pieza móvil.
Description
Procedimiento y dispositivo para determinar la
posición de una pieza de un asiento de un automóvil que puede
desplazarse mediante un dispositivo de accionamiento.
La invención se refiere a un procedimiento y a un
dispositivo para determinar una posición de una pieza de un asiento
de un automóvil que puede desplazarse mediante un dispositivo de
accionamiento eléctrico.
A partir del documento
DE-C-198 55 996 se conoce un
procedimiento o un dispositivo para determinar una posición de una
pieza de un asiento de un automóvil que puede desplazarse mediante
un dispositivo de accionamiento eléctrico en el que se determina
adicionalmente la posición de la pieza móvil del asiento de un
automóvil mediante la valoración de una señal generada en función
de un movimiento de accionamiento del dispositivo eléctrico de
accionamiento.
A partir del documento
DE-A1-41 08 295 se conoce un
dispositivo del asiento con motor que presenta un motor de
desplazamiento para desplazar un asiento de un automóvil en
dirección hacia delante y hacia atrás, un motor de elevación para
desplazar el asiento hacia arriba y hacia abajo y un motor de
inclinación para ajustar un ángulo de inclinación del respaldo del
asiento. En una memoria de preajustes se almacenan los datos
operacionales de los motores correspondientes en respuesta a un
proceso de preajuste. Un dispositivo de accionamiento con memoria
hace funcionar los motores según los datos operacionales que están
almacenados en la memoria de preajustes. Por medio de un
accionamiento de un dispositivo de conexión manual se accionan los
motores mediante un dispositivo de accionamiento manual. El control
de los motores se realiza, mediante un mecanismo de control,
procesando los datos operacionales que son emitidos por los
respectivos motores durante sus rotaciones de inercia como señales
en la misma dirección que justo antes de las rotaciones de inercia
de los respectivos motores, en un caso de accionamiento del
dispositivo de conexión manual, cuando los motores son accionados
por el dispositivo de accionamiento con memoria.
Los dispositivos de ajuste de los modernos
asientos de automóviles presentan un bloqueo automático de los
elementos de ajuste para garantizar, en caso de choque, la seguridad
del asiento del vehículo e impedir un desplazamiento previo del
asiento del vehículo mediante la fuerza del choque. Debido a esto
bloqueos automáticos, los elementos de ajuste de los modernos
asientos de los vehículos tienden a tener dificultades en la
marcha, de manera que el problema de errores en la posición
alcanzada por rotaciones de inercia de los sistemas de ajuste con
los motores accionadores es más bien insignificante. También es
cuestionable si la exactitud de la detección de la actual posición
es suficiente para alcanzar la posición almacenada.
La invención se basa en el objetivo de corregir
los fallos que aparecen en la medición de la posición de una pieza
móvil de un asiento de un vehículo durante el funcionamiento de un
dispositivo de accionamiento eléctrico.
Este objetivo se alcanza mediante el
procedimiento para determinar la posición de una pieza móvil de un
asiento de un vehículo mediante un dispositivo de accionamiento
eléctrico con las características de la reivindicación 1, y el
dispositivo para determinar una posición de una pieza de un asiento
de un vehículo que puede desplazarse mediante un dispositivo de
accionamiento eléctrico con las características de la
reivindicación 18. Los perfeccionamientos ventajosos de la invención
han de desprenderse de las reivindicaciones dependientes.
Según esto, para determinar una posición de una
pieza de un asiento de un vehículo que puede desplazarse mediante
un dispositivo de accionamiento eléctrico por medio de la
evaluación de una señal generada en función de un movimiento de
accionamiento del dispositivo eléctrico de accionamiento,
- el dispositivo eléctrico de accionamiento se
acopla elásticamente con la pieza móvil de tal manera que, al menos
de forma temporal, puede aparecer un movimiento asincrónico entre
el dispositivo eléctrico de accionamiento y la pieza móvil,
- y adicionalmente el par (M_{mot}) de torsión
y/o al menos un parámetro del dispositivo eléctrico de
accionamiento que se relaciona conjuntamente con éste se evalúa para
corregir un error de posición causado por el movimiento asincrónico
entre el dispositivo eléctrico de accionamiento y la pieza
móvil.
Si se acciona la pieza móvil directamente
mediante el dispositivo de accionamiento, es decir, sin una
transmisión de fuerza mediante elementos de engranaje o elementos de
acoplamiento, podría realizarse de manera sincrónica el movimiento
del dispositivo de accionamiento y de la pieza móvil Por regla
general, sin embargo, para la transmisión del momento de
accionamiento, especialmente del par de torsión del accionamiento y
de la velocidad de accionamiento, así como especialmente del número
de revoluciones del accionamiento, se utilizan elementos de
engranaje y elementos de acoplamiento que posibilitan un cambio de
marchas a un número de revoluciones menor o a pares de torsión más
elevados. En lugar de los motores eléctricos habituales para
asientos de vehículos con un rotor que rota, pueden utilizarse
también otros dispositivos de accionamiento, tales como motores
lineales o un sistema hidráulico con medios de engranajes
correspondientes.
La fuerza de accionamiento del dispositivo de
accionamiento provoca, por ejemplo, una deformación elástica de los
elementos de engranaje o de los elementos de acoplamiento. Estas
deformaciones elásticas llevan a una desviación de la
proporcionalidad entre el movimiento de accionamiento del
dispositivo de accionamiento y el movimiento de desplazamiento de la
pieza móvil. Debido a esta desviación de la proporcionalidad, el
dispositivo de accionamiento y la pieza móvil se mueven de forma
asincrónica hasta tensar la elasticidad. Esta asincronización
temporal lleva a una diferencia entre el movimiento de
accionamiento determinado por la señal y el movimiento de la pieza
móvil y con ello a un error de posición de la actual posición de la
pieza móvil.
Además de un acoplamiento elástico son posibles
otras fuentes de fallos para el error de posición. Por ejemplo, los
elementos de engranaje o los elementos de acoplamiento presentan
con frecuencia una holgura considerable entre las direcciones de
desplazamiento. En el caso de una conmutación de la dirección de
desplazamiento, la holgura lleva a un movimiento asincrónico de
corto tiempo entre el dispositivo de accionamiento y la pieza
móvil. Otra fuente de errores posible es una deformación plástica
de los elementos de engranaje o de los elementos de acoplamiento. Un
sistema de desplazamiento tensado, por ejemplo, mediante un
desplazamiento en bloque lleva, después de un tiempo, a un
asentamiento, es decir, a una deformación plástica de los elementos
tensados previamente de forma elástica y, con ello, a otra forma
del movimiento asincrónico.
Para determinar la posición de la pieza móvil se
evalúa una señal que se genera en función de un movimiento de
accionamiento, especialmente de una rotación de un eje de
accionamiento de un motor eléctrico. Para esta generación pueden
emplearse los métodos de medición más diversos. Por ejemplo, la
señal es una señal de tensión proporcional con respecto al ángulo de
rotación, una señal de corriente o una señal de frecuencia. De
manera ventajosa se evalúan impulsos digitales que caracterizan un
ángulo de rotación determinado o un tramo de accionamiento. Estos
impulsos se generan especialmente mediante al menos un sensor de
efecto Hall, de modo que, por ejemplo, un imán dispuesto en el
árbol de accionamiento actúa como transmisor del sistema de
medición. De forma alternativa, es posible valorar señales binarias
generadas por el movimiento de accionamiento.
A modo de ejemplo, pueden utilizarse discos
perforados, para detectar diferentes ángulos de rotación.
La señal se valora en información que puede
procesarse por medios informáticos según la condición de la señal y
la forma de la representación del movimiento de accionamiento. Para
la evaluación la señal se cuantifica, por ejemplo, mediante un
convertidor analógico-digital, o la señal analógica
se convierte en impulsos digitales mediante un conmutador de valor
umbral. Las señales evaluadas de forma computacional se cuentan a
modo de ejemplo en un microcontrolador para la evaluación y se
asocian a determinadas posiciones de la pieza móvil. Además, las
señales sirven, de forma ventajosa, para determinar ubicaciones de
memoria de los desplazamientos y para el inicio automático según la
posición de las ubicaciones de memoria tal como se describe en el
documento DE 41 08 295 A1.
Especialmente la generación de las señales tiene
lugar dentro, o cerca del dispositivo de accionamiento, para
ahorrar un cableado adicional hacia otros sensores dispuestos en
otros lugares del sistema de desplazamiento. Si el movimiento de
desplazamiento de la pieza móvil puede detectarse directamente, se
pierde la ventaja del ahorro de la conexión y, la problemática en
la que se basa la invención podría solucionarse de otra manera, dado
el caso, de forma más sencilla. De forma alternativa a un
transmisor - sensor (con sensor asociado) dispuesto en el eje de
accionamiento o en otro elemento de accionamiento, se valora como
señal las ondulaciones residuales de la corriente del motor. El
procedimiento, conocido en sí mismo, de contar las ondulaciones
residuales puede utilizarse de manera especialmente ventajosa con
la corrección de fallos de posición según la invención, dado que
también es posible una corrección después de la desconexión de la
corriente del motor.
Es fundamental para la invención la evaluación de
un parámetro característico adicional para la señal ya mencionada.
En este caso el parámetro característico no puede generarse sólo a
partir del movimiento de accionamiento, sino que necesita otro
parámetro independiente de la señal, por ejemplo, un parámetro
temporal de un reloj o de otro dispositivo temporizador. Por
ejemplo, el parámetro temporal se utiliza como parámetro
característico o se evalúa el parámetro temporal en combinación con
la señal como parámetro característico que sirve para determinar y
evaluar una velocidad de la pieza móvil. El parámetro
característico caracteriza propiedades del desplazamiento o
representa, al menos, un parámetro que ejerce una influencia en el
desplazamiento. Partiendo del ejemplo anteriormente mencionado, la
velocidad de un dispositivo de accionamiento no regulado se evalúa
como medida para las dificultades de la marcha del sistema de
desplazamiento y, con ello, para determinar la medida de una
deformación elástica.
Además del ejemplo mencionado anteriormente se
evalúan de forma ventajosa otros parámetros característicos. En
función de los parámetros característico que van a evaluarse, se
utilizan procedimientos de evaluación adaptados al tipo del
parámetro característico. Mientras que, por ejemplo, el parámetro
temporal o los parámetros de control, tales como, por ejemplo, la
dirección de la corriente del motor, ya están disponibles para la
evaluación en la forma procesable de manera computacional de una
unidad de cálculo, se miden otros parámetros característicos que van
a detectarse mediante sensores, tales como el peso de asiento del
ocupante o la temperatura ambiental y, dado el caso, se convierte
también en una información procesable de forma computacional. Si se
requieren más datos o constantes para determinar y evaluar los
parámetros característicos, entonces se calcula el parámetro
característico mediante un algoritmo o se extrae partir de tablas
determinadas empíricamente. En una configuración ventajosa de la
invención, se evalúan de manera combinada varios parámetros
característicos para diferentes influencias que actúan en el
desplazamiento.
desplazamiento.
La corrección del error de posición posibilita el
compensar de forma computacional las influencias más diversas en la
asincronía entre el dispositivo de accionamiento y la pieza móvil.
Para esto se realiza la corrección del error de la posición con
ayuda de un algoritmo, de valores determinados empíricamente o, por
ejemplo, de otros procedimientos sucesivos. A continuación se
exponen perfeccionamientos especiales de la corrección.
En un perfeccionamiento ventajoso de la invención
se corrige el error de posición en función de una clase asignada
para la corrección. Las clases se fijan previamente mediante
procedimientos empíricos para una determinada precisión de la
corrección, o, alternativamente, se optimizan mediante varios
tramos de desplazamiento. De forma ventajosa, se detecta qué clase
se fija en un proceso de desplazamiento como clase actual para
corregir el error de posición mediante una comparación de uno o
varios parámetros característicos con uno o varios valores umbral.
Los valores para la corrección de la clase determinante para este
caso de corrección se miden a continuación, se calculan y/o se
extraen de una memoria.
En una configuración del perfeccionamiento de la
invención, se asocia a cada clase un factor de corrección para
corregir el error de posición. Como factores de corrección sirven,
por ejemplo, un signo positivo y un signo negativo. Si se utiliza en
este ejemplo como parámetro característico la señal de control para
alimentar corriente al dispositivo de accionamiento, para la clase
vigente "negativa" después de la alimentación de corriente se
ponderan las señales entrantes para mover la unidad de
accionamiento con el factor de corrección "-1", es decir,
negativamente, dado que el eje de accionamiento se mueve en contra
del desplazamiento debido a la reducción de tensión de la
elasticidad y se origina el mismo error de posición absoluto al
comienzo del desplazamiento para tensar la elasticidad. Por tanto,
en este procedimiento de corrección presentado los datos de las
señales se dividen para la ponderación en datos de adición y datos
de sustracción. Seguidamente, se corrige la posición actual según
los datos de adición en la dirección del desplazamiento o, según
los datos de sustracción, contra la dirección del desplazamiento.
De forma alternativa, el factor de corrección es un factor de
proporcionalidad. Si la clase, por ejemplo, se determina como
parámetro característico mediante un par de torsión del dispositivo
de accionamiento, el error de posición es proporcional al par de
torsión del dispositivo de accionamiento en un intervalo de tensión
de la elasticidad. Este porcentaje proporcional del error de
posición se corrige mediante el factor de corrección a continuación
de la desconexión de la corriente del motor.
En otra configuración ventajosa del
perfeccionamiento de la invención se asocia a cada clase una
constante de corrección para corregir el error de posición. De esta
manera se corrige el error de posición de manera especialmente
sencilla, sin una capacidad computacional adicional necesaria,
seleccionando las constantes de corrección a partir de una memoria
no volátil. Para esto, previamente se determinan empíricamente las
constantes de corrección y se almacenan en la memoria para el
sistema de desplazamiento correspondiente. De forma especialmente
ventajosa, la constante de corrección se utiliza de forma combinada
con otros factores, por ejemplo, el factor de corrección o el factor
de potencia de un algoritmo para corregir el error de posición.
Además de factores de corrección y constantes de
corrección pueden concebirse otras relaciones funcionales, tales
como funciones de cuadratura o funciones de raíz. De forma
especialmente ventajosa se utilizan relaciones funcionales para
ponderar la señal para la corrección en función del parámetro
característico. En este caso la ponderación no se limita a una
división de clases, sino que, de forma alternativa, se evalúa la
señal utilizando, por ejemplo, funciones constantes.
En una configuración de la invención, para la
ponderación se subdividen datos de la señal en datos que van a
evaluarse o en datos caducados para la corrección. Esto posibilita
una corrección especialmente rápida y una actualización de la
posición según los datos que van a valorarse. Por ejemplo, el error
de posición se detecta continuamente en relación con el par de
torsión del dispositivo de accionamiento. Si, por ejemplo, aumenta
el par de tensión del dispositivo de accionamiento debido a una
dificultad en la marcha del desplazamiento, entonces la elasticidad
de un acoplamiento elástico se tensa de forma mucho más intensa.
Según el par de torsión, los datos de la señal se distribuyen de
otra forma para la ponderación, asociándose un porcentaje mayor de
datos caducados para la corrección de una mayor dificultad en la
marcha
Una configuración especialmente ventajosa de la
invención prevé como señales se evalúen impulsos que se generan en
función del movimiento de accionamiento, especialmente de un ángulo
de rotación del movimiento de accionamiento. Para la evaluación se
cuentan los impulsos y se suman o se restan según la dirección del
desplazamiento. Para la corrección se corrige el recuento de los
impulsos.
Como parámetros característicos se evalúan
diferentes parámetros. Como parámetro característico se evalúa un
parámetro de accionamiento, tal como un señal de control para la
alimentación de corriente al dispositivo de accionamiento según la
dirección de desplazamiento, un factor de duración de la modulación
por duración de impulsos para regular la velocidad de accionamiento,
una tensión de la batería del vehículo, un tiempo de desplazamiento
o el número de impulsos de la señal dentro de una unidad de tiempo,
la separación temporal entre dos impulsos, una temperatura del
dispositivo de accionamiento o del sistema de desplazamiento, una
intensidad de la corriente del motor o un par de tensión medido o
calculado del dispositivo de accionamiento. El parámetro
característico se determina preferiblemente de forma cíclica y se
actualiza continuamente en una memoria. Para la actualización pueden
formarse preferiblemente también valores medios variables. De forma
alternativa, algunos parámetros característicos se determinan
únicamente un poco antes de la desconexión de la corriente del motor
y seguidamente se incluyen en el cálculo.
Asimismo, se utiliza de manera adicional un
parámetro funcional como parámetro característico. En este caso, el
parámetro funcional depende de influencias operativas exteriores en
el desplazamiento. Se detecta el parámetro funcional, tal como una
ocupación del asiento, un peso en el asiento del usuario que se
sienta, una distribución del peso de asiento o una temperatura
ambiental, y se evalúa para la corrección. Por ejemplo, el peso de
asiento del usuario que se sienta es un parámetro fundamental que
ejerce una influencia en la dificultad de la marcha del
desplazamiento. La determinación del peso del asiento puede
realizarse en este caso con antelación, especialmente después de
subirse el usuario que va a sentare y tras cerrarse la puerta del
vehículo.
Las dificultades en la marcha del sistema de
desplazamiento se determinan de manera ventajosa adicionalmente
mediante el recorrido de desplazamiento total posible y se
almacenan en una memoria. Mediante las dificultades en la marcha
conocidas es posible una corrección para la zona de desplazamiento
correspondiente, evaluándose datos almacenados del sistema de
desplazamiento como parámetro característico en correspondencia con
la posición de las dificultades de la marcha.
Para adaptar la evaluación de las condiciones
modificadas del sistema de desplazamiento, por ejemplo, del
ensuciamiento de los elementos de desplazamiento y elementos de
engranaje, se evalúa como parámetro característico como mínimo una
característica significativa del desplazamiento. Esta
característica significativa es, por ejemplo, la determinación de la
elasticidad para un desplazamiento en bloque de la pieza móvil.
Entre otras, se registran como características también posibles
dificultades significativas en la marcha, marchas suaves o una
holgura conocida del sistema de desplazamiento.
De forma especialmente ventajosa se evalúan como
parámetros característicos una combinación de uno o varios
parámetros operacionales, uno o varios parámetros de accionamiento,
dificultades en la marcha almacenadas y/o una o varias
características significativas. En este caso se emplea, por
ejemplo, para la corrección una matriz de clases de dimensión x,
donde x indica el número de los parámetros característicos que van
a evaluarse de forma combinada. De este modo, para la corrección se
determina una clase de la matriz de clases mediante la temperatura
del dispositivo de accionamiento, del par de torsión momentáneo del
dispositivo de accionamiento, de la modificación del momento de
accionamiento y del peso de asiento, así como de la distribución del
peso de asiento.
En un perfeccionamiento especialmente ventajoso
de la invención se determina el movimiento de accionamiento
mediante un sensor mono-canal. El sensor
mono-canal, por ejemplo un sensor de efecto Hall,
necesita únicamente dos cables que van a instalarse adicionalmente,
sin que tuviera que integrarse un sistema de evaluación electrónico
en el sensor. Como señal se evalúa una señal del sensor
mono-canal que no puede detectar la dirección. Dado
que la dirección no puede determinarse mediante un único sensor de
efecto Hall, se evalúa conjuntamente un parámetro característico,
por ejemplo, la señal de control, para la dirección de la
alimentación de corriente del dispositivo de accionamiento. A modo
de ejemplo, en el caso del empleo de un sistema de un sensor Hall,
el sistema de sensores no está en condiciones de diferenciar la
dirección de rotación del eje de accionamiento sin evaluar un
parámetro característico adicional, ya que los impulsos generados
son independientes de la dirección de rotación.
Mediante el procedimiento según la invención se
consigue un aumento de la precisión repetitiva de la posición del
sistema de desplazamiento, especialmente con un sistema de sensores
con un sensor Hall, sin que tengan que emplearse elementos de efecto
Hall más complejos y con ello más costosos, por ejemplo, sistemas
de doble Hall. Un aumento de la precisión repetitiva de la posición
reduce de nuevo la probabilidad de que el sistema de desplazamiento
se desplace en un bloque, es decir, a un tope final. Dado que el
desplazamiento en bloque supone una alta carga de los motores
eléctricos y de los engranajes, puede reducirse así de manera
especialmente ventajosa el desgaste de los motores eléctricos y del
engranaje. No obstante, si tiene lugar un desplazamiento en bloque,
se normaliza de nuevo de manera ventajosa la detección de la
posición en este punto. Además, se reduce el gasto de cableado para
los dispositivos de accionamiento mediante el empleo de sistemas
individuales de efecto Hall ya que no ha de transmitirse
conjuntamente ninguna información sobre la dirección.
En un perfeccionamiento ventajoso de la invención
en funcionamiento doble, el parámetro característico se evalúa para
corregir un error de posición y para detectar un aprisionamiento de
un objeto o de una parte del cuerpo humano. Si se evalúan
especialmente varios parámetros característicos, entonces puede
detectarse un caso de aprisionamiento a partir de la previsible
dificultad en la marcha del sistema de desplazamiento y a partir de
la dificultad actual en la marcha del sistema de
desplazamiento.
A continuación se explica la invención más
detalladamente mediante representaciones gráficas que se refieren a
ejemplos de realización.
En este caso muestran:
la figura 1, una representación en perspectiva de
una estructura de asiento con una pluralidad de vías de
desplazamiento accionadas por motor,
la figura 2, un dispositivo de evaluación y
cuatro motores con un sensor de efecto Hall en cada caso,
la figura 3, un modelo para calcular el par de
torsión emitido por el motor eléctrico,
la figura 4, un desarrollo esquemático de un
procedimiento de corrección,
la figura 4', un detalle esquemático del
desarrollo del procedimiento de corrección a partir de la figura
4,
la figura 5, otro desarrollo esquemático de un
procedimiento de corrección.
La figura 1 muestra una estructura inferior del
asiento con una pluralidad de vías de desplazamiento accionadas por
motor. Esta estructura se compone básicamente de un par de
dispositivos 1 de guía con raíles cuyos raíles 10 inferiores están
sujetos al fondo del automóvil y sus raíles 11 superiores soportan
la estructura del asiento con todos los componentes de
accionamiento. Al desplazamiento longitudinal eléctrico pertenecen
engranajes 31 que están accionados directamente por el motor 61 o
indirectamente a través de un árbol 9 flexible. El desplazamiento
trasero en altura del asiento es accionado por el motor 61 mediante
un engranaje 32, de modo que la fuerza de desplazamiento se
transmite al árbol 17 de conexión que se conecta en sus extremos de
manera resistente al giro con las palancas 20 de accionamiento. Los
extremos de las palancas 20 de accionamiento se enganchan mediante
los cojinetes 40 giratorios a los extremos traseros de las chapas
22 laterales de tal manera que un movimiento giratorio de la palanca
20 lleva a un movimiento hacia arriba o hacia debajo de la chapa 22
lateral trasera. En este caso el engranaje 30 sirve únicamente para
desplazar el fondo del asiento y ejerce sólo una ligera influencia
en la seguridad del asiento en caso de choque.
El desplazamiento delantero en altura del asiento
funciona de manera análoga empleando otro motor mediante un
engranaje 33 y otro árbol de conexión mediante los brazos 21 y 210
de palanca. Los dos puntos 220 y 221 de anclaje del cinturón de la
estructura del asiento se disponen en las partes 22 laterales. A
través de los puntos 220 de anclaje del cinturón se introduce en
caso de choque la fuerza de choque en la estructura del asiento, la
cual lleva a deformaciones deseadas y no deseadas de piezas o
grupos estructurales, por ejemplo, un estiramiento de un contorno
acodado y una torsión y, con ello, a un desplazamiento previo en la
dirección de carga.
Para impedir un desplazamiento previo del
asiento, los engranajes y los elementos de ajuste correspondientes
están diseñados, de forma que se sujetan por sí mismos, como
vástagos, etc. En la figura 1 se muestra, a modo de orientación, un
eje de coordenadas en el que la dirección x indica en la dirección
de la marcha, la dirección y, transversal a la dirección de marcha,
y la dirección z, hacia arriba, perpendicular al plano xy. Los
engranajes 30, 31, 32 y 33, así como el árbol 9 flexible se
deforman elásticamente para un desplazamiento hasta que la fuerza de
desplazamiento que actúa en el desplazamiento es mayor que la
fuerza propia de sujeción, o la fuerza de rozamiento de la
dificultad de la marcha del sistema de desplazamiento.
En la figura 2 se muestra un dispositivo ECU de
evaluación y cuatro motores M1 a M4 con un sensor H1 a H4 de efecto
Hall en cada caso. Una unidad formada por motor M1 eléctrico y
sensor H1 de efecto Hall, respectivamente M2, M3, M4 y H2, H3 y H4
está conectada con el dispositivo ECU de evaluación por medio de
cuatro conductos (4) de una conexión. Dos de estos conductos están
conectados con el relé !1Y!PR de potencia del dispositivo ECU de
evaluación para transmitir la corriente del motor. Los otros dos
conductos están conectados con el interfaz I_{H} para los sensores
H1 a H4 de efecto Hall del dispositivo ECU de evaluación. Las
señales de los sensores H1 a H4 de efecto Hall se convierten en el
interfaz I_{H} en impulsos procesables de forma computacional y se
transmiten al microcontrolador MCU del dispositivo ECU de
evaluación.
El microcontrolador controla el relé' PR de
potencia mediante un controlador D. Adicionalmente, el
microcontrolador MCU controla una señal PWM de control modulada en
amplitud de impulsos para controlar los transistores PT de
potencia. Los transistores PT de potencia sirven para el control de
la correspondiente corriente del motor y están conectados con los
relé' de potencia. Por ejemplo, para introducir y almacenar
parámetros del sistema en el microcontrolador MCU, el
microcontrolador MCU presenta una memoria flash integrada. El
microcontrolador MCU está conectado con una alimentación VS de
tensión con la tensión U_{B} de la batería del automóvil, la cual
alimenta al microcontrolador con la corriente operativa de 5V por
regla general. Adicionalmente la alimentación VS de tensión
presenta un dispositivo de control para despertar al dispositivo ECU
de evaluación del modo de espera.
Además, el microcontrolador MCU está conectado
con una interfaz I de entrada que forma una interfaz hacia un
dispositivo SU de accionamiento, especialmente un bloque SU de
conmutador para controlar los motores M1 a M4 eléctricos. Otra
interfaz CAN-I conecta el microcontrolador MCU con
una línea CAN-Bus que posibilita un intercambio de
datos e información con otras unidades funcionales del
vehículo.
La figura 3 muestra un modelo para calcular el
par M_{Mot} de torsión emitido por el motor M1 a M4 eléctrico
como parámetro característico. La tensión U_{Klemm} de retención
que está en contacto con los bornes del motor M1, M2, M3 o M4
eléctrico se calcula a partir de la tensión U_{bat} de la batería
y del factor PWM de duración de la modulación por duración de
impulsos. La tensión U_{Klemm} de retención contrarresta la
tensión E_{m} que depende del número n de revoluciones del motor
M1, M2, M3 o M4 eléctrico respecto al factor K_{3}. En función
del comportamiento del filtro de paso bajo del motor M1, M2, M3 o M4
eléctrico se calcula la tensión U_{ind} de inducción mutua del
motor M1, M2, M3 o M4 eléctrico. Mediante un factor F_{11} se
calcula la corriente I_{Mot} del motor y mediante otro factor
K_{12} se calcula el par de torsión del motor M1, M2, M3 o M4
eléctrico. De forma correspondiente, el par de torsión del motor M1,
M2, M3 o M4 eléctrico se determina por medio de la siguiente
fórmula en el microcontrolador MCU.
M_{Motor} =
(U_{Klemm} - K_{3} * n)\left(\frac{1}{1 + sT_{el}}\right) * K_{11}
*
K_{12}
En la figura 4 se muestra esquemáticamente un
desarrollo de un procedimiento de corrección. En la etapa 1 se
inicia el desplazamiento apretando el ocupante un botón del
dispositivo de accionamiento para desplazar el asiento del vehículo
a otra posición. Para el desplazamiento se alimenta corriente a un
motor M1, M2, M3 o M4 eléctrico del dispositivo ECU de control.
Antes del comienzo del movimiento de rotación del
motor M1, M2, M3 o M4 eléctrico, como consecuencia de la etapa 2,
se extrae la posición parada actual de una memoria y se carga en un
registro del microcontrolador MCU. A continuación, en la etapa 3 se
determina la dirección del desplazamiento mediante un parámetro de
control del microcontrolador. El parámetro de control puede
valorarse adicionalmente como parámetro característico para una
corrección posterior.
En función de los impulsos generados de los
sensores H1, H2, H3 o H4 de efecto Hall se actualiza continuamente
la posición del desplazamiento, de manera que los impulsos se suman
a un valor real o se restan de éste según la dirección del
desplazamiento. En este caso, cada posición ajustable
automáticamente se corresponde con un valor calculado. Si se detiene
el desplazamiento soltándose el botón, o el desplazamiento alcanza
una posición almacenada para este objetivo que puede ajustarse
automáticamente, la posición actual se memoriza temporalmente en un
registro del microcontrolador MCU.
Durante las etapas 2 a 5 se actualizan
continuamente en el proceso x parámetros característicos
dependientes del movimiento de desplazamiento o variables en el
tiempo. En el proceso Y se determinan además parámetros
característicos invariables en el tiempo y se almacenan
temporalmente en una memoria, por ejemplo, en una memoria RAM
(memoria de acceso aleatorio). En la etapa 6 se corrige la posición
almacenada temporalmente en el registro del microcontrolador MCU en
función de los parámetros característicos. La posición corregida se
almacena en una etapa 7 siguiente en una memoria no volátil. Para
un nuevo desplazamiento se selecciona la misma posición corregida en
una etapa 4', no mostrada en la figura 4, nuevamente a partir de la
memoria no volátil.
En la figura 4' se muestra de forma detallada la
etapa 6 de la figura 4. A partir de los parámetros KG
característicos constantes, los parámetros KG característicos
variables y la posición, así como los parámetros KG característicos
dependientes de la posición, en la etapa 6a se determinan una o
varias direcciones de clases. A cada dirección de clase posible se
le asocia de nuevo un contenido de memoria constante o dependiente
de otras condiciones, por ejemplo, del desplazamiento. En este caso
el contenido de memoria forma el error de posición mediante el
movimiento asincrónico al menos temporal. En este caso el contenido
es idéntico al error mismo o un valor transformado que se calcula en
un algoritmo posterior en un microcontrolador MCU. Según esto, en
la etapa 6b se consulta la memoria en relación con la
correspondiente dirección de clase, y en la etapa 6c se extrae el
contenido de memoria para la dirección de clase. A continuación, en
la etapa 6d se realiza la corrección de la posición basándose en el
contenido de la memoria, de modo que las señales entrantes de los
sensores H1, H2, H3 o H4 de efecto Hall se ponderan de forma
correspondiente.
La figura 5 muestra un procedimiento alternativo
para corregir el error de posición. Las etapas 1 a 3 se
corresponden en este caso a las etapas 1 a 3 de la figura 4. En la
etapa 4 se actualiza la posición algunos valores numéricos. Al
mismo tiempo, en la etapa 5 se actualizan los parámetros
característicos. A continuación, en la etapa 6 se corrige en tiempo
real el valor de posición, por ejemplo, basándose en la demanda
determinada del par de torsión del motor M1 a M4 eléctrico. Si en la
etapa 7 no se produce el final del desplazamiento, entonces en las
etapas siguientes 4 y 5 se actualiza nuevamente la posición y los
parámetros característicos en función de la posición anteriormente
corregida. Si el desplazamiento se detiene en la etapa 7, se
almacena la última posición corregida en la etapa 8.
1 | sistema de guiado con raíles |
9 | árbol flexible |
10 | raíles de guiado inferiores |
11 | raíles de guiado superiores |
17,19 | árbol de conexión |
20, 21 | palanca de accionamiento |
22 | chapa lateral, pieza lateral |
210 | brazo de la palanca |
220, 221 | punto de anclaje del cinturón |
30, 31, 32, 33 | engranajes |
40 | cojinete giratorio |
M1, M2, M3, M4 | motores eléctricos |
H1, H2, H3, H4 | sensores de efecto Hall |
I_{H} | circuito de evaluación, interfaz de los sensores de efecto Hall |
ECU | dispositivo de control, dispositivo de evaluación, microcontrolador |
SU | dispositivo de accionamiento, bloque conmutador |
I | interfaz del dispositivo de accionamiento |
CAN | bus CAN |
CAN-I | interfaz del bus CAN |
U_{B} | tensión de la batería |
GND | masa |
PT | transistores de potencia, nivel de potencia |
PR | relé' de potencia, conmutador de potencia |
D | controlador |
MCU | microcontrolador |
VS | alimentación de tensión del circuito de conmutación integrado |
Claims (19)
1. Procedimiento para determinar una posición de
una pieza de un asiento de un vehículo que puede desplazarse por
medio de un dispositivo de accionamiento eléctrico mediante la
evaluación de una señal generada en función de un movimiento de
accionamiento del dispositivo de accionamiento eléctrico,
caracterizado porque,
- el dispositivo de accionamiento eléctrico se
acopla elásticamente con la pieza móvil de tal manera que al menos
temporalmente puede aparecer un movimiento asincrónico entre el
dispositivo de accionamiento eléctrico y la pieza móvil,
- y, adicionalmente, el par (M_{Mot}) de
torsión y/ o al menos un parámetro característico del dispositivo
de accionamiento eléctrico que se correlaciona con éste se evalúa
para corregir un error de posición provocado por el movimiento
asincrónico entre el dispositivo de accionamiento eléctrico y la
pieza móvil.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque el parámetro característico del
dispositivo de accionamiento eléctrico que se correlaciona con el
par (M_{Mot}) de torsión es una tensión (U_{klemm}) de
accionamiento, una corriente (I_{Mot}) de accionamiento y/o un
número (n) de revoluciones.
3. Procedimiento según las reivindicaciones 1 o
2, caracterizado porque el error de posición se corrige en
función de una clase asociada para la corrección, y la clase actual
para el caso de corrección se determina mediante una comparación del
par (M_{Mot}) de torsión y/o al menos de un parámetro
característico que se correlaciona con éste con uno o varios valores
umbral.
4. Procedimiento según la reivindicación 3,
caracterizado porque a cada clase se asocia un factor de
corrección para corregir el error de posición.
5. Procedimiento según las reivindicaciones 3 o
4, caracterizado porque a cada clase se asocia una constante
de corrección para corregir el error de posición.
6. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque para la
corrección se pondera la señal en función del par (M_{Mot}) de
torsión y/o al menos de un parámetro característico que se
correlaciona con éste.
7. Procedimiento según la reivindicación 6,
caracterizado porque para la ponderación los datos de la
señal se subdividen en datos de suma y en datos de sustracción y la
posición actual se corrige según los datos de adición o los datos
de sustracción en la dirección del desplazamiento o en contra de la
dirección del desplazamiento.
8. Procedimiento según la reivindicación 6 o 7,
caracterizado porque para la ponderación los datos de la
señal se subdividen en datos que van a valorarse o datos caducados
para la corrección, y la posición se actualiza según los datos que
van a valorarse.
9. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 6 a 8, caracterizado porque como señales se
evalúan impulsos que se generan en función al movimiento de
accionamiento, especialmente de un ángulo de rotación del
movimiento de accionamiento, para la evaluación se cuentan los
impulsos y se suman o restan según la dirección de desplazamiento, y
para la corrección se corrige el recuento de los impulsos.
10. Procedimiento según las reivindicaciones 7 y
9, caracterizado porque para la corrección
- los impulsos se suman a la posición cuando el
dispositivo de accionamiento se alimenta con corriente basándose en
una señal de control como parámetro característico para la
dirección del desplazamiento, y
- los impulsos se restan de la posición cuando
finaliza la alimentación de corriente al dispositivo de
accionamiento para la dirección de desplazamiento,
- los impulsos se restan de la posición cuando se
alimenta corriente al dispositivo de accionamiento basándose en una
señal de control como parámetro característico para la dirección en
contra del desplazamiento, y
- los impulsos se suman a la posición cuando
finaliza la alimentación de corriente al dispositivo de
accionamiento para la dirección en contra del desplazamiento.
11. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque
adicionalmente se evalúa un parámetro de accionamiento,
especialmente
- una señal de control para la dirección del
desplazamiento,
- un factor de duración de una modulación por
duración de impulsos,
- una tensión de la batería
- un tiempo de desplazamiento,
- una temperatura de accionamiento,
- un par de torsión medido o calculado, o
- una combinación de varios parámetros de
accionamiento del dispositivo de accionamiento.
12. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque
adicionalmente se evalúa un parámetro operativo, especialmente
- una ocupación del asiento,
- un peso de asiento (del usuario que se
sienta),
- una distribución del peso de asiento,
- una temperatura ambiental, o
- una combinación de varios parámetros operativos
del asiento o de uno o varios parámetros operativos con uno o
varios parámetros de accionamiento.
13. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque
adicionalmente se evalúan para la posición dificultades en la marcha
almacenadas del sistema de desplazamiento.
14. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque
adicionalmente se evalúa al menos una característica significativa
del desplazamiento.
15. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 7 a 14, caracterizado porque se evalúa una
combinación de uno o varios parámetros operacionales, de uno o
varios parámetros de accionamiento, dificultades en la marcha
almacenadas y/o de una o varias características significativas.
16. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el
movimiento de accionamiento se determina mediante un sensor
mono-canal, evaluándose como señal una señal de
sensor cuya dirección no puede detectarse del sensor
mono-canal.
17. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el par
(M_{Mot}) de torsión y/o al menos un parámetro característico que
se correlaciona con éste se evalúa en una doble función para
corregir un error de posición y para detectar el aprisionamiento de
un objeto o de una parte del cuerpo humano.
18. Dispositivo para determinar una posición de
una pieza de un asiento de un vehículo que puede desplazarse por
medio de un dispositivo de accionamiento eléctrico mediante la
evaluación de una señal generada en función de un movimiento de
accionamiento del dispositivo de accionamiento eléctrico,
caracterizado porque
- el dispositivo de accionamiento eléctrico está
acoplado elásticamente con la pieza móvil, de manera que puede
aparecer, al menos temporalmente, un movimiento asincrónico entre el
dispositivo de accionamiento eléctrico y la parte móvil,
- y adicionalmente se evalúa el par (M_{Mot})
de torsión y/ o al menos un parámetro característico del
dispositivo eléctrico de accionamiento que se correlaciona con éste
para corregir un error de posición provocado por el movimiento
asincrónico entre el dispositivo eléctrico de accionamiento y la
pieza que puede desplazarse.
- de modo que están previstos medios para
corregir un error de posición detectado mediante la evaluación del
par (M_{Mot}) de torsión y /o el parámetro (U_{Klemm},
I_{Mot}, n) característico que se correlaciona con éste.
19. Dispositivo según la reivindicación 18,
caracterizado porque el parámetro característico del
dispositivo eléctrico de accionamiento que se correlaciona con el
par (M_{Mot}) de torsión es una tensión (U_{Klemm}) de
accionamiento, una corriente (I_{Mot}) de accionamiento y/o un
número (n) de revoluciones.
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