專利名稱：用于控制驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的具有響應(yīng)延遲的控制件的方法和裝置的制作方法
用于控制驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的具有響應(yīng)延遲的控制件的方法和裝置本發(fā)明涉及用于控制驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的具有響應(yīng)延遲的控制件的方法和裝置，該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)用于驅(qū)動(dòng)可在兩個(gè)終端位置之間移動(dòng)的物體，其中對(duì)受驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)影響的參數(shù)進(jìn)行監(jiān)視， 并與預(yù)定的閾值進(jìn)行比較，在達(dá)到該閾值時(shí)向控制件輸出控制信號(hào)。在控制驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)時(shí)始終都會(huì)出現(xiàn)的問(wèn)題是，由于因用于驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的控制件而產(chǎn)生響應(yīng)延遲，要容忍對(duì)控制的反應(yīng)延遲。撇開例如壓縮空氣操縱的帶有能引起這種響應(yīng)延遲的氣動(dòng)控制閥的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)不看，這里還要提及感應(yīng)式的執(zhí)行器，通常是帶有開關(guān)延遲的執(zhí)行器。一個(gè)非常特別的例子是帶有電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，該電動(dòng)機(jī)用于汽車(Kfz)中的移動(dòng)的帶有自動(dòng)運(yùn)行特性(Automatiklauf)的組件，例如窗玻璃起落器、活動(dòng)車頂，但也可以是后蓋板、滑動(dòng)門等組件。在針對(duì)這里所設(shè)置的電磁的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的控制中，通常使用開關(guān)繼電器，這對(duì)于用于電動(dòng)機(jī)的很多控制非常普遍。特別是當(dāng)規(guī)定電機(jī)換向時(shí)一也出于成本原因一使用用于電機(jī)供電的繼電器。針對(duì)前述汽車組件例如帶有自動(dòng)運(yùn)行特性的窗玻璃起落器，通常設(shè)置了防夾功能，在識(shí)別到夾住狀況時(shí)，這種防夾功能需要電動(dòng)機(jī)快速地變換轉(zhuǎn)向或者為此需要快速地變換極性。這種防夾功能通常借助于計(jì)算單元例如相應(yīng)地編程的微處理器或微計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)，于是借此來(lái)控制作為控制件的繼電器。如今，開關(guān)繼電器公知地需要一定的時(shí)間，以便可以在控制(激勵(lì))之后做出反應(yīng)(換向)。這種延遲時(shí)間現(xiàn)在被簡(jiǎn)單地予以忍受，或者人們嘗試用軟件來(lái)及早地識(shí)別出或提前判定出何時(shí)才能把一個(gè)事件評(píng)價(jià)為“夾住”。例如，原則上可以把力閾值(當(dāng)前的關(guān)閉力與其相比較)設(shè)定得比真正計(jì)算好的低，以便由此相應(yīng)地及早地對(duì)夾住狀況做出判定。但這樣做的結(jié)果可能是力在達(dá)到真正的閾值之前又下降了，而實(shí)際上沒(méi)有夾住狀況發(fā)生，因此電機(jī)不正確地做出逆轉(zhuǎn)反應(yīng)。因此，在以此方式補(bǔ)償所述的延遲時(shí)間時(shí)，會(huì)在相關(guān)系統(tǒng)中產(chǎn)生不可靠性和較小的魯棒性。于是本發(fā)明的目的是，在此提供輔助，并提出如開頭部分所述的方法以及裝置，借此即使在控制件具有響應(yīng)延遲的情況下也能避免對(duì)控制的反應(yīng)延遲，其中例如在車輛組件帶有防夾功能的情況下，在懷疑發(fā)生了夾住時(shí)就已經(jīng)對(duì)控制件一這里為開關(guān)繼電器一進(jìn)行控制，使其變換極性。本發(fā)明在此基于如下認(rèn)識(shí)具有響應(yīng)延遲的控制件即特別是開關(guān)繼電器或其線圈需要一定的時(shí)間，直至出現(xiàn)響應(yīng)，例如直至接通或切斷電流，所述時(shí)間可以用于準(zhǔn)備針對(duì)控制進(jìn)行最終判定，例如是否把某一事件評(píng)價(jià)為夾住。因而對(duì)于具有響應(yīng)延遲的控制件來(lái)說(shuō)，已經(jīng)可以及早地對(duì)控制件進(jìn)行初步控制，于是最終在判定時(shí)刻要么保持控制，要么取消控制。如果做出取消的判定或取消控制，則這種判定必須在如下時(shí)刻做出， 即此時(shí)，控制件尚未引起反應(yīng)，亦即尚在固有的延遲時(shí)間內(nèi)；于是如果觸發(fā)了控制，由此就會(huì)贏取時(shí)間，這段時(shí)間幾乎等于全部給定的響應(yīng)延遲；這段時(shí)間例如可以共計(jì)為幾個(gè)毫秒 (ms)。據(jù)此，本發(fā)明規(guī)定了一種如開頭部分所述的方法，其特征在于，規(guī)定一個(gè)在達(dá)到閾值之前有待達(dá)到的預(yù)先閾值，在達(dá)到該預(yù)先閾值時(shí)，把預(yù)先控制信號(hào)輸出給控制件，用于準(zhǔn)備控制該控制件，然后進(jìn)一步監(jiān)視實(shí)際閾值的達(dá)到情況，其中如果達(dá)到實(shí)際閾值，就保持對(duì)控制件的控制，相反，如果尚未達(dá)到實(shí)際閾值，就取消對(duì)控制件的控制。
有利的實(shí)施方式和改進(jìn)在從屬權(quán)利要求中給出。因此在本方法中，尚在做出有關(guān)控制的判定之前，已經(jīng)及早地對(duì)控制件例如開關(guān)繼電器進(jìn)行初步控制；在由響應(yīng)延遲給定的時(shí)段內(nèi)，控制件尚未對(duì)控制做出反應(yīng)，因而驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)仍以給定的工作方式繼續(xù)工作，于是尚在該時(shí)段內(nèi)最終判定，是要確認(rèn)控制，還是要取消控制，這要視是否達(dá)到了實(shí)際閾值而定。在確認(rèn)初步控制的情況下，在最簡(jiǎn)單的情況下保持所進(jìn)行的控制，使其如被引起時(shí)的那樣，從而在最終判定之后的最短的時(shí)間內(nèi)，即現(xiàn)在從達(dá)到預(yù)先閾值起測(cè)算，從初步控制時(shí)刻起，相應(yīng)地使得驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)反轉(zhuǎn)；相反，如果因?yàn)閷?shí)際上未達(dá)到真正的閾值而取消對(duì)控制件的控制，則控制件由于其響應(yīng)延遲最終未對(duì)及早的初步控制做出反應(yīng)，且并未按照驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的換向等進(jìn)行反應(yīng)。由此在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的反轉(zhuǎn)方面贏取了時(shí)間，其近乎為控制件的響應(yīng)延遲時(shí)間。在帶有防夾功能的汽車組件被自動(dòng)地驅(qū)動(dòng)的情況下，所述時(shí)間根據(jù)軟件周期時(shí)間可以總計(jì)為1、2或:3ms。這非常重要，如果考慮到車窗玻璃例如以約100mm/S的速度移動(dòng)，從而由于及早地識(shí)別出夾住狀況可以得到0. Imm的優(yōu)勢(shì)。這意味著，在測(cè)量彈性力(Messfederrate)為65N/mm時(shí)，以法律規(guī)定的最大極限值IOON 為參照，魯棒性增益為6. 5N或6. 5%。但如果一如更為實(shí)際和更為適宜地一把增益與30N或 40N的觸發(fā)閾相對(duì)照，則由于觸發(fā)閾由此可能會(huì)提高，系統(tǒng)的魯棒度會(huì)提高15%以上。此外特別是當(dāng)受驅(qū)動(dòng)的組件例如汽車的車窗玻璃快速移動(dòng)時(shí)，可實(shí)現(xiàn)的時(shí)間優(yōu)勢(shì)是有益的。這種快速驅(qū)動(dòng)意味著，驅(qū)動(dòng)電機(jī)上的電壓是高的，因而控制件繼電器上的供給電壓也是高的。恰恰是在具有高的供給電壓的這種狀況下，但也可以是在開關(guān)繼電器的情況下，繼電器中的線圈電流也是高的，這又意味著，如果要使得繼電器換向，電流衰減需要較長(zhǎng)的時(shí)間。因而在該范例中，可供使用的“預(yù)壓時(shí)間(Vorspannzeit)”仍比前述情況有所延長(zhǎng)，且魯棒性增益更大。如開頭部分已述，本原理原則上也可以應(yīng)用于其它驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)或其控制件，特別是感應(yīng)式的執(zhí)行器或帶有開關(guān)延遲的執(zhí)行器，如果盡管有響應(yīng)延遲仍需要快速的反應(yīng)時(shí)間， 特別是以便提高系統(tǒng)的魯棒性。在達(dá)到預(yù)先閾值與最終做出判定之間的時(shí)間可以根據(jù)不同的參數(shù)如受驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)影響的參數(shù)(即例如關(guān)閉力)的變化率來(lái)確定。但研究已表明，在達(dá)到預(yù)先閾值之后對(duì)實(shí)際閾值的達(dá)到情況監(jiān)視預(yù)定的例如Ims至2. 5ms長(zhǎng)的固定時(shí)間，這對(duì)于簡(jiǎn)化系統(tǒng)來(lái)說(shuō)足夠了。 在這種情況下，所述預(yù)定的時(shí)間因而是調(diào)整后的固定的時(shí)段，其當(dāng)然小于響應(yīng)延遲的時(shí)間。 在特別是通過(guò)相應(yīng)編程的微處理器或微計(jì)算機(jī)循環(huán)地監(jiān)視或重復(fù)地計(jì)算的情況下，當(dāng)前的時(shí)間最好與這種監(jiān)視和計(jì)算過(guò)程即例如算法的節(jié)拍時(shí)間或重復(fù)時(shí)間一致。其前提當(dāng)然是， 該節(jié)拍時(shí)間或周期時(shí)間比響應(yīng)延遲的時(shí)間短。預(yù)先閾值優(yōu)選簡(jiǎn)單地被規(guī)定為與實(shí)際閾值有關(guān)的值。在這種情況下本來(lái)可以考慮，根據(jù)所監(jiān)視的參數(shù)的瞬時(shí)變化和/或?qū)嶋H閾值的變化率來(lái)規(guī)定預(yù)先閾值，其或多或少地低于實(shí)際閾值，從而在急劇上升時(shí)在實(shí)際閾值與預(yù)先閾值之間產(chǎn)生較大的差，相反，在略微改變時(shí)規(guī)定較小的差。但在很多情況下，可以簡(jiǎn)單地把預(yù)先閾值規(guī)定為比實(shí)際閾值低固定的差。如已述，本方法特別有利地適用于自動(dòng)驅(qū)動(dòng)的汽車組件的防夾系統(tǒng)，其中對(duì)作為控制件的開關(guān)繼電器進(jìn)行控制，其設(shè)置在電動(dòng)機(jī)的開關(guān)電路中。繼電器控制于是尤其為防夾系統(tǒng)的一部分，所監(jiān)視的參數(shù)是與夾緊力有關(guān)的參量。
同樣特別有利的是，從達(dá)到預(yù)先閾值起，給控制件輸送控制信號(hào)，該控制信號(hào)的電平比先前施加的信號(hào)電平有所減小，其中若達(dá)到實(shí)際閾值就切斷控制信號(hào)，相反，若未達(dá)到實(shí)際閾值就又施加先前的信號(hào)電平。因此在該優(yōu)選的實(shí)施方式中，給繼電器線圈規(guī)定多級(jí)的電流，其中撇開通常的保持電流不看，在達(dá)到預(yù)先閾值之后，即在“預(yù)警級(jí)”中，給繼電器線圈分配較小的電流，但在這種狀態(tài)下，繼電器在預(yù)定的時(shí)段內(nèi)尚未脫開。于是如果達(dá)到了實(shí)際閾值，則繼續(xù)減小或切斷繼電器電流，于是繼電器迅速脫開。這種給繼電器線圈多級(jí)地輸送電流的方式例如可以通過(guò)兩個(gè)帶有不同的前置電阻的推動(dòng)器電路(例如帶有晶體管) 簡(jiǎn)單地來(lái)實(shí)現(xiàn)。下面借助優(yōu)選的實(shí)施例，對(duì)照附圖進(jìn)一步闡述本發(fā)明，但本發(fā)明并不局限于這些實(shí)施例。附圖示出


圖1為例如用于汽車窗戶或活動(dòng)車頂?shù)膸в蟹缞A功能的機(jī)械式移調(diào)系統(tǒng)的方框圖，其中可以采用本發(fā)明的技術(shù)；
圖2為在夾緊狀態(tài)的區(qū)域中力或閾值的隨時(shí)間變化的過(guò)程的曲線圖，以便說(shuō)明本發(fā)明的原理；
圖3為用于說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的方法的過(guò)程方式的流程圖； 圖4為圖1的詳細(xì)電路圖，用于說(shuō)明對(duì)設(shè)置成控制件的繼電器的控制； 圖5為屬于圖4的電流/時(shí)間曲線圖，用于說(shuō)明對(duì)繼電器之一的預(yù)先控制； 圖6為作為控制件的繼電器的改型的詳細(xì)控制電路圖，其具有階梯形線圈電流； 圖7A為在最終要進(jìn)行反轉(zhuǎn)(tosteuerimg)的情況下相關(guān)的示意性的饋電曲線圖(無(wú)真正的線圈電流)；
圖7B為相應(yīng)的示意性的饋電曲線圖，但現(xiàn)在僅用于又取消預(yù)先控制的情況； 圖8為不同的力曲線圖，其對(duì)應(yīng)于這里示范性的恒定的最終閾值以及不同的預(yù)先閾值，這些預(yù)先閾值根據(jù)關(guān)閉力的斜度來(lái)確定；和
圖9為在連續(xù)地監(jiān)視和比較當(dāng)前力情況下的示意性的控制方框圖。在圖1中以方框圖示意性地示出具有電機(jī)2的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)即移調(diào)機(jī)構(gòu)1，其用于驅(qū)動(dòng)在其余之處未進(jìn)一步示出的汽車組件，如側(cè)窗或活動(dòng)車頂，其中設(shè)置有中央的計(jì)算單元3 (CPU3)作為機(jī)構(gòu)1的主要組成部分，以便例如通過(guò)開關(guān)繼電器5形式的控制件4對(duì)電機(jī)2 的轉(zhuǎn)向進(jìn)行控制。開關(guān)繼電器5在此通過(guò)推動(dòng)級(jí)6來(lái)控制，例如在圖4和6中示出了這些推動(dòng)級(jí)的設(shè)計(jì)形式，下面還將對(duì)此予以詳述。實(shí)際施加在電機(jī)2上的電壓任選地借助于測(cè)量單元7來(lái)測(cè)量，其中相應(yīng)的測(cè)量值被輸送給計(jì)算單元3.此外在所示范例中設(shè)置有用于測(cè)量電機(jī)2的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的傳感器8，即用于檢測(cè)其位置、速度或角速度和/或力；該傳感器8可以附加于或替代于用于構(gòu)成調(diào)節(jié)系統(tǒng)的測(cè)量單元7，它例如可以是霍爾傳感器。傳感器8的輸出信號(hào)(測(cè)量信號(hào))也被輸送給計(jì)算單元3。計(jì)算單元3還與存儲(chǔ)器3連接，在該存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)有關(guān)于移調(diào)機(jī)構(gòu)1的或該移調(diào)機(jī)構(gòu)1的機(jī)械系統(tǒng)的機(jī)械特性曲線的數(shù)據(jù)。在圖2中示范性地用曲線10示出了一條可能的特性曲線i^f，其中可看到力!^f根據(jù)例如活動(dòng)車頂或窗玻璃起落器的時(shí)間t或位置s而改變。由此可知隨著移調(diào)行程(位置s)改變的力FKrf。計(jì)算單元3以本已公知的方式形成用于開關(guān)繼電器5進(jìn)而用于電機(jī)2的控制單元，其中實(shí)現(xiàn)了一種防夾系統(tǒng)，開關(guān)繼電器5也屬于該防夾系統(tǒng)，以便能在識(shí)別到夾住的情況下在電機(jī)速度降低之后如本已公知的那樣使得電機(jī)2逆轉(zhuǎn)。
在圖1中僅是非常示意性地示出開關(guān)繼電器5處于其(上面的)靜止位置。在工作中，把繼電器5之一接地，以便使得電流流經(jīng)電機(jī)2，為了使得電機(jī)2逆轉(zhuǎn)，兩個(gè)繼電器5變換開關(guān)位置，以便使電流反向。如本已公知的那樣，物理情況決定了電機(jī)上的電壓UMot、電機(jī)上的力F和電機(jī)的角速度ω之間的關(guān)系，其中可以引出
F=k1UMot+k2 ω
其中在該等式中，除了已提到的參數(shù)外，只出現(xiàn)了已知的系統(tǒng)常數(shù)kp根據(jù)上述關(guān)系式算得的關(guān)閉力F，即下面的Fakt，按照現(xiàn)有技術(shù)是基于識(shí)別出夾緊情況的。在這里，當(dāng)物體例如胳膊、手，但也可以是頭，被受驅(qū)動(dòng)組件例如汽車側(cè)窗或活動(dòng)車頂夾住時(shí)，關(guān)閉力Fakt就會(huì)改變。這種夾住狀況在曲線圖2中示意性地在區(qū)域11內(nèi)示出， 其中可看到，關(guān)閉力Fakt在該區(qū)域內(nèi)從時(shí)刻t0開始，過(guò)量地一即由于夾住了物體一上升，在這種情況下向上偏離于由機(jī)械預(yù)定的參考力FKef，即曲線10。與該曲線10平行地規(guī)定了一條曲線，該曲線預(yù)定了閾值FTh，在t2時(shí)刻達(dá)到該閾值時(shí)一見(jiàn)點(diǎn)12—探測(cè)到夾住情況。在計(jì)算單元3或設(shè)于其中的比較單元:3B中對(duì)關(guān)閉力Fakt進(jìn)行監(jiān)視，并與閾值FTh進(jìn)行比較，見(jiàn)圖 1。當(dāng)前所述的這種技術(shù)即為現(xiàn)有技術(shù)，據(jù)此，在達(dá)到圖2中的閾值FTh即點(diǎn)12時(shí)，才對(duì)開關(guān)繼電器5進(jìn)行控制，因而由于給定的響應(yīng)延遲，開關(guān)繼電器5在經(jīng)過(guò)另一段延遲時(shí)間之后才引起電機(jī)逆轉(zhuǎn)?，F(xiàn)在為了能夠特別是針對(duì)電機(jī)2的逆轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)快速反應(yīng)，在有較低的預(yù)先閾值Fv的情況下，見(jiàn)圖2，已經(jīng)對(duì)開關(guān)繼電器5進(jìn)行預(yù)先控制，更確切地說(shuō)，在時(shí)刻tl進(jìn)行預(yù)先控制， 此時(shí)力Fakt—在點(diǎn)13—達(dá)到該預(yù)先閾值Fv。該預(yù)先閾值Fv例如通過(guò)計(jì)算單元3來(lái)預(yù)定，參見(jiàn)圖1中的預(yù)定單元3A。僅僅為完整起見(jiàn)，這里需要說(shuō)明，在圖2中的χ軸上，除了時(shí)間t外，還可繪制有受驅(qū)動(dòng)組件的位置s，從而也可以用位置值s0、sl、s2來(lái)代替時(shí)刻切、丨1、丨2，此點(diǎn)如在圖2中用括弧示出。實(shí)際探測(cè)到夾住是在時(shí)刻t2或位置點(diǎn)s2發(fā)生的，在比此較早的時(shí)刻tl (或較早的位置值sl)，在計(jì)算單元3方面，對(duì)開關(guān)繼電器5，或者通常對(duì)控制件4，進(jìn)行初步控制或者預(yù)先控制，由此可以贏取時(shí)間，該時(shí)間近似地等于控制件4或開關(guān)繼電器5的響應(yīng)延遲時(shí)間。但這里重要的是，在確定預(yù)先閾值Fv時(shí)，應(yīng)使得響應(yīng)延遲的時(shí)間段盡可能充分地得到利用，而不應(yīng)使得該時(shí)間段」t=(t2-tl)大于響應(yīng)延遲的時(shí)間段。如果現(xiàn)在按照?qǐng)D2關(guān)閉力Fakt在點(diǎn)tl或sl達(dá)到預(yù)先閾值Fv (見(jiàn)圖2中的點(diǎn)13)， 則如前所述在所給范例中根據(jù)電機(jī)2的反轉(zhuǎn)或逆轉(zhuǎn)對(duì)開關(guān)繼電器5進(jìn)行預(yù)先控制。盡管如此，系統(tǒng)仍運(yùn)行至該點(diǎn)tl或sl，因?yàn)殚_關(guān)繼電器5或者通常控制件4并不立即響應(yīng)，而是經(jīng)過(guò)一段時(shí)間延遲之后才響應(yīng)，根據(jù)構(gòu)造方式，這段時(shí)間延遲例如可以是2ms、3ms或％is?，F(xiàn)在如果在該段延遲時(shí)間內(nèi)一在點(diǎn)12、在時(shí)刻t2或者在位置s2—達(dá)到了實(shí)際閾值FTh，則這種情況在進(jìn)行預(yù)先控制時(shí)繼續(xù)保持，也就是說(shuō)，“觸動(dòng)”對(duì)控制件4或開關(guān)繼電器5的控制，據(jù)此在所示范例中在此之后不久，電機(jī)2進(jìn)行逆轉(zhuǎn)，其中響應(yīng)延遲的時(shí)段現(xiàn)在不是從時(shí)刻t2 開始計(jì)算，而是從時(shí)刻tl開始計(jì)算。由此可以從在時(shí)刻t2實(shí)際確定出夾住狀況起，在比現(xiàn)今短很多的時(shí)間內(nèi)保證電機(jī)2的逆轉(zhuǎn)。相反，如果關(guān)閉力Fakt未達(dá)到實(shí)際的力閾值曲線FTh，而是在點(diǎn)13之后例如又下降了(這在圖2中未示出)，則在預(yù)定時(shí)刻，為明了起見(jiàn)，例如在圖2中的時(shí)刻t2 (但必要時(shí)也可以是與此不同的時(shí)刻，例如在時(shí)刻tl之后ans)，進(jìn)行相應(yīng)的檢查，由此確定出此點(diǎn)，且在時(shí)刻tl又取消對(duì)控制件4或開關(guān)繼電器5的預(yù)先控制。在取消預(yù)先控制的該時(shí)刻，在響應(yīng)延遲的時(shí)段內(nèi)，電機(jī)2尚未逆轉(zhuǎn)，因此，如果足夠早地取消預(yù)先控制，則電機(jī)2實(shí)際上也不會(huì)出現(xiàn)逆轉(zhuǎn)，從而繼續(xù)關(guān)閉運(yùn)動(dòng)。如前所述，預(yù)定的時(shí)段」t=(t2-tl)略短于響應(yīng)延遲的時(shí)間，在把計(jì)算單元3設(shè)計(jì)成微處理器或微計(jì)算機(jī)形式的情況下，該時(shí)段經(jīng)過(guò)調(diào)整，使得它等于計(jì)算周期時(shí)段，也就是說(shuō)，等于計(jì)算單元3的節(jié)拍時(shí)間，但也可以等于其多倍。如果計(jì)算單元3例如以2ms的間隔執(zhí)行計(jì)算過(guò)程，特別是計(jì)算當(dāng)前的關(guān)閉力Fakt，且響應(yīng)延遲的時(shí)間假定為2. 5ms，則可以為時(shí)段」t精確地選擇節(jié)拍時(shí)間Tims。如果節(jié)拍時(shí)間例如僅為1ms，也就是說(shuō)，計(jì)算單元3在 T=Ims的時(shí)間間隔內(nèi)執(zhí)行相應(yīng)的計(jì)算過(guò)程，則可以選擇」t=2T。另外，當(dāng)然也可以確定其它的」t，特別是當(dāng)為了利用通常的比較器把當(dāng)前的力Fakt與預(yù)先閾值Fv和實(shí)際閾值FTh相比較而選擇類似的解決方案時(shí)，如下面還將參照?qǐng)D9對(duì)此予以詳述。為便于理解，現(xiàn)在還要參照流程圖3對(duì)可能的預(yù)先控制的過(guò)程方式予以詳述，其如在上面已對(duì)照?qǐng)D1和2介紹過(guò)。例如，在根據(jù)方框21的開始步驟20之后，開始關(guān)閉窗戶或活動(dòng)車頂，用方框22來(lái)說(shuō)明保持對(duì)控制件4或開關(guān)繼電器5的這種控制。現(xiàn)在例如根據(jù)框格23循環(huán)地(在前述借助于計(jì)算單元3進(jìn)行周期性計(jì)算的情況下)詢問(wèn)，當(dāng)前的關(guān)閉力Fakt是否達(dá)到了預(yù)先閾值 Fv ；只要情況并非如此，就返回至方框22。但如果關(guān)閉力Fakt達(dá)到了預(yù)先閾值Fv，則根據(jù)方框M觸發(fā)對(duì)開關(guān)繼電器5的預(yù)先控制。接下來(lái)根據(jù)框格25詢問(wèn)，當(dāng)前的關(guān)閉力Fakt是否已達(dá)到了實(shí)際閾值FTh ；如果不是， 必要時(shí)根據(jù)框格26詢問(wèn)，預(yù)定的時(shí)段Z t是否已用完，如果不是，就返回至方框M并保持預(yù)先控制。但如果時(shí)段^ t已用完，其中關(guān)閉力尚未達(dá)到實(shí)際閾值FTh，則離開框格沈根據(jù)方框27取消預(yù)先控制，并返回至方框22，根據(jù)該方框繼續(xù)保持開關(guān)繼電器5。但如果根據(jù)框格25當(dāng)前的關(guān)閉力Fakt達(dá)到了實(shí)際閾值FTh，則根據(jù)方框觀確認(rèn)預(yù)先控制，也就是說(shuō)，在經(jīng)過(guò)一段短暫的時(shí)間之后，在已減小的線圈電流下降得足夠多時(shí)，現(xiàn)在最終切換開關(guān)繼電器5，于是根據(jù)方框四依照活動(dòng)窗或活動(dòng)車頂?shù)拇蜷_來(lái)使得電機(jī)2逆轉(zhuǎn)。最后在30處到達(dá)流程終點(diǎn)。在圖4中示范性地示出推動(dòng)級(jí)6的一種設(shè)計(jì)方案，其基于場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET)與二極管并聯(lián)而被設(shè)計(jì)成智能推動(dòng)器的形式，其中這種FET推動(dòng)器在市面上是常見(jiàn)的。通過(guò)該推動(dòng)級(jí)6，計(jì)算單元3控制著相應(yīng)的開關(guān)繼電器5，也就是說(shuō)，針對(duì)根據(jù)圖1的每個(gè)開關(guān)繼電器5都設(shè)置這種推動(dòng)級(jí)6，如圖1中所示。在圖5中示出示意性的電流曲線，其中假定在時(shí)刻tx開始關(guān)閉運(yùn)動(dòng)。需要說(shuō)明， 在圖5中用實(shí)線示出理想的矩形電流，但實(shí)際上流經(jīng)繼電器線圈的線圈電流I略微不同于理想的矩形，如圖5中用點(diǎn)劃線示出。假定當(dāng)前的關(guān)閉力Fakt在時(shí)刻tl一也參見(jiàn)圖2—達(dá)到了預(yù)先閾值Fv，控制單元3 據(jù)此通過(guò)相應(yīng)的推動(dòng)級(jí)6相應(yīng)地控制每個(gè)開關(guān)繼電器5，以便進(jìn)行切換，具體而言是切斷電流I。如這里也用點(diǎn)劃線示出，在這種情況下，線圈電流I實(shí)際上并非突然下降到0，而是逐漸地按照其電感率趨向于0，如果被設(shè)置用于關(guān)閉的電流在時(shí)刻tl終止。現(xiàn)在如果在時(shí)刻t2之前的時(shí)段內(nèi)關(guān)閉力Fakt達(dá)到了實(shí)際閾值FTh (見(jiàn)圖2，點(diǎn)12)，則確認(rèn)和繼續(xù)對(duì)相應(yīng)的開關(guān)繼電器5的改變的控制(去掉電流)，從而流經(jīng)繼電器線圈的電流繼續(xù)下降，結(jié)果在經(jīng)過(guò)相對(duì)短的時(shí)間(t3-t2)之后例如在時(shí)刻t3切換開關(guān)繼電器。由于存在預(yù)先控制，實(shí)際上的切換時(shí)間t3-t2要比沒(méi)有預(yù)先控制情況下的全部切換時(shí)間(t3-tl)短很多。但如果關(guān)閉力Fakt在預(yù)定的時(shí)段」t內(nèi)未達(dá)到實(shí)際閾值FTh，則又取消對(duì)開關(guān)繼電器5的初步控制(通過(guò)切斷繼電器電流)，也就是重新施加保持電流I，如圖5中用虛線示出。 在這種情況下，相應(yīng)的開關(guān)繼電器5尚未被切換(見(jiàn)圖5中較晚些的時(shí)刻t3)，從而開關(guān)繼電器5仍處于保持狀態(tài)，如果把新的保持電流施加到繼電器線圈上。由此使得這種情況在調(diào)整開關(guān)繼電器5的開關(guān)位置時(shí)得以保持，已開始(時(shí)刻tx)的關(guān)閉運(yùn)動(dòng)得以繼續(xù)，而不會(huì)出現(xiàn)誤逆轉(zhuǎn)。如果在預(yù)定的時(shí)間^ t內(nèi)在時(shí)刻tl (針對(duì)開關(guān)繼電器的延遲響應(yīng))緊急地切斷流經(jīng)相應(yīng)開關(guān)繼電器5的線圈電流，例如因?yàn)殚_關(guān)繼電器5上的電壓較低，或者因?yàn)闀r(shí)段 」t幾乎等于響應(yīng)延遲的時(shí)段，從而在時(shí)段」t尚可進(jìn)行響應(yīng)，也就是切換開關(guān)繼電器5， 則可以分兩級(jí)地對(duì)控制件4進(jìn)行電流切斷或者通常的控制，如由圖6和7A、7B可見(jiàn)。在該實(shí)施方式中，同樣在時(shí)刻tx接通繼電器電流，以便開始關(guān)閉運(yùn)動(dòng)。為此還在圖7A和7B中在31處示意性地示出了開始電流脈沖，相反，用Il表示保持電流。該保持電流Il由兩個(gè)如圖4中所示的FET推動(dòng)器規(guī)定，例如由圖6中左邊的推動(dòng)器6. 2規(guī)定，與第二 FET推動(dòng)器 6. 2的前置電阻R2相比，所述左邊的推動(dòng)器對(duì)應(yīng)于較小的前置電阻R1，從而第二 FET推動(dòng)器提供較小的電流12，如果它一在時(shí)間tl一被計(jì)算單元3控制，見(jiàn)圖7A和7B。接通電流脈沖31例如可以采取如下方式得以保持，即，使得兩個(gè)推動(dòng)器6. 1和6. 2同時(shí)被計(jì)算單元 3控制，以便由此確保相應(yīng)的響應(yīng)繼電器5盡快地響應(yīng)。然后，對(duì)用于給繼電器線圈供應(yīng)以較大的電流Il即保持電流的推動(dòng)器6. 1進(jìn)行控制，相反，在這種“持續(xù)運(yùn)行”中，第二推動(dòng)器6. 2被計(jì)算單元3截止。在時(shí)刻tl，此時(shí)關(guān)閉力Fakt達(dá)到了預(yù)先閾值Fv，變換對(duì)兩個(gè)推動(dòng)器6. 1,6. 2的控制，使得現(xiàn)在有較小的電流12供開關(guān)繼電器5使用。該較小的電流12不足以保持相應(yīng)的開關(guān)繼電器5，且開始下降，但這牽涉到一定的一在此相比于圖5總體較長(zhǎng)的一延遲。在時(shí)刻t2，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間」t之后，假定關(guān)閉力Fakt達(dá)到了實(shí)際閾值FTh，則現(xiàn)在也把推動(dòng)器6. 2截止，也就是說(shuō)，徹底切斷流經(jīng)繼電器的電流；開關(guān)繼電器5由此最終脫開 (abfallen)，更確切地說(shuō)，也經(jīng)過(guò)t2之后的比較短的時(shí)間，該時(shí)間在任何情況下都要比沒(méi)有預(yù)先控制時(shí)在時(shí)刻tl與t2之間的時(shí)間短，這與在上面已對(duì)照?qǐng)D5所做的說(shuō)明相類似。相反，如果未達(dá)到實(shí)際閾值FTh，就在時(shí)刻t2重新開始給繼電器線圈供應(yīng)電流，如由圖7B可見(jiàn)，從而相應(yīng)的開關(guān)繼電器5保持在先前已處的開關(guān)位置。如一借助于根據(jù)圖1的計(jì)算單元3—也可考慮這種情況的那樣，在圖8中示出，關(guān)閉力Fakt不同程度地快速上升，其中在達(dá)到預(yù)先閾值Fv之后，由于上升程度較小，故只有經(jīng)過(guò)一段時(shí)間之后才能達(dá)到實(shí)際閾值FTh，這段時(shí)間要比有利地針對(duì)響應(yīng)延遲預(yù)定的Z t長(zhǎng)， 在這種情況下，短暫的緩慢上升特別是會(huì)成問(wèn)題。在圖8中用力曲線Faktl具體地示出已在上面對(duì)照?qǐng)D2所述的正常情況。但在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，根據(jù)關(guān)閉力Fakt的上升情況，現(xiàn)在可以使得預(yù)先閾值Fv暫時(shí)地向上移動(dòng)，見(jiàn)虛線F/，如果關(guān)閉力Fakt2短暫地相對(duì)柔和地上升。由此也實(shí)現(xiàn)，在時(shí)刻13，關(guān)閉力超過(guò)了調(diào)整后的預(yù)先閾值F/，從該時(shí)刻起直至達(dá)到實(shí)際閾值FTh的時(shí)刻的時(shí)段，比相應(yīng)于
9響應(yīng)延遲的時(shí)段短，從而確保繼電器5仍未脫開，直至最終判定可能的夾住狀況。因而在該實(shí)施方式中，被設(shè)置成計(jì)算單元3的微處理器還持續(xù)地計(jì)算關(guān)閉力的上升度，以便由此在低于預(yù)定的斜度時(shí)移動(dòng)預(yù)先閾值Fv。通常，即就如上所述的常用的防夾系統(tǒng)而言，借助于計(jì)算單元3和其中被編程的流程(亦即按照軟件)來(lái)計(jì)算夾住狀況。但也可以考慮例如對(duì)于感應(yīng)式執(zhí)行器等來(lái)說(shuō)非常普遍的如下狀況連續(xù)地監(jiān)視相應(yīng)的力Fakt，或者普遍地監(jiān)視對(duì)于控制重要的輸入?yún)?shù)。在這種情況下，如圖9中所示，例如可以在比較器41中把力Fakt持續(xù)地與預(yù)先閾值&相比較，且在另一比較器42中把它與實(shí)際閾值FTh相比較。在第一比較器41的輸出端上連接有脈沖發(fā)生器43例如單穩(wěn)態(tài)的多諧振蕩器，其規(guī)定了一定的時(shí)段即時(shí)段」t，其輸出端置于與-門電路44的輸入端上，在該與-門電路的另一輸入端上可得到第二比較器42的被輸送來(lái)的輸出信號(hào)。由此，在時(shí)段」t期間當(dāng)前的力Fakt至少達(dá)到實(shí)際閾值FTh時(shí)，且只有在此時(shí)，與-門電路44才輸出邏輯的輸出信號(hào)。與-門電路44的該輸出信號(hào)可以通過(guò)保持電路45得以延長(zhǎng)，以便由此通過(guò)或-門電路46對(duì)相應(yīng)的控制件4進(jìn)行最終控制。 為了進(jìn)行初步控制，還把第一比較器41的輸出信號(hào)輸送給與-門電路47的輸入端，在該與-門電路的另一輸入端上可得到脈沖發(fā)生器43的被輸送來(lái)的輸出信號(hào)。由此， 在當(dāng)前的力Fakt超過(guò)預(yù)先閾值Fv進(jìn)而還觸發(fā)施加于與-門電路47上的一具有持續(xù)時(shí)間Z t 的一脈沖時(shí)，且只有在此時(shí)，才在與-門電路47的輸出端上出現(xiàn)信號(hào)。在脈沖發(fā)生器43的輸出端上的脈沖結(jié)束之后(即在根據(jù)圖2的時(shí)刻t2)，先前由與-門電路47的輸出信號(hào)給定的預(yù)先控制又被取消，且視當(dāng)前的力是否已達(dá)到實(shí)際閾值FTh而定，從該時(shí)刻t2起，通過(guò)保持電路45和或-門電路46來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)控制件4的最終控制或反轉(zhuǎn)，但也可以不進(jìn)行這種最終的反轉(zhuǎn)，從而又產(chǎn)生最初的控制情況。
權(quán)利要求
1.一種用于控制驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(1)的具有響應(yīng)延遲(」tansp》的控制件(4)的方法，該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)用于驅(qū)動(dòng)可在兩個(gè)終端位置之間移動(dòng)的物體，其中對(duì)受驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(1)影響的參數(shù)(Fakt) 進(jìn)行監(jiān)視，并與預(yù)定的閾值(FTh)進(jìn)行比較，在達(dá)到該閾值時(shí)向控制件(4)輸出控制信號(hào)，其特征在于，規(guī)定一個(gè)在達(dá)到所述閾值(FTh)之前有待達(dá)到的預(yù)先閾值(Fv)，在達(dá)到該預(yù)先閾值時(shí)，向控制件(4)輸出預(yù)先控制信號(hào)，用于準(zhǔn)備控制該控制件，然后進(jìn)一步監(jiān)視實(shí)際的閾值(FTh)的達(dá)到情況，如果達(dá)到實(shí)際閾值(FTh)，就保持對(duì)控制件的控制，相反，如果未達(dá)到實(shí)際閾值(FTh)，就又取消對(duì)控制件的控制。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在達(dá)到預(yù)先閾值(Fv)之后對(duì)實(shí)際閾值(FTh) 的達(dá)到情況監(jiān)視例如Ims至2. 5ms長(zhǎng)的預(yù)定的時(shí)間(」t)。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，預(yù)定的時(shí)間(」t)等于規(guī)定用于監(jiān)視的時(shí)間或其多倍。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，把預(yù)先閾值(Fv)規(guī)定為與實(shí)際閾值(FTh)有關(guān)的值。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，根據(jù)所監(jiān)視的參數(shù)(Fakt)的瞬時(shí)變化規(guī)定預(yù)先閾值(Fv)或多或少地低于實(shí)際閾值(FTh)。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，對(duì)作為控制件(4)的開關(guān)繼電器(5 )進(jìn)行控制，該開關(guān)繼電器設(shè)置在電動(dòng)機(jī)(2 )的開關(guān)電路中。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，繼電器控制是防夾系統(tǒng)的一部分，其中所監(jiān)視的參數(shù)(Fakt)是與關(guān)閉力有關(guān)的參量。
8.如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，從達(dá)到預(yù)先閾值(Fv)起，給控制件(4)輸送控制信號(hào)，該控制信號(hào)的電平(I2)比先前施加的信號(hào)電平(I 1)有所減小，若達(dá)到實(shí)際閾值(FTh)就切斷控制信號(hào)，相反，若未達(dá)到實(shí)際閾值(FTh)就又施加先前的信號(hào)電平(II)。
9.一種用于控制驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(1)的具有響應(yīng)延遲(」tansp》的控制件(4)的裝置，該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)用于驅(qū)動(dòng)可在兩個(gè)終端位置之間移動(dòng)的物體，該裝置具有比較單元(3B)，用于對(duì)受驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(1)影響的參數(shù)(Fakt)進(jìn)行監(jiān)視，并與預(yù)定的閾值(FTh)進(jìn)行比較，在達(dá)到該閾值時(shí)向控制件(4)輸出控制信號(hào)，其特征在于一種單元(3A)，用于規(guī)定一個(gè)在達(dá)到所述閾值(FTh) 之前有待達(dá)到的預(yù)先閾值(Fv)，且比較單元(3B)被設(shè)置用于還把所監(jiān)視的參數(shù)(Fakt)與預(yù)先閾值(Fv)相比較，在達(dá)到該預(yù)先閾值時(shí)，向控制件(4)輸出預(yù)先控制信號(hào)，用于準(zhǔn)備控制該控制件，然后進(jìn)一步監(jiān)視實(shí)際的閾值(FTh)的達(dá)到情況，如果達(dá)到實(shí)際閾值(FTh)，就保持對(duì)控制件的控制，相反，如果未達(dá)到實(shí)際閾值(FTh)，就又取消對(duì)控制件的控制。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，在達(dá)到預(yù)先閾值(Fv)之后對(duì)實(shí)際閾值(FTh) 的達(dá)到情況監(jiān)視例如Ims至2. 5ms長(zhǎng)的預(yù)定的時(shí)間(」t)。
11.如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，預(yù)定的時(shí)間(Ζt)等于被規(guī)定用于周期性地進(jìn)行監(jiān)視的節(jié)拍時(shí)間或其多倍。
12.如權(quán)利要求9至11中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，預(yù)先閾值(Fv)被規(guī)定為與實(shí)際閾值(FTh)有關(guān)的值。
13.如權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，預(yù)先閾值(Fv)根據(jù)所監(jiān)視的參數(shù)(Fakt)的瞬時(shí)變化被規(guī)定或多或少地低于實(shí)際閾值。
14.如權(quán)利要求9至14中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，作為控制件(4)設(shè)置有開關(guān)繼電器(5 )，該開關(guān)繼電器設(shè)置在電動(dòng)機(jī)(2 )的開關(guān)電路中。
15.如權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，繼電器控制是防夾系統(tǒng)的一部分，其中所監(jiān)視的參數(shù)(Fakt)是與關(guān)閉力有關(guān)的參量。
16.如權(quán)利要求9至15中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，從達(dá)到預(yù)先閾值(Fv)起，給控制件(4)輸送控制信號(hào)，該控制信號(hào)的電平(I2)比先前施加的信號(hào)電平(I 1)有所減小， 若達(dá)到實(shí)際閾值(FTh)就切斷控制信號(hào)，相反，若未達(dá)到實(shí)際閾值(FTh)就又施加先前的信號(hào)電平(II)。
全文摘要
驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)用于驅(qū)動(dòng)可在兩個(gè)終端位置之間移動(dòng)的物體，為了控制該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(1)的具有響應(yīng)延遲(⊿tanspr)的控制件(4)，對(duì)受驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(1)影響的參數(shù)(Fakt)進(jìn)行監(jiān)視，并與預(yù)定的閾值(FTh)進(jìn)行比較，在達(dá)到該閾值時(shí)向控制件(4)輸出控制信號(hào)，其中，規(guī)定一個(gè)在達(dá)到所述閾值(FTh)之前有待達(dá)到的預(yù)先閾值(Fv)，在達(dá)到該預(yù)先閾值時(shí)，向控制件(4)輸出預(yù)先控制信號(hào)，用于準(zhǔn)備控制該控制件，然后進(jìn)一步監(jiān)視實(shí)際的閾值(FTh)的達(dá)到情況，如果達(dá)到實(shí)際閾值(FTh)，就保持對(duì)控制件的控制，相反，如果未達(dá)到實(shí)際閾值(FTh)，就又取消對(duì)控制件的控制。
文檔編號(hào)H02H7/085GK102362230SQ201080013327
公開日2012年2月22日 申請(qǐng)日期2010年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月25日
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