發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總體上涉及一種電動(dòng)車窗-防夾緊系統(tǒng)，更具體地涉及在馬達(dá)操作以升起車窗之前將松弛消除信號(hào)施加到窗馬達(dá)。松弛消除信號(hào)是有效地沿第一方向操作馬達(dá)以吸收松弛但不升高車窗的預(yù)定波形。

背景技術(shù)：

已知車窗夾緊檢測(cè)系統(tǒng)依賴于電動(dòng)機(jī)速度的變化來指示諸如手或臂的物體何時(shí)被關(guān)閉的車窗夾住。當(dāng)電動(dòng)機(jī)處于相當(dāng)穩(wěn)定的狀態(tài)條件時(shí)，例如在電動(dòng)機(jī)已吸收松弛之后，該方法能被可靠地使用。然而，當(dāng)車窗向下移動(dòng)時(shí)，在將電動(dòng)機(jī)聯(lián)接到車窗的設(shè)備中通常存在松弛或游隙，在車窗可以升起之前必須將其吸收。這樣，下一個(gè)向上運(yùn)動(dòng)使得電動(dòng)機(jī)卷起，由于松弛導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)的無負(fù)載狀態(tài)，接著是由車窗提升機(jī)構(gòu)造成的電動(dòng)機(jī)的負(fù)載(電動(dòng)機(jī)齒輪傳動(dòng)間隙、電纜間隙、車窗固定器間隙、旋轉(zhuǎn)或車窗)。已經(jīng)提出針對(duì)一些預(yù)定的啟動(dòng)時(shí)間和/或距離停用夾緊檢測(cè)。然而，隨著夾緊檢測(cè)系統(tǒng)的這種停用，手指夾緊可能尤其在具有小間隙時(shí)，例如當(dāng)車窗近乎閉合時(shí)發(fā)生。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本文描述了一種更穩(wěn)健的夾緊檢測(cè)系統(tǒng)，其在車窗向上運(yùn)動(dòng)的第一移動(dòng)期間具有有效的夾點(diǎn)檢測(cè)，其通過在車窗向下事件結(jié)束時(shí)或緊接在向上移動(dòng)車窗之前實(shí)施收緊消除過程來消除收緊。在反轉(zhuǎn)過程期間，可以將收緊距離動(dòng)態(tài)地表征為存儲(chǔ)的表。在硬停止(車窗底部)和軟停止(中間車窗)之間可以不同地估計(jì)收緊。在由操作者發(fā)起車窗下降事件之后，將該過程應(yīng)用于電機(jī)以吸收機(jī)械松弛。

根據(jù)一實(shí)施例，提供適于操作車輛中的電動(dòng)車窗的車窗防夾緊系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括電機(jī)和控制器。電機(jī)通過設(shè)備聯(lián)接到車窗。電機(jī)操作以在電機(jī)沿第一方向操作時(shí)升高車窗且當(dāng)電機(jī)沿與第一方向相反的第二方向操作時(shí)降低車窗。設(shè)備的特征在于電機(jī)與車窗之間的松弛?？刂破髋c電機(jī)通信?？刂破鞅慌渲脼楫?dāng)電機(jī)的最近操作有效降低車窗時(shí)，在電機(jī)操作以升高車窗之前將松弛-消除信號(hào)施加到電機(jī)。松弛-消除信號(hào)是有效地沿第一方向上操作電機(jī)以吸收松弛但不升高車窗的預(yù)定波形。

通過閱讀較佳實(shí)施例的以下具體說明，另一些特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚，參照附圖并以非限制性實(shí)例方式給出該說明。

附圖說明

現(xiàn)將參照附圖以示例的方式描述本發(fā)明，附圖中：

圖1是根據(jù)一實(shí)施例的用于車輛的電動(dòng)車窗組件的剖視圖；

圖2是用于操作根據(jù)一實(shí)施例的圖1的電動(dòng)車窗組件的系統(tǒng)的示意圖；以及

圖3是根據(jù)一實(shí)施例的圖2的系統(tǒng)中存在的信號(hào)的圖示。

具體實(shí)施方式

圖1示出了安裝在車輛(未示出)的門12中的電動(dòng)車窗組件10的非限制性示例?？傮w上，組件10包括電動(dòng)機(jī)，以下稱為電機(jī)14，其通過設(shè)備18聯(lián)接到車窗16，設(shè)備18有時(shí)被稱為車窗調(diào)節(jié)器。設(shè)備18將電機(jī)14聯(lián)接到車窗16，使得電機(jī)14可操作以在例如電機(jī)14沿第一方向22、例如向前或順時(shí)針(cw)操作時(shí)沿向上方向20升高車窗16，并且當(dāng)電機(jī)沿第二方向26，例如向后、反向或逆時(shí)針(ccw)操作時(shí)，沿向下方向24降低車窗16。注意，第二方向26與第一方向22相反。

如本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到的，通常設(shè)備18具有或特征在于在電機(jī)14與車窗16之間有一定量的松弛(即，傾斜、游隙、間隙等)。即，在一些情況下，電機(jī)14或更具體地電機(jī)14的轉(zhuǎn)子可以在沒有車窗16的任何相應(yīng)運(yùn)動(dòng)的情況下移動(dòng)(即旋轉(zhuǎn))增量或小量。還將認(rèn)識(shí)到，反之亦然，其中設(shè)備18可以允許車窗16的一些增量向上或向下移動(dòng)，而車窗16沒有任何相應(yīng)的移動(dòng)。在前一種情況下，由于電機(jī)14可以在沒有車窗16的相應(yīng)移動(dòng)的情況下移動(dòng)，所以電機(jī)14在通常稱為無負(fù)載狀態(tài)下操作，因?yàn)槌嗽谝苿?dòng)時(shí)吸收設(shè)備18中的松弛之外，電機(jī)14不進(jìn)行任何實(shí)質(zhì)性工作。

當(dāng)電機(jī)14無負(fù)載(即僅吸收松弛)時(shí)，與加載條件相比，對(duì)于給定的激勵(lì)信號(hào)，電機(jī)14的加速度/速度增加。電機(jī)14在松弛被吸收瞬間的突然減速可能被不正確地解釋為由于物體被車窗16夾住。為了克服這個(gè)問題，本文描述的系統(tǒng)30(圖2)采取步驟以在加入夾緊檢測(cè)算法之前吸收設(shè)備18中的任何松弛。

圖2還示出了車窗防夾緊系統(tǒng)30的特征，即此后適于在車輛中操作電動(dòng)車窗(例如車窗16)的系統(tǒng)30。該系統(tǒng)包括通過設(shè)備18機(jī)械地聯(lián)接到車窗16的電機(jī)14。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到的，電機(jī)14可以由諸如h橋的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器32供電。電機(jī)驅(qū)動(dòng)器32可以包括兩個(gè)或更多個(gè)相，這取決于電機(jī)14的具體配置，例如兩相直流電刷型電機(jī)或三相無刷電機(jī)。系統(tǒng)30可以包括用于檢測(cè)電機(jī)14的運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)傳感器34，例如霍爾效應(yīng)傳感器。

系統(tǒng)30還可以包括控制器36，控制器36通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)器32和/或運(yùn)動(dòng)傳感器34與電動(dòng)機(jī)14有效地通信?？刂破?6可以包括處理器(未具體示出)，例如微處理器或其它控制電路，諸如模擬和/或數(shù)字控制電路，包括用于處理數(shù)據(jù)的專用集成電路(asic)，如對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見的。控制器36可以包括存儲(chǔ)器(未具體示出)，包括非易失性存儲(chǔ)器，諸如用于存儲(chǔ)一個(gè)或多個(gè)例程、閾值和所捕獲數(shù)據(jù)的電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器(eeprom)。一個(gè)或多個(gè)例程可由處理器執(zhí)行以基于由控制器36從電機(jī)驅(qū)動(dòng)器32和/或運(yùn)動(dòng)傳感器34接收的信號(hào)來執(zhí)行用于操作電機(jī)14的步驟。

為了在升高車窗16之前消除裝置18中存在的任何松弛，使得能可靠地啟用防夾緊檢測(cè)功能或算法，控制器36被配置(例如，編程)成施加作為電機(jī)電壓42的一部分或嵌入到電機(jī)電壓42中的松弛消除信號(hào)40(圖3)到電極，然后使用電機(jī)操作信號(hào)44操作電機(jī)14來升高車窗16。松弛-消除信號(hào)40被選擇或配置成當(dāng)電機(jī)14的最近操作為有效降低車窗16時(shí)對(duì)于從設(shè)備18消除松弛特別有用。應(yīng)注意，松弛-消除信號(hào)40是預(yù)定波形，其被選擇為有效地沿第一方向22操作電機(jī)14，以吸收設(shè)備18中的松弛，但不升高車窗16。也就是說，當(dāng)電機(jī)無負(fù)載時(shí)松弛-消除信號(hào)40有效地移動(dòng)電機(jī)14，但是當(dāng)施加松弛-消除信號(hào)40時(shí)由電機(jī)14輸出的扭矩不足以移動(dòng)車窗16。

圖3示出了可以施加到電機(jī)14的電機(jī)電壓42的非限制性示例。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到的，電機(jī)驅(qū)動(dòng)器32通常被操作以脈沖寬度調(diào)制(pwm)到電機(jī)的電源電壓46(例如，車輛電池電源電壓b+)，因此電機(jī)電壓42的有效值將稍小于電源電壓46。因此，松弛-消除信號(hào)40可以由占空比48表征或限定。例如，如果電源電壓46的電壓值50是十四伏特(14v)，并且松弛-消除信號(hào)40的占空比48是50％，則施加到電機(jī)14的電機(jī)電壓42約為七伏特(7v)，忽略開關(guān)損耗。

應(yīng)認(rèn)識(shí)到，典型車輛中的電池電源電壓(電源電壓46)通常被認(rèn)為是未經(jīng)調(diào)節(jié)的，并且可以從13v變化到16v。因此，可能有利的是，控制器36被配置為監(jiān)測(cè)電壓值50并且調(diào)整或確定用于產(chǎn)生松弛-消除信號(hào)40的占空比48。也就是說，占空比48可以基于用于給電機(jī)14通電的電源電壓46(例如b+)的電壓值50來確定。

如果控制器36被配置為在操作電機(jī)14以升高車窗16之前立即消除松弛，則對(duì)于最小化所花費(fèi)時(shí)間來消除松弛是較佳的。因此，松弛-消除信號(hào)40可以通過信號(hào)間隔52(圖3中的t0)來表征，該信號(hào)間隔52被選擇為足夠長以確保所有松弛被消除或吸收，但足夠短以避免不必要的時(shí)間浪費(fèi)，例如九十毫秒(90ms)。如果信號(hào)間隔52太長，則電動(dòng)車窗的操作者可能被不可接受的延遲量煩擾。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，設(shè)備18可能隨著時(shí)間磨損，使得松弛或間隙的量可以隨著設(shè)備18的老化而增加。可以預(yù)期，在周期性基礎(chǔ)上，信號(hào)間隔52可以被臨時(shí)(例如，每執(zhí)行預(yù)定配置的松弛-消除信號(hào)40的100次)延長，以允許系統(tǒng)30驗(yàn)證正在使用信號(hào)間隔52的最佳值。例如，可以監(jiān)測(cè)運(yùn)動(dòng)傳感器34，同時(shí)將典型量或減小量的電機(jī)電壓42施加到電機(jī)，以便確定假定從設(shè)備18吸收所有松弛電機(jī)14停止移動(dòng)所花費(fèi)的時(shí)間。

雖然沒有背書任何特定的理論，但是認(rèn)為如果在施加電機(jī)操作信號(hào)44時(shí)電機(jī)14中的電流為零，則防夾緊算法將是最可靠的。這樣，松弛-消除信號(hào)40可以在信號(hào)間隔52之后且在電機(jī)14的操作之前包括或可以在其后跟隨暫停間隔54以升高車窗16。在暫停間隔54(t1)期間，施加到電機(jī)14的電機(jī)電壓42較佳地為零，因此在暫停間隔54開始時(shí)存在于電機(jī)14中的任何電流允許衰減到大約為零。測(cè)試表明，對(duì)于一個(gè)電機(jī)配置，暫停間隔54的合適值為60毫秒(60ms)。

應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，松弛-消除信號(hào)40可能是最優(yōu)選地由占空比48和信號(hào)間隔52表征或限定，從而可以以最快的速度和最可靠的方式吸收松弛。

因此，提供了車窗防夾緊系統(tǒng)(系統(tǒng)30)、用于系統(tǒng)30的控制器36以及操作系統(tǒng)30的方法。系統(tǒng)30在組件10的操作以降低車窗之后立即施加松弛消除信號(hào)40，或者緊接在組件操作以升高車窗之前，尤其是當(dāng)組件10的最近操作是降低車窗16。也就是說，當(dāng)電機(jī)14的最近操作有效降低車窗時(shí)，系統(tǒng)30較佳地在電機(jī)操作以升高車窗16之前將松弛-消除信號(hào)施加到電機(jī)14。為了最小化消除松弛所需的時(shí)間，松弛-消除信號(hào)有利地是預(yù)定波形，其有效地沿第一方向22操作電機(jī)14以吸收松弛但不升高車窗16。例如，通過將松弛消除信號(hào)40施加到電機(jī)14，電機(jī)沿第一方向26被驅(qū)動(dòng)以足以吸收松弛的寬變化但不足以使車窗沿向上方向20移動(dòng)。這是由于松弛消除所需的扭矩與需要更高電機(jī)扭矩的向上運(yùn)動(dòng)20所需的扭矩之間的顯著差異。雖然圖1所示的組件的構(gòu)造通常稱為剪刀型機(jī)構(gòu)，但是本文所述的系統(tǒng)30可容易地適用于可具有多種單獨(dú)松弛源的其它類型的機(jī)構(gòu)。

盡管就本發(fā)明的較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說明，但其不意在作出限制，而是意在下面權(quán)利要求書中闡釋的范圍。