PROCEDIMIENTO Y DISPOSITIVO PARA LA DETECCIÓN DE SITUACIONES DE ATRAPAMIENTO EN ACCIONAMIENTOS DE REGULACIÓN EN VEHÍCULOS.

Procedimiento para el reconocimiento de situaciones de atrapamiento en un dispositivo de regulación accionado a motor,

en el que durante un proceso de regulación en un sentido de accionamiento se determinan y almacenan valores (W(n) a W(n-m)) de la corriente del motor del dispositivo de regulación accionado a motor o valores (1) derivados de éstos y a partir de estos valores derivados almacenados se determina una magnitud (8) característica de la fuerza de apriete del dispositivo de regulación, deteniéndose el dispositivo de regulación accionado a motor o invirtiéndose el sentido de accionamiento del dispositivo de regulación accionado a motor si la magnitud (8) característica de la fuerza de apriete supera un umbral predefinido, caracterizado porque se forman diferencias a partir de al menos dos valores (W(n) a W(n-m)) almacenados durante el proceso de regulación en el sentido de accionamiento y cada una de estas diferencias se multiplica con un factor de ponderación k correspondiente y la magnitud (8) característica de la fuerza de apriete del dispositivo de regulación se calcula mediante adición de las diferencias multiplicadas por un factor de ponderación k correspondiente.

El procedimiento y la disposición de la conexión se refieren a la detección de situaciones de atrapamiento en accionamientos de regulación accionados eléctricamente en vehículos, tales como elevalunas, techos corredizos o dispositivos de regulación de asientos.

Para este tipo de accionamientos de regulación existen diferentes normas y directivas como la 74/60/CEE de la Unión Europea, la EC21 de la United Nations Economic Commission for Europe (UNECE) y la FMVSS118 de la National Highway Traffic Safety Administration de EE.UU. Todas estas normas exigen una limitación de la fuerza de apriete a un máximo de 100 Newton para determinadas condiciones de funcionamiento y de prueba. En la 74/60/CEE y la EC21 se exige una elasticidad del cuerpo de ensayo de 10 N/mm. En la FMVSS118 se indica una elasticidad de 65 N/mm para cuerpos de ensayo con un diámetro inferior a 25 mm y de 20 N/mm para cuerpos de ensayo más grandes. Para conseguir una protección segura de los ocupantes del vehículo en todas las situaciones de atrapamiento que pueden tener lugar en la práctica, un sistema de protección debe poder reconocer cuerpos atrapados de muy diferentes elasticidades.

En el estado de la técnica se conocen muchos sistemas de protección de este tipo.

Del EP-A-0 716 492 se conoce el formar las diferencias entre el último valor de corriente medido y los valores correspondientes almacenados en una primera memoria intermedia. Estas diferencias se almacenan en una segunda memoria intermedia. Estas diferencias individuales almacenadas en la segunda memoria intermedia se comparan con diferentes referencias de una memoria fija. Si un valor de la segunda memoria intermedia es mayor que un valor correspondiente de la memoria fija, el accionamiento se invierte o detiene.

Del US-A-2003/222610 se conoce el determinar la disminución del número de revoluciones de un motor eléctrico y el procesar esta magnitud obtenida.

Para realizar un sistema de protección contra el atrapamiento, en el DE 27 27 518 se propone registrar la fuerza de cierre durante un recorrido definido o durante un tiempo definido e integrar y/o diferenciar estos valores registrados. Si el resultado de estas operaciones supera un valor almacenado previamente, el accionamiento se desconecta o se invierte el sentido del movimiento.

En el anexo DE 27 56 972 del DE 27 27 518 se propone determinar el aumento de la fuerza a partir del aumento de la corriente del motor.

En el DE 30 364 118 se describe un sistema de protección contra el atrapamiento que registra continuamente valores de medición dependientes del número de revoluciones o de la velocidad del equipo o del accionador y los compara con un valor límite relacionado con el valor de medición inicial y, en el caso de superar el valor límite, invierte momentáneamente el sentido de regulación del accionador y luego lo desconecta.

Del DE 33 03 590 se conoce un sistema de protección que registra el desarrollo de la potencia del motor de accionamiento en función de la distancia. El motor de accionamiento se detiene o su sentido de accionamiento se invierte si el diagrama de la potencia en función de la distancia supera el límite de tolerancia de potencia asignado. Para realizar un sistema de protección contra el atrapamiento, en el DE 35 32 078 se describe el registro de los cambios en la corriente del motor durante el movimiento de cierre en intervalos de tiempo constantes y la comparación de estos cambios con un valor límite. Si se supera el valor límite se conmuta a un movimiento de apertura.

El EP 331 659 describe una conexión de protección que registra la corriente del motor en intervalos de tiempo regulares. El motor se desconecta si la corriente del motor supera en un valor predeterminado el valor medio formado a partir de varios valores anteriores.

Del DE 40 00 730 se conoce un procedimiento en el cual se registra un parámetro característico relacionado con la fuerza de regulación y la distancia recorrida por la pieza regulable. Se determina al menos una derivada del parámetro característico en función de la distancia. Los resultados de las derivadas se comparan con valores límite y el accionamiento se desconecta o el sentido de accionamiento se invierte cuando se supera el valor límite.

En todos los procedimientos mencionados anteriormente se determina un parámetro característico relacionado con la fuerza de regulación absoluta o con el aumento de la fuerza de regulación en un tiempo Δt determinado o en una distancia Δs determinada. Si el parámetro característico supera un determinado umbral g, el accionamiento se desconecta o se invierte el sentido del movimiento. En una situación de atrapamiento en la que la elasticidad total del accionamiento y del cuerpo atrapado sea de 20 N/mm, a lo largo de 5 mm se genera una fuerza de apriete de 100 N. Por el contrario, si la elasticidad total es de tan sólo 5 N/mm, a lo largo de 5 mm de distancia de regulación se genera una fuerza de 25 N.

**(Ver fórmula)**

Todos los procedimientos mencionados tienen la desventaja de que los parámetros tiempo Δt, distancia Δs y umbral g no pueden ajustarse de forma que pueda garantizarse el reconocimiento de situaciones de atrapamiento tanto para cuerpos atrapados blandos como también duros tampoco que pueda garantizarse a la vez fiabilidad suficiente contra activaciones erróneas.

En el DE 40 00 730 se propone una solución a este problema que consiste en formar la derivada del parámetro característico en base a diferentes segmentos del recorrido y comparar estos resultados individuales con diferentes valores límite. El cálculo de la división necesaria para el cálculo de la derivada, realizada mediante un microordenador de los que se utilizan habitualmente en este tipo de sistemas, requiere mucho tiempo. Para poder cumplir con todos los requisitos de tiempo del sistema podría ser necesario tener que utilizar un microordenador más potente y a su vez más costoso para el cálculo de varias derivadas.

Para el reconocimiento de diferentes escenarios de atrapamiento, en el DE 198 40 162 A1 se sugiere realizar varios cálculos paralelos con diferentes conjuntos de parámetros, estando los conjuntos de parámetros de los cálculos individuales optimizados para determinadas situaciones de atrapamiento. La desventaja de los dos últimos procedimientos mencionados radica en el esfuerzo de cálculo elevado para los cálculos adicionales y la necesidad de memoria elevada para los conjuntos de parámetros individuales. Otra desventaja consiste en que un procedimiento de este tipo sólo puede optimizarse para un número limitado de escenarios de atrapamiento.

Del DE 199 41 475 se conoce un procedimiento de dos etapas para la adaptación a diferentes constantes del muelle, en el que se registran y suman los cambios del número de revoluciones. En la primera etapa se compara la suma de los cambios del número de revoluciones con un umbral y, cuando se supera este umbral, se inicia la segunda etapa del procedimiento. En la segunda etapa se compara la suma de los cambios del número de revoluciones con un desarrollo predeterminado del valor límite en función del tiempo y, si se supera este valor límite, el accionamiento se desconecta o se invierte. Este procedimiento también tiene la desventaja de que el umbral de la primera etapa y la tolerancia Δ predeterminada de la segunda etapa sólo pueden ajustarse de forma óptima para una constante del muelle.

El DE 198 40 164 A1 describe un procedimiento para regular una pieza móvil de un vehículo entre al menos dos posiciones, estando accionada la pieza del vehículo por un motor eléctrico. Para ello se genera una señal pulsada proporcional al movimiento de giro del motor eléctrico y se transfiere a una unidad de control del motor, registrándose el punto de entrada de cada señal en la unidad de control y determinándose respectivamente un valor para el cambio del número de revoluciones del motor en determinados momentos, a partir de al menos una parte de los puntos medidos hasta el momento. A partir de cada valor de cambio del número de revoluciones se calcula un valor de cambio de fuerza y se suma al menos una parte de los valores de cambio de fuerza determinados hasta el momento realizando una ponderación para determinar un valor de la acción momentánea de la fuerza sobre la pieza móvil del vehículo, utilizándose este valor como criterio para decidir si el motor debe desconectarse, invertirse, o no. Para ello se realiza una ponderación de los valores de cambio de la fuerza en función de... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para el reconocimiento de situaciones de atrapamiento en un dispositivo de regulación accionado a motor, en el que durante un proceso de regulación en un sentido de accionamiento se determinan y almacenan valores (W(n) a W(n-m)) de la corriente del motor del dispositivo de regulación accionado a motor o valores (1) derivados de éstos y a partir de estos valores derivados almacenados se determina una magnitud (8) característica de la fuerza de apriete del dispositivo de regulación, deteniéndose el dispositivo de regulación accionado a motor o invirtiéndose el sentido de accionamiento del dispositivo de regulación accionado a motor si la magnitud (8) característica de la fuerza de apriete supera un umbral predefinido, caracterizado porque se forman diferencias a partir de al menos dos valores (W(n) a W(n-m)) almacenados durante el proceso de regulación en el sentido de accionamiento y cada una de estas diferencias se multiplica con un factor de ponderación k correspondiente y la magnitud (8) característica de la fuerza de apriete del dispositivo de regulación se calcula mediante adición de las diferencias multiplicadas por un factor de ponderación k correspondiente.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque los valores de medición (W(n) – W(n-m)) de la magnitud (1) característica de la fuerza de regulación o de una magnitud derivada de estos valores de medición (W(n) – W(n-m)) se ponderan en función al momento de registro de forma que cuanto más antiguo sea el momento de registro del valor (W(n) - W(n-m)) menor sea su ponderación.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la magnitud (1) característica de la fuerza de regulación respectiva actuante en cada momento se determina a partir de una tensión de los bornes del motor y/o una tensión inducida por el motor y/o un número de revoluciones y/o una velocidad de regulación y/o una resistencia del inducido y/o una inductancia del inducido y/o de un momento de inercia del rotor y/o de una temperatura y/o de curvas características del motor.

4. Procedimiento según uno de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque los valores (W(n) a W(n-m)) se registran en intervalos de tiempo regulares y/o después de determinados segmentos recorridos por el accionamiento.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque como magnitud derivada se forman una, dos o varias diferencias entre valores almacenados (W(n) a W(n-m)) y a continuación, para su ponderación, se multiplica cada una de estas diferencias con un factor de ponderación (k1 a kn) correspondiente.

6. Procedimiento según la reivindicación 5, caracterizado porque uno de los valores (W(n) a W(n-m)) utilizados para formar la diferencia corresponde al último valor (W(n)) almacenado.

7. Procedimiento según la reivindicación 5 ó 6, caracterizado porque como valores (W(n) a W(n-m)) para formar la diferencia se utilizan valores (W(n) a W(n-m)) de diferentes antigüedades.

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones 5 a 7, caracterizado porque para formar al menos una de las diferencias se utilizan respectivamente valores (W(n) a W(n-m)) almacenados de forma consecutiva.

9. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores 5 a 8, caracterizado porque el factor de ponderación (kn) respectivo depende de la distancia entre la posición de memoria del último valor almacenado y la posición de memoria del primer valor utilizado para formar la diferencia.

10. Procedimiento según la reivindicación 9, caracterizado porque el factor de ponderación (kn) respectivo depende de la distancia entre la posición de memoria del último valor almacenado y la posición de memoria de al menos un valor almacenado antes que el último valor almacenado.

11. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores 5 a 10, caracterizado porque el factor de ponderación (kn) respectivo depende de la distancia entre las posiciones de memoria respectivas de los valores utilizados para formar la diferencia en cuestión.

12. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores 5 a 11, caracterizado porque los factores de ponderación (kn) respectivos y/o las posiciones de memoria utilizadas para formar la diferencia se fijan en función de la velocidad de regulación actual del dispositivo de regulación.

13. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores 5 a 12, caracterizado porque los factores de ponderación (kn) respectivos y/o las posiciones de memoria utilizadas para formar la diferencia se fijan en función de la posición de regulación actual y/o de una magnitud (1) característica de la fuerza de regulación determinada en esta posición de regulación en un proceso de regulación anterior y/o de una magnitud (8) característica de la fuerza de apriete determinada en esta posición de regulación en un proceso de regulación anterior y/o del tiempo transcurrido desde un último proceso de regulación.

14. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores 5 a 13, caracterizado porque una distancia de regulación se divide en varios intervalos y los factores de ponderación (kn) y/o las posiciones de memoria utilizadas para formar la diferencia en cada intervalo se ajustan de forma diferente.

15. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el intervalo superior de un accionamiento elevalunas comienza pocos milímetros debajo de la junta superior y termina en la posición de tope superior.

16. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores 5 a 15, caracterizado porque los factores de ponderación (kn) y/o las posiciones de memoria utilizadas para formar la diferencia se ajustan de forma diferente, comparado con los demás estados operativos, tras el arranque del proceso de regulación y durante un tiempo predefinible y/o una distancia determinada recorrida por el accionamiento.

17. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores 5 a 16, caracterizado porque los factores de ponderación kn y/o las posiciones de memoria utilizadas para formar la diferencia se fijan en función de la velocidad del vehículo.

18. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores 5 a 17, caracterizado porque los factores de ponderación (kn) y/o las posiciones de memoria utilizadas para formar la diferencia se fijan en función de un cambio en la tensión de red de a bordo.

19. Dispositivo de regulación para realizar un procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores 1 a 18, caracterizado por un accionamiento a motor, pudiéndose determinar y almacenar durante un proceso de regulación en un sentido de accionamiento valores (W(n) a W(n-m)) de una magnitud (1) característica de una fuerza de regulación actuante en el momento de la medición o de una magnitud correspondiente y pudiéndose determinar mediante al menos dos valores (W(n) a W(n-m)) almacenados una magnitud (8) característica de una fuerza de apriete del dispositivo de regulación, comparándose entre sí y ponderándose los valores (W(n) a W(n-m)), que se utilizan para determinar la magnitud (8) característica de la fuerza de apriete, o magnitudes derivadas de estos valores (W(n) a W(n-m)) en cuanto al momento de medición, determinándose mediante los valores ponderados la magnitud (8) característica de la fuerza de apriete, comparándose ésta con un umbral de activación y deteniendo el proceso de regulación y/o invirtiendo el sentido del accionamiento si se supera este umbral de activación.