限制电机驱动的开口的闭合力的方法 【技术领域】
本发明涉及在机动车辆的密封线上限制一个电机驱动的开口的闭合力的方法，例如在门密封条中的车窗调节器的窗口，或者甚至是一个打开/倾斜的顶篷、一个电机驱动的滑动侧门、软件关闭位摆动门(后车门或者行李箱盖)，等等。
背景技术
具体地讲，电机驱动的车窗升降器使之有可能通过车窗来打开或关闭位于机动车辆车门中的一个开口。当车窗在进行关闭时，例如车窗的顶端边缘穿入位于车门开口顶端的一个密封件中。
用来提升在门框架中的车窗所需要的力(被称为传输力)在车窗的顶端边缘到达密封件之前大致上是恒定的。
一个额外的力(被称为闭合力)被增加到该传输力上以使车窗的顶端部分穿入该密封件中，以便使车窗完全关闭，然后能够通过车窗的顶端边缘来压挤密封件以便确保气密性和防水性。
该传输力与该闭合力之和被称为总力。
当密封件被压挤这样它的反作用力不再允许车窗前进时，车窗受到一个所谓的阻挡力。这时它是处于顶部的机械末端停止点处。
然而，该阻挡力取决于车窗升降器的电动机电源的电压。因此，如果当机动车辆的电动机被断开时车窗是关闭的，车窗已到达一个机械末端停止位置。如果车窗升降器的电动机的电源电压被增加(例如，当机动车辆的发动机正在运转时)，则该阻挡力增加。现在，因为车窗是处于一个机械末端停止位置，电压的增加被转变成位于车窗升降器电动机与车窗之间的车窗升降器的这些部件(例如像滑动件，以及对于缆线操作的车窗升降器的滑轮、鼓轮和缆线)上的机械应力的增加。这种过量的阻挡力在该密封过程中并未提供额外的益处并且不必要地限制了车窗升降器的使用寿命。
因此，限制该闭合力以便增加车窗升降器的使用寿命是有利的。
文献US-B-6 208 101提出了一种方法，该方法用于当车窗的顶端边缘抵靠在密封件上时限制电子控制的车窗升降器的过剩的力。这种方法包括在车窗的顶端边缘的移位过程中连续检测车窗的位置。这种方法还包括记录至少一个测量值。这个测量值是与在车窗顶端边缘已进入到密封区域的至少25％的深度之后施加在车窗上的总力相关联的。该测量值被增加一个预定量用来限定一个停止的指标，这样当达到或超过这个指标时，即停止该车窗升降器。因此，该停止指标是在车窗的顶端边缘已穿入该密封件之后所测量的至少一个数量的基础上产生的。
这个方法的一个缺点是该停止指标取决于在该密封件中施加给车窗的总力。现在，在非常寒冷的天气中，在密封件中施加给车窗的总力是非常大的。因此，在非常寒冷地天气中，该闭合力将不受到限制或者将仅受到非常小的限制，这意味着在车窗升降器的这些部件上的机械应力是不可避免的。
因此，存在着一种需要来限制闭合力而不管气候条件或机动车辆的运行条件如何。
【发明内容】
为了这个目的，本发明提出了在机动车辆密封线上限制电机驱动的开口的闭合力的一种方法，用于电机驱动的开口的一个驱动系统包括驱动该开口的一台电动机并且该开口包括一个边缘，该方法包括：
- 当关闭该开口时，在该开口移位的每个时刻用于计算闭合力的一个步骤，该闭合力是通过当该开口的边缘位于该密封线的一个区域中或者压挤该密封线时施加给该开口的力(这个力被称作总力)与正好在该开口的边缘穿入密封线的区域中或者压挤该密封线之前施加给该开口的力(这个力被称作传输力(Ft))之间的差值进行计算的；
- 当该闭合力达到一个预定值(Ff)时使驱动该开口的电动机停止的一个步骤，该预定值是一个常数。
根据另一个具体的特征，该方法还包括确定在每个时刻施加给该开口的力。
根据另一个具体的特征，总力和传输力是根据电动机的速度以及施加给电动机的电压来确定的。
根据另一个具体的特征，该方法还包括用于连续测量该开口位置的一个步骤。
根据另一个具体的特征，用于使电动机停止的一个步骤包括在使电动机停止的时刻用于记录该开口的位置(被称作软件关闭位)的一个步骤。
根据另一个具体的特征，当该开口的边缘位于该密封线的区域中或者压挤该密封线而该开口被致动关闭时，该开口被定位在最后记录的软件关闭位中。
【附图说明】
从以下纯粹通过举例并参见这些附图给出本发明的多个实施方案的详细说明中，本发明的其他特征和优点将变得清楚，在附图中：
- 图1示出了一条曲线，该曲线表示根据车窗的位置施加给电动车窗升降器的车窗上的力；
- 图2示出了一条曲线，该曲线表示在电压波动的情况下根据施加给车窗的力车窗升降器电动机的速度；
- 图3示出了一条曲线，该曲线表示在温度波动的情况下根据施加给车窗的力车窗升降器的电动机的速度。
【具体实施方式】
本发明涉及在机动车辆密封线上限制电机驱动的开口的闭合力的一种方法，用于该开口的一个驱动系统包括驱动该开口的一台电动机并且该开口包括一个边缘。该方法包括，当该开口关闭时用于计算该开口移位的每个时刻的闭合力的一个步骤以及当该闭合力达到一个预定值时停止驱动该开口的该电动机的一个步骤。该闭合力是通过当该开口的边缘位于该密封线的一个区域中或者压挤该密封线时施加给该开口的力(这个力被称作总力)与正好在该开口的边缘穿入密封线的区域中或者压挤该密封线之前施加给该开口的力(这个力被称作传输力(Ft))之间的差值进行计算的。该预定值是一个常数。
不同于文献US-B-6 208 101的方法，根据本发明的闭合力不取决于该传输力。该闭合力是一个常数。因此，该闭合力不取决于气候条件或者机动车辆的运行条件。该闭合力因此受到很好地限制而不管气候条件或者机动车辆的运行条件如何。
该密封区域是位于密封件内部、通过密封件的两侧以及密封件的底部界定的区域。
在以下的说明中，作为实例说明的电机驱动的开口将是一个电机驱动的车窗升降器的车窗。然而，本发明还涉及其他机动车辆的电机驱动的开口，例如一个打开/倾斜的顶篷、一个电机驱动的滑动侧门、一个电机驱动的摆动门(后车门或者行李箱盖)，等等。因此，对于车窗和车窗升降器的说明将不应作为是限制性的。
与车窗相关联的密封线是一个密封件，该密封件包括两个边缘和一个底部。在其他情况下，例如作为举例的一个电机驱动的摆动门的情况下，该密封线(例如)是具有圆柱形截面的一个密封件。在以下的说明中，将以一种非限制的方式仅对包括两个边缘和一个底部的一个密封件予以说明。
图1示出了一条曲线，该曲线表示根据车窗的位置施加给电机驱动的车窗升降器的车窗上的力。该曲线是对于一个给定的温度而标绘的。
一个车窗升降器包括适合于被升高或降低的车窗的一台电动机。我们将说明用车窗来关闭在机动车辆的车门中形成的一个开口的情况。在这种情况下，该车窗包括一个顶端边缘，它被适配为用于穿入位于在机动车辆的车门中形成的所述开口的顶端的一个密封件之中。然而，本发明还涉及在没有框架的车门中的电机驱动的车窗升降器致动的车窗。在这种情况下，车窗的顶端边缘穿入位于机动车辆的顶篷中的一个密封件。
该车窗升降器的电动机通过车窗升降器的不同部件(例如，在缆线操作的车窗升降器的情况下的滑轮、滑动件，等等)将一个力施加在车窗上。这个力使车窗能够被升高或者降低，以便释放或关闭在机动车辆的车门中形成的开口。
由电动机施加给车窗的力是与电动机的运行条件直接相关联的。因此，在限制闭合力的方法中，由电动机施加给车窗的力是根据电动机的速度以及施加给电动机的电压来确定的。因此这个力是简单地通过与车窗升降器的电动机直接相关联而确定的。
在车窗升降器运行的每个时刻确定施加给车窗的力。因此，该力的值在每个时刻是可获得的。这使之有可能选择本方法所感兴趣的力的数值，特别是刚好在车窗的顶端边缘穿入该密封区域之前施加给车窗的力的数值以及当车窗的顶端边缘处于密封区域或者压挤该密封件时施加给车窗的力的数值。
限制该闭合力的方法还包括用于连续测量车窗位置的一个步骤。因此，在每个时刻该车窗的位置也是已知的。这还使之有可能选择本方法所感兴趣的力的数值，特别是刚好在车窗的顶端边缘穿入该密封区域之前施加给该车窗的力的数值以及当车窗的顶端边缘处于该密封区域中或者压挤该密封件时施加给车窗的力的数值。
因此，该速度是能够根据通过位置推导的力来确定，如图2和图3所表示。
在图1中，车窗开始朝向O点处的车门密封件升起。车窗经受一个传输力，该力使车窗能够在它到达密封件之前上升。如图1示出，该传输力基本上是一个常数。在点O与点A之间，车窗至少是部分打开的。
在A点处，车窗的顶端边缘到达密封件。在A点与B点之间，车窗的顶端边缘处于密封件的区域中。车窗的顶端边缘穿入该密封区域使之有可能将形成于机动车辆车门中的开口完全关闭，但并不确保其密封的严密性。如图1示出，施加在车窗上用于使车窗能够穿入密封区域的力(被称为穿透力)相对于传输力增加，以便克服对抗密封件的这些侧边的摩擦力。
在点B处，车窗的顶端边缘到达密封件的底部。如图1示出，施加在车窗上用于该车窗能够压紧该密封件的力(被称作压挤力)甚至高于该穿透力。这使之有可能确保形成于机动车辆的车门中的开口的密封紧密性。然而，一个非零的最小压挤力是必要的，以确保该开口的密封紧密性。
本限制方法包括在车窗升起时用于计算每个时刻的闭合力的一个步骤。该闭合力是通过当车窗的顶端边缘位于该密封区域中或者压挤该密封件时施加给车窗的力(被称为总力)与传输力Ft之间的差值来计算。
当该闭合力达到一个预定值Ff时，该车窗升降器的电动机被停止。该预定值Ff是一个常数。这个常数是由该方法的使用者(例如由汽车制造商)提供的。这个预定值优选地是足以使形成在机动车辆车门中的开口被完全关闭并且是气密的和防水的。该预定值Ff总体上对应于该方法的使用者所定义的最小的闭合力。因此，该闭合力不取决于气候条件或者机动车辆的运行条件，如随后将在图2和图3中见到。
当该闭合力达到预定值Ff时，使该电动机停止的总力是传输力Ft与预定值Ff之和。当电动机被停止时，该总力被称为软件的顶端停止力Fbh1或者甚至称为软件的闭合力。该软件的顶端停止力Fbh1小于通常电压下的阻挡力Fb(见附图)。该阻挡力是当车窗处于该机械末端停止位置时(即当该密封件被车窗的顶端边缘压挤时)施加给车窗的力，这样该密封件的反作用力不再允许车窗前进。当软件的顶端停止力Fbh1被施加到车窗上时，该车窗是处于软件的顶端停止位置上或者另外的说法是处于软件关闭位中。
在图1的C点处，车窗是处于该软件的顶端停止位置中。该软件的顶端停止点是在该机械末端停止件的下面；Fbh1小于Fb1或Fb2。Fb1和Fb2是用于两个不同电压的阻挡力。例如，Fb1对应于施加给车窗升降器的电动机的14V的电压并且Fb2对应16V的电压。因此，在该密封区域中，该阻挡力非常迅速地增加，而该车窗的顶端边缘仅在该密封件中前进非常小的距离。这就是为何限制闭合力以便增加车窗升降器的使用寿命很重要的原因。
在电动机的电源电压增加的情况下，例如，当机动车辆的发动机正在运行时，限制闭合力的方法使之有可能避免位于车窗升降器的电动机与车窗之间的车窗升降器的这些部件上的机械应力，这些部件例如用于缆线操作的车窗升降器的滑动件、滑轮、鼓轮。因此，如果当该机动车辆的发动机被关机时车窗已经被关闭，该车窗已经到达一个软件的顶端停止位置。在车窗升降器的电动机的电源电压增加的情况下，例如，如果当机动车辆的发动机正在运行时而使用者再次命令车窗升起时，车窗将保持在软件的顶端停止位置中并因此不将额外的应力引导至车窗升降器的这些元件上。
图2示出了一条曲线，该曲线表示在电动机的电源电压波动的情况下根据施加给车窗的力该车窗升降器电动机的速度。
对于电动机的两个不同的电源电压U1和U2(U2大于U1)给出了不同的对应传输速度S1和S2。具体地讲，电源电压变得越高则速度就变得越快。在另一方面，该传输力Ft不随电动机的电源电压而改变。因此，该软件的顶端停止力(它是该传输力Ft与该预定闭合力的值Ff之和)不随该电源电压改变。如在图2中可以看到，阻挡力Fb随车窗升降器的电动机的电源电压而增加，但该软件的顶端停止力Fbh1不随其增加。
图3表示一条曲线，该曲线表示在温度波动的情况下该车窗升降器电动机根据施加给车窗的力的速度。
对于电动机的电源电压U、两个温度T1和T2(T1大于T2)导致不同的对应传输速度ST1和ST2以及不同的传输力FtT1和FtT2。具体地讲，温度变得越低，则速度变得越低而传输力增加得越多。当温度降低时，该软件的顶端停止力(它是该传输力Ft与该预定闭合力的值Ff之和)增加。然而，如在图3中能够看到，用于最高温度的软件的顶端停止力Fbh1T2保持远小于该阻挡力Fb。这使之有可能避免位于车窗升降器发动机与车窗之间的车窗升降器的这些部件上的机械应力。
在实践中，该闭合力的预定值Ff被选择为使它不但足以用于确保该开口的密封紧密性而且不是太大以便允许该软件的顶端停止力仍小于该阻挡力，而不管这些条件(特别是温度条件)如何。
此外，根据限制该闭合力的方法每次使该车窗升降器的电动机停止时对该软件的顶端停止件的位置进行记录。
特别是当车窗升降器被致动用于升高车窗而车窗的顶端边缘已处于该密封区域中或者压挤该密封件的底部时，记录该软件的顶端停止件的位置是有用的。
在实践中，在这种具体情况下，因为不知道该传输力而无法计算闭合力。当车窗被致动关闭而车窗的顶端边缘处于该密封区域中或者压挤该密封件时，车窗被定位在最后记录的软件的顶端位置中。
显而易见，本发明不限于所说明和所表示的这些实例以及实施方案，但使其本身适合于本领域普通技术人员易于达到的大量变体。因此，如以上所提及，限制一个闭合力的方法同等地适用于电机驱动的车窗升降器的窗口上并且适用于电机驱动的打开/倾斜的顶篷、电机驱动的滑动侧车门、电机驱动的摆动车门(后车门或者行李箱盖)，等等。