用于车辆中的敞开式车顶组件和用于操作其的方法技术

一种用于车辆的车顶中的敞开式车顶组件包括：可移动地布置的闭合构件；以及驱动系统，所述驱动系统可操作地联接到所述闭合构件以使所述闭合构件沿着运动轨迹移动。所述驱动系统包括电动马达和控制单元，所述控制单元用于控制所述电动马达的操作。所述控制单元包括：数学模型，所述数学模型描述所述驱动系统的至少一部分；模型参数；以及运动参考场。所述控制单元构造成：基于第一驱动系统变量的接收值来更新所述模型参数；使用所述数学模型来确定所述第二驱动系统变量的值；通过比较所述第二驱动系统值的所述值和所述运动参考场的对应参考值来确定比较值；以及如果所述比较值在预确定值范围之外，则检测到障碍物的存在。

【技术实现步骤摘要】
用于车辆中的敞开式车顶组件和用于操作其的方法
本专利技术涉及用于车辆的车顶中使用的敞开式车顶组件。
技术介绍
已知用于车辆的车顶中使用的敞开式车顶组件。具体地，已知的敞开式车顶组件包括可移动地布置的闭合构件，该闭合构件用于选择性地覆盖或至少部分地暴露在车顶中的开口。此外，驱动系统被提供并可操作地联接到闭合构件以用于使闭合构件沿着运动轨迹移动。驱动系统包括电动马达和控制单元，该控制单元可操作地联接到电动马达以用于控制该电动马达的操作。因此，控制单元被提供并且构造成用于控制闭合构件的位置和运动。已知的敞开式车顶组件的控制单元进一步构造成检测障碍物的存在。具体地，优选地尽可能快地检测到与对象的挤压或对对象的卡压，例如，以便符合如欧洲ECE标准或USFMVSS-118的监管标准。另外，已知通过确定运动参考场来执行校准。运动参考场描述了根据闭合构件沿着其运动轨迹的位置的至少一个特定驱动系统变量的参考值。因此，例如，在校准运行中，使闭合构件从例如其打开位置移动到其关闭位置，并且针对沿着从打开位置到关闭位置的运动轨迹的多个位置确定由电动马达产生的扭矩。所确定的扭矩值可以被存储作为运动参考场。然后，在操作使用中，确定所产生的扭矩并且将其与对应参考值(即，在对应位置处的参考值)进行比较。如果所产生的扭矩与参考值的偏差太大，则可能检测到挤压或卡压。需注意，可使用任何其他合适的驱动系统变量来代替扭矩。为了确定所产生的扭矩或其他驱动系统变量作为第二驱动系统变量，可以由控制单元接收可测量的驱动系统变量的值作为第一驱动系统变量并且在计算中使用。具体地，可以采用数学模型以使用第一驱动系统变量来获得第二驱动系统变量的值。然而，在实践中，即使没有障碍物存在，第二驱动系统变量的计算值也可能与参考值有偏差，以致提供参考值附近的相对大的值范围作为阈值以防止错误地检测到障碍物的存在。另一方面，大的值范围降低了用于障碍物检测的灵敏度，并且因此小的值范围将是优选的。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种可靠且成本有效的敞开式车顶组件，其具有用于障碍物检测的提高的灵敏度。在第一方面，该目的在用于根据权利要求1的车辆的车顶中使用的敞开式车顶组件中实现。具体地，该敞开式车顶组件包括：可移动地布置的闭合构件，该闭合构件用于选择性地覆盖或至少部分地暴露在车顶中的开口；以及驱动系统，该驱动系统可操作地联接到闭合构件以用于使该闭合构件沿着运动轨迹移动。驱动系统包括电动马达和控制单元，该控制单元可操作地联接到电动马达以用于控制该电动马达的操作并且用于接收第一驱动系统变量。控制系统包括：数学模型，该数学模型描述驱动系统的至少一部分；如在数学模型中使用的模型参数；以及运动参考场，该运动参考场描述根据闭合构件沿着其运动轨迹的位置的第二驱动系统变量的参考值。此外，该控制单元构造成：基于第一驱动系统变量的接收值来更新模型参数；使用数学模型来确定第二驱动系统变量的值；通过比较第二驱动系统值的值和该运动参考场的对应参考值来确定比较值；以及如果该比较值在预确定的值范围之外，则检测到障碍物的存在。所计算的第二驱动系统变量的实际偏差至少部分地是由于在敞开式车顶组件的零件和零件在敞开式车顶组件中的安装方面的生产。因此，采用描述驱动系统的至少一部分的模型参数的数学模型对于每个所制造的敞开式车顶组件并不都是准确的。即使数学模型在制造期间适配特定驱动系统，但在受例如温度、行驶状况、老化等的影响的实际情况中，数学模型将无法在所有状况下都适配于驱动系统，或者可能随时间而开始出现偏差。因此，根据本专利技术，在正常操作期间连续地校准数学模型。基于所接收的第一驱动系统变量，可以更新数学模型的模型参数。因此，数学模型连续地调适以适于实际状况以及对敞开式车顶组件的运动和操作相关联的影响。因此，第二驱动系统变量的确定值更准确并更好地对应于参考值。这允许减小由值范围定义的检测阈值，并且相应地提高灵敏度，而不增加错误检测的机会。此外，由于提高的灵敏度，可以更快地检测到挤压并且可以减小最大挤压力。在实施例中，只要闭合构件在移动并且没有检测到障碍物，就重复更新、确定第二驱动系统变量、确定比较值和检测障碍物的存在的步骤。因此，在闭合构件的运动期间，控制单元重复地更新模型参数并继续如此操作，直到闭合构件的运动因该闭合构件已经到达其目的地位置而停止或检测到挤压为止。在实施例中，在确定第二驱动系统变量的值的步骤之前执行更新模型参数的步骤。在另一个实施例中，在更新模型参数的步骤之前执行确定第二驱动系统变量的值的步骤。在又一个实施例中，更新模型参数的步骤和确定第二驱动系统变量的值的步骤同时地执行。例如，可以基于要求来选择这些步骤的次序。如果首先更新模型参数，则可以使用所更新的模型参数来执行对第二驱动系统变量的值的确定，其中在挤压情况下，挤压可能略微地影响模型参数。另一方面，如果首先确定第二驱动系统变量的值，则由于在建立第一驱动系统变量的值的时刻与应用从中推导出的模型参数的时刻之间的延迟，可能略微地影响数学模型中使用的模型参数。在任一情况下，都可以认为并预计这种影响是微不足道的，并且两个实施例都可以正确地起作用。在其中两个步骤同时地执行的实施例中，可以省出一定计算时间，但可能要求附加计算能力。在实施例中，控制单元构造成当检测到障碍物时使闭合构件的运动方向反向。为了确保对象不被卡住，当已经检测到挤压时，闭合构件可以在相反方向上移动。这种反向可以是法律所要求的，并且可以包括在预确定的短距离上反向，或者可以包括在较长距离上反向，例如到达完全地打开的位置。在实施例中，数学模型包括电动马达的模型。例如，在EP3503333A1中，具体地在从段落[0051]至段落[0067]以及图9至图13的描述中，描述了合适的数学马达模型，所述段落和相关附图以引用的方式并入本文。例如，基于所确定的马达模型参数，可以得出马达扭矩和/或负载扭矩。在实施例中，数学模型包括闭合构件的运动的模型。例如，可以使用牛顿运动方程来提供合适的模型。具体地，在US6630808中，描述了这种模型。US6630808中描述的模型提供了弹簧刚度和阻尼系数的值，该文献全文以引用的方式并入本文。具体地，如本文所描述的第二方法变型适用于本专利技术。然而，代替使用残差(residues)(如关于图2所描述)，可以使用牛顿运动方程中的刚度和阻尼系数的值。通过刚度和阻尼的值，可以推导出实际局部力作为第二驱动系统变量，并且可以将其与该力的参考值进行比较。因此，在本专利技术的该实施例中，例如，可以使用从这种弹簧刚度和阻尼系数推导出的力来获得第二驱动系统变量。第一驱动系统变量选自包括马达供电电压、马达电流和马达速度的组。这些变量的值无需昂贵的传感器或复杂的结构就可以相对容易地推导出。在实施例中，第二驱动系统变量选自包括马达电流、闭合构件位置、所产生的力、所产生的扭矩、刚度和阻尼系数或上述变量相对于时间的任何导数的组。在实施例中，控制单元进一步构造成基于数学模型的输出的时间导数来确定障碍物的存在。在该实施例中，数学模型的输出另外地无需与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于在车辆的车顶中使用的敞开式车顶组件，所述敞开式车顶组件包括：可移动地布置的闭合构件，所述闭合构件用于选择性地覆盖或至少部分地暴露在所述车顶中的开口；以及驱动系统，所述驱动系统可操作地联接到所述闭合构件以用于使所述闭合构件沿着运动轨迹移动，/n其中所述驱动系统包括电动马达和控制单元，所述控制单元可操作地联接到所述电动马达以用于控制所述电动马达的操作并且用于接收第一驱动系统变量，/n其中所述控制单元包括/n·数学模型，所述数学模型描述所述驱动系统的至少一部分；/n·如在所述数学模型中使用的模型参数；以及/n·运动参考场，所述运动参考场描述根据所述闭合构件沿着其运动轨迹的位置的第二驱动系统变量的参考值；并且/n其中所述控制单元构造成/na.基于所述第一驱动系统变量的接收值来更新所述模型参数；/nb.使用所述数学模型来确定所述第二驱动系统变量的值；/nc.通过比较所述第二驱动系统值的所述值和所述运动参考场的对应参考值来确定比较值；以及/nd.如果所述比较值在预确定的值范围之外，则检测到障碍物的存在。/n

【技术特征摘要】
20191217 EP 19216990.21.一种用于在车辆的车顶中使用的敞开式车顶组件，所述敞开式车顶组件包括：可移动地布置的闭合构件，所述闭合构件用于选择性地覆盖或至少部分地暴露在所述车顶中的开口；以及驱动系统，所述驱动系统可操作地联接到所述闭合构件以用于使所述闭合构件沿着运动轨迹移动，
其中所述驱动系统包括电动马达和控制单元，所述控制单元可操作地联接到所述电动马达以用于控制所述电动马达的操作并且用于接收第一驱动系统变量，
其中所述控制单元包括
·数学模型，所述数学模型描述所述驱动系统的至少一部分；
·如在所述数学模型中使用的模型参数；以及
·运动参考场，所述运动参考场描述根据所述闭合构件沿着其运动轨迹的位置的第二驱动系统变量的参考值；并且
其中所述控制单元构造成
a.基于所述第一驱动系统变量的接收值来更新所述模型参数；
b.使用所述数学模型来确定所述第二驱动系统变量的值；
c.通过比较所述第二驱动系统值的所述值和所述运动参考场的对应参考值来确定比较值；以及
d.如果所述比较值在预确定的值范围之外，则检测到障碍物的存在。


2.根据权利要求1所述的敞开式车顶组件，其中只要所述闭合构件在移动并且没有检测到障碍物，就重复步骤a至d。


3.根据权利要求1所述的敞开式车顶组件，其中步骤a在步骤b之前执行。


4.根据权利要求1所述的敞开式车顶组件，其中步骤b在步骤a之前或其同时执行。


5.根据权利要求1所述的敞开式车顶组件，其中所述控制单元构造成
e.当在步骤d中检测到障碍物时，使所述闭合构件的运动方向反向。


6.根据权利要求1所述的敞开式车顶组件，其中所述数学模型包括所述电动马达的模型。


7.根据权利要求1所述的敞开式车顶组件，其中所述数学模型包括所述闭合构件的运动的模型。


8.根据权利要求1所述的敞开式车顶组件，其中所述第一驱动系统变量选自包括马...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·W·H·卡拉奈，M·范莫利克，
申请(专利权)人：英纳法天窗系统集团有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL