Brevet FR2748584A1 — publié le 19971114

Etat de la technique L'invention concerne un dispositif servant au contrôle électronique d'un mécanisme de réglage qui comprend au moins un détecteur à partir des signaux duquel un traite- ment des valeurs de mesure détermine la position d'une pièce mise en mouvement par le mécanisme de réglage, une mesure de la vitesse de rotation du mécanisme de réglage en fonction de la position et la tension d'alimentation du mécanisme de ré- glage, et qui comprend un système de contrôle servant à re- connaître le pincement d'un objet ou d'une partie du corps par la pièce. On connaît par le document EP-A-0 422 388 un dis- positif de commande pour des pièces de fermeture, entraînées par un moteur électrique, de voitures à moteur, dans lequel15 on prend en considération l'historique du déroulement et du comportement de la dérivée première du couple de torsion. On peut de cette façon distinguer un pincement par la pièce de fermeture, par rapport aux variations du couple de torsion qui sont provoquées par des effets de " stick-slip " (collage-glissement). On prend en considération les oscilla- tions de la tension du réseau de bord dans la mesure o des champs caractéristiques de la vitesse de rotation en fonction du couple de torsion entrent, en fonction de la tension de fonctionnement, dans la formation de valeurs limites. Le document DE-A-31 11 711 a trait à un système de sécurité contre les pincements par des portes ou des fenê- tres actionnées automatiquement, en particulier sur des véhi- cules. Dans ce cas, les intervalles de temps qui sont détectés pendant le déroulement précédent de la fermeture ou de l'ouverture dans des positions déterminées, sont comparés aux intervalles de temps du déroulement actuel, déterminés de la même manière. En cas d'écarts significatifs on peut con- clure à un pincement. Des variations de l'intervalle de temps du fait d'une oscillation de la tension d'alimentation, ne sont pas détectées dans ce cas de façon particulière Avantages de l'invention Le dispositif selon l'invention a pour objet de réduire la probabilité d'un déclenchement intempestif d'une limitation de la force de fermeture. A cet effet, l'invention concerne un dispositif du type ci-dessus caractérisé en ce qu'un pincement par la pièce est reconnu quand: * la mesure, relative à la position, pour la vitesse de rota- tion dépasse une première valeur limite qui est formée à partir de la mesure, relative à la position, pour la vi- tesse de rotation d'une course antérieure du mécanisme de réglage, avec une marge de tolérance, et quand * une valeur calculée, relative à la position, s'écarte d'une seconde valeur limite, la valeur calculée étant déterminée à partir de l'évolution de la dérivée première et/ou de la dérivée seconde d'au moins une grandeur de mesure du méca- nisme de réglage. Des déclenchements intempestifs se produisent d'une part en cas de variations de la vitesse de rotation dues à la tension d'alimentation et à la charge. Le disposi- tif selon l'invention, servant au contrôle électronique d'un mécanisme de réglage, a l'avantage de réduire des déclenche- ments intempestifs des limiteurs de la force de fermeture, en particulier du fait des oscillations de la tension d'alimen- tation et de différents développements de la charge mécani- que. Une prise en considération directe des relations fonctionnelles entre la tension d'alimentation et la vitesse de rotation du mécanisme de réglage dans un système de para- mètres nécessite une grande profondeur de mémoire. Le dispo- sitif selon l'invention prend en compte la tension d'alimentation, deux critères devant être remplis en même temps pour détecter un état de pincement. Grâce à la combinaison d'une stratégie d'exploi- tation reposant sur des valeurs de mesure absolues, et d'une stratégie d'exploitation reposant sur des valeurs de mesure relatives, il est possible d'utiliser les avantages de la stratégie d'exploitation basée sur des mesures absolues. Ces avantages résident dans le fait que l'évolution de la charge, à laquelle on doit s'attendre, du mécanisme de réglage est anticipé sans traitement coûteux des valeurs de mesure, et dans le fait que la valeur limite de la limitation de la force de fermeture est à la base de cette évolution de la charge. En particulier, des variations de la vitesse de rota- tion pendant un processus de démarrage ne conduisent plus de cette façon à des déclenchements intempestifs de la limita- tion de la force de fermeture. Selon une configuration appropriée de l'invention le facteur de normalisation, qui est fonction de la tension d'alimentation dans le cas de la stratégie d'exploitation ba- sée sur des valeurs de mesure relatives, prend en considéra- tion l'influence de la tension d'alimentation sur la vitesse de rotation. Ceci peut, dans une autre réalisation avanta- geuse, être également obtenu grâce au fait qu'une protection contre les coincements ne se déclenche que quand la tension d'alimentation ne varie qu'imperceptiblement, mais quand la stratégie d'exploitation, basée sur des valeurs de mesure ab- solues, constate un effondrement de la vitesse de rotation non typique de la charge. Dans le cas d'une forte oscillation de la tension d'alimentation, les oscillations de la vitesse de rotation ne conduisent pas au déclenchement de la protec- tion contre les coincements. Une configuration particulièrement appropriée du dispositif selon l'invention prend en compte l'évolution de la charge précédente, la valeur calculée d'un parcours anté- rieur étant disponible comme valeur initiale pour le parcours actuel Une autre forme de réalisation selon l'invention réunit, grâce à la combinaison des deux stratégies d'exploi- tation, leurs avantages spécifiques respectifs, en prenant en compte le fait que la vitesse de rotation est fonction de la charge aussi bien que de la tension de fonctionnement. Le dispositif selon l'invention, servant à con- trôler de façon électronique un mécanisme de réglage, trouve une application préférée dans le cas de mécanismes de manoeu- vre pour des lève-glace électriques et des toits ouvrants Selon d'autres caractéristiques de l'invention: * la valeur calculée est déterminée à partir de l'évolution de la dérivée première et/ou de la dérivée seconde de la mesure, relative à la position, de la vitesse de rotation du mécanisme de réglage, * la valeur calculée est déterminée à partir de l'évolution de la dérivée première et/ou de la dérivée seconde de la mesure de la vitesse de rotation du mécanisme de réglage, et d'un facteur de normalisation qui dépend de la tension d'alimentation. * la valeur calculée est déterminée à partir de l'évolution de la dérivée première et/ou de la dérivée seconde de la tension d'alimentation du mécanisme de réglage. * la valeur calculée est déterminée à partir de l'évolution de la dérivée première et/ou de la dérivée seconde de la vitesse de rotation, relative à la position, et de la ten- sion d'alimentation du mécanisme de réglage. * la valeur calculée est déterminée, à partir d'un parcours antérieur du mécanisme de réglage, comme valeur de démar- rage de la valeur calculée. * le mécanisme de réglage s'applique à un toit ouvrant. * le mécanisme de réglage s'applique à un lève-glace. Dessin La présente invention va être décrite ci-après plus en détail à partir d'un mode de réalisation, représenté sur la figure unique. Description Un mécanisme de réglage 10 déplace une pièce 11. Un organe de traitement 14 des valeurs de mesure reçoit une mesure relative à la position pour une vitesse de rotation 12 du mécanisme de réglage 10, une mesure pour une position 19 de la pièce 11, et une mesure pour une tension d'alimentation 13. Une valeur 15 calculée par l'organe de traitement 14 des valeurs de mesure est comparée à une deuxième valeur limite 17, et la mesure relative à la position pour la vitesse de rotation 12 est comparée à une première valeur limite 16. En cas de dépassement des deux valeurs limites 16, 17 un circuit électronique de commande 18 suppose que la pièce 11 est coin- cée et déclenche un arrêt ou un retour en arrière du méca- nisme de réglage 10. L'agencement représenté sur la figure fonctionne de la manière suivante: Pour détecter la position de la pièce 1l, on uti- lise un signal de parcours incrémental. Un compteur incré- mente ou décrémente en fonction du sens de rotation du mécanisme de réglage 10 et du signal de parcours incrémental. Le signal de parcours incrémental est produit par exemple par un agencement de détection à effet Hall. Un signal de sortie binaire de l'agencement de détection à effet Hall modifie alors son état quand la polarité de l'anneau magnétique du mécanisme de réglage change. Pour un anneau magnétique à deux pôles, le changement de flanc du signal du détecteur a tou- jours lieu aux deux positions identiques de l'anneau magnéti- que, par exemple lors d'un angle de rotation de 0 et de . De cette façon, on peut déterminer de façon exacte la position 19 de la pièce 11 sur 180 . Le changement de flanc du signal du détecteur à effet Hall à la position 19 xo constitue l'instant auquel dé- marre un relais de temporisation, pour recevoir la mesure re- lative à la position de la vitesse de rotation 12 du mécanisme de réglage 10. Après un nombre défini de change- ments de flancs on arrête le relais de temporisation à la po- sition xl. Ce nombre des changements de flancs demeure constant de façon appropriée pour tous les processus d'ouver- ture et de fermeture. De cette façon on obtient des positions d'appui équidistantes xo, xl, x2,....xn. La durée détectée t1 entre les positions x0 et x1 est une mesure réciproque, rela- tive à la position de la vitesse de rotation n1. De façon analogue on calcule les vitesses de rotation n2 ou nn à par- tir de l'intervalle de temps t2 ou tn que demande l'anneau magnétique pour arriver de la position x1 ou Xn_1 à la posi- tion x2 ou xn. Il convient de déterminer la tension d'alimenta- tion 13 en fonction de la position, sur la base de la réfé- rence de position des stratégies d'exploitation pour la protection contre les coincements. On mesure par exemple aux positions x0, x,...xn. la tension de batterie 13 dans un vé- hicule, tension qui est disponible comme tension U0, U1,... Un pour une stratégie d'exploitation relative. Le dispositif selon l'invention combine deux cri- tères, qui doivent être tous les deux remplis, afin de pou- voir prendre des contre-mesures telles que par exemple un retour en arrière ou l'arrêt du mécanisme de régalage 10. Ces critères sont fonction de la position, c'est-à-dire qu'à cha- que position x0, x1,...xn a lieu un contrôle renouvelé des deux critères. La condition préalable pour que toutes les confi- gurations du dispositif selon l'invention puissent détecter un coincement de la pièce 11, est que le critère 1 soit rem- pli. Dans ce cas, on contrôle en permanence la mesure, rela- tive à la position, de la vitesse de rotation 12 (nl, n2,... nn) en ce qui concerne le dépassement de la première valeur limite 16. La première valeur limite 16 est formée, en fonc- tion de la position, à partir de la vitesse de rotation 12 (n1, n2,... nn) d'un parcours antérieur. Ce parcours anté- rieur peut être par exemple toujours le parcours précédent quand il n'y a pas de coincement, ou un parcours de référence antérieur. La mesure en fonction de la position de la vitesse de rotation 12 du parcours antérieur est appliquée avec une marge de tolérance fixe, par exemple on peut admettre des os- cillations de 20 % de la mesure, en fonction de la position, de la vitesse de rotation 12. De cette façon, on obtient une première valeur limite 16 en fonction de la position (g1, g2, gn). Pour toutes les n positions a lieu un contrôle de la mesure, en fonction de la position, de la vitesse de rota- tion nn du parcours actuel avec la première valeur limite 16 gn. Si par exemple la condition nn à reconnaître un état de coincement est rempli. De cette fa- çon on a l'assurance que différentes évolutions de la charge en fonction de la position, qui conduisent à des variations de la vitesse de rotation, ne peuvent pas entraîner avec el- les le déclenchement de la protection contre les coincements, dans la mesure o elles ne sortent pas des marges de tolé- rance. Le critère 1 est basé de cette façon sur des valeurs de mesure absolues dont le niveau est fonction entre autres de la tension d'alimentation 13. Le critère 2 par contre met à la base de la va- leur calculée 15 des variations relatives de la mesure, en fonction de la position, de la vitesse de rotation 12 ou de la tension d'alimentation 13. La valeur calculée 15 d'une configuration appro- priée du dispositif selon l'invention est déterminée, à par- tir de l'évolution de la dérivée première ou de la dérivée seconde de la mesure, en fonction de la position, de la vi- tesse de rotation 12. La dérivée a lieu selon la position. Comme on ne dispose pas d'une fonction continue de la vitesse de rotation, on a besoin d'une détermination par algorithme de la dérivée, par exemple en fonction de quotients différen- tiels. En utilisant par exemple un quotient différentiel sim- ple en arrière, on calcule la valeur de la dérivée première de la mesure, rapportée à la position, de la vitesse de rota- tion 12 dn/dx (dnn) à la position n par la formule (n - nn 1)/(Xn - x n1), le dénominateur prenant la même valeur pour toutes les positions 12 à cause des positions équidistantes et, pour cette raison, n'étant plus considéré de façon parti- culière. Si l'on prend pour base le même algorithme pour la dérivée seconde, on détermine ainsi la dérivée seconde de la mesure, rapportée à la position, de la vitesse de rotation 12 (d nn) à la position n par la formule (nn - 2nn-1 + nn-2)/xn - x n-1)' La dérivée première indique de quel montant la vi- tesse de rotation actuelle 12 nn a varié par rapport à la va- leur précédente n n-1 La valeur calculée 15, dans une configuration du dispositif selon l'invention, arrive en principe à ce qu'une mesure, rapportée à la position, de la dérivée première de la vitesse de rotation 12 soit ajoutée pour chaque position de la valeur précédente, c'est-à-dire à ce que la valeur 15 cal- culée conserve un écart de vitesse de rotation par rapport à l'état du début. Pour chaque position n on contrôle si l'écart de vitesse de rotation ainsi déterminé dépasse une seconde valeur limite fixe 17 pour toutes les positions. Si5 l'on a pour base, comme valeur initiale, la valeur 15 calcu- lée en dernier du parcours précédent, on a pris de cette fa- çon en considération l'histoire antérieure du système. Pour pondérer plus fortement des valeurs de me- sure actuelles que des mesures antérieures, il convient de réduire alors la valeur calculée 15 quand il ne se produit pas de variations de la vitesse de rotation. Il est en effet réaliste, dans le cas d'une vitesse de rotation relativement constante, de ne pas conclure à un coincement, car c'est seu- lement un effondrement relativement grand de la vitesse de15 rotation qui indique un coincement. Grâce à cette stratégie, on réduit la probabilité de déclenchements intempestifs lors d'une régression de la tension d'alimentation 13. Si la me- sure, rapportée à la position, de la dérivée seconde de la vitesse de rotation 12 est prise en considération, de façon additionnelle, également comme la dérivée première dans la valeur calculée 15, il se produit alors une pondération plus forte d'un effondrement de la vitesse de rotation quand ce- lui-ci se produit avec une variation relativement grande de la vitesse de rotation. Des variations brutales de la vitesse25 de rotation seraient dans ce cas pondérées plus fortement qu'une variation constante de la vitesse de rotation. Un fac- teur de pondération en ce qui concerne la manière de dériver, permet d'avoir un ajustement flexible à l'évolution corres- pondante de la charge. On prévoit, dans une configuration avantageuse, un facteur de normalisation qui influence, en fonction de la tension d'alimentation, la valeur calculée 15. La valeur calculée 15 d'une autre réalisation ap- propriée recourt à la dérivée première et / ou à la dérivée seconde de l'évolution de la tension d'alimentation 13. De35 façon analogue au mode de fonctionnement décrit pour la vi- tesse de rotation 12, on calcule une mesure, rapportée à la position, pour les dérivées de la tension d'alimentation 13. Les variations de la tension, rapportées à la position, sont additionnées et déposées dans la valeur calculée 15. Cette valeur calculée 15 est comparée, pour chaque position, à une seconde valeur limite 17 choisie autrement en comparaison de ce qui a été fait ci- dessus, pour savoir si une oscillation de tension n'a pas conduit à un dépassement de la seconde va- leur limite 17. Si ce n'est pas le cas, le critère 2 est alors rempli. De cette façon, on a l'assurance que l'on n'a pas à attribuer un effondrement de la vitesse de rotation à une variation de la tension d'alimentation. Si, en plus du critère 2, le critère 1 est également rempli, la protection contre les coincements se déclenche. L'utilisation de la dérivée de la vitesse de ro- tation 12 et de la tension d'alimentation 13 selon la reven- dication 5, permet d'affiner davantage les stratégies de déclenchement de la protection contre les coincements. Les critères 1 et 2 doivent être tous les deux remplis pour que le circuit électronique 18 détecte un pince- ment par la pièce 11 et délivre un signal d'arrêt ou de re- tour en arrière au mécanisme de réglage. Le dispositif selon l'invention qui sert au con- trôle électronique d'un mécanisme de réglage, trouve une ap- plication préférée dans le cas des mécanismes électriques de commande des lève-glace ou des toits ouvrants de voitures au- tomobiles. R E V E N D I C A T IONS 1 ) Dispositif servant au contrôle électronique d'un méca- nisme de réglage, qui comprend au moins un détecteur à partir des signaux duquel un traitement des valeurs de mesure déter- mine la position d'une pièce mise en mouvement par le méca- nisme de réglage, une mesure de la vitesse de rotation du mécanisme de réglage en fonction de la position et la tension d'alimentation du mécanisme de réglage, et qui comprend un système de contrôle servant à reconnaître le pincement d'un10 objet ou d'une partie du corps par la pièce, caractérisé en ce qu' un pincement par la pièce (11) est reconnu quand - la mesure, relative à la position, pour la vitesse de rota- tion (12) dépasse une première valeur limite (16) qui est formée à partir de la mesure, relative à la position, pour la vitesse de rotation (12) d'une course antérieure du mé- canisme de réglage (10), avec une marge de tolérance, et quand -une valeur calculée, relative à la position, s'écarte d'une seconde valeur limite (17), la valeur calculée (15) étant déterminée à partir de l'évolution de la dérivée première et/ou de la dérivée seconde d'au moins une grandeur de me- sure (12, 13) du mécanisme de réglage (10). 2 ) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la valeur calculée (15) est déterminée à partir de l'évolu- tion de la dérivée première et/ou de la dérivée seconde de la mesure, relative à la position, de la vitesse de rotation (12) du mécanisme de réglage (10). 3 ) Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la valeur calculée (15) est déterminée à partir de l'évolu- tion de la dérivée première et/ou de la dérivée seconde de la mesure de la vitesse de rotation (12) du mécanisme de réglage (10) et d'un facteur de normalisation qui dépend de la ten- sion d'alimentation (13). 4 ) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la valeur calculée (15) est déterminée à partir de l'évolu- tion de la dérivée première et/ou de la dérivée seconde de la5 tension d'alimentation (13) du mécanisme de réglage (10). ) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la valeur calculée (15) est déterminée à partir de l'évolu- tion de la dérivée première et/ou de la dérivée seconde de la vitesse de rotation (12), relative à la position, et de la tension d'alimentation (13) du mécanisme de réglage (10). 6 ) Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la valeur calculée (15) est déterminée, à partir d'un par- cours antérieur du mécanisme de réglage (10), comme valeur de démarrage de la valeur calculée (15). 7 ) Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par l'application du mécanisme de réglage (10) à un toit ouvrant. 8 ) Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par l'application du mécanisme de réglage (10) à un lève-glace.