借助于遮盖部关闭或打开布置在机动车中的开口的方法以及实施该方法的电驱动单元与流程

本发明涉及一种根据独立权利要求的类型的、一种用于借助于能够马达式调节的遮盖部、尤其是窗玻璃或滑动天窗盖来关闭或打开布置在机动车中的开口的方法以及一种用于实施该方法的电驱动单元。

背景技术：

jp61169319a1公开了一种用于运行滑动天窗的方法，其中借助于麦克风测量滑动天窗上的风噪声。麦克风布置在车辆的内部空间中，并向调节导流板的马达提供信号以降低风噪声。

在ep0834219b1中描述了一种用于监控滑动天窗驱动装置的装置，其中，一个空气压力传感器向一个控制单元输送空气压力信号，以便修正用于滑动天窗的关闭力限制的边界值。

在这些方法中，传感系统相对麻烦或不适合于直接抑制开口处的轰鸣状态（wummer-zustand）。

技术实现要素：

具有独立权利要求的特征的、用于借助于能够马达式调节的遮盖部来关闭或打开布置在机动车中的开口的根据本发明的方法以及用于实施该方法的电驱动单元（10）相对于此具有的优点是，通过使用mems传感器可以非常可靠地并且尤其是在没有大的附加耗费的情况下检测到轰鸣噪声。mems传感器可以与其他电子构件一起被布置和互连在电路板上。由此，mems传感器和相应的评估单元可以有利地布置在相同的电路板上，从而取消附加的布线耗费。在此，mems传感器提供原始数据或已经处理过的信号，该原始数据或信号被用于识别是否存在轰鸣状态。如果识别出轰鸣状态，则可相应地操控一个调节单元，该调节单元如此调节机动车中的一个活动的部件，使得由车辆中的一根静止的轴产生的令人不愉快的轰鸣噪声消失。

通过在从属权利要求中所列举的措施，本发明的有利的改进方案和设计方案是可行的。因此，在一种优选的实施方案中，mems传感器探测电路板的固体声，mems传感器固定在所述电路板上。这种固体声由轰鸣噪声的、从车辆的内部空间中的车辆开口传播的空气振动激励。mems传感器可以非常灵敏地感测固体声信号，因为mems传感器机械固定地耦合到电路板上。由mems传感器测量的固体声信号包含大的信息深度，从而可以非常精确和可靠地评估固体声信号，以便明确地识别出轰鸣状态的存在。在一种变型方案中，mems传感器可以布置在柔性构造的电路板（柔性pcb）上，由此，mems传感器的位置例如在电驱动单元内部可以被设计得更可变。

在另一种实施方案中，mems传感器直接测量mems传感器所观察的空气压力。该轰鸣噪声的空气振动在车辆的整个内部空间传播并且因此也在控制单元或电驱动单元内传播。因此，在电路板的区域中的空气压力或空气压力的波动同样为是否存在轰鸣状态的量度，在所述电路板中固定有mems传感器。这种mems空气压力传感器同样可以非常小地构造地布置在电路板上。

由mems传感器采集的原始数据或者直接在mems传感器内被处理，或者被输送给单独实施的评估单元以用于进一步处理。特别有利的是，为了评估轰鸣信号，可以使用微处理器，该微处理器本来就已经布置在控制单元的电路板上以用于其他功能。通过电路板，mems传感器借助于印制导线直接与微处理器连接，从而抗轰鸣功能除了给电路板装配附加的mems传感器之外在硬件中不引起附加耗费。

为了结束轰鸣状态，以简单的方式使开口的遮盖部如此长时间地移动，直至不再形成干扰性的驻波。这优选通过如下调控回路实现，在该调控回路中连续地如下评估轰鸣信号，是否还存在轰鸣状态。一旦轰鸣状态已经消失，那么能够将遮盖部保持在新的位置中并且关断调节单元。在这种装置中特别有利的是，mems传感器布置在调节单元的控制电子器件的电路板上。在此，轰鸣信号的评估单元可直接操控电动马达的功率电子器件，该马达在开口内调节、尤其是移动可调节的遮盖部。

在一种替代的实施方案中，为了停止轰鸣状态，调节能够马达式操纵的导流板，该导流板优选布置在滑动天窗开口上。由此可以有利地在滑动天窗开口尺寸保持不变的情况下通过活动的导流板的翻转或移动如此改变空气流，使得在开口上不再出现轰鸣状态。这种能够马达式操纵的导流板例如也可以布置在侧面的窗开口上。

在另一种实施方案中，基于mems传感器的探测到的轰鸣信号操纵机动车中的另一个开口的盖。这例如可以是另一个侧窗，或滑动天窗或通风活门，其可以由另一个伺服驱动装置操纵。如果mems传感器识别出轰鸣状态，则通过打开车辆中的另一个开口实现压力平衡，使得轰鸣状态的驻波消失。在此，不同的伺服驱动装置的控制器彼此电连接，使得mems传感器的评估单元能够直接将控制信号发送给另一个伺服驱动装置。

在评估单元中，将mems传感器的所探测的轰鸣信号（尤其是固体声信号）与存储的代表轰鸣状态的边界值进行比较。一旦达到边界值，则识别出轰鸣状态并且相应地激活用于调节活动的部件的调节单元。在此，活动的部件被如此长时间地调节，直至轰鸣状态停止。

在一种优选的实施方案中，mems信号也被输送给驱动单元的夹紧保护功能，该夹紧保护功能在相关的开口中调节遮盖部。因为在出现轰鸣状态时较高的力作用到待调节的部件上，所以mems信号用于降低夹紧保护功能在轰鸣状态中的灵敏度，以便防止可能的错误触发。因此，例如防止伺服驱动装置的倒转（reversieren），从而当不存在实际的夹紧情况时能够可靠地关闭开口。

此外，测量固体声的mems传感器也可以评估驱动单元的其他信息。例如，可以由固体声信号检测驱动单元的马达转速并且用于其位置检测。此外，mems传感器也可以非常可靠地探测车辆沿垂直方向的加速度，由此例如在差路段上可以修正或优化夹紧保护功能。通过对这种mems传感器的固体声信号的评估，由此可以放弃电动马达的附加的转速传感系统。

为了更可靠地识别出是否存在轰鸣状态，所述评估单元可以处理车辆的速度信号，该速度信号表征对轰鸣状态的其他影响。此外，可以存储特定于车辆的数据，所述数据例如表征开口的类型或形式。以这种方式可以更可靠地探测可能的轰鸣状态。

如果mems传感器测量固体声信号，则可以从该固体声信号中以有利的方式获得非常多的信息，这些信息可以用于识别轰鸣状态。例如，可以对固体声信号进行频谱分析并且与存储的频谱分析相比较，所述存储的频谱分析对相关的开口的轰鸣状态是代表性的。在此，在比较频谱分析时，例如可以针对特别干扰的频率基于比在驾驶员较少感觉到干扰的其他频率情况下更窄的公差带。因此，对mems信号的频谱分析的评估为优化轰鸣状态识别提供了许多可能性。

特别有利地，根据本发明的方法可以用于电动马达式操纵机动车中的窗玻璃和滑动天窗。在此，mems传感器可以特别成本低廉地直接布置在用于待调节的部件的电驱动单元的控制电子器件上。由此，轰鸣状态识别完全集成在电驱动单元内部并且因此在装配时也不需要附加耗费。在此，mems传感器布置在控制单元的电路板上，由此取消在mems传感器和评估单元和/或用于电动马达的功率电子器件之间的附加的控制线路。

可选地，评估单元在此也可以集成到mems传感器中，或者mems传感器可以是asics的和/或微处理器的集成的组成部分。

在具有集成的电子器件和/或具有插入式电子器件的伺服驱动装置中，无需附加的传感器线路就能实现轰鸣状态识别。也可以考虑，将评估单元布置在尤其是同时用于多个电动马达的中央控制器中，以便能够评估不同开口的不同的mems信号。mems传感器（微机电系统）的使用是特别成本低廉的且结构小巧的。这种mems传感器可以在所有空间方向上感测固体声振动，其中固体声激励不具有优选方向。mems传感器可以集成到asic组件中或者作为单独的传感器元件例如借助于smd技术直接布置在电路板上。由于在此情况下测量机械振动，所以该测量原理对于电磁干扰辐射是不易受影响的。因此，mems传感器的这种固体声信号相对于制造公差和相对于构件磨损非常稳健。

附图说明

下面借助于示例更详细地阐述本发明，但本发明不限于此。其中示出：

图1示出了用于关闭或打开布置在机动车中的开口的根据本发明的方法的示意图，并且

图2示出了具有作为电驱动单元的窗升降器驱动装置的根据本发明的装置。

具体实施方式

在图1中示意性地示出了用于关闭或打开布置在机动车中的开口20的方法。mems传感器18检测干扰的轰鸣噪声，该轰鸣噪声可能在行驶时在内部空间中通过机动车的开口20出现。mems传感器18将所谓的轰鸣信号40传递到评估单元17，所述评估单元可以判定是否存在干扰的轰鸣状态。为此例如将轰鸣信号40与存储在存储器36中的边界值进行比较，该边界值事先优选地根据经验测定。附加地，机动车的速度信号42可以借助于速度传感器43输送给评估单元17，因为轰鸣噪声在通常情况下也与车辆速度有关。如果评估单元17识别出存在轰鸣状态，则该评估单元促使操控调节装置11，该调节装置调节机动车中的活动的部件，以便结束该轰鸣状态。为此，例如控制电子器件12可以操控如下电驱动单元30，该电驱动单元改变开口20的遮盖部24的位置，以便影响到轰鸣噪声。替代地或附加地，评估单元17能够促使操纵另一个调节单元50，所述另一个调节单元例如操纵、优选打开机动车中的另一个开口。这可以优选是另一扇窗、滑动天窗或通风活门。此外，评估单元17也可以引起导流板51的马达式调节，该导流板如此改变开口20处的空气流，使得轰鸣状态消失。在另一种变型方案中，轰鸣信号40或由其导出的信号44被传递给用于开口20的夹紧保护功能34，以便改善夹紧保护功能的可靠性，基于识别出的轰鸣状态例如可以降低夹紧保护功能的灵敏度，以便防止错误触发以及由此防止开口的打开。

优选地，mems传感器18被布置在电子电路板14上并且探测由电路板14中的开口20处的空气振动激励的固体声振动。然后，在评估单元17中处理探测到的固体声信号46，并且产生固体声信号30的频谱分析47。将所测定的频谱分析47与表示轰鸣状态的出现的预先给定的边界值频谱分析进行比较。为此，该边界值可以存储在存储器36中。因此，能够识别出轰鸣状态的存在，并且例如也能够在机动车中的显示单元上予以显示。将存在轰鸣状态通知给控制电子器件12，该控制电子器件然后操控调节单元11，以便抑制轰鸣噪声。

图2示出了用于执行根据本发明的方法的装置10的一种实施方案。开口20在此构造为具有框架15的窗，其能够借助于构造为窗玻璃23的遮盖部24关闭和打开。优选地，遮盖部24沿着垂直方向21移动。遮盖部24由调节装置11操纵，该调节装置构造为电驱动单元30、尤其是窗升降器调节装置。驱动单元30具有如下电动马达15，该电动马达将驱动力矩经由机构13传递到遮盖部24上。机构13例如能够构造为经由驱动单元30的从动小齿轮驱动的绳筒或剪切连杆。从动小齿轮可以通过蜗杆传动机构或偏心传动机构与电动马达的转子轴连接。

驱动单元30在此具有如下控制电子器件12，所述控制电子器件操控电动马达15。操作元件16可以由乘员操纵，以便启动对于遮盖部24的调节。现在，在控制电子器件12中布置有mems传感器18，该mems传感器检测驱动单元30的、通过车辆的内部空间中的空气振动激励的固体声振动。在行驶时，在遮盖部24的特定的速度和打开状态下形成驻波，这种驻波产生令人不愉快的轰鸣噪声。mems传感器18探测固体声振动并且生成如下轰鸣信号40，该mems传感器将该轰鸣信号传递给评估单元17。在这种实施方案中，mems传感器和评估单元17优选地布置在控制电子器件12的电子电路板14上。在此，mems传感器18和/或评估单元17可以是asics的或微处理器19的一部分，它被布置在电路板14上。替代地，mems传感器18直接通过印制导线与评估单元17和/或微处理器19连接。在另一种实施方案中，评估单元17也可以布置在单独的控制器12中，所述控制器例如可以操控多个电调节单元11或者布置在车载计算机中。当评估单元17识别出轰鸣状态时，控制器12收到操纵调节塞单元11的指令，以便结束轰鸣状态。在该实施方案中，电驱动单元30、特别是窗升降器的电驱动单元30作为调节单元11被通电，以便调节遮盖部24，并且由此改变开口20处的空气振动。然而替代地，作为调节单元11也可以操纵另一个开口的另一个遮盖部或空气活门50，以便建立压力平衡，该压力平衡结束轰鸣状态。特别是当遮盖部构造为滑动天窗时，控制单元12也可以操纵能够马达式活动的导流板51，所述导流板根据滑动天窗的打开状态影响空气流，使得轰鸣噪声消失。

要注意的是，关于在附图中和在说明书中示出的实施例，各个特征彼此间的各种各样的组合可能性是可能的。因此，例如电动马达12可以构造为dc或dc马达并且与不同的变速器结构形式组合。同样，控制单元12可以是调节单元11的集成的组成部分，或者构造为用于多个电驱动单元30的中央控制器12。mems传感器18布置在电路板14上，该电路板优选地构造为驱动单元30的电子电路板（pcb）14。然而，mems传感器18也可以固定在其它的构件载体（冲压栅格，3d-mid）上或者没有电路板14地直接固定在电驱动单元30的任意位置上。根据本发明的方法一方面可以用于操纵窗升降器和滑动天窗，然而另一方面也例如用于调控风扇或泵的噪声。该方法同样也可以用于在机动车之外的应用。