Typisch für die wachsende Verbreitung von Zusatzkomponenten in Kraftfahrzeugen ist die Elektrifizierung von Fensterhebern und Schiebe- bzw. Austelldächern. Während hierbei ursprünglich die Kraftunterstützung im Vordergrund stand, gewinnen zunehmend Komfort- und Sicherheitsfunktionen an Bedeutung. Ein wesentliches Einklemmen kann beim automatischen Schließen zu einer erheblichen Gefährdung führen. Eine Schließkraftbegrenzung (SKB) verhindert das Überschreiten einer maximalen Kraft durch Detektion des Einklemmens und anschließendem Reversieren zur Befreiung des eingeklemmten Körpers. Zum Nachweis der ordnungsgemäßen Funktion in bestimmten Bereichen des Schließweges fordern die entsprechenden Richtlinien Tests mit Federn definierter Steifigkeiten. Die strukturellen Ansätze für Fensterheber- und Schiebedachsysteme sind vergleichbar und lassen sich daher vereinheitlichen. Der Aktor, bestehend aus Motor und Getriebe, wird mit Ausnahme der Reibung als linear zeitinvarentes System dritter Ordnung modelliert. Die Verbindung zwischen Motor und Getriebe wird als starr angenommen, daher werden deren Parameter zusammengefaßt.. Nicht nachgebildet werden jedoch die in einem realen Motor auftretenden Kommutierungseffekte. Die Elastizität zwischen Aktor und angetriebenem Körper ist für die Untersuchungen im Zusammenhang mit der SKB nicht zu vernachlässigen. Daher wird eine Zweikörpermodellierung mit einer zusätzlichen Masse, Steifigkeit, Dämpfung und Reibung vorgenommen. Ebenfalls muß die Lose in der Kinematik als Nichtlinearität berücksichtigt werden. Auf gleiche Art und Weise könnten weitere Körper in die Modellierung einfließen und ggf. mechanischen Bauteilen zugeordnet werden. Durch Unebenheiten der Fahrbahn treten Störkräfte auf, die zu einem Fehlauslösen der SKB führen können. Der anspruchvollste Teil einer Modellierung liegt in der Bestimmung der konkreten Parameter sowie deren möglichen Schwankungsbreiten innerhalb der relevanten Betriebsfälle. Die einheitliche Modellierung kombiniert ein geeignet vereinfachtes Motormodell, das Zweikörpersystem und eine idealisierte Elektronik. Das Sensorsystem besteht aus einem Ringmagneten auf der Motorwelle und digitalen Hallelementen. Die daraus folgende ereignisdirekte Auswertung bedarf einer geeigneten Berücksichtigung bei der Simulation unter Matlab/Simulink/Stateflow.
Modellierung und Simulation von Fensterheber- und Schiebedachsystemen
Simulationstechnik, Symposium, 13 ; 239-244
1999
6 Seiten, 7 Bilder, 1 Tabelle, 7 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
Befestigungsvorrichtung für einen Fensterheber sowie Fensterheber
Europäisches Patentamt | 2021
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