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Hintergrund der Erfindung
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft eine elektrische Fensterhebeanlage mit einer
Funktion der Einklemmerkennung, insbesondere betrifft sie die Verbesserung von
Mitteln zur weiteren Steigerung der Zuverlässigkeit des Erkennens einer
Fremdkörpereinklemmung, indem
eine Aktivierungs- und Aufhebungszeitspanne eingestellt wird, in
welcher die Einklemmerkennung nicht ausgeführt wird, wobei die Einstellung
abhängig von
dem Vorhandensein eines Totgangs in einem Motor zum Anheben/Absenken
eines Fensters oder in einem Fensterantriebsmechanismus, der Fenster und
Motor verbindet, erfolgt.
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Es
wurde eine elektrische Fensterhebeanlage vorgeschlagen, die eine
Einklemmerkennungsfunktion besitzt, um das Einklemmen zu vermeiden, indem
der Motorantrieb angehalten oder umgekehrt wird, wenn ein Fremdkörper während des
Anhebens des Fensters durch den Motorantrieb eingeklemmt wird, und
die außerdem
zwecks Korrektur eines Totgangs des Antriebsmechanismus' einen Impuls-Codierer
zum Erzeugen eines der Motordrehung entsprechenden Impulssignals
aufweist, ferner eine Überwachungseinrichtung
zum Überwachen
der Drehgeschwindigkeit des Motors mithilfe des Ausgangsimpulses
des Impuls-Codierers während
des Anhebens des Fensters, einer Einklemm-Erkennungseinrichtung
zum Er kennen des Einklemmzustands, wenn die relative Verringerung
der Motorumdrehung einen vorbestimmten Referenzwert während des
Anhebens des Fensters überschreitet,
und eine Erkennungsreferenz-Änderungseinrichtung zum
Erhöhen
des vorbestimmten Erkennungsreferenzwerts für die Dauer einer vorbestimmten
Drehgeschwindigkeit nach dem Beginn des Hochfahrens des Fensters
im Anschluss an dessen Absenkung (vergleiche die Japanische Ungeprüfte Patentanmeldungsveröffentlichung
Nr. H07-113375).
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In
dieser elektrischen Fensterhebeanlage mit Einklemm-Erkennungsfunktion
wird der Einklemmerkennungs-Referenzwert für die Dauer einer vorbestimmten
Drehgeschwindigkeit nach dem Beginn des Anhebens des Fensters im
Anschluss an dessen Absenkung von der Erkennungsreferenz-Änderungseinrichtung erhöht, sodass
das Phänomen,
wonach beim anfänglichen
Anheben des Fensters im Anschluss an eine Umkehrung nach dem Absenken
die Motor-Drehgeschwindigkeit stabil sinkt, nachdem eine schnelle
Drehung praktisch ohne Last erfolgt ist, bedingt durch den Totgang
des Antriebssystems mit dem Motor, schwerlich als Einklemmzustand
missgedeutet werden kann. Weil aber diese Vorrichtung das Erkennen
eines Einklemmzustands auch während der
Zunahme des Einklemm-Erkennungsreferenzwerts nicht verhindert, kann
das Vermeiden der Einklemmung vorgenommen werden.
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Zusätzlich zu
der oben beschriebenen Methode wurde für eine elektrische Fensterhebeanlage mit
Einklemmerkennungsfunktion vorgeschlagen, dass während einer vorbestimmten Zeitspanne
im Anschluss an den Motorstart bis zu dem Stabilisierungspunkt für die Motordrehung
der Einklemmzustand nicht als Aktivierungs-/Aufhebungszeitspanne erkannt
wird.
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Das
Ausmaß des
Totgangs eines Antriebsmechanismus' unterscheidet sich von Fahrzeug zu Fahrzeug
auf Grund unterschiedlicher Genauigkeiten bei der Fertigung der
Fensterhebeanlage mit dem dazugehörigen Motor und bei dem Einbau
in das Fahrzeug, außerdem
im Verlauf der Zeit. Wenn außerdem das
Fenster nach dessen Absenkung die Richtung ändert und angehoben wird, so
ist der Totgang beträchtlich,
während
der Totgang nur gering ist, wenn das Fenster nach dem Anheben erneut
angehoben wird.
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Bei
der Methode nach der Japanischen Ungeprüften Patentenmeldungsveröffentlichung H07-113375
wird der Referenzwert für
die Einklemmerkennung für
die Dauer einer vorbestimmten Drehgeschwindigkeit nach dem Beginn
des Anhebens des Fensters erhöht,
wobei "die Dauer
einer vorbestimmten Drehgeschwindigkeit" eine für jede elektrische Fensterhebeanlage
vorbestimmte Zeitspanne ist und die "Erkennungsreferenz" (im Folgenden auch: Erkennungsreferenzwert)
ein fester Wert ist, welcher ausgewählt wird aus Werten von dem 1,5-fachen
bis zum 4-fachen eines normalen Erkennungsreferenzwerts. Da es,
wie oben ausgeführt wurde,
Schwankungen im Ausmaß des
Totgangs von Fahrzeug zu Fahrzeug gibt, müssen "die Dauer einer vorbestimmten Drehgeschwindigkeit" und "der Erkennungsreferenzwert" der oberen Grenze
bei der Totgangverteilung entsprechen. Folglich kann "die Dauer einer vorbestimmten
Drehgeschwindigkeit" ein beträchtlich
langer Zeitraum sein, und der "Erkennungsreferenzwert" muss ein sehr großer Wert
sein. Hieraus folgt, dass zwar ein Einklemmzustand direkt nach Umkehr
der Fensterscheibe erkannt werden kann, dabei allerdings die Zuverlässigkeit
gering und die Dauer lang ist. Bei dieser herkömmlichen Methode wird die Korrektur
in gleicher Weise nur für
die Fensterscheibenumkehrung vom Absenken zum Anheben gleichförmig durchgeführt. Allerdings
kann es vorkommen, dass der Totgang bei der Umkehrung vom Absenken
zum Anheben klein ist, hingegen der Totgang groß ist, wenn die Fensterscheibe
nach dem Anheben erneut angehoben wird.
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Außerdem wird
bei der elektrischen Fensterhebeanlage mit Einklemm-Erkennungsfunktion,
bei der während
einer vorbestimmten Zeitspanne nach dem Motorstart bis hin zum Stabilisierungspunkt
der Motordrehung kein Einklemmzustand als Aktivierungs-/Aufhebungszeitspanne
ermittelt wird, außerdem
ein Problem angetroffen, welches darin besteht, dass die Aktivierungs-/Aufhebungszeitspanne
lang dauert.
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Wenn
ein Antriebssystem zum Anheben einer Fensterscheibe einen Totgang
mit einem Ausmaß von
mehr als einem vorbestimmten Wert aufweist und dabei das Fenster
nach dem Absenken angehoben wird, so wird der Motor zunächst praktisch lastfrei
mit hoher Geschwindigkeit gedreht, und anschließend stabilisiert sich die
Motor-Drehgeschwindigkeit beim Starten des Antriebssystems, wie
in 11A gezeigt ist,
sodass die Motor-Drehgeschwindigkeit nach dem Start des Motors einen
Spitzenwert aufweist. Eine Zeit T1 nach dem Motorstart bis hin zu
dem Spitzenwert ändert
sich abhängig
vom Umfang des Totgangs, während
eine Zeitspanne T2 von dem Spitzenwert bis hin zu einem stabilisierten Punkt
P kaum vom Umfang des Totgangs beeinflusst wird und sich nicht stark ändert, sodass
die Zeitspanne T2 vorab durch Versuche oder Simulation gewonnen
werden kann. Wenn also eine Aktivierungs-/Aufhebungszeitspanne T
eingerichtet wird durch den Wert, den man erhält durch Addieren der durch
Versuche oder Simulation ermittelten Zeitspanne T2 zu der detektierten
Zeit T1, lässt
sich die Aktivierungs-/Aufhebungszeitspanne abhängig von dem Totgang optimieren,
mit dem das Antriebssystem behaftet ist, um dadurch die oben angesprochene
Unzulänglichkeit
zu beseitigen.
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Wenn
allerdings ein Elastizitätsmodul
der Tür
mit einem Dämpfer
in dem Motor 2 groß ist,
hat die Motor-Drehgeschwindigkeit nicht eine Wellenform, wie sie
in 11A dargestellt ist,
sondern besitzt eine Form mit mehreren Spitzen, wie dies in 11B gezeigt ist (zwei Spitzen
in dem Beispiel nach 11B).
In einem derartigen Verlauf mit mehreren Spitzenwerten lässt sich
die Aktivierungs-/Aufhebungszeitspanne T nicht durch einfaches Addieren der
Zeit T1 auf die Zeit T2 wie im Fall eines einzigen Spitzenwerts
optimieren, sodass die Verringerung der Motor-Drehgeschwindigkeit
auf Grund der Türvibration
als Einklemmzustand missgedeutet werden kann. Bei der obigen Beschreibung
wurde das Erkennen von Änderungen
in der Motor-Drehgeschwindigkeit als Beispiel angeführt. Alternativ
kommt es zu der gleichen Unzulänglichkeit,
wenn die Aktivierungs-/Aufhebungszeitspanne T durch Erfassen einer
Fensteranhebekraft detektiert wird, die auf den Motor einwirkt.
Die Erfinder des Anmeldungsgegenstands haben diese Tatsachen aus
ihren Forschungen entnommen.
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Wenn
das Fenster schlecht in den Fensterrahmen der Tür eingepasst ist, gibt es zwischen
dem Fenster und seinem Antriebssystem auf Grund von Vibration des
Fensters in mehrere Richtungen einen Spielraum, sodass der Motor
sich mit hoher Geschwindigkeit in nahezu lastfreiem Zustand dreht,
sodass es keine Form mit mehreren Spitzenwerten gibt, so wie es
oben erläutert
wurde und in 11B gezeigt
ist. Darüber
hinaus versteht sich, dass die Differenz zwischen den mehreren Spitzenwerten
gering ist, wie in 8 dargestellt
ist.
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Offenbarung
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung wurde auf der Grundlage dieser Erkenntnisse
gemacht, und es ist ihr Ziel, eine elektrische Fensterhebeanlage
mit einer Einklemm-Erkennungsfunktion anzugeben, die in der Lage
ist, den Einklemmzustand eines Fremdkörpers exakter dadurch zu erkennen,
dass eine Aktivierungs-/Aufhebungszeitspanne optimiert wird, auch wenn
ein Antriebssystem zum Anheben des Fensters mit einem Totgang behaftet
ist, während Änderungen in
der Motor-Drehgeschwindigkeit oder der Fenster-Hubkraft einen Verlauf
mit mehreren Spitzenwerten haben.
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Um
die obigen Probleme zu lösen,
enthält eine
elektrische Fensterhebeanlage mit Einklemm-Erkennungsfunktion gemäß einem
ersten Aspekt der Erfindung einen Motor zum Öffnen/Schließen eines
Fensters mittels eines Fensterantriebsmechanismus' während des
Antriebsvorgangs; einen Impulsgeber, der abhängig von der Motordrehung ein Impulssignal
ausgibt; eine Schaltereinheit zum manuellen Öffnen/Schließen des
Fensters durch Erzeugen eines Schaltsignals; eine Steuereinheit
zum Erzeugen eines Steuersignals des Motors entsprechend dem Impulssignal
und dem Schaltsignal, wobei die elektrische Fensterhebeanlage mit
Einklemm-Erkennungsfunktion Folgendes ausführt: Feststellen, ob am Fenster
ein Einklemmzustand herrscht, wenn das Fenster von der Schaltereinheit geschlossen
wird; eine Einklemmzustands-Vermeidungsprozedur, wenn der Einklemmzustand
nachgewiesen wird, mit der Steuereinheit; und keine Einklemmzustands-Feststellung
in der Zeitspanne vom Motorstart bis zu einem Stabilisierungspunkt
der Motor-Drehgeschwindigkeit, die als eine Aktivierungs-/Aufhebungszeitspanne
angenommen wird, wobei die Steuereinheit Änderungen der Motor-Drehgeschwindigkeit überwacht,
um einen Spitzenwert der Motor-Drehgeschwindigkeit zu erkennen und, wenn
der Spitzenwert der Motor-Drehgeschwindigkeit erkannt wird, die
Steuereinheit eine Zeitspanne Ta misst, in der die Abnahmerate der
Motor-Drehgeschwindigkeit nach dem Erkennen des Spitzenwerts nach
dem Motorstart maximal wird, um die Aktivierungs-/Aufhebungszeitspanne
einzurichten durch Addieren einer Zeit Tb, bei der es sich um ein
erstes vorbestimmtes numerisches Vielfaches der Türschwingungszeit
handelt, auf die Zeit Ta und wobei, wenn der Spitzenwert der Motor-Drehgeschwindigkeit
nicht erkannt wird, die Zeit, in der die Änderungsrate der Motor-Drehgeschwindigkeit
bei einem vorbestimmten Wert ankommt oder ein Eingangsverhältnis des
Motors an einem vorbestimmten Verhältnis ankommt, als das zeitliche
Ende der Aktivierungs-/Aufhebungszeitspanne angenommen wird.
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In
einer elektrischen Fensterhebeanlage mit Einklemm-Erkennungsfunktion
gemäß einem
zweiten Aspekt der Erfindung, die den gleichen Aufbau hat wie die
elektrische Fensterhebeanlage mit Einklemm-Erkennungsfunktion gemäß dem ersten
Aspekt der Erfindung, überwacht
die Steuereinheit eine auf den Motor einwirkende Fensterhebekraft
im Anschluss an den Motorstart, um einen Spitzenwert der Fensterhebekraft
zu erkennen und, wenn der Spitzenwert der Fensterhebekraft erkannt
ist, misst die Steuereinheit eine Zeitspanne Ta, in der die Abnahmerate
der Fensterhebekraft nach dem Erkennen des Spitzenwerts nach dem
Motorstart maximal wird, um die Aktivierungs-/Aufhebungszeitspanne
einzurichten durch Addieren einer Zeit Tb, bei der es sich um ein
erstes vorbestimmtes numerisches Vielfaches der Türschwingungszeit
handelt, auf die Zeit Ta und wobei, wenn der Spitzenwert der Fensterhebekraft nicht
erkannt wird, die Zeit, in der die Änderungsrate der Fensterhebekraft
bei einem vorbestimmten Wert ankommt oder ein Eingangsverhältnis des
Motors bei einem vorbestimmten Wert ankommt, als das zeitliche Ende
der Aktivierungs-/Aufhebungszeitspanne angenommen wird.
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In
einer elektrischen Fensterhebeanlage mit Einklemm-Erkennungsfunktion
gemäß einem
dritten Aspekt der Erfindung, welche den gleichen Aufbau hat wie
die elektrische Fensterhebeanlage mit Einklemm-Erkennungsfunktion
gemäß dem ersten
Aspekt der Erfindung, überwacht
die Steuereinheit Änderungen
der Motor-Drehgeschwindigkeit
nach dem Motorstart, um einen Spitzenwert der Motor-Drehgeschwindigkeit
zu erkennen und wenn der Spitzenwert der Motor-Drehgeschwindigkeit
erkannt wird, misst die Steuereinheit eine Zeitspanne Ta, in der
die Abnahmerate der Motor-Drehgeschwindigkeit nach dem Erkennen
des Spitzenwerts nach dem Motorstart maximal wird, um die Aktivierungs-/Aufhebungszeitspanne
einzurichten durch Addieren einer Zeit Tb, bei der es sich um ein
erstes vorbe stimmtes, numerisches Vielfaches der Türschwingungszeit handelt,
auf die Zeit Ta und, wenn ein zweiter Spitzenwert mit mehr als einem
vorbestimmten Betrag der Motor-Drehgeschwindigkeit im Anschluss
daran festgestellt wird, die Aktivierungs-/Aufhebungszeitspanne
dadurch eingerichtet wird, dass eine Zeit Tb1, bei der es sich um
ein zweites vorbestimmtes numerisches Vielfaches der Türschwingungszeit handelt,
auf die zuvor erhaltene Aktivierungs-/Aufhebungszeitspanne addiert
wird.
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In
einer elektrischen Fensterhebeanlage mit Einklemm-Erkennungsfunktion
gemäß einem
vierten Aspekt der Erfindung, die den gleichen Aufbau hat wie die
elektrische Fensterhebeanlage mit Einklemm-Erkennungsfunktion gemäß dem ersten
Aspekt der Erfindung, überwacht
die Steuereinheit Änderungen
in der Motor-Drehgeschwindigkeit nach dem Motorstart, um einen Spitzenwert
der Motor-Drehgeschwindigkeit
zu erkennen, und wenn der Spitzenwert der Motor-Drehgeschwindigkeit
erkannt wird, misst die Steuereinheit eine Zeitspanne Ta, in der
die Abnahmerate der Motor-Drehgeschwindigkeit nach dem Erkennen
des Spitzenwerts nach dem Motorstart maximal wird, um die Aktivierungs-/Aufhebungszeitspanne
einzurichten durch Addieren einer Zeit Tb, bei der es sich um ein
erstes vorbestimmtes numerisches Vielfaches der Türschwingungszeit handelt,
auf die Zeit Ta, und, wenn ein zweiter Spitzenwert mit mehr als
einem vorbestimmten Betrag der Motor-Drehgeschwindigkeit im Anschluss
daran erkannt wird, eine Zeitspanne Tb2 nach der Zeit, zu der die
Motor-Drehgeschwindigkeit zwischen dem ersten und dem zweiten Spitzenwert
minimiert ist, bis zu der Zeit des zweiten Spitzenwerts erhalten
wird, sodass die Aktivierungs-/Aufhebungszeitspanne eingerichtet
wird durch Addieren der Zeit Tb2 zu der zuvor erhaltenen Aktivierungs-/Aufhebungszeitspanne.
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In
einer elektrischen Fensterhebeanlage mit einer Einklemm-Erkennungsfunktion
gemäß einem fünften Aspekt
der Erfindung, die den gleichen Aufbau hat wie die elektrische Fensterhebeanlage
mit einer Einklemm-Erkennungsfunktion gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung, überwacht
die Steuereinheit Änderungen
der auf den Motor einwirkenden Fensterhebekraft nach dem Motorstart,
um einen Spitzenwert der Fensterhebekraft zu erkennen, und wenn
der Spitzenwert der Fensterhebekraft erkannt ist, misst die Steuereinheit
eine Zeitspanne Ta, in der die Abnahmerate der Fensterhebekraft
nach dem Erkennen des Spitzenwerts nach dem Motorstart maximal wird,
um die Aktivierungs-/Aufhebungszeitspanne einzurichten durch Addieren
einer Zeit Tb, bei der es sich um ein erstes vorbe stimmtes numerisches Vielfaches
der Türschwingungszeit
handelt, auf die Zeit Ta, wenn ein zweiter Spitzenwert mit mehr
als einem vorbestimmten Betrag der Fensterhebekraft im Anschluss
daran nachgewiesen wird, wird die Aktivierungs-/Aufhebungszeitspanne dadurch eingerichtet,
dass eine Zeit Tb1, bei der es sich um ein zweites vorbestimmtes
numerisches Vielfaches der Türschwingungszeit
handelt, auf die zuvor erhaltenen Aktivierungs-/Aufhebungszeitspanne
addiert wird.
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In
einer elektrischen Fensterhebeanlage mit Einklemm-Erkennungsfunktion
gemäß einem
sechste Aspekt der Erfindung, die den gleichen Aufbau hat wie die
elektrische Fensterhebeanlage mit einer Einklemm-Erkennungsfunktion
gemäß dem ersten
Aspekt der Erfindung, überwacht
die Steuereinheit Änderungen
der auf den Motor nach dem Motorstart einwirkenden Fensterhebekraft,
um einen Spitzenwert Fensterhebekraft nachzuweisen, und wenn der
Spitzenwert der Fensterhebekraft erkannt wurde, misst die Steuereinheit
eine Zeitspanne Ta, in der die Abnahmerate der Fensterhebekraft
nach der Spitzenwerterkennung nach dem Motorstart maximal wird, um
die Aktivierungs-/Aufhebungszeitspanne dadurch einzurichten, dass
eine Zeit Tb, bei der, es sich um ein erstes vorbestimmtes numerisches
Vielfaches der Türschwingungszeitspanne
handelt, auf die Zeit Ta addiert wird und, wenn ein zweiter Spitzenwert
mit mehr als einem vorbestimmten Betrag der Fensterhebekraft im
Anschluss daran nachgewiesen wird, eine Zeitspanne Tb2 von der Zeit,
zu der die Motor-Drehgeschwindigkeit zwischen dem ersten und dem
zweiten Spitzenwert minimiert ist, zu der Zeit des Erhaltens des
zweiten Spitzenwerts erhalten wird, sodass die Aktivierungs-/Aufhebungszeitspanne
eingerichtet wird durch Addieren der Zeit Tb2 zu der zuvor erhaltenen
Aktivierungs-/Aufhebungszeitspanne.
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Durch
Versuche und Simulation wurde herausgefunden, dass, wenn das Fensterantriebssystem
einen Totgang mit mehr als einem vorbestimmten Wert außerdem durch
den Totgang verursachten Spitzenwert aufweist, wie dies in 11B dargestellt ist, ein Spitzenwert der Motor-Drehgeschwindigkeit oder
ein Spitzenwert der Fensterhebekraft generell durch Motorschwingung
hervorgerufen wird, wobei diese Zeitspanne in Einklang steht mit
der Zeitdauer der Türschwingung.
Eine Zeitspanne nach dem Zeitpunkt A, bei dem die Abnahmerate der
Motor-Drehgeschwindigkeit oder der Fensterhebekraft maximal wird,
bis hin zu einem Zeitpunkt eines stabilisierten Punkts P der Motor-Drehgeschwindigkeit
oder Fensterhebekraft, entspricht etwa 1,25 Perioden der Türschwingung.
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Folglich
wird eine Zeitspanne T nach dem Motorstart bis zu der Zeit, zu der
die Abnahmerate der Motor-Drehgeschwindigkeit maximal wird, wenn der
erste Spitzenwert der Motor-Drehgeschwindigkeit erkannt wurde, gemessen,
sodass die Aktivierungs-/Aufhebungszeitspanne T eingerichtet wird durch
Addieren einer Zeit Tb, die etwa 1,25 Perioden der Türvibration
oder Türschwingung
entspricht, auf die Zeit Ta, um so die Aktivierungs-/Aufhebungszeitspanne
T ungeachtet des Verlaufs der Motor-Drehgeschwindigkeit oder der
Fensterhebekraft zu optimieren und damit die Zuverlässigkeit
der elektrischen Fensterhebeanlage mit Einklemm-Erkennungsfunktion noch mehr zu verbessern.
Die Schwingungsperiode ist speziell die Zeit für den zweiten Spitzenwert, nämlich eine
Zeitspanne beginnend zu dem Zeitpunkt, zu dem die Abnahmerate der
Motor-Drehgeschwindigkeit zwischen dem ersten und dem zweiten Spitzenwert
0 wird, bis hin zu der stabilisierten Zeit der Motor-Drehgeschwindigkeit
nach dem zweiten Spitzenwert. Wir haben durch Versuche herausgefunden,
dass diese Zeitspanne weniger von der Höhe des zweiten Spitzenwerts
abhängt,
und man kann diese Zeitspanne durch Versuche messen und statistisch
bestimmen.
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Wenn
das Fensterantriebssystem einen Totgang mit mehr als einem vorbestimmten
Betrag aufweist und das Fenster schlecht in den Fensterrahmen der
Tür eingepasst
ist, dreht sich, wenn das Fenster nach dessen Absenken angehoben
wird und das Fenster seitlich geschwenkt wird, der Motor ebenfalls
mit hoher Drehgeschwindigkeit in nahezu lastfreiem Zustand, wie
oben ausgeführt
wurde. Anschließend
werden nach Einwirkung der Last auf Grund des Anhebens des Fensters
mehrere Spitzenwerte (im Allgemeinen zwei Spitzenwerte) der Motor-Drehgeschwindigkeit
und der Fensterhebekraft erzeugt. In diesem Fall ist anders als
bei dem auf die Türschwingung
zurückzuführenden
Spitzenwert die Differenz zwischen dem ersten und dem zweien Spitzenwert
der Motor-Drehgeschwindigkeit oder der Fensterhebekraft gering.
Wenn außerdem
die Differenz bis zu 10% während
der 1,25 Schwingungsperioden ausmacht, ist die Motor-Drehgeschwindigkeit nicht
stabilisiert. Es versteht sich, dass bei einem vorbestimmten numerischen
Vielfachen der Türschwingungsperiode,
insbesondere bei 0,5 Perioden, die Verlängerung der Zeit bis zur Ankunft
des stabilisierten Punkts betroffen ist. Man sieht, dass dieser
Effekt etwas kürzer
ist als die Zeitspanne beginnend bei der Zeit, zu der die Motor-Drehgeschwindigkeit
oder die Fensterhebekraft zwischen dem ersten und dem zweiten Spritzenwert
minimiert ist, bis hin zu dem zweiten Spitzenwert. Wenn also der
zweite Spitzenwert größer als
ein vorbestimmter Betrag ist, wird die Aktivierungs-/Aufhebungszeitspanne
T dadurch ein gestellt, dass Tb1 oder Tb2 auf die grundlegende Aktivierungs-/Aufhebungszeitspanne
T addiert wird, um dadurch die Aktivierungs-/Aufhebungszeitspanne
T zu optimieren und damit die Zuverlässigkeit der elektrischen Fensterhebeanlage
mit Einklemm-Erkennungsfunktion weiter zu verbessern.
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Wenn
andererseits das Fensterantriebssystem keinen Totgang besitzt, wie
dies in 7 gezeigt ist, nimmt die Motor-Drehgeschwindigkeit
nach dem Motorstart allmählich
zu, wobei die Zuwachsrate mit fortschreitender Zeit abnimmt, um
sich bei einem vorbestimmten Wert zu stabilisieren, nachdem im Anschluss
an den Motorstart Zeit verstrichen ist. Das Motoreingangsverhältnis (das
Verhältnis
Rin des Primär-Nacheilwerts
(der Korrekturspannung) Vout1 der Eingangsspannung Vin bezogen auf
die Eingangsspannung Vin, Rin = Vout1/Vin) nimmt gemäß den 9 und 10 nach
dem Motorstart allmählich
zu und zwar unabhängig
von dem Vorhandensein von über
einen vorbestimmten Betrag hinausgehendem Totgang des Fensterantriebssystems,
und die Zuwachsrate nimmt mit fortschreitender Zeit ab, um sich nach
einer verstrichenen Zeit im Anschluss an den Motorstart bei einem
vorbestimmten Wert zu stabilisieren. Wenn also das Fensterantriebssystem
keinen über
einen vorbestimmten Wert hinausgehenden Totgang besitzt, so wird
die Zeit, zu der die Änderungsrate
der Motor-Drehgeschwindigkeit (die Rate der gemessenen Motor-Drehgeschwindigkeit
in Relation zu der Motor-Drehgeschwindigkeit bei dem stabilisierten Punkt
P) oder das Motoreingangsverhältnis
bei einem Sollwert (von beispielsweise 97%) ankommt, als die Zeit
hergenommen, bei der die Motor-Drehgeschwindigkeit oder das Motoreingangsverhältnis an dem
stabilisierten Punkt P ankommt. Folglich wird die Zeit, zu der die Änderungsrate
der Motor-Drehgeschwindigkeit oder des Motoreingangsverhältnisses an
dem vorbestimmten Wert ankommt, als Beendigungszeit der Aktivierungs-/Aufhebungszeitspanne angenommen,
um dadurch die Zuverlässigkeit
der elektrischen Fensterhebeanlage mit Einklemm-Erkennungsfunktion
weiter zu verbessern.
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In
der elektrischen Fensterhebeanlage mit Einklemm-Erkennungsfunktion
gemäß der Erfindung überwacht
die Steuereinheit Änderungen
der Motor-Drehgeschwindigkeit oder der Fensterhebekraft, um dadurch
den dazugehörigen
Spitzenwert zu erkennen. Wird der Spitzenwert der Motor-Drehgeschwindigkeit
oder der Fensterhebekraft erkannt, so wird eine Zeitspanne Ta von
dem Motorstart bis hin zu der Zeit, zu der die Abnahmerate der Motor-Drehgeschwindigkeit
oder der Fensterhebekraft nach Erkennen des Spitzenwerts maximal
wird, gemessen, sodass das zeitliche Ende der Aktivierungs-/Aufhebungszeitspanne
T dadurch festgelegt wird, dass eine Zeit Tb, die etwa 1,25 Perioden
der Türschwingung
entspricht, auf die Zeit Ta addiert wird, um dadurch die Aktivierungs-/Aufhebungszeitspanne
T unabhängig
von den Wellenformen der Motor-Drehgeschwindigkeit oder der Fensterhebekraft
zu optimieren und eine nicht passende Einstellung der Aktivierungs-/Aufhebungszeitspanne
zu vermeiden.
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Außerdem wird
in der elektrischen Fensterhebeanlage mit Einklemm-Erkennungsfunktion
gemäß der Erfindung
dann, wenn der Spitzenwert der Motor-Drehgeschwindigkeit oder der
Fensterhebekraft nachgewiesen wurde, eine Zeitspanne Ta zwischen
dem Motorstart und dem Zeitpunkt, zu dem die Abnahmerate der Motor-Drehgeschwindigkeit
oder der Fensterhebekraft nach Erkennen des Spitzenwerts maximal
ist, gemessen, sodass die Aktivierungs-/Aufhebungszeitspanne T erhalten
wird durch Addieren einer Zeit Tb, bei der es sich um ein vorbestimmtes
numerisches Vielfaches der Türschwingungsperiode
handelt, auf die Zeit Ta. Wenn ein zweiter Spitzenwert, der größer als
ein vorbestimmter Wert der Motor-Drehgeschwindigkeit oder Fensterhebekraft
ist, im Anschluss nachgewiesen wird, so wird die Aktivierungs-/Aufhebungszeitspanne
erhalten durch Addieren einer Zeit Tb1, bei der es sich um ein vorbestimmtes
numerisches Vielfaches der Türschwingungszeit
handelt, auf die zuvor gewonnene Aktivierungs-/Aufhebungszeitspanne
oder einer Zeitspanne Tb2 zwischen dem Zeitpunkt, zu dem die Motor-Drehgeschwindigkeit
oder die Fensterhebekraft zwischen dem ersten und dem zweiten Spitzenwert ein
Minimum hat, und dem Zeitpunkt, zu dem der zweite Spitzenwert erhalten
wird, sodass die Aktivierungs-/Aufhebungszeitspanne gewonnen wird
durch Addieren der Zeit Tb2 zu der zuvor ermittelten Aktivierungs-/Aufhebungszeitspanne,
demzufolge die Einstellung dieser Zeitspanne T unabhängig von
einem schlechten Einpassen des Fensters in den Fensterrahmen optimiert
wird und folglich die Zuverlässigkeit
der elektrischen Fensterhebeanlage mit Einklemm-Erkennungsfunktion
noch weiter verbessert wird.
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Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsformen
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Ausführungsformen
der elektrischen Fensterhebeanlage mit Einklemm-Erkennungsfunktion gemäß der Erfindung
werden im Folgenden an Hand der 1 bis 12 erläutert.
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1 ist
ein Blockschaltbild einer elektrischen Fensterhebeanlage mit Einklemm-Erkennungsfunktion
gemäß einer
ersten Ausführungsform;
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2A und 2B sind
anschauliche Darstellungen des Aufbaus eines Impulsgebers und von Wellenformen
von Impulssignalen, die von dem Impulsgeber ausgegeben werden;
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3 und 4 sind
Flussdiagramme, die einen grundlegenden Betriebsablauf der elektrischen Fensterhebeanlage
mit Einklemm-Erkennungsfunktion gemäß der ersten Ausführungsform
darstellen;
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5 ist
eine grafische Darstellung, die den Effekt der elektrischen Fensterhebeanlage
mit Einklemm-Erkennungsfunktion der ersten Ausführungsform veranschaulicht;
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6 ist
ein Blockdiagramm einer elektrischen Fensterhebeanlage mit Einklemm-Erkennungsfunktion
gemäß einer
zweiten Ausführungsform;
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7 ist
ein Flussdiagramm eines grundlegenden Arbeitsablaufs einer elektrischen
Fensterhebeanlage mit Einklemm-Erkennungsfunktion einer dritten
Ausführungsform;
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8 ist
eine grafische Darstellung, die die Wirkungsweise der elektrischen
Fensterhebeanlage mit Einklemm-Erkennungsfunktion
gemäß der zweiten
Ausführungsform
veranschaulicht;
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9 ist
ein Flussdiagramm einer weiteren Erstellungsprozedur für eine Aktivierungs-/Aufhebungszeitspanne
in der elektrischen Fensterhebeanlage mit Einklemm-Erkennungsfunktion
gemäß der dritten
Ausführungsform;
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10 ist
eine grafische Darstellung eines weiteren Beispiels für die Wirkungsweise
der elektrischen Fensterhebeanlage mit Einklemm-Erkennungsfunktion
gemäß der ersten
Ausführungsform;
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11A und 11B sind
Zeichnungen, die die Änderungen
der Motordrehzahl beim Anheben des Fensters veranschaulichen; und
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12 ist
eine grafische Darstellung, die ein Motoreingangsverhältnis und Änderungen
der Motor-Drehgeschwindigkeit für
den Fall zeigen, dass das Fensterantriebssystem gemäß der Ausführungsform
keinen Totgang besitzt.
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Wie
in 1 gezeigt ist, enthält eine elektrische Fensterhebeanlage
mit Einklemm-Erkennungsfunktion gemäß der Ausführungsform vornehmlich ein
Fenster 1, einen Motor 2 zum Anheben des Fensters 1,
einen Fensterantriebsmechanismus 3, der das Fenster 1 mit
dem Motor 2 verbindet, eine Schaltereinheit 4 zum
Umschalten der Antriebsrichtung und der Antriebsart des Motors 2,
einen Hochziehwiderstand 4a, einen Impulsgenerator 5 zum
Erkennen des Drehzustands des Motors 2, einen Impulsübertragungsweg 5a,
eine Motortreibereinheit 6 zum Anlegen einer erforderlichen
Treiberspannung an den Motor 2, einen Widerstandsteiler 6a und
eine Mikrosteuereinheit zum Steuern der Drehung des Motors 2 über die
Motortreibereinheit 6 durch Erzeugen eines Steuersignals
des Motors 2 auf der Grundlage eines von der Schaltereinheit 4 ausgegebenen
Schaltsignals und eines von dem Impulsgeber 5 ausgegebenen
Impulssignals, und zum Einrichten einer Aktivierungs-/Aufhebungszeitspanne
auf der Grundlage des Impulssignals und eines Eingangsverhältnisses
des Motors 2. Im vorliegenden Zusammenhang wird das aus
dem Motor 2 und dem Fensterantriebs system 3 bestehende
System als Fensterantriebssystem oder Antriebssystem bezeichnet.
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Das
Fenster 1 ist an der Tür
eines Fahrzeugs nach oben und nach unten beweglich angebracht, und
es wird über
den Fensterantriebsmechanismus 3 durch den Motor 2 nach
oben und nach unten bewegt. Der Fensterantriebsmechanismus 3 besteht aus
einem Kraftübertragungsmechanismus
mit einem Zahnstangen-/Ritzelmechanismus,
einem um eine Drahtspule gewickelten Drahtmechanismus oder einer
Kombination aus diesen Teilen, um die Antriebskraft des Motors 2 sicher
auf das Fenster 1 zu übertragen.
Der Motor 2 ist mit einem beweglichen Teil des Fensterantriebsmechanismus' 3 verbunden.
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Die
Schaltereinheit 4 befindet sich an einer Innenfläche der
Tür, welche
(nicht gezeigte) Schalthebel eines Schalters zum Veranlassen des
Anhebens des Fensters 1, eines Schalters zum Veranlassen
des Absenkens des Fensters 1 und eines Schalters zum Veranlassen
einer automatischen durchgängigen
Bewegung enthält.
Wenn der Schalter zum Veranlassen des Anhebens des Fensters 1 oder
der Schalter zum Veranlassen des Absenkens des Fensters 1 unabhängig betätigt wird,
so wird das Fenster 1 nur angehoben bzw. abgesenkt, solange
der Schalter betätigt
wird, während
bei Aufhebung der Betätigung
der Anhebevorgang bzw. der Absenkvorgang des Fensters 1 aufhört. Wenn
der Schalter zum Veranlassen des Anhebens des Fensters 1 und
der Schalter zum Veranlassen des automatischen Betriebs gleichzeitig
betätigt
werden, wird der Anhebevorgang für
das Fenster 1 selbst dann fortgesetzt, wenn der Schalter
zum Veranlassen des Anhebens des Fensters 1 nicht mehr
betätigt
wird, sodass das Fenster 1 dann anhält, wenn es am obersten Teil
des Fensterrahmens ankommt. Wenn der Schalter zum Veranlassen des
Anhebens des Fensters 1 und der Schalter zum Veranlassen
eines automatischen kontinuierlichen Betriebs gleichzeitig betätigt werden, wird
das Absenken des Fensters auch dann fortgesetzt, wenn der entsprechende
Schalter zum Absenken des Schalters 1 nicht mehr betätigt wird,
sodass das Fenster 1 dann anhält, wenn es im untersten Teil des
Fensterrahmens ankommt.
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Der
in 2A dargestellte Impulsgeber 5 enthält einen
Umlaufkörper 5a mit
magnetischer Eigenschaft, der von dem Motor 2 gedreht wird,
außerdem
zwei Hall-Elemente 5b und 5c, die am Umfang des
Drehkörpers 5a in
einem Winkelab stand von 90° angeordnet
sind. Wie in 2B gezeigt ist, geben die Hall-Elemente 5b und 5c Rechteckimpulse
aus, die in der Phase um 90° gegeneinander
verschoben sind.
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Die
Motortreibereinheit 6 enthält zwei Negatoren 6b und 6c zum
Umkehren von Steuersignalen, außerdem
zwei Relais 6d und 6e zum Umschalten zwischen
normaler Drehung, Rückwärtsdrehung
und Anhaltezustand des Motors 2, sodass der Motor 2 gemäß den von
einer MCU 8 gelieferten Steuersignalen gedreht wird.
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Die
MCU 8 besitzt gemäß 1 eine
Steuer-/Recheneinheit 11, einen Speicher 12, eine
Motortreiberspannungs-Detektoreinheit 13, einen Impulsflankenzähler 14 und
einen Timer 15.
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Der
Speicher 12 ist aufgeteilt in einen Einklemm-Erkennungsdatenspeicherbereich 12a,
der Faktoren und Berechnungsgleichungen speichert, die erforderlich
sind zum Erkennen eines Einklemmzustands, ausgeführt in der Steuer-/Recheneinheit 11,
einen Speicherbereich für
Aktivierungs-/Aufhebungszeitspannen-Einstelldaten 12b,
der Faktoren und Rechnungsgleichungen speichert, die für die von der
Steuer-/Recheneinheit 11 ausgeführte Einstellung der Aktivierungs-/Aufhebungszeitspanne
erforderlich sind, und einen Zeittafel-Speicherbereich 12c,
der Betriebsprozeduren der Steuer-/Recheneinheit 11 speichert.
In dem Speicherbereich für
Aktivierungs-/Aufhebungszeitspannen-Einstelldaten 12b befinden
sich eine angewendete Zeit Tb für
den Fall, dass das Antriebssystem des Fensters 1 einen
Totgang besitzt, und ein Referenzwert für die Motor-Drehgeschwindigkeit
oder ein Referenzwert für das
Motoreingangsverhältnis,
erforderlich zur Vervollständigung
der Aktivierungs-/Aufhebungszeitspanne, wenn das Antriebssystem
des Fensters 1 keinen Totgang besitzt, wobei diese Werte
in dem Speicher abgespeichert sind. Die angewendete Zeit Tb entspricht
dem 1,25-fachen der Schwingungsperiode der Tür, wobei diese Schwingungsperiode
der Tür
vorab durch Versuche oder Simulation ermittelt wird. Der Referenzwert
der Motor-Drehgeschwindigkeitsrate
oder der Referenzwert des Motoreingangsverhältnisses wird ebenfalls durch
Versuch oder Simulation vorab ermittelt.
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Die
Motortreiberspannungs-Detektoreinheit 13 ermittelt die
Motortreiberspannung, und der Impulsflankenzähler 14 detektiert
Impulsflanken der von dem Impulsgeber 5 gelieferten, zwei
Phasen aufweisenden Rechteckimpulse. Der Timer 15 liefert
die für
die notwendige Datenverarbeitung und Datenberechnung erforderlichen
Takte an die Steuer-/Recheneinheit 11.
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Die
Steuer-/Recheneinheit 11 übernimmt von der Schaltereinheit 4 ein
Eingangs-Schaltsignal a,
ein Schaltsignal b, welches von dem Impulsgeber 5 über den
Impulsflankenzähler 15 geliefert
wird, ein Treiberspannungssignal c, welches über die Motortreiberspannungs-Detektoreinheit 13 von
der Motortreibereinheit 6 geliefert wird und ein Datensignal
d, welches von dem Speicher 12 eingegeben wird, außerdem ein
Timersignal e, welches von dem Timer 15 geliefert wird,
um der Motortreibereinheit 6 entsprechend einem Schaltzustand
der Schaltereinheit 4 und dem Vorhandensein eines Einklemmzustands durch
Verarbeiten und Berechnen der notwendigen Daten zum Steuern des
Starts, des Anhaltens und der Umkehr des Motors 2 ein Steuersignal
f zuzuführen.
Die Steuer-Recheneinheit 11 bestimmt das Vorhandensein
des Einklemmzustands auf der Grundlage der oben erwähnten Signale
a bis e, und sie etabliert eine Aktivierungs-/Aufhebungszeitspanne,
in welcher das Vorhandensein des Einklemmzustands nicht ermittelt
wird. Die zum Berechnen des Motoreingangsverhältnisses benötigte Eingangsspannung wird
aus dem Treiberspannungssignal c gewonnen, wobei die Steuer-/Recheneinheit 11 die
Eingangsspannung und das Motoreingangsverhältnis berechnet.
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Das
heißt:
Die Steuer-/Recheneinheit 11 steuert das gesamte System,
wie in 3 gezeigt ist, wenn die Schaltereinheit betätigt wird,
sie liest die Signale a bis e (Schritt S-1), um festzustellen, ob
das Fenster 1 einen Befehl zum Anheben erhalten hat (Schritt
S-2). Wenn im Schritt S-2 der Anhebebefehl für das Fenster 1 festgestellt
wird, wird der Spitzenwert der Motor-Drehgeschwindigkeit nachgewiesen (Schritt
S-3). Wenn im Schritt S-3 der Spitzenwert der Motor-Drehgeschwindigkeit
nachgewiesen wird, wird ein System für eine erste Aktivierungs-/Aufhebungszeitspanne
gewählt
(Schritt S-4). Die Steuer-/Recheneinheit 11 erhält Taktdaten
Ta am Punkt A, an welchem die Abnahmerate der Motor-Drehgeschwindigkeit
nach dem Start des Motors maximal ist (Schritt S-5). Dann wird eine
angewendete Zeit Tb aus dem Speicherbereich für Einstelldaten für die Aktivierungs-/Aufhebungszeitspanne 12b ausgelöst (Schritt
S-6). Durch Addieren der Zeit Ta auf die Zeit Tb wird der Wert Ta
+ Tb als eine Aktivierungs-/Aufhebungszeitspanne T eingestellt (Schritt
S-7). Das Ermitteln des Punkts A, an welchem die Abnahmerate der
Motor-Drehgeschwindigkeit maximal ist (Schritt S-5) wird erreicht
durch Überwachung
von Änderungen
der Motor-Drehgeschwindig keit, um den Maximalpunkt zu ermitteln,
bei dem die Abnahmerate der Motor-Drehgeschwindigkeit nach Erkennen des Spitzenwerts
maximal ist.
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Nach
Einstellen der Aktivierungs-/Aufhebungszeitspanne bestimmt die Steuer-/Recheneinheit 11,
ob es am Fenster 1 zu einem Einklemmzustand gekommen ist
(Schritt S-9), nachdem die Aktivierungs-/Aufhebungszeitspanne abgeschlossen
ist (Schritt S-8). Wird im Schritt S-9 ein Einklemmzustand nachgewiesen,
so wird eine erforderliche Einklemm-Vermeidungsprozedur ausgeführt, beispielsweise
wird der Motor angehalten oder das Fenster wird abgesenkt (Schritt
S-10), und das System wird abgeschlossen nach Beendigung der erforderlichen Einklemm-Vermeidungsprozedur.
Das Ermitteln des Einklemmzustands im Schritt S-9 kann von dem Verfahren
Gebrauch machen, welches in der Japanischen ungeprüften Patentanmeldungsoffenlegungsschrift
H11-81793 der Anmelderin vorgeschlagen ist.
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Da
die Zeitspanne vom Punkt A, bei dem die Abnahmerate der Motor-Drehgeschwindigkeit
maximal ist, zu dem stabilisierten Punkt P der Motor-Drehgeschwindigkeit
oder der Fensterhebekraft durch Versuche auf einen Wert von 1,25
Perioden der Motorschwingung ermittelt wurde, kann durch Einstellen der
Aktivierungs-/Aufhebungszeitspanne T in der elektrischen Fensterhebeanlage
mit Einklemm-Erkennungsfunktion gemäß dieser Ausführungsform nach 5 ein
Endzeitpunkt B der Zeitspanne T übereinstimmen
mit dem Stabilisierungspunkt P der Motor-Drehgeschwindigkeit, unabhängig von Änderungen
der Motor-Drehgeschwindigkeit, um dadurch die Zuverlässigkeit
der Anlage zu steigern. Darüber hinaus
unterscheidet sich die Türschwingungsperiode
bei anderer Struktur der Tür,
während
bei einer durchschnittlichen Tür
das Versuchsergebnis einen Wert von 50 ms ergibt. 5 zeigt
die Aktivierungs-/Aufhebungszeitspanne für den Fall, dass kein zweiter
Spitzenwert ermittelt werden kann oder dass dieser kleiner als ein
vorbestimmter Wert ist (innerhalb einer Toleranz a der Änderung
der Motor-Drehgeschwindigkeit bezüglich des ersten Spitzenwerts P1
liegt). Die Aktivierungs-/Aufhebungszeitspanne T wird auf einen
zeitlichen Wert eingestellt, der erhalten wird durch Addieren der
Zeit im Punkt A, das heißt
einer Zeitspanne Ta, in der die Abnahmerate der Motor-Drehgeschwindigkeit
maximal ist, zu einer Zeit Tb, das sind 1,25 Perioden der Türschwingung.
Der kleine Spitzenwert in der Zeichnung bedeutet einen auf Türvibration
zurückzuführenden
Spitzenwert.
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Wenn
der Spitzenwert der Motor-Drehgeschwindigkeit im Schritt S-3 nicht
festgestellt wird, so wird ein System für eine zweite Zeitspanne der
Aktivierung und Aufhebung gewählt
(Schritt S-50). Die Steuer-/Recheneinheit 11 liest das
Motoreingangsverhältnis
aus dem Speicherbereich 12b für Einstelldaten der Aktivierungs-/Aufhebungszeitspanne 12b des
Speichers 12 aus (Schritt S-51), während das Motoreingangsverhältnis berechnet
wird durch Heranziehen des Treiberspannungssignals c, welches von
der Motortreibereinheit 6 über die Motortreiberspannungs-Detektoreinheit 13 geliefert
wird (Schritt S-52). Dann bestimmt die Steuer-/Recheneinheit 11, ob
das berechnete Motoreingangsverhältnis
den Referenzwert C für
das Motoreingangsverhältnis,
der in dem Speicherbereich 12b des Speichers 12 gespeichert
ist, erreicht, und die Zeit zum Erreichen des Referenzwerts C des
Motoreingangsverhältnisses
wird als Beendigungszeitpunkt B für die Aktivierungs-/Aufhebungszeitspanne
T festgesetzt (Schritt S-53). Die Feststellung eines Einklemmzustands
im Schritt S-54 und im Schritt S-55 ist die gleiche wie beim Schritt S-8
und S-9, sodass die entsprechende Beschreibung entfallen kann.
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Wenn
somit in der elektrischen Fensterhebeanlage mit Einklemm-Erkennungsfunktion
gemäß dieser
Ausführungsform
der Spitzenwert der Motor-Drehgeschwindigkeit nicht festgestellt
wird (dies ist der Fall, wenn das Treibersystem für das Fenster 1 keinen
Totgang besitzt, der über
einen vorbestimmten Betrag hinausgeht), so wird der Zeitraum, in
welchem das Motoreingangsverhältnis
bei einem geforderten Wert ankommt (beispielsweise 97%) als stabilisierter
Punkt der Motorumdrehung am Ende der Aktivierungs-/Aufhebungszeitspanne
T angenommen, was verhindert, dass diese Zeitspanne unpassend beim
Motorstart eingestellt wird, und was außerdem die Zuverlässigkeit
der elektrischen Fensterhebeanlage mit Einklemm-Erkennungsfunktion
verbessert.
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Im
Folgenden wird eine zweite Ausführungsform
der Erfindung beschrieben. Bei der ersten Ausführungsform wird der Spitzenwert
der Motor-Drehgeschwindigkeit durch Ermitteln der Drehgeschwindigkeit
des Motors erfasst, hingegen wird bei der zweiten Ausführungsform
das Ermitteln der Motorhebekraft vorgenommen, die auf den Motor
einwirkt, um dadurch den Spitzenwert zu erkennen. Da die übrigen Prozeduren
die gleichen sind wie bei der ersten Ausführungsform, braucht in der
Beschreibung der ersten Ausführungsform
der Begriff "Motor-Drehgeschwindigkeit" lediglich ersetzt
zu werden durch den Begriff "Fensterhebekraft", sodass dann die
bauliche Darstellung und die Darstellung des Ablaufs entfallen können. Die
Fensterhebekraft wird ermittelt, indem man das von dem Motor beim
Anheben des Fensters erzeugte Drehmoment multipliziert mit dem Übertragungsfaktor
eines elektrischen Fensterreglers. Das Drehmoment des Motors lässt sich
ermitteln, indem man die an den Motor gelegte Spannung und die Motordrehzahl
mithilfe eines Motorfaktors (eines Motorkennwerts) errechnet.
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Wenn
bei der ersten Ausführungsform
das Antriebssystem des Fensters 1 keinen Totgang besitzt,
der über
einen bestimmten Wert hinausgeht, so wird die Zeit, zu der das Motoreingangsverhältnis bei einem
erforderlichen Wert ankommt (beispielsweise bei 97%) als der stabilisierte
Punkt der Motorumdrehung am Ende der Aktivierungs-/Aufhebungszeitspanne
T angenommen. Allerdings ist der Grundgedanke der Erfindung nicht
speziell hierauf beschränkt,
sodass anstelle einer derartigen Ausgestaltung bei einem Antriebssystem
für das
Fenster 1 ohne Totgang die Zeit, die benötigt wird,
damit die Motor-Drehgeschwindigkeit einen geforderten Wert erreicht
(97% beispielsweise) als der stabilisierte Punkt der Motorumdrehung
entsprechend der Endzeit der Aktivierungs-/Aufhebungszeitspanne
T angenommen.
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Im
Folgenden wird eine dritte Ausführungsform
beschrieben. Eine elektrische Fensterhebeanlage mit Einklemm-Erkennungsfunktion
gemäß der dritten
Ausführungsform,
wie sie in 6 dargestellt ist, ist nahezu
die gleiche wie die der ersten Ausführungsform, sodass gleiche
Bezugszeichen gleiche Bauteile wie beim ersten Ausführungsbeispiel
bezeichnen. Der Gesichtspunkt, der die dritte Ausführungsform
von der ersten Ausführungsform
unterscheidet, liegt darin, dass in dem Speicherbereich 12b für Einstelldaten
der Aktivierungs-/Aufhebungszeitspanne des Speichers 12 zusätzlich zu
der angewendeten Zeit Tb eine angewendete Zeit Tb1 gespeichert ist,
wenn das Antriebssystem für
das Fenster 1 einen Totgang besitzt und die Motor-Drehgeschwindigkeit
einen Spitzenwert aufweist. Die angewendete Zeit Tb wird auf das
1,25-fache der Vibrationsperiode der Tür festgelegt, und die angewendete
Zeit Tb1 entspricht dem 0,5-fachen der Vibrationsperiode der Tür, wobei
diese Schwingungsperiode der Tür
durch Versuche und Simulation vorab ermittelt wird.
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Der
Steuerablauf für
die elektrische Fensterhebeanlage mit Einklemm-Erkennungsfunktion
gemäß der dritten
Ausführungsform
ist in 7 dargestellt. Das heißt: Die Steuer-/Recheneinheit 11 steuert
das gesamte System, und wenn der Schalter 4 betätigt wird,
liest sie die Signale a bis e (Schritt S-101), um festzustellen,
ob das Fenster 1 einen Befehl zum Hochfahren erhalten hat
(Schritt S–102). Wenn
im Schritt S-102 der Anhebebefehl für das Fenster 1 festgestellt
wird, wird der Spitzenwert der Motor-Drehgeschwindigkeit ermittelt
(Schritt S-103).
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Wenn
im Schritt S-103 der Spitzenwert der Motor-Drehgeschwindigkeit festgestellt
wird, wird das System für
eine erste Aktivierungs-/Aufhebungszeitspanne gewählt (Schritt
S-104). Die Steuer-/Recheneinheit 11 ermittelt Taktdaten
Ta am Punkt A, wo die Abnahmerate für die Motor-Drehgeschwindigkeit nach
dem Motorstart maximal ist (Schritt S-105). Anschließend wird
eine angewendete Zeit Tb aus dem Speicherbereich 12b für Einstelldaten
der Aktivierungs-/Aufhebungszeitspanne ausgelesen (Schritt S-106).
Durch Addieren der Zeit Ta auf die Zeit Tb wird der Wert Ta + Tb
als Abschlusszeitpunkt P für die
Aktivierungs-/Aufhebungszeitspanne festgesetzt (Schritt S-107).
Das Erkennen des Punkts A, bei dem die Abnahmerate für die Motor-Drehgeschwindigkeit maximal
ist, Schritt S-105, erfolgt durch Überwachung von Änderungen
der Motor-Drehgeschwindigkeit, um den maximalen Punkt zu ermitteln,
bei dem die Abnahmegeschwindigkeit der Motor-Drehgeschwindigkeit
nach dem Erkennen des Spitzenwerts maximal ist.
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Nach
dem Schritt S-107 wird das Spitzenwert-Erfassen der Motor-Drehgeschwindigkeit
fortgesetzt (Schritt S-108), und die Überwachung des Verstreichens
der Aktivierungs-/Aufhebungszeitspanne wird fortgesetzt (Schritt
S-109). Wenn vor Verstreichen dieser Zeitspanne ein zweiter Spitzenwert
innerhalb einer Toleranz von 10% des ersten Spitzenwerts beispielsweise
festgestellt wird, wird die angewendete Zeit Tb1 aus dem Speicher 12 ausgelesen (Schritt
S-112), um die Aktivierungs-/Aufhebungszeitspanne um die angewendete
Zeit Tb1 zu verlängern (Schritt
S-113). Dann wird das Verstreichen der Aktivierungs-/Aufhebungszeitspanne überwacht
(Schritt S-109).
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Die
Steuer-/Recheneinheit 11 ermittelt, ob am Fenster 1 ein
Einklemmzustand entstanden ist (Schritt S-110), nachdem die Aktivierungs-/Aufhebungszeitspanne
vorbei ist (Schritt S-109). Wird im Schritt S-110 ein Einklemmzustand
festgestellt, so wird die erforderliche Einklemm-Vermeidungsprozedur,
beispielsweise ein Anhalten des Motors oder ein Absenken des Fensters,
ausgeführt
(Schritt s-111), und das System wird abgeschlossen, nachdem diese erforderliche
Einklemm-Vermeidungsprozedur
abgeschlossen ist.
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Die
Aktivierungs-/Aufhebungszeitspanne, die in der obigen Beschreibung
eine Rolle spielt, wird an Hand der 5 und 8 erläutert. 5 zeigt, wie
oben ausgeführt
wurde, die Aktivierungs-/Aufhebungszeitspanne für den Fall, dass der zweite
Spitzenwert der Motor-Drehgeschwindigkeit nicht festgestellt wurde
oder der zweite Spitzenwert kleiner als ein vorbestimmter Wert ist.
Die Aktivierungs-/Aufhebungszeitspanne T wird so eingestellt, dass
sie eine Zeitdauer besitzt, die man erhält durch Addieren der angewendeten
Zeit Tb, das heißt,
1,5 Perioden der Türschwingung,
auf die Zeit im Punkt A, das heißt die Zeit Ta, bei der die
Abnahmerate der Motor-Drehgeschwindigkeit maximal ist. Der kleine
Spitzenwert in der Zeichnung bedeutet die auf die Türschwingung zurückzuführende Spitze,
was nicht der Spitzenwert ist, der auf eine schlecht eingesetzte
Tür zurückzuführen ist.
Die obige Beschreibung ist die gleiche wie die für die Prozedur der ersten Ausführungsform. 8 zeigt
die Aktivierungs-/Aufhebungszeitspanne für den Fall, dass ein zweiter
Spitzenwert mit mehr als einem vorbestimmten Betrag der Motor-Drehgeschwindigkeit
(P2) ermittelt wird. Die Aktivierungs-/Aufhebungszeitspanne T wird
in diesem Fall so eingestellt, dass zu der Zeitspanne T in 5 0,5 Perioden
der Türschwingung
hinzuaddiert werden. Diese Prozedur wird deshalb angewendet, weil
nach dem Erfassen des ersten Spitzenwerts (P1) ein Spitzenwert in
einer Toleranz α bezüglich des
ersten Spitzenwerts P1 der Motor-Drehgeschwindigkeit ermittelt wird.
Der Buchstabe α ist
die Toleranz, die durch Versuchsdaten-Statistik als wirksam erkannt
wurde. Bei dieser Ausführungsform
hat α den
Wert 10%.
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Selbst
wenn die Motor-Drehgeschwindigkeit in ihrem Verhalten auf Grund
eines schlecht eingepassten Fensters beeinflusst wird, kann auf
diese Weise die elektrische Fensterhebeanlage mit Einklemm-Erkennungsfunktion
dieser Ausführungsform eine
passende Aktivierungs-/Aufhebungszeitspanne festlegen.
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Im
Schritt S-103 in 7 wird, wenn der Spitzenwert
der Motor-Drehgeschwindigkeit während der
Spitzenwerterfassung nicht festgestellt wird, die zweite Aktivierungs-/Aufhebungszeitspanne
gewählt (Schritt
S-50). Die Prozeduren im Anschluss an den Schritt S-50 sind in 4 dargestellt,
wie sie für
das erste Ausführungsbeispiel
erläutert
wurden, und gelten sie auch hier, sodass auf eine Beschreibung verzichtet
wird.
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12 zeigt Änderungen
der Motor-Drehgeschwindigkeit und des Motoreingangsverhältnisses im
Anschluss an den Motorstart, wenn das Antriebssystem keinen Totgang
aufweist. Bei dieser Ausführungsform
wird der Punkt, bei dem das Motoreingangsverhältnis bei 97% (Referenzwert)
ankommt, als Endzeitpunkt B der Aktivierungs-/Aufhebungszeitspanne
angenommen.
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Wenn
also in der elektrischen Fensterhebeanlage mit Einklemm-Erkennungsfunktion
gemäß dieser
Ausführungsform
der Spitzenwert der Motor-Drehgeschwindigkeit nicht nachgewiesen
wird (es gibt keinen Totgang des Antriebssystems des Fensters 1 mit
einem Wert, der über
einem vorbestimmten Betrag liegt), wird der Punkt, bei dem das Motoreingangsverhältnis an
einem Sollwert ankommt (zum Beispiel 95%) als ein stabilisierter
Punkt des Motoreingangsverhältnisses
am Endzeitpunkt B der Aktivierungs-/Aufhebungszeitspanne angenommen, wodurch
verhindert wird, dass diese Zeitspanne bei Motorstart unpassend
eingestellt wird. Hierdurch lässt
sich das Vorhandensein eines Einklemmzustands am Fenster 1 sicherer
ermitteln, was die Zuverlässigkeit
der elektrischen Fensterhebevorrichtung mit Einklemm-Erkennungsfunktion
zusätzlich verbessert.
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Im
Folgenden wird eine vierte Ausführungsform
der Erfindung beschrieben. Der einzige Unterschiedspunkt der vierten
Ausführungsform
gegenüber
den oben beschriebenen Ausführungsformen
besteht darin, dass das Einstellverfahren der Überzeit der Aktivierungs-/Aufhebungszeitspanne
anders ist, wenn der zweite Spitzenwert der Motor-Drehgeschwindigkeit über einem
vorbestimmten Betrag festgestellt wird. Folglich wird die Beschreibung
der gleichen Teile wie bei der ersten Ausführungsform weggelassen. 9 und 10 sind
ein Flussdiagramm und eine grafische Darstellung, die die Verfahrenskennwerte
für die
vierte Ausführungsform
darstellen. Wenn der zweite Spitzenwert der Motor-Drehgeschwindigkeit über einem
vorbestimmten Betrag im Schritt S-108 in 7 festgestellt
wird, wie es oben für
die Ausführungsform
erläutert
wurde, verlagert sich die Prozedur zu dem Schritt S-122 in 9.
Im Schritt S-122 wird die Zeit zwischen dem Punkt O in 10,
das ist das Minimum der Motor-Drehgeschwindigkeit zwischen dem ersten
und dem zweiten Spitzenwert (der Punkt, bei dem die Abnahmerate der
Motor-Drehgeschwindigkeit minimal ist) und dem zweiten Spitzenwert
P2 als angewendete Zeit Tb2 angenommen. Im Schritt S-123 wird die
Aktivierungs-/Aufhebungszeitspanne T um die angewendete Zeit Tb2
verlängert.
Anschließend
verlagert sich der Vorgang zum Schritt S-109 in 7.
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Im
Vergleich zu der dritten Ausführungsform ist
die vierte Ausführungsform
gekennzeichnet durch das Bestimmen der Überzeit der Aktivierungs-/Aufhebungszeitspanne
abhängig
von den unmittelbar vorausgehenden Daten der Motor-Drehgeschwindigkeit.
Wenngleich die Genauigkeit etwas besser ist als bei der dritten
Ausführungsform,
so ist die Berechnung etwas kompliziert.
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Im
Folgenden wird eine fünfte
Ausführungsform
beschrieben. Bei der oben beschriebenen dritten Ausführungsform
wir der Spitzenwert durch Ermitteln der Motor-Drehgeschwindigkeit
erkannt, wohingegen bei der fünften
Ausführungsform
die Fensterhebekraft ermittelt wird, die auf den Motor einwirkt, um
den Spitzenwert zu erkennen. Da die übrigen Verfahrensmerkmale die
gleichen wie bei der dritten Ausführungsform sind, braucht man
lediglich den Begriff "Motor-Drehgeschwindigkeit" in der Beschreibung
der dritten Ausführungsform
zu ersetzen durch den Begriff "Fensterhebekraft", sodass dann die
bauliche Darstellung und die verfahrensmäßige Darstellung entfallen
können.
Die Fensterhebekraft wurde bereits erläutert, sodass die Beschreibung
entfallen kann.
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Als
nächstes
wird eine sechste Ausführungsform
beschrieben. Bei der oben beschriebenen vierten Ausführungsform
wird der Spitzenwert durch Ermitteln der Motor-Drehgeschwindigkeit
erfasst, wohingegen bei der sechsten Ausführungsform die auf den Motor
einwirkende Fensterhebekraft zum Nachweisen des Spitzenwert abgefühlt wird.
Da die übrigen
Verfahrensmerkmale die gleichen wie bei der vierten Ausführungsform
sind, muss in der Beschreibung der dritten Ausführungsform lediglich der Begriff "Motor-Drehgeschwindigkeit" ersetzt werden durch den
Begriff "Fensterhebekraft", sodass die bauliche Darstellung
und die Beschreibung des Verfahrens entfallen können. Die Fensterhebekraft
wurde bereits erläutert,
sodass eine diesbezügliche
Beschreibung entfallen kann.
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Bei
der dritten bis sechsten oben beschriebenen Ausführungsform wird, wenn das Antriebssystem
für das
Fenster 1 keinen über
einen vorbestimmten Wert hinausgehenden Totgang besitzt, die Zeit,
in der das Motoreingangsverhältnis
bei dem Sollwert ankommt (beispielsweise 97%), als der stabilisierte Punkt
des Motoreingangsverhältnisses
für den
Endzeitpunkt der Aktivierungs-/Aufhebungszeitspanne T angenommen.
Der Grundgedanke der Erfindung ist allerdings nicht hierauf beschränkt, sodass
anstelle einer solchen Konfiguration, bei der das Antriebssystem
für das
Fenster 1 keinen Totgang über einem vorbestimmten Betrag besitzt,
die Zeit, in der die Motor-Drehgeschwindigkeitsänderung bei dem Sollwert ankommt
(97% beispielsweise), als stabilisierter Punkt der Motor-Drehgeschwindigkeit
für die
Endzeit der Aktivierungs-/Aufhebungszeitspanne T angenommen werden
kann.
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Bei
den obigen Ausführungsformen
wird Tb zu 1,25 Perioden der Türschwingung
angenommen. Alternativ kann möglicherweise
ein Minimum von einer Periode angenommen werden, unter der Bedingung,
dass Genauigkeiten von Strukturmerkmalen des Systems besser sind.
Wenn außerdem
die für das
System geforderte Genauigkeit gering ist, lässt sich Tb von 1,25 Perioden
auf etwa 1,4 Perioden verlängern.
Tb1 wurde zu 0,5 Perioden der Türschwingung
angenommen. Alternativ kann dieser Wert in der gleichen Weise, wie
es oben erläutert
wurde, auf einen Wert im Bereich von 0,3 bis 0,7 geändert werden.
Nach allem trägt
die Verwendung der Türvibrationsperiode
als Referenzwert bei zum Bestimmen des passenden Werts.