DE102005057904B4

DE102005057904B4 - Elektrische Fensterhebeanlage mit Einklemm-Erkennungsfunktion

Info

Publication number: DE102005057904B4
Application number: DE102005057904A
Authority: DE
Inventors: Akihiko Shinohara
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2004-12-02
Filing date: 2005-12-02
Publication date: 2009-05-07
Anticipated expiration: 2025-12-03
Also published as: US7259532B2; DE102005057904A1; US20060119301A1

Abstract

Elektrische Fensterhebeanlage mit Einklemm-Erkennungsfunktion, umfassend:
einen Motor (2) zum Öffnen/Schließen eines Fensters (1) mittels eines Fensterantriebsmechanismus (3) während des Antriebvorgangs;
einen Impulsgeber (5), der abhängig von der Motordrehung ein Impulssignal ausgibt;
eine Schaltereinheit (4) zum manuellen Öffnen/Schließen des Fensters (1) durch Erzeugen eines Schaltsignals;
eine Steuereinheit (11) 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 (1) ein Einklemmzustand herrscht, wenn das Fenster von der Schaltereinheit (4) geschlossen wird;
eine Einklemmzustands-Vermeidungsprozedur, wenn der Einklemmzustand nachgewiesen wird, unter Verwendung der Steuereinheit (11), und
Feststellen, dass kein Einklemmzustand vorliegt, in der Zeitspanne (T) vom Motorstart bis zu einem Stabilisierungspunkt (P(B)) der Motor-Drehgeschwindigkeit, die als Start-Deaktivierungszeitspanne angenommen wird;
dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (11) Änderungen der Motor-Drehgeschwindigkeit nach dem Motorstart überwacht, um einen Spit zenwert (P1) der Motor-Drehgeschwindigkeit zu erkennen, und,...

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Fensterhebeanlage mit Einklemm-Erkennungsfunktion gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1, insbesondere betrifft sie die Verbesserung von Mitteln zur weiteren Steigerung der Zuverlässigkeit des Erkennens einer Fremdkörpereinklemmung, indem eine auch als Start-Deaktivierungszeitspanne bezeichnete Aktivierungs- und Aufhebungszeitspanne eingestellt wird, in welcher die Einklemmerkennung nicht ausgeführt wird.
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 oder die US 55 30 329 ).
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.
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 oder Start-Deaktivierungszeitspanne erkannt wird.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
In Übereinstimmung mit dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zeigt die US 54 22 551 eine elektrische Fensterheberanlage mit Einklemm-Erkennungsfunktion, bei der eine Start-Deaktivierungszeitspanne für einen Zeitraum festgelegt wird, in welchem die Drehgeschwindigkeit des Fensterhebemotors einem vorbestimmten Wert oder einem darüber hinaus gehenden Wert entspricht. Während einer vorbestimmten Zeitspanne wird ein Referenzwert zum Erkennen eines Einklemmzustandes erhöht. Geht die Drehgeschwindigkeit des Motors über einen vorbestimmten Wert hinaus, so wird angenommen, dass es zu Totgang bei dem Antriebsvorgang kommt.
Von der Anmelderin wurde bereits eine elektrische Fensterheberanlage mit Einklemm-Erkennungsfunktion vorgeschlagen ( EP 1 637 682 A1 ), dort wird aber, wie weiter unten noch ausgeführt wird, im Gegensatz zu vorliegender Erfindung nicht ein Maximalwert der Abnahmerate der Motor-Drehgeschwindigkeit bzw. der Fensterhebekraft ermittelt.
Offenbarung der Erfindung
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 Start-Deaktivierungszeitspanne 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.
Um die obigen Probleme zu lösen, enthält eine elektrische Fensterhebeanlage mit Einklemm-Erkennungsfunktion gemäß der Erfindung die Merkmale des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 4.
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.
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.
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 Spitzenwert 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.
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 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.
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 Motor start 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.
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.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Ausführungsformen der elektrischen Fensterhebeanlage mit Einklemm-Erkennungsfunktion gemäß der Erfindung werden im Folgenden an Hand der 1 bis 12 erläutert.
1 ist ein Blockschaltbild einer elektrischen Fensterhebeanlage mit Einklemm-Erkennungsfunktion gemäß einer ersten Ausführungsform;
2A und 2B sind anschauliche Darstellungen des Aufbaus eines Impulsgebers und von Wellenformen von Impulssignalen, die von dem Impulsgeber ausgegeben werden;
3 und 4 sind Flussdiagramme, die einen grundlegenden Betriebsablauf der elektrischen Fensterhebeanlage mit Einklemm-Erkennungsfunktion gemäß der ersten Ausführungsform darstellen;
5 ist eine grafische Darstellung, die den Effekt der elektrischen Fensterhebeanlage mit Einklemm-Erkennungsfunktion der ersten Ausführungsform veranschaulicht;
6 ist ein Blockdiagramm einer elektrischen Fensterhebeanlage mit Einklemm-Erkennungsfunktion gemäß einer zweiten Ausführungsform;
7 ist ein Flussdiagramm eines grundlegenden Arbeitsablaufs einer elektrischen Fensterhebeanlage mit Einklemm-Erkennungsfunktion einer dritten Ausführungsform;
8 ist eine grafische Darstellung, die die Wirkungsweise der elektrischen Fensterhebeanlage mit Einklemm-Erkennungsfunktion gemäß der zweiten Ausführungsform veranschaulicht;
9 ist ein Flussdiagramm einer weiteren Erstellungsprozedur für eine Aktivierungs-/Aufhebungszeitspanne in der elektrischen Fensterhebeanlage mit Einklemm-Erkennungsfunktion gemäß der dritten Ausführungsform;
10 ist eine grafische Darstellung eines weiteren Beispiels für die Wirkungsweise der elektrischen Fensterhebeanlage mit Einklemm-Erkennungsfunktion gemäß der ersten Ausführungsform;
11A und 11B sind Zeichnungen, die die Änderungen der Motordrehzahl beim Anheben des Fensters veranschaulichen; und
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Die MCU 8 besitzt gemäß 1 eine Steuer-/Recheneinheit 11, einen Speicher 12, eine Motortreiberspannungs-Detektoreinheit 13, einen Impulsflankenzähler 14 und einen Timer 15.
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.
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.
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.
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.
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.
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 α 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.
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.
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.
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.
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.
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.
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).
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.
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).
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.
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%.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Im Folgenden wird eine fünfte Ausführungsform beschrieben. Bei der oben beschriebenen dritten Ausführungsform wird 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.
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.
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.
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.

Claims

Elektrische Fensterhebeanlage mit Einklemm-Erkennungsfunktion, umfassend: einen Motor (2) zum Öffnen/Schließen eines Fensters (1) mittels eines Fensterantriebsmechanismus (3) während des Antriebvorgangs; einen Impulsgeber (5), der abhängig von der Motordrehung ein Impulssignal ausgibt; eine Schaltereinheit (4) zum manuellen Öffnen/Schließen des Fensters (1) durch Erzeugen eines Schaltsignals; eine Steuereinheit (11) 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 (1) ein Einklemmzustand herrscht, wenn das Fenster von der Schaltereinheit (4) geschlossen wird; eine Einklemmzustands-Vermeidungsprozedur, wenn der Einklemmzustand nachgewiesen wird, unter Verwendung der Steuereinheit (11), und Feststellen, dass kein Einklemmzustand vorliegt, in der Zeitspanne (T) vom Motorstart bis zu einem Stabilisierungspunkt (P(B)) der Motor-Drehgeschwindigkeit, die als Start-Deaktivierungszeitspanne angenommen wird; dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (11) Änderungen der Motor-Drehgeschwindigkeit nach dem Motorstart überwacht, um einen Spit zenwert (P1) der Motor-Drehgeschwindigkeit zu erkennen, und, wenn der Spitzenwert erkannt ist, die Steuereinheit (11) eine Zeitspanne Ta misst, in der die Abnahmerate der Motor-Drehgeschwindigkeit nach dem Erkennen des Spitzenwerts nach dem Motorstart maximal wird, um die Start-Deaktivierungszeitspanne einzurichten durch Addieren einer Zeit Tb, bei der es sich um ein erstes vorbestimmtes numerisches Vielfaches der Türschwingungsperiode 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 bei einem vorbestimmten Wert ankommt, als das zeitliche Ende der Start-Deaktivierungszeitspanne angenommen wird.
Elektrische Fensterhebeanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenn ein zweiter Spitzenwert (P2) mit mehr als einem vorbestimmten Betrag der Motor-Drehgeschwindigkeit anschließend festgestellt wird, die Start-Deaktivierungszeitspanne eingerichtet wird durch Addieren einer Zeit Tb1, bei der es sich um ein zweites vorbestimmtes numerisches Vielfaches der Türschwingungsperiode handelt, auf die zuvor erhaltene Start-Deaktivierungszeitspanne.
Elektrische Fensterhebeanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenn ein zweiter Spitzenwert (P2) mit mehr als einem vorbestimmten Betrag der Motor-Drehgeschwindigkeit im Anschluss erkannt wird, eine Zeitspanne Tb2 beginnend bei der Zeit, zu der die Motor-Drehgeschwindigkeit zwischen dem ersten (P1) und dem zweiten Spitzenwert (P2) ein Minimum hat, bis zu der Zeit des Auftretens des zweiten Spitzenwerts (P2) ermittelt wird, sodass die Start-Deaktivierungszeitspanne festgesetzt wird durch Addieren der Zeit Tb2 auf die zuvor erhaltene Start-Deaktivierungszeitspanne.
Elektrische Fensterhebeanlage mit Einklemm-Erkennungsfunktion, umfassend: einen Motor (2) zum Öffnen/Schließen eines Fensters (1) mittels eines Fensterantriebsmechanismus (3) während des Antriebvorgangs; einen Impulsgeber (5), der abhängig von der Motordrehung ein Impulssignal ausgibt; eine Schaltereinheit (4) zum manuellen Öffnen/Schließen des Fensters (1) durch Erzeugen eines Schaltsignals; eine Steuereinheit (11) 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 (1) ein Einklemmzustand herrscht, wenn das Fenster von der Schaltereinheit (4) geschlossen wird; eine Einklemmzustands-Vermeidungsprozedur, wenn der Einklemmzustand nachgewiesen wird, unter Verwendung der Steuereinheit (11), und Feststellen, dass kein Einklemmzustand vorliegt, in der Zeitspanne (T) vom Motorstart bis zu einem Stabilisierungspunkt (P(B)) der Motor-Drehgeschwindigkeit, die als Start-Deaktivierungszeitspanne angenommen wird; dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (11) Änderungen der Fensterhebekraft nach dem Motorstart überwacht, um einen Spitzenwert (P1) der Fensterhebekraft zu erkennen, und, wenn der Spitzenwert erkannt ist, die Steuereinheit (11) eine Zeitspanne Ta misst, in der die Abnahmerate der Fensterhebekraft nach dem Erkennen des Spitzenwerts nach dem Motorstart maximal wird, um die Start-Deaktivierungszeitspanne einzurichten durch Addieren einer Zeit Tb, bei der es sich um ein erstes vorbestimmtes numerisches Vielfaches der Türschwingungsperiode 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 Start-Deaktivierungszeitspanne angenommen wird.
Elektrische Fensterhebeanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass wenn ein zweiter Spitzenwert (P2) mit mehr als einem vorbestimmten Betrag der Fensterhebekraft anschließend festgestellt wird, die Start-Deaktivierungszeitspanne eingerichtet wird durch Addieren einer Zeit Tb1, bei der es sich um ein zweites vorbestimmtes numerisches Vielfaches der Türschwingungsperiode handelt, auf die zuvor erhaltene Start-Deaktivierungszeitspanne.
Elektrische Fensterhebeanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass wenn ein zweiter Spitzenwert (P2) mit mehr als einem vorbestimmten Betrag der Motor-Drehgeschwindigkeit im Anschluss erkannt wird, eine Zeitspanne Tb2 beginnend bei der Zeit, zu der die Fensterhebekraft zwischen dem ersten (P1) und dem zweiten Spitzenwert (P2) ein Minimum hat, bis zu der Zeit des Auftretens des zweiten Spitzenwerts (P2) ermittelt wird, sodass die Start-Deaktivierungszeitspanne festgesetzt wird durch Addieren der Zeit Tb2 auf die zuvor erhaltene Start-Deaktivierungszeitspanne.