DE102014100222A1

DE102014100222A1 - Öffnen-Schließen Steuervorrichtung und Öffnen-Schließen Steuerverfahren

Info

Publication number: DE102014100222A1
Application number: DE102014100222.9A
Authority: DE
Inventors: Shin Sakai
Original assignee: Asmo Co Ltd
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2013-01-17
Filing date: 2014-01-10
Publication date: 2014-07-17
Also published as: CN103967376A; JP2014156767A; US20140196252A1; US9097049B2; CN103967376B; JP6337283B2

Abstract

Eine Öffnen-Schließen Steuervorrichtung treibt ein Öffnen-Schließen Element unter Verwendung einer Antriebsvorrichtung an und steuert das Öffnen-Schließen Element derart, dass dieses einen Öffnungsabschnitt öffnet oder schließt. Die Öffnen-Schließen Steuervorrichtung beinhaltet einen Lastdetektor (40) und eine Antriebskraftstoppvorrichtung (60). Der Lastdetektor (40) erfasst einen Anstieg der Last des Öffnen-Schließen Elements auf Grund des Drückens des Öffnen-Schließen Elements gegen ein elastisches Element, das an einem Ende des Öffnungsabschnitts angeordnet ist und welches dem Öffnen-Schließen Element in einer Bewegungsrichtung des Öffnen-Schließen Elements gegenüberliegt. Die Antriebskraftstoppvorrichtung (60) stoppt eine Antriebskraft, die zu einer Antriebsvorrichtung bei einem Zeitpunkt zugeführt wird, kurz bevor das Öffnen-Schließen Element eine mechanische Begrenzungsposition in einer Schließrichtung des Öffnen-Schließen Elements erreicht, wenn der Anstieg der Last größer ist als ein vorbestimmter Schwellwert.

Description

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Öffnen-Schließen Steuervorrichtung und ein Öffnen-Schließen Steuerverfahren, welche geeignet sind, ein unerwünschtes Stoßgeräusch durch das Reduzieren exzessiver Stoßkraft bei einem Schließbetrieb eines Öffnen-Schließen Elements zu vermeiden.
HINTERGRUND
Bekannte Öffnen-Schließen Steuervorrichtungen, wie z. B. eine Hebe- und Senkvorrichtung für ein Fenster eines Fahrzeugs, liegt eine Antriebsspannung an einen elektrischen Motor an, um das Fenster zu heben oder zu senken. Wenn ein Glasfenster 101 einer Tür 100 vollständig geschlossen ist, wie in den 6A und 6B gezeigt, drückt auf diese Weise ein Ende des Glasfensters 101 in einen Glasauflagekanal 102. Das Glasfenster 101 wird solange angetrieben, bis das Fenster 101 mechanisch verschlossen ist. Daher wird eine exzessive Stoßkraft auf das Glasfenster 101 einen Fensterrahmen 104 und ein Antriebssystem (nicht näher dargestellt) angewandt bzw. angelegt. Im Ergebnis kann die Last auf das Antriebssystem erhöht werden, und ein unerwünschtes Stoßgeräusch kann auftreten.
Um die vorstehend beschriebenen Probleme zu adressieren, wird in dem Patentdokument 1 ( JP 2003-003743 A ) eine Technologie vorgeschlagen. In Patentdokument 1 wird ein Motor von der Quellenspannung getrennt und dreht sich durch Initialkräfte, um ein Öffnen-Schließen Element auf eine vollständig geschlossene Position oder eine vollständig geöffnete Position zu führen.
Allerdings, da angenommen wird, dass die Initialkraft dazu führt, dass das Öffnen-Schließen Element die vollständig geschlossene Position erreicht, ist es nicht bekannt, ob sich das Öffnen-Schließen Element mit Sicherheit auf die vollständig geschlossene Position bewegt.
Im Allgemeinen wird ein Öffnen-Schließen Element, wie z. B. ein Glasfenster, ein Sonnenverdeck oder ein Gleittor bzw. eine Gleittüre, mechanisch geschlossen. Auf diese Weise bewegt sich das Öffnen-Schließen Element in eine Schließrichtung, während eine Oberfläche der flachen Seite des Öffnen-Schließen Elements gegenüber der Schließrichtung auf Grund eines Flankenspiels bzw. eines Spiels eines Leistungsübertragungsmechanismus in dem Antriebspfad leicht geneigt ist. Ein Glasfenster für ein Fahrzeug wird als ein Beispiel eines Öffnen-Schließen Elements verwendet. So wie dies in den 7A bis 7C gezeigt ist, wenn das Glasfenster 101 eine vollständig geschlossene Position erreicht, ist das Glasfenster 101 in Bezug auf dessen Schließrichtung geneigt. Daher berührt ein Endteil des Glasfensters 101, welches in 7B gezeigt ist, einen Glasauflagekanal 102 bevor ein Endteil des Glasfensters 101, welches in 7A gezeigt ist, den Glasauflagekanal 102 berührt. Der Glasauflagekanal 102 ist ein gegenüberliegendes Element, das dem Glasfenster 101 in dessen Schließrichtung gegenüberliegt.
Die Bewegung des Glasfensters 101 kann stoppen, wenn ein Endteil des Glasfensters, welches in 7B gezeigt ist, den Glasauflagekanal 102 berührt. In diesem Fall, so wie in 7C gezeigt, ist ein Abstand 105 zwischen dem Fensterglas 101 und dem Glasauflagekanal 102 vorgesehen. Daher kann sich ein Abdichtvermögen zwischen dem Glasfenster 101 und dem Glasauflagekanal 102 reduzieren. Daher, so wie dies in 7C gezeigt ist, kann ein Hineinfließen von Wasser bei dem Zeitpunkt einer Fahrzeugwäsche auftreten, oder Wind kann durch den Abstand 105 fließen, wobei ein Windgeräusch erzeugt wird. Das Glasfenster 101 ist beispielsweise durch den Glasauflagekanal 102 abgedichtet, so wie dies in 7B gezeigt ist. Der Glasabdichtkanal 102 beinhaltet einen Basisabschnitt 102a, Seitenabschnitte 102c, welche sich derart erstrecken, dass diese einen Nutabschnitt 102b (Raumabschnitt) dazwischen definieren, einen inneren Lippenabschnitt 102d1 und einen äußeren Lippenabschnitt 102d2, welcher sich von den Enden der Seitenabschnitte 102c in den Nutabschnitt 102b erstreckt und sich gegen jeden anderen in dem Nutabschnitt 102 verpressen bzw. drücken. Wenn das Glasfenster 101 in den Nutabschnitt 102b eingefügt wird, wird das Glasfenster 101 zwischen den inneren Lippenabschnitt 102d1 und den äußeren Lippenabschnitt 102d2 in einer breiten Richtung eines Fahrzeugs eingeklemmt. Wenn das Glasfenster 101 von einer Position weiter nach oben (in Richtung einer Schließseite) angetrieben wird, bei der sich das Glasfenster 101 in Berührung mit dem Glasauflagekanal 102 befindet, kann ein unterer Abschnitt des Glasfensters 101 nach außen in der breiten Richtung des Fahrzeugs versetzt werden. In diesem Fall kann das Glasfenster 101 versetzt werden, so wie dies durch einen Pfeil in 7D gezeigt ist, und ein Abstand kann zwischen dem Glasfenster 101 und einem Formband 106 erzeugt werden. Dieser Abstand kann ein Windgeräusch erzeugen.
Es kann vorzuziehen sein, dass beide Endteile des Öffnen-Schließen Elements auf dessen geschlossener Seite fest an das gegenüberliegende Element angebracht sind, während eine exzessive Belastung nicht auf das Antriebssystem angewandt bzw. an dieses angelegt wird. Das gegenüberliegende Element, wie z. B. der Glasauflagekanal, welcher das Öffnen-Schließen Element in einem vollständig geschlossenen Zustand berührt, ist aus einem elastischen Material, wie z. B. einem Gummi-basiertem Material, hergestellt. Auf diese Weise, wenn der Antriebsmotor gestoppt wird, um die Bewegung des Glasfensters bei dem Zeitpunkt der Berührung des Glasfensters mit dem gegenüberliegenden Element (Glasauflagekanal) zu stoppen, kann ein Abstand auf Grund der Neigung während der Aufwärtsbewegung in Abhängigkeit zu einer Türe für ein Fahrzeug erzeugt werden. Zusätzlich, wenn das Glasfenster bei einer Position gestoppt ist, bei der der Glasauflagekanal ein oberes Ende des Glasfensters berührt, kann Wasser zwischen dem Glasauflagekanal und das obere Ende des Glasfensters bei einem Fahrzeugwaschvorgang unter Hochdruck hineinfließen.
KURZFASSUNG
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung eine Öffnen-Schließen Steuervorrichtung und ein Öffnen-Schließen Steuerverfahren vorzusehen, welche fähig sind, bei einem vollständigen Schließvorgang eines Öffnen-Schließen Elements ein Abdichtvermögen sicherzustellen und ein Stoßgeräusch zu vermeiden, während vermieden wird, dass ein Antriebssystem einer Belastung unterworfen wird. Genauer gesagt ist es die Aufgabe, eine Öffnen-Schließen Steuervorrichtung und ein Öffnen-Schließen Steuerverfahren vorzusehen, welche fähig sind, eine exzessive Deformation eines gegenüberliegenden Elements zu vermeiden, welches dem Öffnen-Schließen Element gegenüberliegt, während vermieden wird, dass das Antriebssystem einer exzessiven Last unterworfen ist, sogar wenn sich das Öffnen-Schließen Element auf eine vollständig geschlossene Position mit einer leichten Neigung bewegt.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung treibt eine Öffnen-Schließen Steuervorrichtung ein Öffnen-Schließen Element unter Verwendung einer Antriebsvorrichtung an und steuert das Öffnen-Schließen Element derart, dass dieses einen Öffnungsabschnitt öffnet oder schließt. Die Öffnen-Schließen Steuervorrichtung beinhaltet einen Lastdetektor bzw. eine Lasterfassung und eine Antriebskraftstoppvorrichtung. Der Lastdetektor erfasst einen Anstieg der Last bei dem Öffnen-Schließen Element, wenn das Öffnen-Schließen Element in der Nähe einer vollständig geschlossenen Position platziert ist, bei der das Öffnen-Schließen Element den Öffnungsabschnitt vollständig schließt. Der Anstieg der Last wird auf Grund des Pressens bzw. Drückens des Öffnen-Schließen Elements gegen ein elastisches Element erzeugt, welches an einem Ende des Öffnungsabschnitts angeordnet ist und welches dem Öffnen-Schließen Element in einer Bewegungsrichtung des Öffnen-Schließen Elements gegenüberliegt. Die Antriebskraftstoppvorrichtung stoppt eine Antriebskraft, welche der Antriebsvorrichtung zugeführt wird, bei einem Zeitpunkt, kurz bevor das Öffnen-Schließen Element eine mechanische Begrenzungsposition in einer Schließrichtung des Öffnen-Schließen Element erreicht, wenn der Anstieg der Last, welche durch den Lastdetektor erfasst wird, größer ist als ein vorbestimmter Schwellwert.
Entsprechend steuert die Öffnen-Schließen Steuervorrichtung der vorliegenden Offenbarung das Öffnen-Schließen Element, wenn das Öffnen-Schließen Element in der Nähe der vollständig geschlossenen Position des Öffnungsabschnitts platziert ist. Auf diese Weise kann ein fehlerhafter Stopp des Öffnen-Schließen Elements vermieden werden. Beispielsweise kann vermieden werden, dass das Öffnen-Schließen Element in der Mitte des Öffnungsabschnitts stoppt. Außerdem wird die Zuführung der Antriebskraft kurz davor gestoppt, bevor das Öffnen-Schließen Element die mechanische Begrenzungsposition in der Schließrichtung nach der Erfassung des Anstiegs der Last auf das bzw. an dem Öffnen-Schließen Element auf Grund des Drückens des Öffnen-Schließen Elements gegen das elastische Element erreicht. Daher kann eine Last an dem Öffnen-Schließen Element erfasst werden, während das Öffnen-Schließen Element und das elastische Element vollständig gegeneinander gedrückt werden. Daher können ein Endabschnitt des Öffnen-Schließen Elements in dessen Schließrichtung und das elastische Element derart gestaltet sein, dass diese miteinander in Kontakt stehen, wobei diese vollständig gegeneinander drücken. Als Ergebnis kann ein Abdichtvermögen sichergestellt werden. Ferner wird die Zuführung der Antriebskraft nach der Erfassung des Anstiegs der Last und kurz bevor das Öffnen-Schließen Element die mechanische Begrenzungsposition in der Schließrichtung erreicht gestoppt. Auf diese Weise wird ein Stoßgeräusch auf Grund des Kontakts zwischen dem Öffnen-Schließen Element und einem inneren Endabschnitt des Öffnungsabschnitts vermieden werden, und eine Belastung des Antriebssystems, welches das Öffnen-Schließen Element antreibt, kann vermieden werden.
Die Antriebskraftstoppvorrichtung kann die Zuführung der Antriebskraft in einem Zustand stoppen, bei dem eine Position des Öffnen-Schließen Element relativ zu dem Öffnungsabschnitt auf Grund des Drückens des Öffnen-Schließen Elements gegen das elastische Element geändert wird.
Falls das Öffnen-Schließen Element gestoppt ist, wenn das Öffnen-Schließen Element startet, das elastische Element mit einer Neigung zu drücken, kann ein Abstand bzw. Spielraum zwischen dem Öffnen-Schließen Element und dem elastischen Element erzeugt werden, und ein Abschnitt, bei dem eine Druckkraft des Öffnen-Schließen Elements gegen das elastische Element relativ schwach ist, kann vorgesehen sein. Im Ergebnis kann ein Abdichtvermögen nicht sichergestellt sein. Allerdings kann bei der vorliegenden Offenbarung die Zuführung der Antriebskraft gestoppt werden, nachdem die Position des Öffnen-Schließen Elements relativ zu dem Öffnungsabschnitts auf Grund des Drückens des Öffnen-Schließen Elements gegen das elastische Element geändert ist. Das Öffnen-Schließen Element fährt damit fort, sich zu bewegen, bis sich die Position des Öffnen-Schließen Elements relativ zu dem Öffnungsabschnitt sich ändert, nachdem ein Teil (Ende) des Öffnen-Schließen Elements damit beginnt, gegen das elastische Element zu drücken. Daher kann ein Ganzes des Endteils des Öffnen-Schließen Elements in Kontakt mit dem elastischen Element sein, wobei dieses das elastische Element drückt. Ein Stoßgeräusch bei dem Zeitpunkt des Schließens kann reduziert werden, während die Abdichtung des Öffnungsabschnitts sichergestellt ist.
Die Antriebskraftstoppvorrichtung kann eine flache Formgebung aufweisen und kann die Zuführung der Antriebskraft kurz davor stoppen, bevor ein Endabschnitt des Öffnen-Schließen Elements, welches dem elastischen Element gegenüberliegt, sich in eine Richtung bewegt, die senkrecht zu einer flachen Oberfläche des Öffnen-Schließen Elements ist.
Beide Seitenoberflächen des Öffnen-Schließen Elements sind derart gestaltet bzw. hergestellt, dass diese in Kontakt mit elastischen Abdichtelementen sind, damit es wasserdicht ist. Falls das Öffnen-Schließen Element gegen das elastische Element gedrückt wird und damit fortfährt, die Zuführung der Antriebskraft aufzunehmen (d. h., gedrückt zu werden) obwohl das Öffnen-Schließen Element die vollständig geschlossene Position erreicht, kann der Endabschnitt des Öffnen-Schließen Elements, welcher dem elastischen Element gegenüberliegt, sich bewegen und eines der Abdichtelemente drücken. Konsequenterweise kann sich das Abdichtvermögen des anderen der Abdichtelemente, welches durch das Öffnen-Schließen Element nicht gedrückt wird, reduzieren. Allerdings, so wie dies bei der vorliegenden Offenbarung der Fall ist, kann die Antriebskraftstoppvorrichtung die Zuführung der Antriebskraft stoppen, kurz bevor der Endabschnitt des Öffnen-Schließen Elements, welches dem elastischen Element gegenüberliegt, sich in die Richtung bewegt, die senkrecht auf der flachen Oberfläche der Öffnen-Schließen Vorrichtung steht. Im Ergebnis kann vermieden werden, dass sich der Endabschnitt des Öffnen-Schließen Elements, welcher dem elastischen Element gegenüberliegt, in die Richtung bewegt, die senkrecht auf der flachen Oberfläche des Öffnen-Schließen Elements steht, oder kann dieses auf einen kleinen Bewegungsbereich eingeschränkt werden. Daher kann ein Abdichtvermögen mit Sicherheit sichergestellt werden.
Die Antriebskraftstoppvorrichtung kann die Zuführung der Antriebskraft stoppen, bevor der Endabschnitt des Öffnen-Schließen Elements, der dem elastischen Element gegenüberliegt, sich in eine Richtung bewegt, welche sich mit der Bewegungsrichtung des Öffnen-Schließen Elements überschneidet bzw. kreuzt.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung dient ein Verfahren dem Antreiben eines Öffnen-Schließen Elements unter Verwendung einer Antriebsvorrichtung und dem Steuern des Öffnen-Schließen Elements, um einen Öffnungsabschnitt zu öffnen oder zu schließen. Bei dem Verfahren wird erfasst, dass sich eine Last auf das Öffnen-Schließen Element auf einen vorbestimmten Schwellwert erhöht, wenn das Öffnen-Schließen Element in der Nähe einer vollständig geschlossenen Position platziert ist, bei welchem das Öffnen-Schließen Element den Öffnungsabschnitt vollständig schließt. Der Anstieg der Last wird auf Grund des Drückens des Öffnen-Schließen Elements gegen ein elastisches Element erzeugt, welches an einem Ende des Öffnungsabschnitts angeordnet ist, und welches dem Öffnen-Schließen Element in einer Bewegungsrichtung des Öffnen-Schließen Elements gegenüberliegt. Bei dem Verfahren wird eine Antriebskraft, die der Antriebsvorrichtung zugeführt wird, nach der Erfassung gestoppt, und dies bei einem Zeitpunkt, kurz bevor das Öffnen-Schließen Element eine mechanische Begrenzungsposition in einer Schließrichtung des Öffnen-Schließen Elements erreicht.
Die Zuführung der Antriebskraft zu der Antriebsvorrichtung kann gestoppt werden, nachdem sich eine Position des Öffnen-Schließen Elements relativ zu dem Öffnungsabschnitt auf Grund des Drückens auf das Öffnen-Schließen Element gegen das elastische Element ändert. In diesem Fall fährt das Öffnen-Schließen Element damit fort sich zu bewegen, bis sich die Position des Öffnen-Schließen Elements relativ zu dem Öffnungsabschnitt ändert, nachdem ein Teil (Ende) des Öffnen-Schließen Elements damit anfängt, gegen das elastische Element zu drücken. Daher kann ein Ganzes des Endteils des Öffnen-Schließen Elements in Kontakt mit dem elastischen Element sein, wobei dieses gegen das elastische Element drückt. Ein Stoßgeräusch bei dem Zeitpunkt des Schließens kann reduziert werden, während die Abdichtung des Öffnungsabschnitts sichergestellt wird.
Der Schritt des Stoppens der Zuführung der Antriebskraft zu der Antriebsvorrichtung kann kurz bevor davor durchgeführt werden, bevor sich ein Endabschnitt des Öffnen-Schließen Elements, welches dem elastischen Element gegenüberliegt, in eine Richtung bewegen, die senkrecht auf einer flachen Oberfläche des Öffnen-Schließen Elements steht. Im Ergebnis kann vermieden werden, dass sich ein Endabschnitt des Öffnen-Schließen Elements, welches dem elastischen Element gegenüberliegt, in eine Richtung bewegt, die senkrecht zu der flachen Oberfläche des Öffnen-Schließen Elements ist, oder kann diese auf einen kleinen Bewegungsbereich beschränkt werden. Daher kann ein Abdichtvermögen mit Sicherheit sichergestellt werden.
Wie vorstehend beschrieben, erfasst gemäß dem Öffnen-Schließen Steuerverfahren der vorliegenden Offenbarung der Lastdetektor den Anstieg der Last auf das Öffnen-Schließen Element in der Länge der vollständig geschlossenen Position des Öffnungsabschnitts. Auf diese Weise kann vermieden werden, dass das Öffnen-Schließen Element in der Mitte des Öffnungsabschnitts stoppt. Das Öffnen-Schließen Steuerverfahren beinhaltet den Schritt des Erfassens des Anstiegs der Last des Öffnen-Schließen Elements, wenn das Öffnen-Schließen Element in der Nähe der vollständig geschlossenen Position platziert ist, und der Schritt des Stoppen der Zuführung der Antriebskraft zu der Antriebsvorrichtung nach der Erfassung des Anstiegs der Last oder kurz bevor dessen, dass das Öffnen-Schließen Element die mechanische Begrenzungsposition in der Schließrichtung des Öffnen-Schließen Elements erreicht. Ein Endabschnitt des Öffnen-Schließen Elements in dessen Schließrichtung und das elastische Element können derart hergestellt sein, dass diese miteinander in Kontakt stehen, wobei diese vollständig gegeneinander drücken. Im Ergebnis kann das Abdichtvermögen sichergestellt werden. Außerdem wird die Zuführung der Antriebskraft gestoppt, nachdem der Anstieg der Last erfasst wurde und kurz bevor das Öffnen-Schließen Element die mechanische Begrenzungsposition der Last erfasst wurde und kurz bevor das Öffnen-Schließen Element die mechanische Begrenzungsposition in der Schließrichtung erreicht. Auf diese Weise kann ein Stoßgeräusch auf Grund des Kontakts zwischen dem Öffnen-Schließen Element und einem inneren Endabschnitt des Öffnungsabschnitts vermieden werden, und eine Belastung des Antriebssystems, welches das Öffnen-Schließen Element antreibt, kann vermieden werden.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung dient ein Verfahren zum Antreiben eines Öffnen-Schließen Elements unter Verwendung einer Antriebsvorrichtung und dem Steuern des Öffnen-Schließen Elements, um einen Öffnungsabschnitt zu öffnen oder zu schließen. Bei dem Verfahren wird bestimmt, ob ein Endabschnitt des Öffnen-Schließen Elements eine vorbestimmte Position erreicht, bei der eine vollständige Schließvorgangssteuerung gestartet wird, damit diese durchgeführt wird, und es wird eine Last auf das Öffnen-Schließen Element auf Grund des Kontakts zwischen dem Öffnen-Schließen Element und einem elastischen Element, welches an einem Ende des Öffnungsabschnitts angeordnet ist, erfasst, nachdem das Öffnen-Schließen Element die vorbestimmte Position erreicht. Außerdem wird bestimmt, ob die Last einen vorbestimmten Schwellwert erreicht, der niedriger als ein Lastwert ist, bei dem das Öffnen-Schließen Element eine mechanische Begrenzungsposition erreicht, und die Zuführung der elektrischen Leistung zu der Antriebsvorrichtung wird gestoppt, nachdem die Last den vorbestimmten Schwellwert erreicht.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
Die Offenbarung, zusammen mit zusätzlichen Aufgaben, Merkmalen und Vorteilen davon, wird am besten aus der nachstehenden Beschreibung, den angehängten Ansprüchen und der beiliegenden Zeichnung verstanden werden.
Es zeigt/es zeigen:
1 ein Diagramm, welches eine elektrische Konfiguration einer Öffnen-Schließen Steuervorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
2 ein Diagramm, welches eine Beziehung zwischen einer Drehrate eines Antriebsmotors, einem elektrischen Strom, der an den Antriebsmotor angelegt wird, und einer Position eines Endabschnitts eines Fensters zeigt;
3A eine Teilansicht, welche ein Fenster und einen Glasauflagekanal bei einer Position α von 2 zeigt;
3B eine Teilansicht, welche das Fenster und den Glasauflagekanal bei einer Position β der 2 zeigt;
3C eine Teilansicht, welche das Fenster und den Glasauflagekanal bei einer Position γ der 2 zeigt;
4A ein Diagramm, welches eine Beziehung zwischen der Drehrate des Antriebsmotors und der Position des Endabschnitts des Fensters zeigt;
4B ein Diagramm, welches ein Teil der 4A zeigt;
5 ein Flussdiagramm, welches eine Steuerung der Öffnen-Schließen Steuervorrichtung zeigt;
6A eine Ansicht, welche eine Tür für ein Fahrzeug gemäß einer herkömmlichen Technologie zeigt;
6B eine Teilansicht eines Teils der Tür gemäß der herkömmlichen Technologie;
7A eine Ansicht, welche eine Tür für ein Fahrzeug gemäß der herkömmlichen Technologie zeigt;
7B eine Teilansicht, welche entlang einer Linie B-B der 7A vorgenommen wurde;
7C eine Teilansicht, welche entlang einer Linie C-C der 7A vorgenommen wurde;
7D eine Teilansicht, welche entlang einer Linie D-D der 7A vorgenommen wurde.
DETALLIERTE BESCHREIBUNG
Eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird nachstehend mit Bezugnahme auf die 1 bis 5 beschrieben werden.
Wie in 1 gezeigt, beinhaltet eine Öffnen-Schließen Steuervorrichtung S (elektrische Fensterhebevorrichtung) der vorliegenden Ausführungsform einen Motoreinbauabschnitt MA, einen Controller C, welcher mit dem Motoreinbauabschnitt MA verbunden ist oder in diesen inkorporiert ist, einen Antriebsmotor 20, einen Positionsdetektor 30, einen Lastdetektor 40, und einen Mikrocomputer 50, welcher einen Betrieb des Antriebsmotors 20 steuert und ein Verarbeiten von verschiedenen Signalen und verschiedene Berechnungen durchführt, und einen Antriebsschaltkreis 60. Der Antriebsmotor 20 kann als ein Beispiel eines Teils einer Antriebsvorrichtung verwendet werden, der ein Glasfenster 11, welches in einer Tür 10 eines Fahrzeugs angeordnet ist, öffnet oder schließt. Der Mikrocomputer 50 kann als ein Beispiel für einen Laständerungserfassungsabschnitt und als ein Beispiel eines Stoppbefehlsabschnitts verwendet werden. Der Antriebsschaltkreis 60 kann als ein Beispiel einer Antriebskraftstoppvorrichtung verwendet werden, die die Zuführung der Antriebskraft zu der Antriebsvorrichtung stoppt. Eine drehende Antriebskraft wird von dem Antriebsmotor 20 zu dem Glasfenster 11 über einen Antriebskrafttransmitter 70 bzw. Antriebskraftübertrager 70 in Übereinstimmung mit den Betätigungen der Schalter (Abwärtsschalter, Aufwärtsschalter und automatischer Schalter) übertragen, welche für Befehlsbetätigungen des Glasfensters 10 durch einen Passagier verwendet werden. Das Glasfenster 11 wird durch die drehende Antriebskraft nach oben oder nach unten bewegt (d. h., geöffnet oder geschlossen).
Die Tür 10 der vorliegenden Ausführungsform ist ähnlich einer Tür, welche in 6 gezeigt ist, und beinhaltet ein äußeres Paneel 15a, welche an einer Außenseite des Fahrzeugs in einer Fahrzeugbreitenrichtung vorgesehen ist, ein inneres Paneel 15b, welches an einer Innenseite des Fahrzeugs in der Fahrzeugbreitenrichtung vorgesehen ist, und einen Aufnahmeraum, der geeignet ist, das Glasfenster 11 darin aufzunehmen. Der Aufnahmeraum ist ein Raum in einer Breitenrichtung der Tür 10 und nimmt das Glasfenster 11 auf, wenn sich das Glasfenster 11 in dessen niedrigster Position befindet. Die Tür 11 beinhaltet ferner einen Fensterrahmen 13, welcher an einer oberen Seite des äußeren Paneels 15a des inneren Paneels 15b positioniert ist. Wenn das Glasfenster von dessen niedrigster Position nach oben bewegt wird, überschreitet das Glasfenster 11 einen unteren Rahmenabschnitt des Fensterrahmens 13 und tritt innerhalb des Fensterrahmens 13 in Erscheinung. Ein Stopper 14 ist unter einem oberen Rahmenabschnitts des Fensterrahmens 13 vorgesehen, und ein Glasauflagekanal 12 ist an dem Stopper 14 angebracht. Der Glasauflagekanal 12 wird als ein Abdichtelement verwendet. Der Fensterrahmen 13 kann als ein Beispiel eines Öffnungsabschnitts verwendet werden, der durch das Heben oder Senken des Glasfensters 11 geöffnet oder geschlossen wird.
Der Glasauflagekanal 12 der vorliegenden Ausführungsform ist aus einem elastischen Material, wie z. B. Gummi, hergestellt. Wie in den 3A bis 3C gezeigt, weist der Glasauflagekanal 12 einen Nutabschnitt 12b (Raumabschnitt) mit einer nach unten gerichteten Öffnung auf. Der Glasauflagekanal 12 beinhaltet einen Basisabschnitt 12a, einen inneren Seitenabschnitt 12c1, welcher sich von einem inneren Endteil des Basisabschnitts 12a nach unten erstreckt, und einen äußeren Seitenabschnitt 12c2, welcher sich von einem äußeren Endteil des Basisabschnitts 12a nach unten erstreckt. Auf diese Weise definieren der Basisabschnitt 12a, der innere Seitenabschnitt 12c1 und der äußere Seitenabschnitt 12c2 den Nutabschnitt 12d. Der Glasauflagekanal 12 beinhaltet ferner einen inneren Lippenabschnitt 12d1, welcher sich von einem unteren Endteil des inneren Seitenabschnitts 12c1 in den Nutabschnitt 12b mit einer Aufwärtskurve erstreckt, und einen äußeren Lippenabschnitt 12d2, welcher sich von einem unteren Endteil des äußeren Seitenabschnitts 12c2 in den Nutabschnitt mit einer Aufwärtskurve erstreckt. Der innere Lippenabschnitt 12d1 und der äußere Lippenabschnitt 12d2 drücken in dem Nutabschnitt 12b gegeneinander. Der Basisabschnitt 12a, der innere Seitenabschnitt 12c1, der äußere Seitenabschnitt 12c2, der inneren Lippenabschnitt 12d1 und der äußere Lippenabschnitt 12d2 sind integriert. Wenn das Glasfenster 11 in den Nutabschnitt 12d eingefügt wird, wird das Glasfenster 11 zwischen den inneren Lippenabschnitt 12d1 und den äußeren Lippenabschnitt 12d2 eingeklemmt und wird von beiden Seiten in der Fahrzeugbreitenrichtung aufgrund der Elastizität des Glasauflagekanals 12 gedrückt. Der Glasauflagekanal 12 beinhaltet ferner einen inneren Vorsprungsabschnitt 12e1, welcher von dem unteren Endteil des inneren Seitenabschnitts 12c1 zu einer gegenüberliegenden Seite von dem inneren Lippenabschnitt 12d1 hervorsteht, und einen äußeren Vorsprungsabschnitt 12e2, welcher von dem unteren Endteil des äußeren Seitenabschnitts 12c2 zu einer gegenüberliegenden Seite von dem äußeren Lippenabschnitt 12d2 hervorspringt. Der innere Vorsprungsabschnitt 12e1 und der äußere Vorsprungsabschnitt 12e2 stehen im Eingriff mit dem Fensterrahmen 13.
Der Antriebsmotor 20 der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet einen Rotator bzw. einen Rotor mit einem Wicklungsdraht, der durch Elektrizität bestromt wird, welche von einer Batterie 80 über den Controller C beinhaltend den Mikrocomputer 50 und den Antriebsschaltkreis 60 zugeführt wird. Der Antriebsmotor 20 beinhaltet ferner einen Stator mit einem Magneten und eine Drehkraft wird zwischen dem Rotor und dem Stator durch die Elektrizität von der Batterie 80 erzeugt. Wenn eine Stromrichtung in dem Wicklungsdraht umgekehrt wird, wird eine Drehrichtung des Rotors entsprechend umgekehrt. Bei der vorliegenden Ausführungsform kann der Antriebskraftübertrager 70, welcher die Antriebskraft von dem Antriebsmotor 20 auf das Glasfenster 11 überträgt, wie folgt konfiguriert sein. Beispielsweise kann der Antriebskraftübertrager 70 einen Hebelarm und einen Antriebsarm beinhalten, und die Endabschnitte der Arme können durch Kanäle gleitend entlang dieser Kanäle gelagert sein. In diesem Fall wird der Antriebskraftübertrager 70 als ein X-Heber derart angetrieben, dass dieser das Glasfenster 11 nach oben drückt oder das dieser das Glasfenster 11 nach unten drückt. Alternativ kann der Antriebskraftübertrager 70 einen Bügel beinhalten, welcher entlang einer Führungsschiene beweglich ist, welche sich in einer Öffnen-Schließen Richtung des Glasfensters 11 erstreckt, und einem Draht, der an dem Bügel befestigt ist. In diesem Fall wird ein Endabschnitt des Glasfensters 11 durch den Bügel gehalten, und der Draht wird durch den Antriebsmotor 2 derart aufgewickelt oder abgewickelt, dass das Glasfenster 11 nach oben oder nach unten bewegt wird.
Der Antriebsmotor 20 der vorliegenden Ausführungsform ist mit dem Positionsdetektor 30 und dem Lastdetektor 40 (Drehdetektor) vorgesehen. Der Positionsdetektor 30 erfasst, ob das Glasfenster 11 an einer vorbestimmten Position ankommt, wenn ein Start eines vollständigen Schließvorgangs, welcher später beschrieben werden wird, bestimmt wird. Der Positionsdetektor 30 gibt das erfasste Signal an den Mikrocomputer 50 aus. Der Start des vollständigen Schließvorgangs wird basierend auf dieser Detektion bestimmt. Der Detektor 40 gibt ein Pulssignal (Lasterfassungssignal) aus, welches mit der Drehung des Antriebsmotors 20 synchronisiert ist. Der Lastdetektor 40 der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet eine Mehrzahl von Hallelementen, die geeignet sind, eine Änderung des Magnetismus eines Magneten zu erfassen, der sich zusammen mit einem Ausgangsschaft des Antriebsmotors 20 dreht.
Auf diese Weise gibt der Lastdetektor 40 ein Pulssignal ab, das mit der Drehung des Antriebsmotors 20 synchronisiert ist. Das Pulssignal wird jeden vorbestimmten Bewegungsabstand des Glasfensters 11 oder jeden vorbestimmten Drehwinkel des Antriebsmotors 20 ausgegeben. Entsprechend ist der Lastdetektor 40 fähig, ein Signal in Abhängigkeit zur Bewegung des Glasfensters 11 abzugeben. Die Bewegung des Glasfensters 11 ist annähernd proportional zu einer Drehrate des Antriebsmotors 20. Der Mikrocomputer 50 des Controllers C zählt die Flanken des Pulssignals von dem Lastdetektor 40 und erfasst eine Position des Glasfensters 11 oder eine Drehrate des Antriebsmotors 20 basierend auf den gezählten Werten. Bei der vorliegenden Ausführungsform werden der Lastdetektor 40 und der Mikrocomputer 50 als ein Beispiel eines Laständerungserfassungsabschnitts verwendet.
Bei der vorliegenden Ausführungsform werden die Hallelemente für den Lastdetektor 40 (Drehdetektor) verwendet, jedoch ist dieser nicht darauf beschränkt. Ein Encoder kann verwendet werden, falls der Encoder fähig ist, die Drehung des Antriebsmotors 20 zu erfassen. Alternativ wird ein Antriebsmotor erregt, und ein Ripplestrom, der erzeugt wird, wenn die Erregung des Drahtes umgeschaltet wird, kann erfasst werden. Ein Wellenprofil des Ripplestroms kann erfasst werden, um die Drehrate oder die Drehposition zu erfassen (Position des Öffnen-Schließen Elements).
Der Mikrocomputer 50 der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU), Speicher, wie z. B. einen Nur-Lesespeicher (ROM) und einen flüchtigen Speicher (RAM), einen Eingangsschaltkreis und einen Ausgangsschaltkreis. Die CPU ist mit den Speichern, dem Eingangsschaltkreis und dem Ausgangsschaltkreis über einen Bus verbunden. Der Mikrocomputer 50 ist mit einer ECU eines Fahrzeugs über Draht (z. B., über einen Kabelbaum) oder ohne Draht verbunden. Der Mikrocomputer 50 kann durch einen digitalen Signalprozessor ausgebildet sein, oder dieser kann durch ein Gate Array vorgesehen sein.
Der Mikrocomputer 50 der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet einen Abschnitt, welcher ein Signal von dem Positionsdetektor 30 empfängt und verarbeitet und bestimmt den Start des vollständigen Schließvorgangs, und einen Abschnitt (Laständerungserfassungsabschnitt), welcher ein Signal von dem Lastdetektor 40 empfängt und verarbeitet, und welcher eine Laständerung erfasst. Der Mikrocomputer 50 beinhaltet ferner einen Abschnitt, welcher einen Start der Laständerung erfasst, wenn eine Last einen vorbestimmten Wert erreicht, und einen Abschnitt (Stoppbefehlsabschnitt), welcher das Glasfenster 11 befiehlt bzw. steuert, welches ein Beispiel des Öffnen-Schließen Elements ist, um kurz vor einer Beschränkungsposition der mechanischen Bewegung von einem Start der Laständerung innerhalb des Erfassungsbereichs der Laständerung zu stoppen. Der Mikrocomputer 50 gibt ein Signal des Stoppbefehlsabschnitts an den Antriebsschaltkreis 60 aus, und stoppt die Versorgung der Elektrizität zu dem Antriebsmotor 2, wobei dadurch die Bewegung des Glasfensters 11 gestoppt wird. Die Batterie 80, die in dem Fahrzeug angeordnet ist, führt die notwendige elektrische Leistung zu dem Mikrocomputer 50, dem Antriebsschaltkreis 60 und dem Antriebsmotor 20 des Controllers C für Betätigungen und Betriebe des Mikrocomputers 50, des Antriebsschaltkreises 60, und des Antriebsmotors 20 zu.
Der Mikrocomputer 50 dreht den Antriebsmotor 20 positiv oder negativ über den Antriebsschaltkreis 60 basierend auf einem Betriebssignal von den Schaltern (beinhaltend einen Abwärtsschalter, einen Aufwärtsschalter und einen automatischen Schalter) in einem Normalzustand der elektrischen Fensterhebevorrichtung. Entsprechend wird das Glasfenster 11 derart bewegt, dass dieses geöffnet oder geschlossen wird. Der Mikrocomputer 50 kann eine Position des Glasfensters 11 durch das Durchführen einer Verarbeitung basierend auf einer Referenzposition des Glasfensters 11 als vollständig geöffnet (oder vollständig geschlossen) und basierend auf einem Pulssignal von dem Lastdetektor 40 (Drehdetektor) erfassen. Zusätzlich kann der Mikrocomputer 50 eine Größe der elektrischen Leistung zum Antrieb, die dem Antriebsmotor 20 über den Antriebsschaltkreis 60 zugeführt wird, in Abhängigkeit zur erfassten Position des Glasfensters 11 einstellen. In diesem Fall kann der Lastdetektor 40 als der Positionsdetektor 30 ebenso verwendet werden.
Der Mikrocomputer 50 erfasst eine steigende Flanke oder eine fallende Flanke (Pulsflanke) eines eingegebenen Pulssignals und berechnet eine Drehrate (Drehperiode) des Antriebsmotors 20 basierend auf den Intervallen (Perioden) der Pulsflanken. Außerdem erfasst der Mikrocomputer 50 eine Drehrichtung des Antriebsmotors 20 basierend auf einer Phasendifferenz von jedem Pulssignal. Daher berechnet der Mikrocomputer 50 indirekt eine Bewegungsgeschwindigkeit des Glasfensters 11 basierend auf der Drehrate (Drehperiode) des Antriebsmotors 20 und spezifiziert eine Bewegungsrichtung des Glasfensters 11 basierend auf der Drehrichtung des Antriebsmotors 20. Da der Mikrocomputer 50 die Pulsflanken zählt, wird die Anzahl der Pulszählungen entsprechend mit dem Öffnungs- oder Schließungsbetrieb des Glasfensters 11 erhöht oder vermindert. Der Mikrocomputer 50 spezifiziert eine Position des Glasfensters 11 basierend auf der Anzahl der Pulszählungen.
Auf diese Weise kann bei der vorliegenden Ausführungsform das Glasfenster 11 unter Verwendung einer vollständig geschlossenen Position des Glasfensters 11 als die Referenzposition angetrieben werden. Wenn die vollständig geschlossene Position als die Referenzposition verwendet wird, wird die Anzahl der Pulszählungen bei der vollständig geschlossenen Position auf Null gesetzt, wobei der Mikrocomputer 50 die Anzahl der Pulszählungen um 1 jedes Mal dann erhöht, wenn der Mikrocomputer 50 ein Pulssignal empfängt, wenn sich das Glasfenster 11 in Richtung einer Endseite des Betriebsbereichs (Bewegungszone), beispielsweise, in Richtung einer vollständig geöffneten Position des Glasfensters 11 bewegt. Der Mikrocomputer 50 verringert die Anzahl der Pulszählungen um 1 jedes Mal, wenn der Mikrocomputer 50 ein Pulssignal empfängt, wenn sich das Glasfenster 11 in Richtung der anderen Endseite des Betriebsbereichs, beispielsweise, in Richtung der vollständig geschlossenen Position des Glasfensters 11, bewegt.
Das Glasfenster 11 kann unter Verwendung der vollständig geöffneten Position als die Referenzposition angetrieben werden. In diesem Fall kann die Anzahl der Pulszählungen bei der vollständig geöffneten Position auf Null gesetzt werden, und diese kann erhöht werden, wenn das Glasfenster 11 in Richtung der vollständig geschlossenen Position bewegt wird. Die Anzahl der Pulszählungen kann verringert werden, wenn das Glasfenster 11 in Richtung der vollständig geöffneten Position bewegt wird.
Bei der vorliegenden Ausführungsform werden eine Last auf das Glasfenster 11 und, ob sich die Last auf das Glasfenster 11 ändert, basierend auf der Änderung der Drehrate des Antriebsmotors 20 überwacht, welche für die Bewegungsgeschwindigkeit des Glasfensters 11 relevant ist. Alternativ können beispielsweise die Last auf das Glasfenster 11 und ob sich die Last auf das Glasfenster 11 ändert, durch das Überwachen einer Änderung eines Wertes des elektrischen Stroms, welcher in den Antriebsmotor 20 fließt, welcher angetrieben wird, erfasst werden. Wenn der erfasste Stromwert steigt und einen vorbestimmten Stromwert übersteigt, kann der Stoppbefehlsabschnitt des Mikrocomputers 50 ein Signal an den Antriebsschaltkreis 60 abgeben, um die Bewegung des Glasfensters 11 zu stoppen. Entsprechend kann die Leistungszuführung zu dem Antriebsmotor 20 gestoppt werden, und die Bewegung des Glasfensters 11 kann gestoppt werden. Wenn der elektrische Stromwert zur Überwachung des Lastzustands des Fensters 11 wie vorstehend beschrieben verwendet wird, erfasst der Mikrocomputer 50 eine steigende Flanke und eine fallende Flanke eines eingegebenen elektrischen Stromwerts und leitet eine Last des elektrischen Stroms auf dem Antriebsmotor 20 von den erfassten Ergebnissen ab. Der Mikrocomputer 50 erfasst die Drehrichtung des Antriebsmotors basierend auf einer Flussrichtung des elektrischen Stroms. In anderen Worten berechnet der Mikrocomputer 50 indirekt die Bewegungsgeschwindigkeit des Glasfensters 11 basierend auf dem elektrischen Stromwert, der dem Motor 20 zugeführt wird, und spezifiziert die Bewegungsrichtung des Glasfensters 11 basierend auf der Drehrichtung des Antriebsmotors 20.
Der Antriebsschaltkreis 60 beinhaltet einen integrierten Schaltkreis (IC) mit einem Feldeffekttransitor (FET) und dieser schaltet die Polarität der Elektrizität, die dem Antriebsmotor 20 zugeführt wird, basierend auf einem Signal, welches von dem Mikrocomputer 50 eingegeben wird, um. Wenn der Antriebsschaltkreis 60 ein Signal von dem Mikrocomputer 50 empfängt, um den Antriebsmotor 20 positiv zu drehen, führt der Antriebsschaltkreis 60 elektrische Leistung zu dem Antriebsmotor 20 derart zu, dass dieser den Antriebsmotor 20 positiv dreht. Wenn der Antriebsschaltkreis 60 ein Signal von dem Mikrocomputer 50 derart empfängt, dass dieser den Antriebsmotor 20 negativ dreht, führt der Antriebsschaltkreis 60 elektrische Leistung zu dem Antriebsmotor 20 derart zu, dass dieser den Antriebsmotor 20 negativ dreht. Wenn der Antriebsschaltkreis 60 ein Signal von dem Stoppbefehlsabschnitt des Mikrocomputers 50 empfängt, wird die Leistungszuführung zu dem Antriebsmotor 20 gestoppt. Der Antriebsschaltkreis 60 kann die Polarität der Elektrizität, die dem Antriebsmotor 20 zugeführt wird, durch Verwendung eines Relaisschaltkreises umschalten. Der Antriebsschaltkreis 60 kann in den Mikrocomputer 50 inkorporiert sein.
2 zeigt ein Profil der Drehrate des Antriebsmotors 20, wenn der Antriebsmotor von einer Position am unteren Ende (vollständig geöffnete Position) zu einer höheren Endposition (vollständig geschlossene Position) bewegt wird. 3A zeigt eine Beziehung zwischen einem Endabschnitt des Glasfensters 11 und dem Glasauflagekanal 12 bei der Position α der 2. 3B zeigt, wenn die Drehrate unter einen Schwellwert bei der Position 13 der 2 fällt. Wenn die Drehrate niedriger als der Schwellwert wird, wird die Leistungszuführung zu dem Antriebsmotor 20 gestoppt. Ein Ende des Glasfensters 11 befindet sich in Kontakt mit dem Glasauflagekanal 12 bei dem Zeitpunkt des Stoppens der Leistungszuführung, und das Glasfenster 11 wird dadurch prompt gestoppt. 3C zeigt, wenn das Fenster 11 bei der Position γ der 2 gestoppt wird. Auf diese Weise sind die Position 13 und die Position γ nur wenig voneinander entfernt. Wenn der Schwellwert durch den elektrischen Stromwert anstelle durch die Drehrate definiert wird, werden ähnliche Ergebnisse erzielt. Beispielsweise, wenn der elektrische Stromwert in dem Antriebsmotor 20 den Schwellwert bei der Position β der 2 überschreitet, wird die Leistungszuführung zu dem Antriebsmotor 20 gestoppt. Da sich das Ende des Glasfensters 11 in Kontakt mit dem Glasauflagekanal 12 bei der Position β befindet, so wie dies der Fall bei der Drehrate ist, wird die Bewegung des Glasfensters 11 prompt gestoppt. Im Ergebnis ist das Glasfenster 11 bei der Position γ der 2 platziert. Auch in diesem Fall sind die Position β und die Position γ nur wenig voneinander entfernt. Daher werden bei der vorliegenden Ausführungsform die Last auf das Glasfenster 11 und die Laständerung durch das Erfassen der Drehrate des Antriebsmotors 20 oder des elektrischen Stromwerts, der dem Antriebsmotor 20 zugeführt wird, überwacht.
Bei der vorliegenden Ausführungsform, wenn das Glasfenster 11 vollständig geschlossen ist, wird das Ende des Glasfensters 11 derart gesteuert, dass dieses bei einer Position innerhalb eines Dickenbereichs H des Glasauflagekanals 12, der an dem Stopper 14 angebracht ist, so wie dies in den 3A bis 3C gezeigt ist, gestoppt wird. Das Fenster 11, welches ein Beispiel eines Öffnen-Schließen Elements ist, wird beispielsweise in eine Schließrichtung mit einer leichten Neigung zur Schließrichtung bewegt, und das Glasfenster 11 berührt dann den Glasauflagekanal 12, um dann in einem vollständig geschlossenen Zustand zu sein. In diesem Fall, wenn das Glasfenster 11 einen Fehler aufweist, kann das Glasfenster 11 einen ersten Kontaktabschnitt aufweisen, welcher den Glasauflagekanal 12 zuerst berührt, und einen zweiten Kontaktabschnitt aufweisen, der den Glasauflagekanal 12 nach dem Kontakt des ersten Kontaktabschnitts mit dem Glasauflagekanal 12 berührt. Falls der Antriebsmotor 20 das Glasfenster 11 weiter nach dem Kontakt des ersten Kontaktabschnitts bewegt, kann der erste Kontaktabschnitt exzessive Deformation zu einem Teil des Glasauflagekanals 12 vorsehen. Falls der Antriebsmotor 20 weiter angetrieben wird, kann ein oberes Ende des ersten Kontaktabschnitts des Fensters 11 den Stopper 14 über den Glasauflagekanal 12 kontaktieren, und eine exzessive Last kann zu dem Antriebsmotor 20 vorgesehen werden. Auf der anderen Seite, wird bei der vorliegenden Ausführungsform das Glasfenster 11 derart gesteuert, dass das Ende des Glasfensters 11 den Glasauflagekanal 12 ohne exzessives Drücken und Kollabieren des Glasauflagekanals 12 kontaktiert. Sogar wenn das Glasfenster 11 einen Fehler aufweist, wird das Glasfenster 11 derart gesteuert, dass eine vollständige obere Endseite des Glasfensters 11 den Glasauflagekanal 12 in der vorliegenden Ausführungsform kontaktiert. Entsprechend wird das Abdichtvermögen sichergestellt. Zusätzlich wird bei der vorliegenden Ausführungsform das Glasfenster 11 derart gesteuert, dass dieses gestoppt wird, bevor ein Anschlag bzw. Aufschlag auf den Stopper 14 vorgesehen wird.
Als Nächstes wird eine Stoppsteuerung in Bezug auf die 2 bis 5 beschrieben werden. Wenn der nicht gezeigte Aufwärtsschalter kontinuierlich betätigt wird, so dass sich dieser in einem AN-Zustand befindet, wird der Antriebsmotor 20 derart angetrieben, dass dieser das Glasfenster 11 nach oben bewegt. Während der Aufwärtsbewegung des Glasfensters 11 wird die Drehrate des Antriebsmotors 20 bei Schritt S1 berechnet. Entsprechend der Berechnung wird ein Bewegungszustand oder ein Bewegungsabstand des Glasfensters 11 berechnet, und eine Position des Endabschnitts des Glasfensters 11 wird überwacht. Der Antriebsmotor 20, welcher das Glasfenster 11 antreibt, fährt damit fort sich positiv zu drehen, bis sich die Last auf den Antriebsmotor 20 ändert. Wenn der Aufwärtsschalter während der Aufwärtsbewegung des Glasfensters 11 abgeschaltet wird, gibt der Mikrocomputer 50 ein Stoppsignal an den Antriebsschaltkreis 60 aus, und der Antriebsschaltkreis 60 schaltet die Leistungsversorgung zu dem Antriebsmotor 20 ab. Im Ergebnis wird der Antriebsmotor 20 gestoppt, und die Bewegung des Glasfensters 11 wird gestoppt.
Die Berechnung der Drehrate des Antriebsmotors 20 bei Schritt S1 wird wie nachstehend durchgeführt. Der Mikrocomputer 50 verarbeitet ein Pulssignal von dem Lastdetektor 40 und erfasst eine Pulsflanke. Jedes Mal, wenn der Mikrocomputer 50 eine Pulsflanke erfasst, berechnet der Mikrocomputer 50 eine Pulsbreite T, welche ein Zeitintervall zwischen einer neu erfassten Pulsflanke und der vorhergehend erfassten Flanke ist, und speichert die Pulsbreite T sequentiell in dem Speicher. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird die Pulsbreite T jedes Mal geupdated bzw. erneuert, wenn eine Pulsflanke erfasst wird. Beispielsweise werden die letzten vier Pulsbreiten T(0) bis T(3) in dem Speicher gespeichert. Wenn eine Pulsflanke erfasst wird, wird die Pulsbreite T(0) neu berechnet, werden die letzten drei Pulsbreiten T(0) bis T(2) um eins zu den Pulsbreiten T(1) bis T(3) jeweils verschoben, und die letzte Pulsbreite T(3) wird gelöscht.
Der Mikrocomputer 50 berechnet eine Drehrate ω von dem Reziproken der Summe (Pulsperiode P) der Pulsbreiten T von n sequentiellen Pulsflanken. Die Drehrate ω ist proportional zu der Ist-Drehrate des Antriebsmotors 20. Bei der vorliegenden Ausführungsform berechnet der Mikrocomputer 50 eine Drehrate ω(0) (durchschnittliche Drehrate) von den Pulsbreiten T(0) bis T(3), welche von den letzten fünf sequentiellen Pulsflanken erhalten werden. Wenn eine weitere bzw. nächste Pulsflanke erfasst wird, wird die Drehrate ω(0) basierend auf den neu gespeicherten Pulsbreiten T(0) bis T(3) geupdated und diese wird als eine Drehrate ω(1) gespeichert. Der Mikrocomputer 50 speichert kontinuierlich darin die letzten acht Drehraten ω(0) bis ω(7), welche jedes Mal geupdated werden, wenn eine Pulsflanke erfasst wird (jeder vorbestimmte Bewegungsabstand oder jeder vorbestimmte Drehwinkel). Da die Drehrate ω von einer Mehrzahl von Pulsflanken bei der vorliegenden Ausführungsform berechnet werden, kann eine Schwankung der Arbeitszyklen der Pulssignale in einem empfangenden Sensor ausgemittelt werden, und eine Fluktuation der Drehrate aufgrund des Fehlers kann annulliert bzw. herausgerechnet werden.
Bei dem nächsten Schritt S2 wird ein Start der Steuerung zum vollständigen Schließen durch das Bestimmen, ob sich das Glasfenster 11 nach oben zu einer vorbestimmten Position bewegt, bestimmt. Der Start der Steuerung des vollständigen Schließens wird durch die Verwendung eines Elements (Hall IC) zur Positionserfassung bestimmt. Auf diese Weise wird der Start der Steuerung des vollständigen Schließens durch ein Signal von dem Positionserfassungselement bestimmt. Wenn sich das Glasfenster 11 nicht nach oben zu der vorbestimmten Position bei Schritt S2 bewegt (Schritt S2: NEIN), wird das Steuerverfahren, welches in 5 gezeigt ist, abgebrochen, und von Schritt S1 gestartet. Der Positionsdetektor kann eine Position des Glasfensters 11 durch das Ausführen eines Betriebes erfassen, welcher auf einem Pulssignal von dem Lastdetektor 40 (Drehdetektor) basiert.
Wenn sich das Glasfenster 11 nach oben zu der vorbestimmten Position bei Schritt S2 bewegt (Schritt S2: JA), wird ein Start einer Laständerung bei Schritt S3 bestimmt. Beispielsweise kann der Mikrocomputer 50 bestimmen, dass sich eine Last auf das Glasfenster 11 ändert, wenn ein Drehratenunterschied Δω, welcher nachstehend beschrieben werden wird, höher oder gleich als ein vorbestimmter Wert ist. Der Mikrocomputer 50 kann bestimmen, dass sich die Last auf das Glasfenster 11 noch nicht ändert, wenn der Drehratenunterschied Δω niedriger ist, als der vorbestimmte Wert. Zusätzlich wird bei Schritt S3 ein initialer Änderungsbetrag A0 der Drehrate ω vor dem Start der Laständerung durch das Akkumulieren der Drehratenunterschiede Δω berechnet, und ein wesentlicher Änderungsbetrag A1 der Drehrate ω nach dem Start der Laständerung wird durch das Subtrahieren des initialen Änderungsbetrags A0 von einem Gesamtbetrag der Drehratenunterschiede Δω berechnet. Entsprechend kann ein Änderungsbetrag (A1) der Drehrate aufgrund der Laständerung, d. h., ein Laständerungsbetrag, mit Sicherheit berechnet werden. Der Start der Laständerung kann bei Schritt S3 basierend auf der Änderung der Drehrate des Antriebsmotors 20 oder basierend auf der Änderung des elektrischen Stromwerts des Antriebsmotors 20 bestimmt werden. Der Mikrocomputer 50 berechnet den (durchschnittlichen) Drehratenunterschied Δω (Drehratenunterschiedsverhältnis) von der Drehrate ω. Genauer gesagt sind die Drehraten ω(0) bis ω(3) als ein Satz von Ist-Blockdaten definiert und die Drehraten ω(4) bis ω(7) sind als ein Satz von vergangenen Blockdaten definiert. Der Mikrocomputer 50 führt ein Verfahren durch, um einen Unterschied zwischen einer Summe der Ist-Blockdaten und einer Summe der vorausgegangenen Blockdaten zu erhalten. In anderen Worten wird der Drehratenunterschied Δω durch das Subtrahieren der Summen der Drehraten ω(0) bis ω(3) von der Summe der Drehraten ω(4) bis ω(7) berechnet. Der Drehratenunterschied Δω wird jedes Mal aktualisiert, wenn eine Pulsflanke erfasst wird (bei jedem vorbestimmten Bewegungsabstand oder jedem vorbestimmten Drehwinkel). Der berechnete Wert kann durch die Anzahl der summierten Daten dividiert werden. Phasendifferenzen zwischen den Drehraten ω können durch das Berechnen des Drehratenunterschieds Δω basierend auf einer Mehrzahl von Drehraten ω annulliert werden. Der Mikrocomputer 50 startet die berechneten Drehratenunterschiede Δω zu akkumulieren, wenn das Glasfenster 11 eine vorbestimmte Referenzposition erreicht. Daher kann ein Änderungsbetrag der Drehrate ω von der Referenzposition durch das Akkumulieren des Drehratenunterschieds Δω jedes Mal berechnet werden, wenn der Drehratenunterschied Δω berechnet wird.
Wenn die Laständerung derart bestimmt ist, dass diese bei Schritt S3 gestartet ist (Schritt S3: JA), wird ein Verfahren zur Berechnung des Laständerungsbetrags bei Schritt S5 durchgeführt. In diesem Fall hat die Laständerung schon gestartet, und auf diese Weise wird das Berechnungsverfahren des Laständerungsbetrags bei Schritt S5 durchgeführt. Bei dem Berechnungsverfahren des Laständerungsbetrags bei Schritt S5 berechnet der Mikrocomputer 50 den Drehratenunterschied Δω (Drehratenänderungsverhältnis) von der Drehrate ω ähnlich wie bei der Bestimmung des Laständerungsstarts bei Schritt S3.
Wenn bestimmt wird, dass die Laständerung bei Schritt S3 nicht gestartet ist (Schritt S3: NEIN), wird ein Aktualisieren des Initialwerts bei Schritt S4 durchgeführt. In dem Fall, bei dem die Laständerung durch das Überwachen der Drehrate des Antriebsmotors 20 erfasst wird, bedeutet das Aktualisieren des Initialwerts das Aktualisieren eines Initialwerts der Drehrate bei einem Start der Laständerung. Wenn die Laständerung zum ersten Mal erfasst wird (d. h., wenn die Laständerung startet), wird der Drehratenunterschied Δω in Bezug auf die Drehrate ω bei dieser Erfassungszeit berechnet, und die Laständerung wird berechnet. Wenn bestimmt wird, dass die Laständerung nicht bei Schritt S3 startet, wird ein Aktualisieren des Initialwerts durchgeführt, um die referenzierte Drehrate ω auf einen Zustand zu aktualisieren, kurz bevor die Laständerung startet. Nach dem Aktualisieren des Schritts S4, wird das Berechnungsverfahren des Laständerungsbetrags bei Schritt S5 durchgeführt. Entsprechend wird der Änderungsbetrag der Drehrate ω von einem Start der Laständerung durch das Berechnen des Änderungsbetrags des referenzierten Werts berechnet. Wenn bestimmt wird, dass die Laständerung nicht startet, wird der akkumulierte Wert der Drehratenunterschiede Δω durch das vorstehend beschriebene Aktualisieren des Initialwerts initialisiert. Wenn bestimmt wird, dass die Laständerung startet, wird der akkumulierte Wert der Drehratenunterschiede Δω nicht initialisiert.
Wenn bestimmt ist, dass bei Schritt S3 die Laständerung startet, wird der Laständerungsbetrag bei Schritt S5 berechnet. Diese Berechnung kann durch das Berechnen des wesentlichen Änderungsbetrags A1 der Drehrate ω durchgeführt werden. Genauer gesagt wird der initiale Änderungsbetrag A0 vor dem Start der Laständerung durch das Summieren der Drehratenunterschiede Δω berechnet, und der wesentliche Änderungsbetrag A1 der Drehrate ω nach einem Start der Laständerung wird durch das Subtrahieren des initialen Änderungsbetrags A0 der Drehrate ω von dem Gesamtbetrag der Drehratenunterschiede Δω berechnet. Entsprechend kann der Änderungsbetrag der Drehrate (d. h., Laständerungsbetrag) mit Sicherheit berechnet werden.
Nach der Berechnung des Laständerungsbetrags bei Schritt S5 wird die Bestimmung des vollständigen Schließens bei Schritt S6 durchgeführt. Bei der Bestimmung des vollständigen Schließens bei Schritt S6 wird bestimmt, ob der Laständerungsbetrag einen vorbestimmten Schwellwert überschreitet. Der vorbestimmte Schwellwert wird in Übereinstimmung mit der Laständerung oder dem Aktualisieren des Initialwerts basierend auf einem Standardwert, der in dem vorstehend beschriebenen ROM gespeichert ist, korrigiert. Wenn bestimmt wird, dass der Laständerungsbetrag den vorbestimmten Referenzwert bei Schritt S6 nicht überschreitet (Schritt S6: NEIN), wird die Bestimmung bei Schritt S3 durchgeführt.
Wenn bestimmt wird, dass der Laständerungsbetrag den vorbestimmten Referenzwert bei Schritt S6 überschreitet (Schritt: S6: JA), wird ein Stoppbetrieb des Antriebsmotors 20 bei Schritt S7 durchgeführt. Bei dem Stoppbetrieb des Antriebsmotors 20 gibt der Mikrocomputer 50 ein Signal an den Antriebsschaltkreis 60 aus und steuert die Leistungsversorgung zu dem Antriebsmotor 20. Entsprechend stoppt der Mikrocomputer 50 den Betrieb des Antriebsmotors 20 und stoppt das Glasfenster 11 von der Aufwärtsbewegung. Da die Laständerung durch das Überwachen der Änderung der Drehrate des Antriebsmotors 20 oder das Überwachen der Änderung des elektrischen Stromwerts des Antriebsmotors 20 erfasst wird, kann der Antriebsmotor 20 gestoppt werden, bevor elektrische Kurzschlussströme in dem Antriebsmotor 20 auftreten. In anderen Worten kann das Glasfenster 11, welches ein Beispiel des Öffnen-Schließen Elements ist, mit Sicherheit gestoppt werden, bevor der Glasauflagekanal 12 vollständig zerquetscht wird. Die Bewegung des Glasfensters 11 wird gestoppt bevor das Glasfenster 11 die mechanische Begrenzungsposition erreicht, wo der Glasauflagekanal vollständig zerquetscht wird. Daher wird das Glasfenster 11 nicht weiter nach oben gedrückt, und es kann vermieden werden, dass das Glasfenster 11 sich in der Breitenrichtung des Fahrzeugs nach außen bewegt. Da die Position des Formbandes und des Glasfensters 11 normal gehalten werden können, kann ein Durchfluss des Windes während des Fahrens stabilisiert werden, und ein Windgeräusch kann beschränkt werden.
Bei den 4A und 4B ist ein Schwellwert der Drehrate ω (Schwellwert des Drehratenunterschieds Δω) zwischen einer Position, bei der das Glasfenster 11 den Glasauflagekanal 12 kontaktiert, und einer verriegelten Stoppposition, welche die mechanische Begrenzungsposition ist, vorgesehen. Entsprechend wird bestimmt, ob ein Änderungsbetrag der Drehrate ω niedriger als der Schwellwert wird, in anderen Worten, wird bestimmt, ob der Drehratenunterschied Δω den Schwellwert überschreitet. Wenn der Drehratenunterschied Δω den Schwellwert überschreitet, wird der Stoppbetrieb des Antriebsmotors 20 prompt durchgeführt. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird die Last (die Drehrate oder der elektrische Strom des Antriebsmotors 20) auf das Glasfenster 11 erfasst. Wenn sich die Last erhöht und den vorbestimmten Schwellwert übersteigt, wird die Leistungsversorgung zu dem Antriebsmotor 20 gestoppt. Auf diese Weise kann das Glasfenster 11 kurz vor der verriegelten Stoppposition gestoppt werden. Die Steuerung des Glasfensters 11 wird durchgeführt, wenn das Glasfenster 11 in einer Position in der Nähe der vollständig geschlossenen Position platziert ist. Daher kann ein negativer Effekt, der durch einen fehlerhaften Stopp des Glasfensters 11 erzeugt wird, vermieden werden. Der Antriebsmotor 20 wird basierend auf der Laständerung kurz vor der mechanischen Beschränkungsposition des Glasfensters 11 gestoppt, und auf diese Weise kann eine Verschlechterung des Abdichtvermögens vermieden werden.
Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird die elektrische Fensterhebevorrichtung eines Fahrzeugs als ein Beispiel zum Beschreiben der Öffnen-Schließen Steuervorrichtung und des Öffnen-Schließen Steuerverfahrens verwendet. Das Öffnen-Schließen Element der Öffnen-Schließen Steuervorrichtung ist nicht auf das Glasfenster beschränkt. Beispielsweise kann das Öffnen-Schließen Element auch für ein Öffnen-Schließen Element einer Sonnenabdeckungs-Öffnen-Schließen-Vorrichtung oder als ein Öffnen-Schließen Element einer Gleittür-Öffnen-Schließen Vorrichtung verwendet werden. Das Öffnen-Schließen Element kann für eine Vorrichtung verwendet werden, die fähig ist, ein Öffnen-Schließen Element zu öffnen oder zu schließen.
Zusätzliche Vorteile und Modifikationen werden dem Fachmann in offensichtlicher Weise einfallen. Diese Offenbarung in dessen breiteren Sinne ist daher nicht auf die spezifischen Details, die repräsentative Vorrichtung und die illustrativen Beispiele, die gezeigt und beschrieben sind, beschränkt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2003-003743 A [0003]

Claims

Öffnen-Schließen Steuervorrichtung, welche ein Öffnen-Schließen Element unter Verwendung einer Antriebsvorrichtung antreibt, und welche das Öffnen-Schließen Element derart steuert, dass dieses einen Öffnungsabschnitt öffnet oder schließt, wobei die Öffnen-Schließen Steuervorrichtung folgendes aufweist: einen Lastdetektor (40), welcher ein Anstieg der Last auf das Öffnen-Schließen Element erfasst, wenn das Öffnen-Schließen Element in der Nähe einer vollständig geschlossenen Position platziert ist, bei der das Öffnen-Schließen Element den Öffnungsabschnitt vollständig schließt, wobei der Anstieg der Last auf Grund des Drückens des Öffnen-Schließen Elements gegen ein elastisches Element, welches an einem Ende des Öffnungsabschnitts angeordnet ist, und welches dem Öffnen-Schließen Element in einer Bewegungsrichtung des Öffnen-Schließen Elements gegenüberliegt, erzeugt wird, und eine Antriebskraftstoppvorrichtung (60), die eine Antriebskraft, die der Antriebsvorrichtung zugeführt wird, bei einem Zeitpunkt kurz bevor das Öffnen-Schließen Element eine mechanische Begrenzungsposition in einer Schließrichtung des Öffnen-Schließen Elements erreicht stoppt, wenn der Anstieg der Last, der durch den Lastdetektor erfasst wird, größer ist als ein vorbestimmter Grenzwert.
Öffnen-Schließen Steuervorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Antriebskraftstoppvorrichtung die Zuführung der Antriebskraft bei einem Zustand stoppt, bei dem die Position des Öffnen-Schließen Elements relativ zu dem Öffnungsabschnitt auf Grund des Drückens des Öffnen-Schließen Elements gegen das elastische Element geändert wird.
Öffnen-Schließen Steuervorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das Öffnen-Schließen Element eine flache Formgebung aufweist, und die Antriebskraftstoppvorrichtung die Zuführung der Antriebskraft kurz bevor sich ein Endabschnitt des Öffnen-Schließen Elements, welcher dem elastischen Element gegenüberliegt, in eine Richtung bewegt, die senkrecht auf einer flachen Oberfläche des Öffnen-Schließen Elements steht, stoppt.
Öffnen-Schließen Steuervorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Antriebskraftstoppvorrichtung die Zuführung der Antriebskraft stoppt, bevor sich ein Endabschnitt des Öffnen-Schließen Elements, welcher dem elastischen Element gegenüberliegt, in eine Richtung bewegt, die sich mit der Bewegungsrichtung des Öffnen-Schließen Elements überschneidet.
Verfahren zum Antreiben eines Öffnen-Schließen Elements unter Verwendung einer Antriebsvorrichtung und zum Steuern des Öffnen-Schließen Elements, um einen Öffnungsabschnitt zu öffnen oder zu schließen, das Verfahren aufweisend: Erfassen, dass eine Last auf das Öffnen-Schließen Element auf einen vorbestimmten Grenzwert erhöht ist, wenn das Öffnen-Schließen Element in der Nähe einer vollständig geschlossenen Position platziert ist, bei der das Öffnen-Schließen Element den Öffnungsabschnitt vollständig schließt, wobei der Anstieg der Last auf Grund des Drückens des Öffnen-Schließen Elements gegen ein elastisches Element erhöht wird, das an einem Ende des Öffnungsabschnitts angeordnet ist, und das dem Öffnen-Schließen Element in einer Bewegungsrichtung des Öffnen-Schließen Elements gegenüberliegt, erzeugt wird; und Stoppen einer Antriebskraft, die der Antriebsvorrichtung nach dem Erfassen zugeführt wird, bei einem Zeitpunkt kurz bevor das Öffnen-Schließen Element eine mechanische Begrenzungsposition in einer Schließrichtung des Öffnen-Schließen Elements erreicht.
Öffnen-Schließen Steuerverfahren gemäß Anspruch 5, wobei der Schritt des Stoppens der Zuführung der Antriebskraft zu der Antriebsvorrichtung durchgeführt wird, nachdem sich eine Position des Öffnen-Schließen Elements relativ zu dem Öffnungsabschnitt auf Grund des Drückens des Öffnen-Schließen Elements gegen das elastische Element ändert.
Öffnen-Schließen Steuerverfahren gemäß Anspruch 5 oder 6, wobei der Schritt des Stoppens der Zuführung der Antriebskraft zu der Antriebsvorrichtung durchgeführt wird, kurz bevor ein Endabschnitt des Öffnen-Schließen Elements, welches dem elastischen Element gegenüberliegt, sich in eine Richtung bewegt, die senkrecht zu einer flachen Oberfläche des Öffnen-Schließen Elements steht.
Verfahren zum Antreiben eines Öffnen-Schließen Elements unter Verwendung einer Antriebsvorrichtung und zum Steuern des Öffnen-Schließen Elements, um einen Öffnungsabschnitt zu öffnen oder zu schließen, das Verfahren aufweisend: Bestimmen, ob ein Endabschnitt des Öffnen-Schließen Elements eine vorbestimmte Position erreicht, bei der eine Steuerung zum vollständigen Schließen gestartet wird; Erfassung einer Last auf das Öffnen-Schließen Element auf Grund des Kontakts zwischen dem Öffnen-Schließen Element und einem elastischen Element, welches an einem Ende des Öffnungsabschnitts angeordnet ist, nachdem das Öffnen-Schließen Element die vorbestimmte Position erreicht; Bestimmen, ob die Last einen vorbestimmten Grenzwert erreicht, welcher niedriger als ein Lastwert ist, bei dem das Öffnen-Schließen Element eine mechanische Begrenzungsposition erreicht; und Stoppen der elektrischen Leistung, die zu der Antriebsvorrichtung zugeführt wird, nachdem die Last den vorbestimmten Schwellwert erreicht.