DE10297401T5

DE10297401T5 - Kapazitive Mehrbereichs-Klemmschutzanordnung

Info

Publication number: DE10297401T5
Application number: DE10297401T
Authority: DE
Inventors: Carl Gifford; Mirko Pribisic; Leslie Marentette; Jan Majewski
Original assignee: Magna Closures Inc
Current assignee: Magna Closures Inc
Priority date: 2001-11-02
Filing date: 2002-11-04
Publication date: 2004-09-16
Also published as: WO2003038220A1; US8067914B2; CA2464747C; JP4704680B2; US20050012484A1; US20090322504A1; CA2464747A1; JP2005507038A

Abstract

Klemmschutzvorrichtung für eine Verschlussplatte eines Kraftfahrzeugs mit einem Verschlussrahmen, wobei die Verschlussplatte auf einer Wegstrecke zwischen einer geöffneten und einer geschlossenen Stellung unter Verwendung eines Schließmotors bewegbar ist, wobei die Klemmschutzvorrichtung Folgendes umfasst:
einen Regler,
einen mit dem Regler in Wirkverbindung stehenden Wegfühler, wobei der Wegfühler ein Wegsignal erzeugt, welches eine Stellung der Verschlussplatte anzeigt, wenn sich die Verschlussplatte bewegt; sowie
einen am Fahrzeug angebrachten kapazitiven Messfühler, der zur Messung eines kapazitiven Feldes positioniert ist und der mit dem Regler in Wirkverbindung steht, um dem Regler ein Ausgangssignal zu liefern, wobei der kapazitive Messfühler Änderungen in dem kapazitiven Feld aufgrund eines sich zwischen dem Verschlussrahmen und der Verschlussplatte erstreckenden Gegenstandes erfasst und daraufhin verhindert, dass sich die Verschlussplatte in die geschlossene Stellung bewegt, wobei der Regler den kapazitiven Messfühler bei mehreren Schwellenwertpegeln betreibt, die viele Empfindlichkeitspegel liefern.

Description

Bereich der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Klemmschutzanordnung für ein Schließsystem in Verbindung mit einer Öffnung eines Kraftfahrzeugs. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Klemmschutzanordnung für eine Öffnung eines Kraftfahrzeugs, wobei die Klemmschutzanordnung verschiedene Bereiche unterscheidet.
Beschreibung des Standes der Technik
Bezeichnenderweise weisen Kraftfahrzeuge Klemmschutzanordnungen in Verbindung mit elektrischen Schließvorrichtungen zum Wahlweisen Öffnen und Schließen einer Öffnung auf. Beispielsweise findet man eine Öffnung eines Kraftfahrzeugs in einer Tür oder einer Seite und die zugehörige Verschlussplatte bilden ein Fenster sowie dessen zugehöriger Steuermechanismus. Eine unerschöpfliche Liste von Verschlussvorrichtungen umfasst Türfenster, Schiebetüren, Hebetüren, Kofferraumdeckel, Sonnendächer und dergleichen.
Die zu diesen Verschlussvorrichtungen gehörenden Klemmschutzanordnungen erfassen bezeichnenderweise das Vorhandensein eines Fremdkörpers im Weg der Verschlussplatte, indem Eigenschaften wie der Motorstrom oder eine Rückmeldeeinrichtung, wie z.B. ein Halleffekt-Messfühler, Wegfühler, Tachometer und dergleichen eingesetzt werden. Diese Rückmeldeeinrichtungen erfassen eine unnormale Eigenschaft in dem Parameter, der bezüglich des normalen bzw. ungestörten Betriebsmerkmals der Verschlussplatte erfasst wird.
Das am 18. April 2000 für Furukawa erteilte US-Patent 6,051,945 offenbart eine Klemmschutzvorrichtung für eine Verschlussplatte. Ein Prozessor steuert einen Motor, der die Fensterscheibe zwischen ihrer offenen und geschlossenen Stellung bewegt. Eine Halleffekt-Erfassungsvorrichtung ist so angebracht, dass sie die Geschwindigkeit der Ausgangswelle des Motors erfassen kann. Zur Geschwindigkeitsmessung sind die Halleffekt-Sensoren um die Motorwelle angebracht. An der Welle ist ein Magnet befestigt, der das erforderliche, von den Halleffekt-Sensoren erfasste Magnetfeld bereitstellt. Nachdem die Geschwindigkeit der Welle gemessen wurde, wird die Beschleunigung abgeleitet und die Kraft wird unter Verwendung der Masse der Fensterscheibe berechnet. Bei diesem System ist der Einsatz von mehreren Messfühlern und Berechnungen zur Feststellung des Vorhandenseins eines Gegenstandes nötig.
Die einfache Erfassung von Hindernissen auf der Grundlage der Motorgeschwindigkeit oder des durch den Motor fließenden elektrischen Stroms ist aufgrund der normalerweise variierenden Eigenschaften dieser Parameter durch den gesamten Bewegungsbereich für die Verschlussplatte ungeeignet.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Nachteile des Standes der Technik können durch die Schaffung einer Klemmschutzvorrichtung überwunden werden, die verhindert, dass Gegenstände von einer Verschlussplatte eines Kraftfahrzeugs eingeklemmt werden, indem eine Klemmschutzanordnung mit mehreren Bereichen unterschiedlicher Empfindlichkeit vorgesehen ist.
Gemäß einem Gesichtspunkt der Erfindung ist eine Klemmschutzvorrichtung für eine vom Kraftfahrzeug gestützte Verschlussplatte vorgesehen. Die Verschlussplatte ist zwischen einer geöffneten und einer geschlossenen Stellung bewegbar. Ein Regler steht zur Steuerung des Betriebes der Verschlussplatte mit dieser in Wirkverbindung. Ein Wegfühler ist zur Anzeige der Stellung der Verschlussplatte mit dem Regler verbunden, wenn sich die Verschlussplatte zwischen der offenen und der geschlossenen Stellung bewegt. Am Fahrzeugrahmen ist ein kapazitiver Messfühler angebracht und mit dem Regler zur Abgabe eines Ausgangssignals an den Regler verbunden, wobei das Signal das Vorhandensein eines Fremdkörpers in dem Weg der Verschlussplatte anzeigt. Der Regler ändert die Funktion des kapazitiven Messfühlers durch eine Vielzahl von Schwellenwertpegeln als Funktion der Stellung der Verschlussplatte, wie von der Positionsanzeige angezeigt. In einem kritischen Wegbereich, nämlich dem Weg der Verschlussplatte nahe der geschlossenen Stellung, kann der kapazitive Messfühler entweder in einem Kontaktmodus oder in einem kontaktfreien Modus oder auch in einer Kombination aus beiden eingesetzt werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Vorteile der Erfindung werden bei Erläuterung derselben unter Bezugnahme auf die nachfolgende ausführliche Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen deutlich erkennbar:
1 zeigt eine Übersicht einer Ausführungsform der Erfindung;
2 zeigt eine Seitenansicht einer Öffnung in der Tür eines Kraftfahrzeuges, die eine Ausführungsform der Erfindung enthält;
3 zeigt eine Übersicht des Antriebskreises für die Erfindung gemäß 1;
4 zeigt einen Querschnitt durch einen Abschnitt einer Öffnung und einer neben einer graphischen Darstellung von Bereichen angeordneten Fensterscheibe; sowie
5 zeigt einen Diagrammquerschnitt einer Öffnung und einer Fensterscheibe mit Messfühlerstreifen auf Kleberbasis.
Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
Unter Bezugnahme auf die Figuren wird eine Klemmschutzvorrichtung allgemein mit 10 bezeichnet. Die Klemmschutzvorrichtung 10 wird in Verbindung mit einer Verschlussplattenvorrichtung eingesetzt. Die Verschlussplattenvorrichtung umfasst eine Verschlussplatte 12, die eine Vorderkante 13 ausbildet, sowie ihr nachfolgend beschriebenes Betriebssystem. Die Verschlussplatte 12 bewegt sich auf einer Strecke zwischen einer geöffneten und einer geschlossenen Stellung. Die Klemmschutzvorrichtung 10 verhindert, dass die Verschlussplatte 12 ein Hindernis oder einen Gegenstand (nicht gezeigt), der sich durch eine Öffnung 14 eines Kraftfahrzeugs 16 (beide in 2 gezeigt) erstreckt, einklemmt oder zerquetscht, wenn sich die Verschlussplatte 12 der geschlossenen Stellung nähert. Der Fachmann sollte erkennen, dass die Verschlussplatte 12 eine beliebige Motor betriebene oder automatische Konstruktion sein kann, die sich zwischen einer offenen und einer geschlossenen Stellung bewegt. Beispielsweise umfasst eine unerschöpfliche Liste von Verschlussplatten 12 Fensterscheiben, Türen, Hebetüren, Sonnendächer und dergleichen. Öffnungen umfassen Fensterrahmen, Türöffnungen, Sonnendachöffnungen und dergleichen. Zum Zwecke der Vereinfachung konzentriert sich die übrige Offenbarung auf die Kombination von Fensterscheibe und Fensterrahmen.
Die Klemmschutzvorrichtung 10 weist einen Regler 18 auf. Der Regler 18 ist direkt oder indirekt mit einer Stromquelle 20 elektrisch verbunden. Ein Leiter 22 stellt diese Verbindung graphisch dar. Die Stromquelle 20 ist vorzugsweise die Stromquelle 20 für das Kraftfahrzeug 16. Die Stromquelle 20 kann eine Batterie, ein Generator oder eine andere Strom erzeugende Vorrichtung bzw. Kombination daraus darstellen.
Ein Motor 24 erhält Strom über einen Leiter 26, der sich wirksam direkt oder indirekt zwischen der Stromquelle 20 und dem Motor 24 erstreckt. Der Motor 24 dreht eine Welle 28, die auf konventionelle Weise mit der Verschlussplatte 12 in Wirkverbindung steht. Die Wirkverbindung verwandelt die Rotationsenergie in mechanische Energie, oder genauer gesagt, die elektrische Leistung des Motors 24 in eine Öffnungs- und Schließbewegung der Verschlussplatte 12. Der Motor 24 kann wahlweise auch mit einem separaten Motorregler versehen sein. Der Motor 24 wird durch den Motorregler betrieben.
Ein Wegfühler 30 ist neben dem Motor 24 angeordnet. Der Wegfühler 30 erkennt die Stellung der Welle 28 des Motors 24 und erzeugt ein Wegsignal. Durch Erkennung der Stellung der welle 28 bei Erhalt des Wegsignals bestimmt der Regler 18 exakt die Position der Vorderkante 13 der Verschlussplatte, d.h. der Fensterscheibe 12. Da die Welle 28 rotiert, erkennt der Wegfühler 30, wo sich die Welle 28 in der Drehung befindet und wie viele Umdrehungen die welle 28 bereits durchgeführt hat. Der Grad der Genauigkeit des Wegfühlers 30 ist eine von der jeweiligen Konstruktion abhängige Variable.
In einem Ausführungsbeispiel ist der Wegfühler 30 ein Halleffekt-Sensor, der einen an der Welle 28 befestigten Einzelmagneten (nicht dargestellt) verwendet. Der Magnet rotiert mit der Welle 28 und sein Magnetfeld beeinflusst den Wegfühler 30, wenn er sich daran vorbei bewegt.
In einem alternativen Ausführungsbeispiel ist der Wegfühler ein Halleffekt-Sensor, der an einem Vorrichtungsabschnitt (nicht dargestellt) befestigt ist, der die Fensterscheibe zwischen der geöffneten und der geschlossenen Stellung bewegt. Der Wegfühler 30 könnte an einer Schlagschraube, einem Glaslaufkanal oder einem anderen Teil der Vorrichtung befestigt sein, der sich proportional zur Fensterscheibe oder Verschlussplatte 12 bewegt.
Ein kapazitiver Messfühler 32 ist relativ zur Fensterscheibe mit Abstand angeordnet und elektrisch mit dem Regler 18 verbunden.
Der kapazitive Messfühler 32 kann Änderungen in Magnetfeldern im Umgebungsraum aufgrund der Einführung eines Gegenstandes mit einem Dielektrikum, das sich von dem des Umgebungsraumes unterscheidet, feststellen. Der kapazitive Messfühler 32 kann so eingestellt werden, dass er kleinere Veränderungen im Umgebungsraum feststellt, d.h. wenn sich ein Gegenstand durch den Fensterrahmen 40 erstreckt, jedoch den Fensterrahmen 40 nicht berührt, was als kontaktloser Modus bezeichnet wird. Der kapazitive Messfühler 32 erfasst Veränderungen in dem durch die Öffnung 14 definierten Umgebungsraum durch Messung des Kapazitätswertes des kapazitiven Messfühlers 32, wie nachfolgend beschrieben. Veränderungen treten vor der unmittelbaren Schließung der Verschlussplatte 12 auf und wenn sich ein Gegenstand dazwischen befindet. Ein sich durch die Öffnung 14 erstreckender Gegenstand unterbricht die von dem kapazitiven Messfühler 32 gemessenen dielektrischen Felder und der Messfühler 32 erzeugt in Reaktion darauf ein entsprechendes Ausgangssignal.
Der kapazitive Messfühler 32 kann auch in einem zweiten Modus, nämlich einem Kontaktmodus, eingesetzt werden. Im Kontaktmodus ist die Empfindlichkeit des kapazitiven Messfühlers 32 verringert. Somit löst eine Veränderung im den kapazitiven Messfühler 32 umgebenden dielektrischen Feld die Klemmschutzvorrichtung 10 nur dann aus, wenn der kapazitive Messfühler 32 von dem Gegenstand bewegt wird, wenn dieser den Messfühler 32 bzw. die den Messfühler 32 aufnehmende Dichtung 37 tatsächlich berührt. Die Empfindlichkeit des Messfühlers 32 ist verringert, so dass die Vorderkante 13 der Verschlussplatte 12 die Klemmschutzvorrichtung 10 nicht auslöst, was dazu führen würde, dass die Verschlussplatte 12 nie ihre geschlossene Stellung erreichen würde.
In Bezug auf 4 ist der kapazitive Messfühler 32 in einer elastischen Masse mit geringem Durometer in einem Bereich von weniger als 40-50 Shore ausgeformt. Die Masse ist elastisch und als Dichtung 37 der Öffnung 14 ausgebildet. Die Biegsamkeit der Dichtung 37 kann auch durch die Querschnittsausbildung kontrolliert werden, einschließlich der Steuerung der Stärke des Armes sowie der Wände, die den kapazitiven Messfühler tragen. In dem Ausführungsbeispiel gemäß 4 ist der kapazitive Messfühler 32 direkt in dem Dichtungssystem 37 ausgeformt.
Bezug nehmend auf 5, in der gleiche erstgenannte Bezugszeichen ähnliche Elemente in einem alternativen Ausführungsbeispiel darstellen, kann der kapazitive Messfühler 32' als Nachrüstartikel unter Verwendung eines Klebers 39 zur Befestigung des kapazitiven Messfühlers 32' an dem Dichtungssystem 37' hinzugefügt werden.
In 2 ist eine Tür 36 eines Kraftfahrzeugs 16 dargestellt. Die Tür 36 bezeichnet die Öffnung 14 (in diesem Fall einen Fensterrahmen) als eine Öffnung, die sich zwischen einem Unterteil 38 der Tür 36 und um einen Fensterrahmen 40 mit einem vorderen Rand 42, einem oberen Rand 44 und einem hinteren Rand 46 herum erstreckt. Der kapazitive Messfühler 32 erstreckt sich entlang dem vorderen 42 und dem oberen Rand 44. Der kapazitive Messfühler 32 ist zur Messung des direkt darunter befindlichen elektromagnetischen Feldes in der Öffnung 14 vorgesehen.
Vorzugsweise ist der kapazitive Messfühler 32 als ein langer Leiter ausgebildet, der sich von und entlang einem Fensterrahmen 40 in einem vorbestimmten Abstand von diesem erstreckt. Der vorbestimmte Abstand bildet einen spezifischen Kapazitätswert für den kapazitiven Messfühler 32, da der kapazitive Messfühler 32 den Fensterrahmen 40 als Masse benutzt. Jede Änderung des Abstandes zwischen dem kapazitiven Messfühler 32 und dem Fensterrahmen 40 verändert den Kapazitätswert in wesentlich höherem Maße, als wenn sich ein Gegenstand durch den Fensterrahmen 40 erstreckt, den kapazitiven Messfühler 32 aber nicht berührt. Diese Änderung des Kapazitätswertes wird von dem Regler 18 überwacht. Wenn ein Gegenstand ungeachtet seiner dielektrischen Konstante den kapazitiven Messfühler 32 so stark berührt, dass dieser sich aus seiner Lage bewegt, wird die Veränderung von dem Regler 18 erfasst, der daraufhin die Schließung des Fensters stoppt bzw. rückgängig macht.
Der Regler 18 umfasst einen Schwellenwertgenerator 33 zur Erzeugung eines Schwellenwertes für den kapazitiven Messfühler 32. Dieser Schwellenwert bestimmt, in welchem Bereich die Klemmschutzvorrichtung 10 arbeitet. Der Schwellenwert ist ein Wert eines Dielektrikums, das der kapazitive Messfühler 32 erfassen kann. Der Schwellenwertgenerator 33 umfasst einen Impulsgenerator 34 sowie einen Schwellenwertkondensator 35. Dieser ist mit dem kapazitiven Messfühler 32 parallel geschaltet und hat ungefähr die 1000-fache Kapazität des kapazitiven Messfühlers 32. Der Impulsgenerator 34 erzeugt eine regelmäßige Impulsreihe von weniger als 5 Volt, bevorzugt 3-5 Volt mit einer Frequenz von ca. 12 MHz (200-500 ns pro Impuls), wobei dieses Signal dem kapazitiven Messfühler 32 zugeführt wird. Da der kapazitive Messfühler 32 im Vergleich zu dem Schwellenwertkondensator 35 klein ist, wird der kapazitive Messfühler 32 rasch voll aufgeladen. Nach der Aufladung wird die Impulsreihe zu dem Schwellenwertkondensator 35 zurück reflektiert, wodurch dieser in abgestufter Weise, wie bei 39 graphisch dargestellt, aufgeladen wird, bis der Schwellenwertkondensator 35 voll geladen ist. Ein Zähler 137 zählt die Anzahl der zur vollen Aufladung des Schwellenwertkondensators 35 erforderlichen Impulse und der Zählwert wird in einem gleitenden Speicher abgelegt. Die Kondensatoren 32, 35 werden daraufhin entladen bzw. zurückgesetzt und der Vorgang wird erneut gestartet.
Im Laufe der Zeit kann ein Durchschnittszählwert bestimmt werden, um Witterungseinflüsse und andere äußere Bedingungen ausschließen zu können. Ein Vergleicher 45 vergleicht die Zählwerte von aufeinander folgenden Zählungen.
Durch die Überwachung des Zählwertes wird festgestellt, ob ein Hindernis vorhanden ist. Auf der Grundlage des überwachten Zählwertes wird ein Messsignal erzeugt. Jedes Hindernis, ob ein Körperteil oder etwas anderes, das in die Fensteröffnung 14 hineinragt oder die Dichtung 44 berührt, beeinflusst die Dielektrizitätskonstante des Feldes. Die Anzahl der zur vollen Aufladung des Schwellenwertkondensators 35 erforderlichen Impulse erhöht sich im Falle eines vorhandenen Gegenstandes, was zu einem erhöhten Messsignal führt. Wenn die Änderung von einer vorgegebenen Anzahl aufeinander folgender Zählwerte abweicht oder sich über ein erstes vorgegebenes Schwellensignal oder einen Zählwert hinaus erhöht, stellt der Regler 18 fest, dass ein Gegenstand durch den Fensterrahmen 40 reicht bzw. den kapazitiven Messfühler 32 durch Berühren oder Bewegen der Dichtung 37 bewegt hat.
Wird ein Hindernis erfasst, dann ändert der Regler 18 das an den Motor 24 zu übertragende Motorsignal. Das neue Motorsteuersignal steuert den Motor 24 so, dass entweder die Verschlussplatte 12 nicht weiter bewegt wird oder die Drehrichtung der Welle 28 geändert wird und somit die Verschlussplatte 12 zurückgezogen wird. Wenn die Verschlussplatte 12 in ihre geöffnete Stellung zurück gefahren wird, normalisiert der Regler 18 das Motorsteuersignal und der Motor 24 kann den normalen Betrieb wieder aufnehmen. Bleibt die Verschlussplatte 12 in derselben Stellung, dann verhindert die Klemmschutzvorrichtung 10, dass sich die Verschlussplatte 12 weiter in ihre geschlossene Stellung bewegt, bis der Vergleichswert beseitigt ist.
Wie zuvor festgestellt, kann der Motor einen separaten Motorregler mit einem Wegfühler aufweisen.
Somit liefert der Motorregler an den Regler 18 ein Wegsignal und der Regler 18 überträgt ein Motorsteuersignal zurück an den Motorregler.
In 4 zeigt das Bezugszeichen 56 eine allgemeine graphische Darstellung von mehreren Bereichen. Das Diagramm 56 zeigt jeden der Bereiche 58, 60, 62 als eine Funktion der Position bzw. Lage der Vorderkante 13 der Fensterscheibe 12. Jeder unterschiedliche Bereich 58, 60, 62 grenzt an den nächsten an, so dass sich die Vorderkante 13 der Fensterscheibe 12 nie in einer Position befinden kann, in der der Kapazitätswert des kapazitiven Messfühlers 32 nicht von dem Regler 18 überwacht wird. Jeder der Bereiche 58, 60, 62 ist eine graphische Darstellung für jeden der vielen Schwellenwerte, über welchen der Zählwert liegen muss, bevor die Klemmschutzvorrichtung 10 die Fensterscheibe 12 stoppt oder in die umgekehrte Richtung bewegt.
Im unteren bzw. ersten Bereich 58 erhöht der Regler 18 die Empfindlichkeit des kapazitiven Messfühlers 32, so dass dieser das Vorhandensein eines Gegenstandes erfassen kann, auch wenn der Gegenstand noch weit genug unten ist, um eine physikalische Bewegung des kapazitiven Messfühlers 32 zu vermeiden.
Im zweiten Bereich 60, normalerweise ca. 4 mm zwischen der Oberkante 13 der Fensterscheibe 12 und dem Messfühler 32, verringert der Regler 18 die Empfindlichkeit des kapazitiven Messfühlers 32. Der Wegfühler 30 erzeugt das Wegsignal und der Regler 18 stellt in Reaktion darauf fest, wann die Fensterscheibe 12 in den zweiten Bereich 60 eintritt.
In diesem Betriebsbereich ist die Fähigkeit zur Erfassung eines Gegenstandes reduziert. In anderen Worten wendet der Regler 18 einen zweiten vorgegebenen Schwellenwert an, der eine höhere Größenordnung bzw. Dauer als der erste vorgegebene Schwellenwert hat.
Durch die verringerte Empfindlichkeit kann sich die Fensterscheibe 12 dem kapazitiven Messfühler 32 nähern, ohne dass der Regler 18 die Fensterscheibe 12 fälschlicherweise als einen Gegenstand identifiziert, der zwischen der Fensterscheibe 12 und dem Fensterrahmen 40 eingeklemmt werden könnte. Wie der Fachmann weiß, erlaubt eine verringerte Empfindlichkeit dennoch, dass der kapazitive Messfühler 32 einen ihn berührenden Gegenstand erfasst. Sollte sich also ein Gegenstand im Weg der Fensterscheibe 12 befinden, wenn sich die Oberkante 13 dem Dichtungssystem 37 nähert, ist der Regler 18 nach wie vor in der Lage, diesen zu erfassen und die Fensterscheibe 12 zu stoppen oder zurück zu bewegen.
In dem Wahlweisen dritten bzw. oberen Betriebsbereich 62 deaktiviert der Regler 18 den kapazitiven Messfühler 32. Somit kann die Fensterscheibe 12 in das Dichtungssystem 37 eintreten, um eine geeignete Dichtung herbeizuführen. Der kapazitive Messfühler 32 wird deaktiviert, da er sich je nach Dichtungssystem 37 bei dem Eintritt bewegen kann. Wäre er noch aktiv, würde er das Schließen des Fensters oder der Öffnung 14 verhindern. Wenn die Fensterscheibe 12 nach unten bewegt wird, kehrt der Regler 18 in den verringerten Empfindlichkeitsbetrieb zurück (Zwischenbereich 60) und daraufhin in den höheren Empfindlichkeitsbetrieb (unteren Bereich 58). Die Klemmschutzvorrichtung 10 bleibt aktiv, bis die Fensterscheibe 12 in ihre geschlossene Stellung zurückgekehrt ist, in der sie an das Dichtungssystem 37 anstößt.
Die Erfindung wurde veranschaulicht dargestellt. Es versteht sich von selbst, dass die verwendete Terminologie als Beschreibung und nicht als Beschränkung beabsichtigt ist. Im Hinblick auf die vorgenannten Lehren sind zahlreiche Abänderungen und Abweichungen der Erfindung möglich. Folglich kann die Erfindung im Rahmen der beiliegenden Ansprüche auch in einer anderen als der besonders beschriebenen Weise ausgeführt werden.
Eine Klemmschutzvorrichtung wird für eine vom Kraftfahrzeug gehaltene Verschlussplatte verwendet. Die Verschlussplatte ist zwischen einer geöffneten Stellung und einer geschlossenen Stellung bewegbar. Ein Regler steht mit der Verschlussplatte in Wirkverbindung, um den Betrieb der Verschlussplatte zu steuern. Ein Wegfühler ist mit dem Regler verbunden, um die Stellung der Verschlussplatte anzuzeigen, da diese sich zwischen der geöffneten und der geschlossenen Stellung bewegt. Am Fahrzeugrahmen ist ein kapazitiver Messfühler angebracht und mit dem Regler verbunden, um an den Regler ein Ausgangssignal zu übertragen, das die Anwesenheit eines Fremdkörpers in dem Weg der Verschlussplatte anzeigt. Der Regler verändert die Funktion des kapazitiven Messfühlers durch eine Vielzahl von Schwellenwertstufen als eine Funktion der Position der Verschlussplatte, wie vom Positionsanzeiger angezeigt. In einem kritischen Wegbereich, nämlich dem Weg der Verschlussplatte nahe der geschlossenen Stellung kann der kapazitive Messfühler entweder in einem Kontaktmodus oder in einem kontaktlosen Modus oder in einer Kombination aus beiden eingesetzt werden.
Zusammenfassung Kapazitive Mehrbereichs-Klemmschutzanordnung
Eine Klemmschutzvorrichtung wird für eine vom Kraftfahrzeug gehaltene Verschlussplatte verwendet. Die Verschlussplatte ist zwischen einer geöffneten Stellung und einer geschlossenen Stellung bewegbar. Ein Regler steht mit der Verschlussplatte in Wirkverbindung, um den Betrieb der Verschlussplatte zu steuern. Ein Wegfühler ist mit dem Regler verbunden, um die Stellung der Verschlussplatte anzuzeigen, da diese sich zwischen der geöffneten und der geschlossenen Stellung bewegt. Am Fahrzeugrahmen ist ein kapazitiver Messfühler angebracht und mit dem Regler verbunden, um an den Regler ein Ausgangssignal zu übertragen, das die Anwesenheit eines Fremdkörpers in dem Weg der Verschlussplatte anzeigt. Der Regler verändert die Funktion des kapazitiven Messfühlers durch eine Vielzahl von Schwellenwertstufen als eine Funktion der Position der Verschlussplatte, wie vom Positionsanzeiger angezeigt. In einem kritischen Wegbereich, nämlich dem Weg der Verschlussplatte nahe der geschlossenen Stellung kann der kapazitive Messfühler entweder in einem Kontaktmodus oder in einem kontaktlosen Modus oder in einer Kombination aus beiden eingesetzt werden.

Claims

Klemmschutzvorrichtung für eine Verschlussplatte eines Kraftfahrzeugs mit einem Verschlussrahmen, wobei die Verschlussplatte auf einer Wegstrecke zwischen einer geöffneten und einer geschlossenen Stellung unter Verwendung eines Schließmotors bewegbar ist, wobei die Klemmschutzvorrichtung Folgendes umfasst: einen Regler, einen mit dem Regler in Wirkverbindung stehenden Wegfühler, wobei der Wegfühler ein Wegsignal erzeugt, welches eine Stellung der Verschlussplatte anzeigt, wenn sich die Verschlussplatte bewegt; sowie einen am Fahrzeug angebrachten kapazitiven Messfühler, der zur Messung eines kapazitiven Feldes positioniert ist und der mit dem Regler in Wirkverbindung steht, um dem Regler ein Ausgangssignal zu liefern, wobei der kapazitive Messfühler Änderungen in dem kapazitiven Feld aufgrund eines sich zwischen dem Verschlussrahmen und der Verschlussplatte erstreckenden Gegenstandes erfasst und daraufhin verhindert, dass sich die Verschlussplatte in die geschlossene Stellung bewegt, wobei der Regler den kapazitiven Messfühler bei mehreren Schwellenwertpegeln betreibt, die viele Empfindlichkeitspegel liefern.
Klemmschutzvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Regler einen Schwellenwertgenerator zur Änderung der mehreren Schwellenwertpegeln bei sich ändernden Umgebungsbedingungen umfasst.
Klemmschutzvorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei der Schwellenwertgenerator einen Schwellenwertkondensator umfasst, der elektrisch mit dem Regler parallel zu dem kapazitiven Messfühler verbunden ist.
Klemmschutzvorrichtung gemäß Anspruch 3, wobei der Schwellenwertgenerator weiterhin einen Impulsgenerator zur Erzeugung einer Reihe elektrischer Impulse sowie zur Übertragung der Reihe von elektrischen Impulsen zu dem kapazitiven Messfühler umfasst, um diesen aufzuladen.
Klemmschutzvorrichtung gemäß Anspruch 4, wobei der Schwellenwertgenerator einen mit dem Impulsgenerator in Wirkverbindung stehenden Zähler umfasst, um jeden der Reihe von elektrischen Impulsen zu zählen.
Klemmschutzvorrichtung gemäß Anspruch 5, wobei der Wegfühler angrenzend an die Verschlussplatte angebracht ist, um die Position der Verschlussplatte zu erkennen.
Klemmschutzvorrichtung gemäß Anspruch 5, wobei der Wegfühler angrenzend an den Schließmotor angebracht ist.
Klemmschutzvorrichtung gemäß Anspruch 7, wobei der Wegfühler ein Halleffekt-Sensor ist.
Klemmschutzvorrichtung gemäß Anspruch 8, wobei sich der kapazitive Messfühler über einen Teil des Verschlussrahmens erstreckt.
Klemmschutzvorrichtung gemäß Anspruch 9, wobei der kapazitive Messfühler aus einem lang gestreckten Leiter hergestellt ist.
Klemmschutzvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Regler die Funktion des kapazitiven Messfühlers über mehrere Schwellenwertpegel in Abhängigkeit von der Stellung der Verschlussplatte ändert, wie durch die Positionsanzeige angezeigt.
Klemmschutzvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der kapazitive Messfühler in einem Kontaktmodus, einem kontaktlosen Modus oder in einer Kombination aus beiden arbeitet.
Klemmschutzvorrichtung für eine Verschlussplatte eines Kraftfahrzeugs mit einem Verschlussrahmen, bei der die Verschlussplatte zwischen einer geöffneten und einer geschlossenen Stellung bezüglich des Verschlussrahmens unter Verwendung eines Schließmotors bewegbar ist, wobei die Klemmvorrichtung Folgendes umfasst: einen Regler; einen angrenzend an den Schließmotor angebrachten und mit dem Regler in Wirkverbindung stehenden Wegfühler zur Erzeugung eines Wegsignal, das eine Stellung der Verschlussplatte anzeigt, wenn sich die Verschlussplatte bewegt; sowie einen am Kraftfahrzeug angebrachten und in Wirkverbindung mit dem Regler stehenden kapazitiven Messfühler zur Abgabe eines Ausgangssignals an den Regler, wobei der Regler den kapazitiven Messfühler bei mehreren Empfindlichkeitspegeln betreibt, mit welchen der kapazitive Messfühler einen sich durch den Verschlussrahmen erstreckenden Fremdkörper identifizieren kann, und die Verschlussplatte daran hindert, sich in die geschlossene Stellung zu bewegen, wenn der kapazitive Messfühler den sich durch den Verschlussrahmen erstreckenden Fremdkörper erkennt.
Klemmschutzvorrichtung gemäß Anspruch 13, wobei der Wegfühler ein Halleffekt-Sensor ist.
Klemmschutzvorrichtung gemäß Anspruch 14, wobei der Regler einen Schwellenwertgenerator zur Änderung der mehreren Schwellenwertpegel bei sich ändernden Umgebungsbedingungen umfasst.
Klemmschutzvorrichtung gemäß Anspruch 15, wobei der Schwellenwertgenerator einen elektrisch mit dem Regler parallel zu dem kapazitiven Messfühler verbundenen Schwellenwertkondensator umfasst.
Klemmschutzvorrichtung gemäß Anspruch 16, wobei der Schwellenwertgenerator weiterhin einen Impulsgenerator zur Erzeugung einer Reihe von elektrischen Impulsen und zur Übertragung der Reihe von elektrischen Impulsen an den kapazitiven Messfühler umfasst, um diesen aufzuladen.
Klemmschutzvorrichtung gemäß Anspruch 17, wobei der Schwellenwertgenerator einen mit dem Impulsgenerator in Wirkverbindung stehenden Zähler umfasst, um jeden der Reihe von elektrischen Impulsen zu zählen.
Klemmschutzvorrichtung gemäß Anspruch 18, wobei sich der kapazitive Messfühler über einen Teil des Verschlussrahmens erstreckt.
Klemmschutzvorrichtung gemäß Anspruch 19, wobei der kapazitive Messfühler aus einem lang gestreckten Leiter hergestellt ist.
Verfahren zur Erfassung eines Hindernisses im Weg einer Verschlussplatte, die ein Motor unter Einsatz eines kapazitiven Messfühlers, eines Schwellenwertkondensators sowie eines Impulsgenerators zwischen einer geöffneten und einer geschlossenen Stellung bewegt, mit folgenden Schritten: Erzeugen eines Schwellenwertsignals; Messen des Dielektrikums in einem sich in dem Weg der Verschlussplatte erstreckenden Feld zur Erzeugung eines Messsignals; Vergleichen des Messsignals mit dem Schwellenwertsignal; sowie Verhindern, dass sich die Verschlussplatte in die geschlossene Stellung bewegt, wenn das Messsignal das Schwellenwertsignal übersteigt.
Verfahren gemäß Anspruch 21, wobei der Schritt des Erzeugens eines Schwellenwertsignals den Schritt der Erzeugung eines Impulssignals umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 22, mit dem Schritt des Zählens der Impulse in dem Impulssignal zur Bereitstellung eines Impulszählwertes.
Verfahren gemäß Anspruch 23, mit dem Schritt des Vergleichens des Impulszählwertes mit dem Schwellenwertsignal.
Verfahren gemäß Anspruch 24, wobei der Schritt des Stoppens der Verschlussplatte dann eintritt, wenn der Impulszählwert das Schwellenwertsignal übersteigt.
Verfahren gemäß Anspruch 25, wobei das Schwellenwertsignal mehrere Schwellenwerte umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 26, mit dem Schritt der Verwendung von einem der mehreren Schwellenwerte auf der Grundlage der Position der Verschlussplatte auf ihrer Wegstrecke.
Verfahren gemäß Anspruch 27 mit dem Schritt der Verwendung des kapazitiven Messfühlers zur Erzeugung des Messsignals.
Verfahren gemäß Anspruch 28 mit dem Schritt der Verwendung des Schwellenwertkondensators zur Erzeugung des Schwellenwertsignals.