DE19531456C1 - Verfahren zur Feststellung des Einklemmfalles bei einem elektromotorisch angetriebenen Fensterheber und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Verfahren zur Feststellung des Einklemmfalles bei einem elektromotorisch angetriebenen Fensterheber und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16P—SAFETY DEVICES IN GENERAL; SAFETY DEVICES FOR PRESSES
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung des Einklemmfalles bei einem elektromotorisch angetriebenen Fensterheber während des Schließvorganges, bei welchem der Fensterhebermotorstrom während einer Meßzeit gemessen wird, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Bei Fahrzeugen ist es bekannt, die Fensterscheiben zum Schließen bzw. Öffnen mit elektromotorisch angetriebenen Fensterhebern zu bewegen. Um festzustellen, ob der Fensterheber in Schließrichtung einen Anschlag erreicht hat, ist es üblich, die Stromaufnahme des Motors als Kriterium zu nutzen, da der Motor beim Auftreffen auf einen Widerstand mehr Strom aufnimmt als beim normalen Schließvorgang. (DE 33 32 813 A1, DE 35 32 078 A1).
Der Motorstrom steigt beim Anlaufen stark an und fällt nach einiger Zeit auf ein normales Niveau ab.
Die Stromaufnahme des Motors ist beim normalen Schließvorgang nicht immer konstant, sondern hängt auch von äußeren Einflußfaktoren ab. Bei wachsendem Widerstand, z. B. durch Reibung des Fenstergummis, Abnutzung der Fensterführung, Temperatureinflüsse usw. steigt die Stromaufnahme an, bis im Blockierfall die Stromaufnahme bei einem relativ hohen Wert konstant bleibt.
Es ist deshalb schwierig, eine fundierte Aussage darüber zu treffen, ob beim Schließvorgang des Fensterhebers der Einklemmfall eingetreten ist.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum sicheren Erkennen des Einklemmfalles anzugeben.
Die Aufgabe wird gemäß dem in den Ansprüchen 1 und 7 wiedergegebenen Merkmalen gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens gemäß Anspruch 1 der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Vorzugsweise wird die Meßzeit in Abhängigkeit von der Drehgeschwindigkeit des Fensterhebermotors bei störungsfreiem Betrieb des Schließvorganges bestimmt.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, die zeitliche Verzögerung von Spitze-werten des Fensterhebermotorstromes zur Erkennung des Einklemmfalles zu nutzen, mit welchen das normale Stromniveau behaftet ist. Diese Stromspitzenwerte werden durch den Motorkollektor erzeugt. Ihr zeitliches Auftreten ist von der Drehgeschwindigkeit des Motors abhängig.
Die Erfindung hat den Vorteil, daß durch die Auswertung der zeitlichen Abfolge der Stromspitzenwerte eindeutig festgestellt werden kann, ob eine Blockierung des Fensterhebers erreicht ist, da durch die Zunahme der Reibungseffekte die Drehzahl des Motors beeinflußt wird.
Eine Verbesserung der Genauigkeit und somit der Sicherheit bei der Feststellung des Einklemmfalles wird dadurch erreicht, daß die Änderung zweier Stromspitzenwerte bestimmt wird und beim Unterschreiten eines Schwellwertes durch diese Änderung die Meßzeit neu gestartet wird.
In einer Ausführung wird dabei der Fensterhebermotorstrom während der Meßzeit mehrfach gemessen und aus dieser Anzahl von Messungen die Änderung zwischen dem gemessenen Maximal- und Minimalwert des Fensterhebermotorstromes bestimmt.
In einer Ausgestaltung wird der Meßvorgang erst nach Ablauf einer Verzögerungszeit nach Anlaufen des Motors gestartet. Dadurch werden beim Einschalten des Motors auftretende Strom- bzw. Spannungsspitzen eliminiert, die zu einer Verfälschung des Meßergebnisses führen können.
Dieser Vorteil kann aber auch dadurch erreicht werden, daß der Meßvorgang erst nach Erreichen eines Startmotorstromes begonnen wird.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 Blockschaltbild einer Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Fig. 2 Flußdiagramm eines für den Mikrocomputer in der Anordnung nach Fig. 1 vorgesehenen Programms.
Fig. 3 Strom-Zeit-Diagramm.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Einrichtung ist der Fensterhebermotor 21 über einen Verstärker 22 mit einem A/D-Wandler 23 eines Mikrocomputers 24 verbunden, in welchem das Motorsignal gemessen und weiterverarbeitet wird. Dabei wird der Motorstrom gemessen.
Von den weiteren im Mikrocomputer 24 enthaltenen Teilen sind zur Erläuterung der Erfindung lediglich zwei Zeitzähler (Delaytimer 25, Zeitgeber 26), ein als Schreib-Lese-Speicher ausgebildeter Meßwertspeicher 27 sowie zusätzlich eine Anzeigevorrichtung 28 dargestellt.
Bei dem in Fig. 2 dargestellten Programm wird nach Aktivierung des Fensterhebermotors 21 beim Programmteil 2 eine Verzögerungszeit Tv durch Start des Delaytimers 25 eingeleitet. Es findet eine Verzweigung in Abhängigkeit davon statt, ob diese Verzögerungszeit Tv abgelaufen ist oder nicht. Ist der Delaytimer 25 aktiv, wird bei 16 der Speicher zur Messung vorbereitet, in dem der Pointer auf den ersten Speicherplatz gesetzt wird und bei 17 der Zeitgeber 26 neu gestartet wird.
Ist der Delaytimer 25 inaktiv, wird im Programmteil 3 der A/D-Kanal 23 des Mikrocomputers 24 angewählt und der aktuell anliegende Wert des Motorstromes im Programmteil 4 gemessen. Im Programmteil 5 wird der aktuell gemessene Motorstrom 1 mit einem Startschwellwert Is des Motorstromes verglichen. Ist der gemessene Motorstrom 1 kleiner als der Startschwellwert Is, werden die Programmteile 16 und 17 aktiviert.
Übersteigt er diesen, beginnt der eigentliche Meßvorgang, indem bei 6 mit Hilfe des Zeitgebers 26 die Meßzeit T gestartet und ein Motorstromspitzenwert gemessen wird. Der gemessene Motorstromspitzenwert wird im Schritt 8 im Speicher abgelegt. Danach wird bei 9 abgefragt, ob der Speicher voll belegt ist. Ist dies nicht der Fall, wird bei 14 festgestellt, ob die zwischen dem Auftreten von zwei Spitzenwerten zulässige Zeit Tmax überschritten ist.
Ist der Speicher voll belegt wird bei 10 der Pointer auf Speicheranfang gesetzt und bei 11 aus den gespeicherten Spitzenwerten der Maximal- und der Minimalwert des Motorstromes bestimmt und der Betrag der Differenz zwischen beiden gebildet. Im einfachsten Fall umfaßt der Speicher nur zwei Speicherplätze, so daß ständig der Betrag bzw. der zeitliche Abstand zweier aufeinanderfolgenden Motorstromspitzenwerte verglichen wird.
In einer weiteren Verzweigung wird bei 12 festgestellt, ob die ermittelte Änderung des Motorstromspitzenwertes kleiner ist als ein vorgegebener Grenzwert. Ist dies der Fall, wird bei 13 der Zeitgeber retriggert. Wird keine Änderung festgestellt, wird sofort zu Schritt 14 übergegangen und überprüft, ob die Zeit Tmax zwischen zwei Spitzenwerten überschritten ist. Ist dies der Fall, wird angezeigt, daß der Einklemmfall vorliegt (Schritt 15). Danach beginnt bei 16 das Programm wieder von vorn.
Ist die Zeit Tmax nicht überschritten, wird das Programm sofort wieder gestartet.
In Fig. 3 ist der Stromverlauf des Fensterhebermotors während des normalen Schließvorganges dargestellt. Wie bereits erläutert, beginnt die Meßzeit erst nach Überschreitung einer Startschwelle und/oder nach Ablauf einer Verzögerungszeit. Der Motorstrom-Differenzgrenzwert ist dabei als eine festgelegte Differenz zwischen zwei aufeinanderfolgenden Stromwerten dargestellt.
Als Zeit Tmax wird die Zeitdauer zwischen zwei aufeinanderfolgenden Motorstromspitzenwerten festgelegt, die aus der Drehgeschwindigkeit des Fensterhebermotors bei störungsfreiem Betrieb bestimmt wird.

Claims (7)

1. Verfahren zum Erkennen des Einklemmfalles bei einem elektromotorisch angetriebenen Fensterheber, insbesondere für Kraftfahrzeuge, während des Schließvorganges, bei welchem der Fensterhebermotorstrom während einer Meßzeit gemessen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der zeitliche Abstand zweier Stromspitzenwerte des Fensterhebermotorstroms gemessen wird, wobei bei Überschreitung eines vorbestimmten Zeitraumes (Tmax) auf Vorliegen des Einklemmfalles erkannt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der vorbestimmte Zeitraum in Abhängigkeit von der Drehgeschwindigkeit des Fensterhebermotors bei störungsfreiem Betrieb des Schließvorganges bestimmt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromspitzenwerte des Fensterhebermotorstromes gemessen und die Änderung zweier stromspitzenwerte bestimmt wird und beim Unterschreiten eines Schwellwertes durch diese Änderung die Maßzeit neu gestartet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitzenwerte des Fensterhebermotorstromes während der Meßzeit (T) mehrfach gemessen werden und aus dieser Anzahl von Messungen die Änderung zwischen dem gemessenen Maximal- und Minimalwert bestimmt wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßzeit (T) erst nach dem Erreichen eines Startmotorstromes (Is) begonnen wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßzeit erst nach Ablauf einer Verzögerungszeit (Tv) nach Anlaufen des Motors begonnen wird.
7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Messung des Motorstromes über einen Analog/Digital-Wandler erfolgt, der mit einem Mikrocomputer verbunden ist und daß für den Mikrocomputer ein Programm nach dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen ist.
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