DE19631861C2 - Vorrichtung zum Betreiben eines in einem Fahrzeug angeordneten Verstellantriebs - Google Patents

Vorrichtung zum Betreiben eines in einem Fahrzeug angeordneten Verstellantriebs

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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Betreiben eines in einem Fahrzeug angeordneten Verstellantriebes nach den Oberbegriffen der Ansprüche 1 bzw. 2. Aus der DE 43 26 216 A1 ist eine derartige Vorrichtung bekannt. Hierbei wird ein Sicherheitskonzept in Abhängigkeit von der Scheibenstellung gewählt. Die Öffnungs- bzw. Schließstellung des Fensters wird durch Zählen von Impulsen erfaßt, die bei der Bewegung des Fensters erzeugt werden. Damit ist ein funktionsgerechter Sicherheitsbetrieb nur dann gewährleistet, wenn sowohl die Bedienelemente als auch die Sensoreinrichtung ordnungsgemäß arbeiten.
Aus der DE 43 31 640 C1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abschalten oder Umsteuern einer Antriebsanordnung für ein verstellbares Kraftfahrzeugteil bekannt. Dort ist eine Überwachung des Meßwiderstandes und des Meßpfades nur während des Diagnosebetriebs vorgesehen, indem der Meßpfad mit einem bekannten Eingangssignal beaufschlagt wird. Hierzu ist jedoch der Motor, zu dessen Überwachung der Meßwiderstand eingesetzt ist, abzuschalten. Bei laufendem Betrieb des Motors wird ein Ausfall des Meßpfades bzw. des Meßwiderstandes jedoch nicht erkannt.
Der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegt die Aufgabe zugrunde, einen sicheren Betrieb eines Verstellantriebes zu gewährleisten. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche 1 bzw. 2 gelöst.
Gemäß einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung einer ersten Ausführung startet die Steuerelektronik dann einen Notbetrieb, wenn ein Fehler der Sensoreinrichtung durch die Überwachungseinrichtung erkannt ist. Dadurch wird gefahrenträchtigen Situationen vorgebeugt, die bei Ausfall sensorbasierter Kontrollsysteme während eines Automatikbetriebes auftreten können. Die Sicherheit des Benutzers erhöht sich.
Eine Ausgestaltung einer weiteren Ausführungsform sieht vor, daß bei einer Fehlererkennung der Bedieneinrichtung durch die Überwachungseinrichtung die Steuerelektronik einen Notbetrieb startet. Die Gefahr undefinierter Betriebszustände bei fehlerhaften Bediensignalen wird damit verringert. Fehlerhafte Signale lösen keine Sequenzen eines Automatikbetriebs aus.
Vorteilhafte Weiterbildungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen.
Der Notbetrieb beider Ausführungsformen zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, daß sich der Verstellantrieb mit langsamerer Geschwindigkeit als im Automatikbetrieb bewegt. Der Benutzer hat länger Zeit, gefährdenden Situationen vorzubeugen.
Eine zweckmäßige Weiterentwicklung beider Ausführungen sieht vor, daß der Verstellantrieb während des Notbetriebs nur bei andauernd betätigter Bedieneinrichtung bewegt werden kann. Der Benutzer ist zu erhöhter Aufmerksamkeit gezwungen.
In einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung beider Ausführungen läßt sich der Verstellantrieb während des Notbetriebs nur durch ein kurzes Betätigen der Bedieneinrichtung für eine bestimmte Zeit ansteuern. Dadurch läßt sich ein annehmbarer Kompromiß zwischen ausreichender Sicherheit und Komfort erreichen.
In einer erfindungsgemäßen Weiterbildung der ersten Ausführungsform wird als Sensoreinrichtung ein Hallsensor verwendet. Die Überwachungseinrichtung erkennt dann den Fehler eines Hallsensors, wenn während einer bestimmten Zeit keine Änderung des Signals des Hallsensors erfolgt.
Eine weitere Verbesserung der ersten Ausführungsform sieht vor, daß bei der Verwendung zweier Hallsensoren dann ein Fehler erkannt ist, wenn während einer bestimmten Zeit beide Signale der Hallsensoren übereinstimmen. Erfindungsgemäß ist der zumindest eine Hallsensor zur Positions- und/oder Drehzahlerfassung des Verstellantriebs verwendet.
In vorteilhaften Weiterbildungen der zweiten Ausführungsform werden als Bedieneinrichtung zumindest ein Schalter oder ein Taster eingesetzt. In einer Weiterentwicklung der zweiten Ausführung erkennt die Überwachungseinrichtung dann einen Fehler, wenn das Ausgangssignal der Bedieneinrichtung nicht mit dem erwarteten Ausgangssignal übereinstimmt. Ein als fehlerhaft erkanntes Ausgangssignal der Bedieneinrichtung wird nach einer bestimmten Zeit von der Steuerelektronik ignoriert.
Bevorzugte Verwendung findet die Vorrichtung zum Betreiben eines in einem Fahrzeug angeordneten Verstellantriebs bei Fensterhebern, Schiebedächern oder Sitzverstellungen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus der Beschreibung.
Die einzige Figur zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Eine Steuerelektronik 11 steuert einen Verstellantrieb 10 entweder im Automatikbetrieb 12 oder im Notbetrieb 13 an. Die Steuerelektronik 11 tauscht Signale mit einer Bedieneinrichtung 16 aus und empfängt ein Signal einer Sensoreinrichtung 15. Eine in der Steuerelektronik 11 integrierte Überwachungseinrichtung 14 kontrolliert die Ausgangssignale der Bedieneinrichtung 16 und der Sensoreinrichtung 15.
Die in der Fig. 1 gezeigte Anordnung arbeitet folgendermaßen:
In der Steuerelektronik 11 ist als fester Programmablauf ein Automatikbetrieb 12 hinterlegt. Im ordnungsgemäßen Betriebsfall löst ein Signal der Bedieneinrichtung 16 den Automatikbetrieb 12 aus. Der Verstellantrieb 10 wird entsprechend angesteuert. Ist der Verstellantrieb 10 beispielsweise zum Betätigen einer Fensterscheibe gedacht, und erkennt die Bedieneinrichtung 16 einen gewünschten automatischen Schließvorgang, so wird die Fensterscheibe in Schließrichtung bewegt. Dieser Schließvorgang wird, um Sicherheitsstandards zu entsprechen, auf ein Einklemmen hin überwacht. Hierzu sind Motorparameter zu erfassen und auszuwerten. Die Sensoreinrichtung 15 ermittelt beispielsweise die Drehzahl oder den Strom des Verstellantriebs 10. Weichen diese Parameter signifikant von ihren Normalwerten ab, kann auf ein Einklemmen eines Gegenstands durch die Fensterscheibe geschlossen werden, und die Schließkraftbegrenzung spricht an. Insbesondere für solche sicherheitsspezifischen Anwendungen ist es von Bedeutung, daß die Sensoreinrichtung 15 ordnungsgemäß funktioniert. Nur dann ist ein gefährdungsfreier Automatiklauf gewährleistet.
Während Bedienphase und Automatikbetrieb 12 kontrolliert die Überwachungseinrichtung 14, ob ein Fehler der Peripherie aufgetreten ist. Ist dieser Fall eingetreten, so startet die Steuerelektronik 11 den Notbetrieb 13, indem sie auch einen gerade stattfindenden Automatikbetrieb 12 abbricht. Im Notbetrieb 13 läßt sich beispielsweise der Verstellantrieb 10 nur noch mit geringerer Geschwindigkeit als im Automatikbetrieb 12 verfahren. Ebenso ist es denkbar, im Notbetrieb 13 auf eine Schließkraftbegrenzung zu verzichten, da der aufgetretene Fehler ihre Funktionstüchtigkeit in Frage stellen könnte. Eine Bedienung des Verstellantriebs 10 während des Notbetriebs 13 erfordert vom Bediener erhöhte Aufmerksamkeit. Es wird vorgeschlagen, nur bei andauernder Betätigung der Bedieneinrichtung 16 den Verstellantrieb 10 zu bewegen. Ebenso wäre ein Tippbetrieb denkbar, bei dem der Verstellantrieb durch kurzes Betätigen der Bedieneinrichtung 16 nur für vergleichsweise geringe Zeit angesteuert wird. Eine Fensterscheibe beispielsweise wird hierbei in vordefinierten Abschnitten bewegt.
Mit der Sensoreinrichtung 15 können beliebige Größen, wie beispielsweise der Strom des Verstellantriebs 10, erfaßt werden. Induktive Sensoren lassen sich zur Weg- bzw. Drehzahlerkennung des Verstellantriebs 10 einsetzen. Wird zu diesem Zweck ein Hallsensor verwendet, läßt dieser sich auf seine Funktionstüchtigkeit hin dadurch überwachen, daß seine Signalwechsel als Fehlerkriterien herangezogen werden. Bleiben diese während eines im Vergleich zur Periodendauer des Normalbetriebs langen Zeitintervalls aus, schließt die Überwachungseinrichtung 14 auf einen Fehler.
Sind zum Zwecke der Drehzahl- bzw. Positionserfassung des Verstellantriebs 10 zwei Hallsensoren vorgesehen, können sich die beiden Signalverläufe gegenseitig überwachen. Ein Flankenwechsel des ersten Hallsensorsignals ruft beispielsweise ein Programm auf, das das zweite Hallsensorsignal auf Unterbrechung oder Kurzschluß prüft. Dies ist dann nahegelegt, wenn sich das überwachte Hallsensorsignal während einer bestimmten Zeit nicht verändert. Bei einer Überprüfung auf Kurzschluß werden die aktuellen Hallsignale in ein gemeinsames Schieberegister eingetragen. Durch Mustervergleich während eines bestimmten Zeitraums wird dann auf Kurzschluß geschlossen, wenn zwei zeitlich identische Signalverläufe vorliegen. In diesem Fall startet die Steuerelektronik 11 den Notbetrieb 13.
Als Bedieneinrichtung 16 sind beispielsweise Schalter oder Taster verwendet. Die Bedieneinrichtung 16 kann mehrere Taster oder Schalter enthalten. Ein durch Schalterkleben hervorgerufener Fehlerfall könnte beispielsweise folgende Auswirkung haben: Über einen ersten Taster teilt die Bedieneinrichtung 16 der Steuerelektronik 11 mit, daß beispielsweise ein Fenster geschlossen werden soll. Das Ausgangssignal des ersten Tasters jedoch steht aufgrund eines Fehlers länger an als ursprünglich erwartet. Die Überwachungseinrichtung 14 erkennt, daß nach einer bestimmten Zeit das Signal des ersten Tasters immer noch ansteht. Ohne Fehlererkennung würde es Probleme bereiten, mit einem zweiten Taster beispielsweise ein Öffnen des Fensters zu starten, weil es zu Kollisionen mit dem Ausgangssignal des ersten Tasters käme. Da jedoch die Überwachungseinrichtung 14 den Fehler des ersten Tasters erkennt, blendet die Steuerelektronik 11 dieses fehlerhafte Signal aus, weswegen durch den zweiten Taster ein weiterer Automatikzyklus ausgelöst werden kann. Auch ist es zweckmäßig, bei Fehlererkennung auf Notbetrieb 13 zu schalten und eine Fehlermeldung auszugeben.
Eine Kombination der Fehlererkennung der Sensoreinrichtung 15 und der Bedieneinrichtung 16 ist deshalb anzustreben, weil damit der Ursache-Wirkungszusammenhang in einem geschlossenen Kreis vorliegt. Eine gezieltere Fehlererkennung wird möglich.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Betreiben eines in einem Fahrzeug angeordneten Verstellantriebs 10 wird bevorzugt bei Fensterhebern, Schiebedächern oder zur Sitzverstellung eingesetzt.

Claims (15)

1. Vorrichtung zum Betreiben eines in einem Fahrzeug angeordneten Verstellantriebs, mit einer Steuerelektronik, die einen Automatikbetrieb steuert, mit zumindest einer Sensoreinrichtung, einer Bedieneinrichtung und einer Überwachungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Fehlererkennung der Sensoreinrichtung (15) während des Automatikbetriebs (12) durch die Überwachungseinrichtung (14) die Steuerelektronik (11) einen Notbetrieb (13) startet.
2. Vorrichtung zum Betreiben eines in einem Kraftfahrzeug angeordneten Verstellantriebs, mit einer Steuerelektronik, die einen Automatikbetrieb steuert, mit zumindest einer Sensoreinrichtung, einer Bedieneinrichtung und einer Überwachungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Fehlererkennung der Bedieneinrichtung (16) durch die Überwachungseinrichtung (14) die Steuerelektronik (11) einen Notbetrieb (13) startet.
3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Verstellantrieb (10) während des Notbetriebs (13) mit langsamerer Geschwindigkeit als im Automatikbetrieb (12) bewegt.
4. Vorrichtung nach einem der ersten beiden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Verstellantrieb (10) während des Notbetriebs (13) nur bei andauerndem Betätigen der Bedieneinrichtung (16) bewegt.
5. Vorrichtung nach einem der ersten beiden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Verstellantrieb (10) während des Notbetriebs (13) mit jedem kurzen Betätigen der Bedieneinrichtung (16) für eine bestimmte Zeit bewegt.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Sensoreinrichtung (15) ein Hallsensor verwendet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungseinrichtung (14) dann einen Fehler des Hallsensors erkennt, wenn während einer bestimmten Zeit keine Änderung des Signals des Hallsensors erfolgt.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Sensoreinrichtung (15) zwei Hallsensoren verwendet sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungseinrichtung (14) dann einen Fehler der Hallsensoren erkennt, wenn während einer bestimmten Zeit beide Signale der beiden Hallsensoren übereinstimmen.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Hallsensor zur Positions- und/oder Drehzahlerfassung des Verstellantriebs (10) verwendet ist.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Bedieneinrichtung (16) zumindest ein Schalter verwendet ist.
12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Bedieneinrichtung (16) zumindest ein Taster verwendet ist.
13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungseinrichtung dann einen Fehler erkennt, wenn das Ausgangssignal der Bedieneinrichtung (16) nicht mit dem erwarteten Ausgangssignal übereinstimmt.
14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein durch die Überwachungseinrichtung (14) als fehlerhaft erkanntes Ausgangssignal der Bedieneinrichtung (16) nach einer bestimmten Zeit von der Steuerelektronik (11) ignoriert ist.
15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bedieneinrichtung (16) zum Auslösen eines Automatikbetriebs (12) des Verstellantriebs (10) verwendet ist.
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