DE19921092C1

DE19921092C1 - Verfahren zum Normieren der Scheibenposition eines fremdkraftbetätigten Kraftfahrzeugfensterhebers

Info

Publication number: DE19921092C1
Application number: DE19921092A
Authority: DE
Inventors: Klaus Wagner; Michael Giersch
Original assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Current assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Priority date: 1999-04-30
Filing date: 1999-04-30
Publication date: 2000-03-16
Anticipated expiration: 2019-05-01
Also published as: EP1048812A2; EP1048812A3; EP1048812B1; US6437528B1; DE50008879D1; ES2233281T3

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Normieren der Scheibenposition eines fremdkraftbetätigten Kraftfahrzeugfensterhebers, wobei die Fensterscheibe mittels des Antriebs des Fensterhebers in eine mit einer Dichtung versehene Schließposition gefahren wird und diese Schließposition zur Normierung der Scheibenposition verwendet wird. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß zur Prüfung, ob die Fensterscheibe (1) ihre Schließposition erreicht hat, die Änderung einer mit der Dynamik der Fensterscheibe (1) korrelierten Größe (T) beim Einlaufen der Fensterscheibe (1) in den der Schließposition zugeordneten Dichtungsbereich (4) ausgewertet wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Normieren der Scheibenposition eines fremdkraftbetätigten Kraftfahrzeug fensterhebers nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Die Normierung der Scheibenposition ist von besonderer Bedeutung bei Kraftfahrzeugfensterhebern, die mit einer Einrichtung zur Erkennung eines Einklemmfalles ausgerüstet sind. Bei solchen Fensterhebern wird der Antrieb automa tisch abgeschaltet und gegebenenfalls reversiert, wenn die Fensterscheibe beim Anheben auf ein Hindernis trifft, das zwischen der Scheibenoberkante und dem Rahmen der Fenster scheibe eingeklemmt würde.

Hierbei besteht jedoch das Problem, daß das Einfahren der Fensterscheibe in die obere Scheibendichtung wegen des von der Scheibendichtung gegen die Verstellbewegung der Fenster scheibe ausgeübten Widerstandes als Einklemmfall interpre tiert werden könnte. Der Fensterheber würde dann automa tisch abgeschaltet und die Fensterscheibe könnte nicht vollständig in die obere Scheibendichtung eingefahren werden. Zur Lösung dieses Problems sind verschiedene Vor schläge unterbreitet worden, um den Einklemmschutz beim Einlaufen der Fensterscheibe in die obere Scheibendichtung zu deaktivieren, vergl. DE 196 28 203 C1. Hierzu ist es aber erforderlich, während der Verstellbewegung einer Fen sterscheibe die jeweilige Position der Fensterscheibe genau bestimmen zu können.

Aus diesen Gründen ist es üblich, vor der Inbetriebnahme eines fremdkraftbetätigten Fensterhebers oder auch nach dessen Reparatur die Fensterscheibe zur Normierung der Scheibenposition einmal in ihre Schließposition zu verfah ren. Diese obere Endposition der Fensterscheibe dient dann im weiteren als Null- bzw. Referenzlage der Fensterscheibe, relativ zu der die einzelnen Verstellpositionen der Fenster scheibe entlang ihres Verstellweges bestimmt werden können.

Aufgrund der Bedeutung der Normierung der Scheibenposition für ein einwandfreies Funktionieren eines Einklemmschutzsy stems und darüber hinaus allgemein für ein zuverlässiges Erfassen der aktuellen Position einer verstellbaren Fenster scheibe müssen Fehler bei der Normierung der Scheibenpositi on möglichst zuverlässig ausgeschlossen werden. Denn Fehler bei der Normierung der Scheibenposition können z. B. dazu führen, daß ein beim Anheben der Fensterscheibe auftreten der Einklemmfall von dem Einklemmschutzsystem fehlerhaft als das Einfahren der Fensterscheibe in die obere Scheiben dichtung interpretiert wird. Dies hätte zur Folge, daß der Antrieb des Fensterhebers nicht abgeschaltet, sondern vielmehr mit erhöhter Stromzufuhr weiterbetrieben wird, damit der Widerstand der vermeintlichen Scheibendichtung überwunden werden kann. Dies kann insbesondere im Fall eines eingeklemmten Körperteiles zu schweren Verletzungen führen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfah ren zur Normierung der Scheibenposition eines Fensterhebers zu schaffen, bei dem eine fehlerhafte Normierung der Schei benposition möglichst zuverlässig ausgeschlossen wird.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Schaffung eines Verfahrens mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Danach wird zur Prüfung, ob die Fensterscheibe beim Normie ren ordnungsgemäß ihre obere Endposition (Schließposition) erreicht hat, die Änderung einer mit der Dynamik der Fen sterscheibe korrelierten Größe beim Einlaufen der Fenster scheibe in den der Schließposition zugeordnete Dichtungsbe reich ausgewertet.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die Dynamik der Fensterscheibe beim Einlaufen in die der Schließposi tion zugeordnete Scheibendichtung auf eine charakteristi sche Weise beeinflußt wird. Daher kann unter Berücksichti gung der Dynamik der Fensterscheibe ohne weiteres überprüft werden, ob die Fensterscheibe tatsächlich ordnungsgemäß in den oberen Dichtungsbereich eingefahren ist. Insbesondere läßt sich zuverlässig feststellen, ob beim Normieren der Scheibenposition das Einfahren der Fensterscheibe in die Schließposition durch eine fehlerhafte Montage des Fenster hebers oder durch einen zwischen der Fensterscheibe und dem Dichtungsbereich eingeklemmten Gegenstand verhindert wird. In diesem Fall wird die beim Normieren der Scheibenposition erreichte Endposition als eine nicht der tatsächlichen Schließposition entsprechende Position erkannt und daher im folgenden nicht als Referenz- bzw. Nullpunktlage der Fen sterscheibe herangezogen.

Die gescheiterte Normierung kann durch ein optisches oder akustisches Signal angezeigt werden. Ferner wird nach einer gescheiterten Normierung die Automatikfunktion des fremd kraftbetätigten Fensterhebers nicht aktiviert, das heißt solange keine ordnungsgemäße Normierung der Scheibenposi tion erfolgt ist, kann der Fensterheber nicht automatisch in seine obere Endposition verfahren werden.

Als mit der Dynamik der Fensterscheibe korrelierte Größen, die zur Prüfung, ob die Fensterscheibe ihre Endposition in dem oberen Dichtungsbereich erreicht hat, herangezogen werden können, kommen insbesondere die Periodendauer oder Geschwindigkeit des Antriebs (bzw. eines mit dem Antrieb verbundenen Verstellelementes, wie z. B. eines Getriebetei les des Fensterhebers oder der Fensterscheibe selbst), die Stromaufnahme des Antriebs oder auch die Änderung der Ge schwindigkeit (Beschleunigung) oder der Stromaufnahme in Betracht. Grundsätzlich kann bei der Durchführung des erfin dungsgemäßen Verfahrens jede Größe herangezogen werden, die den Einfluß der oberen Scheibendichtung auf die Dynamik der Fensterscheibe widerspiegelt.

Der Einlauf der Fensterscheibe in den Dichtungsbereich kann insbesondere anhand eines lokalen Extremums der mit der Dynamik korrelierten Größe, vorzugsweise der Geschwindig keit bzw. der Periodendauer, in Abhängigkeit von dem Ver stellort der Fensterscheibe ermittelt werden. So kommt es beim Einlauf der Fensterscheibe in den Dichtungsbereich üblicherweise zunächst zu einem Abfall der Geschwindigkeit bzw. einer Erhöhung der Periodendauer des Antriebs. Nachdem die Fensterscheibe mit ihrer Oberkante aber ein Stück weit in den Dichtungsbereich eingedrungen ist und dabei den Widerstand der gegen die Fensterscheibe drückenden Dichtlip pen des Dichtungsbereiches überwunden hat, erfolgt wieder eine gewisse Zunahme der Geschwindigkeit bzw. Abnahme der Periodendauer des Antriebs. Hierdurch bildet sich in dem Verlauf der Geschwindigkeit bzw. der Periodendauer des Antriebs über dem Verstellweg der Fensterscheibe ein loka les Minimum bzw. ein lokales Maximum aus. Dieses ist ty pisch für das Eindringen der Scheibenoberkante in den Dichtungsbereich und kann somit als ein typisches Kriterium für das Erreichen der Schließposition der Fensterscheibe herangezogen werden. Trifft demgegenüber die Fensterscheibe mit ihrer Oberkante beim Normieren auf ein Hindernis auf, so wird die Geschwindigkeit im wesentlichen kontinuierlich abnehmen bzw. die Periodendauer zunehmen. Zur Ausbildung eines lokalen Extremums kommt es hierbei nicht. Dadurch kann der Einlauf in den Dichtungsbereich eindeutig von dem Auftreffen auf ein sonstiges Hindernis unterschieden wer den.

Bei der Auswertung der mit der Dynamik der Fensterscheibe korrelierten Größe sollten nicht nur die aktuelle Verstell position der Fensterscheibe, sondern ggf. auch einige Vor werte der mit der Dynamik der Fensterscheibe korrelierten Größe herangezogen werden. Dadurch wird verhindert, daß das Ergebnis der Auswertung durch Umwelteinflüsse, Abnutzung etc. verfälscht wird.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird die Normierung der Scheibenposition abgebrochen, wenn nach einem vorgebbaren Zeitraum kein für den Einlauf der Fenster scheibe in den Dichtungsbereich charakteristischer Verlauf der mit der Dynamik der Fensterscheibe korrelierten Größe beobachtet worden ist. Denn dies deutet darauf hin, daß während der Normierung der Fensterscheibe keine ordnungsge mäße Verstellbewegung der Fensterscheibe stattfindet und somit eine zuverlässige Normierung der Scheibenposition nicht erfolgen kann.

Weiterhin wird die Normierung der Scheibenposition vorzugs weise nur dann durchgeführt, wenn sich die Fensterscheibe zumindest entlang einer Wegstrecke bewegt hat, die größer ist als die Ausdehnung der Scheibendichtung in Bewegungs richtung der Fensterscheibe. Denn nur in einem solchen Fall ist sichergestellt, daß das beim Einlaufen der Oberkante der Fensterscheibe in den Dichtungsbereich auftretende charakteristische Verhalten der mit der Dynamik der Fenster scheibe korrelierten Größe tatsächlich beobachtet werden kann. Mit Vorteil wird dabei der minimale Verstellweg der Fensterscheibe noch etwas größer gewählt als die Ausdehnung des Dichtungsbereiches, um sicherzustellen, daß die Fenster scheibe beim Eindringen in den Dichtungsbereich bereits ihre übliche Verstellgeschwindigkeit erreicht hat (einge schwungener Systemzustand).

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1a - eine zur Normierung der Scheibenposition in ihre obere Endposition (Schließpositi on) eingefahrene Fensterscheibe;

Fig. 1b - eine beim Normieren der Scheibenposition gegen ein Hindernis gefahrene Fenster scheibe;

Fig. 2a - die Oberkante einer Fensterscheibe beim Einfahren in den oberen Dichtungsbereich;

Fig. 2b - die Periodendauer des Verstellantriebs des Fensterhebers in Abhängigkeit vom Verstellort, insbesondere im Bereich der oberen Scheibendichtung;

Fig. 3a - das Auflaufen der Oberkante der Fenster scheibe gegen ein Hindernis während des Anhebens der Fensterscheibe zum Zwecke der Normierung der Scheibenposition;

Fig. 3b - den Verlauf der Periodendauer des An triebs des Fensterhebers in Abhängigkeit von dem Verstellort, insbesondere beim Anfahren eines Hindernisses.

In Fig. 1a ist eine mittels eines fremdkraftbetätigten Fensterhebers verstellbare Fensterscheibe 1 dargestellt, die zur Normierung der Scheibenposition mit ihrer Oberkante in einen Dichtungsbereich 4 in ihrer oberen Endposition (Schließposition) gefahren worden ist.

In Fig. 1b ist dieselbe Fensterscheibe 1 dargestellt, die hier allerdings beim Anheben zum Zwecke der Normierung der Scheibenposition auf ein Hindernis 10 gefahren ist, das somit zwischen der Oberkante der Fensterscheibe 1 und dem oberen Dichtungsbereich 4 eingeklemmt worden ist.

Da das Einfahren der Fensterscheibe 1 in den oberen Dich tungsbereich 4 zum Zweck der Normierung der Scheibenpositi on dazu dient, eine Referenzlage der Fensterscheibe 1 festzulegen, auf die im weiteren Betrieb des Fensterhebers die jeweilige Verstellposition der Fensterscheibe 1 bezogen wird, kommt es bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1b zu einer fehlerhaften Normierung der Scheibenposition. Denn die Steuer- bzw. Elektronikeinheit des der Verstellung der Fensterscheibe 1 dienenden Fensterhebers interpretiert die in Fig. 1b dargestellte Position in fehlerhafter Weise als Schließposition der Fensterscheibe 1. Bei einem mit einem Einklemmschutzsystem versehenen Fensterheber bedeutet dies, daß im Automatikbetrieb des Fensterhebers beim Anheben der Fensterscheibe 1 das Einklemmschutzsystem zu früh deakti viert würde, um den ordnungsgemäßen Einlauf der Fenster scheibe 1 in den oberen Dichtungsbereich sicherzustellen. Dadurch besteht die Gefahr, daß ein Körperteil zwischen der Oberkante der Fensterscheibe und dem Dichtungsbereich 4 ein geklemmt werden könnte, es also zu Verletzungen kommt, die durch ein Einklemmschutzsystem gerade ausgeschlossen werden sollen.

In Fig. 2a ist die Oberkante 2 einer Fensterscheibe 1 dargestellt, die im Begriff ist, entlang ihrer Verstellrich tung z in den an der Fahrzeugkarosserie 3 befestigten oberen Dichtungsbereich 4 einzufahren. Die Fensterscheibe befindet sich hierbei in einem Abstand d + s von ihrer Schließposition, die der Ausdehnung d des Dichtungsberei ches 4 entlang der Verstellrichtung z der Fensterscheibe zuzüglich eines Abstandes s entspricht. Dieser Abstand s entspricht der kleinstmöglichen Ausdehnung eines Hindernis ses entlang des Verstellweges z, das noch einen Einklemm fall verursachen kann, also beispielsweise der Dicke des Fingers eines Kleinkindes.

Wird diese Fensterscheibe 1 weiter entlang der Verstellrich tung z nach oben verfahren, so gelangt deren Oberkante 2 in den Dichtungsbereich 4, wobei beidseitig Dichtungslippen 5, 6 des Dichtungsbereiches 4 gegen die Seitenflächen der Fensterscheibe 1 drücken, wodurch die Verstellgeschwindig keit der Fensterscheibe verringert wird, bis sie schließ lich ihre obere Endposition (Schließposition) erreicht hat, die in Fig. 2a gestrichelt dargestellt und mit dem Bezugs zeichen 1' versehen ist.

Messungen haben nun ergeben, daß es beim Einlauf der Ober kante 2 der Fensterscheibe 1 in den Dichtungsbereich 4 nicht zu einem kontinuierlichen Abfall der Geschwindigkeit der Fensterscheibe kommt. Vielmehr wird zunächst ein charak teristischer Abfall der Verstellgeschwindigkeit der Fenster scheibe 1 und damit auch der Geschwindigkeit des Antriebsmo tors des Fensterhebers beobachtet, wenn die Oberkante 2 der Fensterscheibe 1 die Dichtlippen 5, 6 erreicht. Nachdem der Widerstand dieser Dichtlippen 5, 6 überwunden ist, nimmt dann die Geschwindigkeit der Fensterscheibe noch einmal kurzzeitig zu, bis sie beim Erreichen ihrer Schließposition vollständig abgebremst wird.

Dieses charakteristische Verhalten der Fensterscheibe beim Einlauf in die Scheibendichtung ist in der Fig. 2b ge zeigt, in der die Periodendauer des Antriebs über dem Verstellort der Fensterscheibe dargestellt ist. Dabei ist der Verstellort z der Fensterscheibe derart definiert, daß die Variable z umso größer ist, je weiter die Oberkante 2 der Fensterscheibe 1 von der oberen Endposition (Schließpo sition) der Fensterscheibe 1 entfernt ist. Es ist deutlich erkennbar, daß sich beim Einlaufen der Fensterscheibe in den Dichtungsbereich ein Exremum E (auf welches in Fig. 2b zusätzlich mit einem Pfeil hingewiesen wird) im Verlauf der Periodendauer T des Antriebs über dem Verstellort z der Fensterscheibe ausbildet. Anhand dieses Extremum E kann festgestellt werden, daß die Fensterscheibe 1 tatsächlich in den Dichtungsbereich 4 eingelaufen ist. Alternativ könnte hierzu aber auch eine charakteristische Steigung der Periodendauer T unmittelbar vor dem Erreichen des Extre mums E herangezogen werden.

Selbstverständlich kann anstelle der Periodendauer T auch die Geschwindigkeit über dem Verstellort z aufgetragen werden. In diesem Fall würde sich anstelle eines lokalen Maximums (wie es in Fig. 2b erkennbar ist), ein lokales Minimum im Verlauf der Geschwindigkeit über dem Verstel lort z ausbilden. Entsprechend käme es zu einem charakteri stischen Abfall der Geschwindigkeit vor dem Erreichen des lokalen Minimums.

In Fig. 3a ist der Fall dargestellt, in dem die Oberkan te 2 der Fensterscheibe 1 vor dem Erreichen der an der Fahr zeugkarosserie 3 befestigten Scheibendichtung 4 und insbe sondere von deren Dichtlippen 5, 6 auf ein Hindernis 11 auf gelaufen ist. In diesem Fall kann also die Fensterscheibe 1 ihre in Fig. 3a gestrichelt dargestellte und mit den Be zugszeichen 1' versehene Schließposition nicht erreichen.

Fig. 3b, in der wiederum die Periodendauer T des Antriebs über dem Verstellort z der Fensterscheibe aufgetragen ist, zeigt, daß in diesem Fall die Änderung der Periodendauer T einen ganz anderen Verlauf nimmt als bei dem in den Fig. 2a und 2b dargestellten ordnungsgemäßen Einlaufen der Fensterscheibe in den oberen Dichtungsbereich.

In Fig. 3b ist insbesondere erkennbar, daß das Anfahren der Oberkante 2 der Fensterscheibe 1 gegen das Hindernis 11 zu einem kontinuierlichen, steilen Anstieg der Periodendau er T (in Fig. 3b durch einen Pfeil besonders gekennzeich net) führt. Ein lokales Extremum der Periodendauer T bildet sich hierbei nicht aus, und auch die Art des Anstiegs der Periodendauer T ist ganz anders ausgebildet als bei dem Einlauf in den oberen Dichtungsbereich. Durch die Auswer tung der Periodendauer T des Antriebs der Fensterscheibe läßt sich somit zuverlässig feststellen, ob die Fenster scheibe bei der Normierung ihrer Scheibenposition tatsäch lich ihre Schließposition in dem oberen Dichtungsbereich erreicht hat oder ob sie beim Normieren gegen ein Hindernis gefahren ist. Im letzteren Fall wird die Normierung als nicht erfolgreich abgebrochen. Ein automatisches Anheben der Fensterscheibe (z. B. mittels einer einzigen Betätigung eines entsprechenden Bedienelementes des Fensterhebers) wird dann durch eine entsprechende Programmierung der Steue relektronik des Fensterhebers verhindert. Erst wenn eine er folgreiche Normierung der Scheibenposition durchgeführt worden ist, wird durch die Steuerelektronik das automati sche Anheben der Fensterscheibe ermöglicht.

Hinsichtlich der Bedeutung dieser Überwachung der Normie rung der Scheibenposition für das zuverlässige Funktionie ren eines Einklemmschutzsystems wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf die diesbezüglichen Ausführungen bei der einleitenden Erörterung der Patentansprüche verwiesen.

Claims

1. Verfahren zum Normieren der Scheibenposition eines fremd kraftbetätigten Kraftfahrzeugfensterhebers, wobei

1. die Fensterscheibe mittels des Antriebs des Fensterhe bers in eine mit einem Dichtungsbereich versehene Schließposition gefahren wird und
2. diese Schließposition zur Normierung der Scheibenposi tion verwendet wird,

dadurch gekennzeichnet, daß zur Prüfung, ob die Fensterscheibe (1) ihre Schließ position erreicht hat, die Änderung einer mit der Dyna mik der Fensterscheibe (1) korrelierten Größe (T) beim Einlaufen der Fensterscheibe (1) in den der Schließposi tion zugeordneten Dichtungsbereich (4) ausgewertet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderung der Periodendauer (T) oder der Geschwindig keit (1/T) des Antriebs oder eines durch den Antrieb bewegbaren Bauelementes beim Einlauf der Fensterschei be (1) in den Dichtungsbereich (4) ausgewertet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlauf der Fensterscheibe (1) in den Dichtungsbe reich (4) anhand eines lokalen Extremums (E) einer mit der Dynamik der der Fensterscheibe (1) korrelierten Größe (T; 1/T) in Abhängigkeit von dem Verstellort (z) der Fensterscheibe (1) ermittelt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlauf der Fensterscheibe (1) in den Dichtungsbe reich (4) anhand eines lokalen Extremums (E) der Peri odendauer (T) oder der Geschwindigkeit (1/T) in Abhängig keit von dem Verstellort (z) der Fensterscheibe (1) ermittelt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlauf der Fensterscheibe (1) in den Dichtungsbe reich (4) anhand einer charakteristischen Steigung einer mit der Dynamik der der Fensterscheibe (1) korrelierten Größe (T; 1/T) ermittelt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlauf der Fensterscheibe (1) in den Dichtungsbe reich (4) anhand einer charakteristischen Zunahme der Periodendauer (T) oder eines charakteristischen Abfalls der Geschwindigkeit (1/T) ermittelt wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Normierung der Scheiben position abgebrochen wird, wenn nach einem vorgebbaren Zeitraum kein für den Einlauf der Fensterscheibe (1) in den Dichtungsbereich (4) charakteristischer Verlauf der mit der Dynamik der Fensterscheibe (1) korrelierten Größe (T) beobachtet wird.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Normierung der Scheiben position nur dann durchgeführt wird, wenn sich die Fensterscheibe (1) mindestens entlang einer Wegstrecke bewegt hat, die größer ist als die Ausdehnung (d) des Dichtungsbereiches (4) entlang der Bewegungsrichtung der Fensterscheibe (1).

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Normierung der Scheibenposition nur dann durchge führt wird, wenn sich die Fensterscheibe (1) mindestens entlang einer Wegstrecke bewegt hat, die größer ist als die Ausdehnung (d) des Dichtungsbereiches (4) entlang der Bewegungsrichtung der Fensterscheibe (1) zuzüglich des Weges der zum Erreichen der angestrebten Verstellgeschwindigkeit der Fensterscheibe (1) benötigt wird.