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Die
Erfindung betrifft einen Fensterheber und eine Steuerungsvorrichtung
eines Fensterhebers.
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Aus
der
DE 197 45 597
A1 ist ein Verfahren zur Steuerung und Regelung der Verstellbewegung eines
translatorisch verstellbaren Bauteils, insbesondere eines Fensterhebers
in Kraftfahrzeugen bekannt. Bei diesem Verfahren zur Steuerung und
Regelung der Verstellbewegung des translatorisch verstellbaren Bauteils,
mit einer Stelleinrichtung, einer Antriebseinrichtung und einer
Steuer- und Regelelektronik wird ein wirksamer Einklemmschutz unter
Berücksichtigung
einer auch in Schwergängigkeitsbereichen
ausreichend großen
Verstellkraft und der auf die Fahrzeugkarosserie einwirkenden, durch äußere Einflüsse bedingten
Kräften
gewährleistet.
Dazu übt die
Antriebseinrichtung eine Verstellkraft aus, die gleich der Summe
der zum Verstellen des Bauteils notwendigen Kraft und einer Überschusskraft
ist, wobei die Summe kleiner oder gleich einer zulässigen Einklemmkraft
ist. Die Verstellkraft oder die Überschusskraft
wird zusätzlich
in Abhängigkeit
von auf die Fahrzeugkarosserie oder Teilen davon einwirkenden Kräften geregelt.
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Die
Lösung
gewährleistet
einen über
den gesamten Verstellbereich wirkenden Einklemmschutz, der auch
sehr hohe Sicherheitsanforderungen erfüllt. Darüber hinaus wird sichergestellt,
dass die Verstellkraft auch in den Schwergängigkeitsbereichen ausreichend
groß ist
und dass eine Stelleinrichtung ein translatorisch verstellbares
Bauteil unter Berücksichtigung
der auf die Fahrzeugkarosserie einwirkenden äußeren Einflüsse nach Maßgabe der Bedienungsperson
materialschonend verstellt. Als äußere Einflüsse werden
hier die auf die Fahrzeugkarosserie einwirkenden Kräfte oder
Beschleunigungskräfte
verstanden, die nicht unmittelbar durch die Stelleinrichtung oder
durch eine Antriebseinrichtung verursacht werden, sondern beispielsweise
wegen des schlechten Zustands der Fahrstrecke (Durchfahren eines Schlaglochs)
oder beim Schließen
einer Fahrzeugtür auftreten.
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Die
Regelung der Verstellkraft oder der Überschusskraft erfolgt vorzugsweise
in Abhängigkeit
von der Bewegungsrichtung des translatorisch verstellbaren Bauteils
und von der überwiegenden
Wirkungsrichtung auftretender Beschleunigungskräfte derart, dass die Verstellkraft
stets kleiner oder gleich der zulässigen Einklemmkraft ist. Wirkt
beispielsweise auf die Fahrzeugkarosserie eine Beschleunigungskraft, die
die Schließbewegung
eines translatorisch verstellbaren Bauteils unterstützt, so
wird vorzugsweise der Schwellenwert herabgesetzt. Im Falle des Auftretens
einer der Schließbewegung
entgegen gerichteten Beschleunigungskraft wird der Schwellenwert
heraufgesetzt. Auf diese Weise ist die Verstellkraft immer ausreichend
groß,
so dass die Schließbewegung sicher
fortgesetzt und ein Einklemmschutz gewährleistet wird.
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Weiterhin
ist vorgesehen, dass beim Auftreten von innerhalb einer vorgegebenen
Zeitspanne wechselnden auf die Fahrzeugkarosserie einwirkenden Beschleunigungskräften eine
Regelung der Verstellkraft oder der Überschusskraft unterbrochen
wird und ein Schwellenwert derart vorgegeben wird, dass die Verstellkraft
stets kleiner oder gleich der zulässigen Einklemmkraft ist. Die
Zeitspanne beträgt
dabei beispielsweise 100 ms. Diese Ausführungsform berücksichtigt,
dass bei ständig
wechselnden, auf die Fahrzeugkarosserie einwirkenden Beschleunigungskräften der
Schwellenwert nicht innerhalb einer kurzen Zeitspanne ständig geändert wird,
was zu einer Beeinträchtigung
der Bewegung des translatorisch verstellbaren Bauteils führen könnte. Durch
die Vorgabe eines festen Schwellenwertes, der stets kleiner oder
gleich der zulässigen
Einklemmkraft ist, wird sowohl eine sichere Bewegung des translatorisch
verstellbaren Bauteils als auch ein Einklemmschutz gewährleistet.
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Die
auf die Fahrzeugkarosserie einwirkenden Beschleunigungskräfte werden
vorzugsweise durch einen Sensor erfasst, zum Beispiel durch einen digitale
Signale liefernden Sensor. Digitale Signale lassen sich in einer
Steuer- und Regelelektronik einfach weiterverarbeiten. Zur Einstellung
der Regelung können
dabei einzelne oder mehrere, zeitlich hintereinander liegende Signale
des Sensors von der Steuer- und Regelelektronik ausgewertet werden.
Die wiederholte Bewertung der Signale des Sensors ermöglicht es,
ein gleichzeitiges Auftreten der durch äußere Einflüsse verursachten Beschleunigungskräfte und
der durch einen Einklemmfall bedingten Kräfte sicher zu identifizieren.
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Aus
der
DE 195 17 958 ist
eine Motorantriebseinrichtung für
ein Kraftfahrzeug bekannt. Bei der Motorantriebsvorrichtung für einen
elektrischen Fensterheber wird die Drehung des Motors sofort angehalten,
wenn sich der Bewegung des Fensters bei gedrehtem Motor ein Hindernis
entgegenstellt. Die Motorantriebsvorrichtung dient zum Öffnen und
zum Schließen
des beweglichen Teils (Fensters) und kann selektiv betrieben und
angehalten werden.
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Eine
elektrische Strommesseinrichtung misst die Stärke des durch den Motor in
einer Startkompensationszeit fließenden Stroms, eine Stromstärkenänderungs-Detektoreinrichtung
stellt aus dem ermittelten Strom bei jeder konstanten Zeitspanne ein
Stromstärkeninkrement
fest, und eine Motorsteuereinrichtung liefert ein erstes oder ein
zweites Steuersignal an die Motorantriebseinrichtung, wobei mit dem
ersten Signal abhängig
von der Polarität
des Stromstärkeninkrements
der Motorbetrieb fortgesetzt und mit dem zweiten Signal der Motor
sofort angehalten wird.
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Zwei
Wählschalter
kennzeichnen die Drehrichtung des Motors, ein Paar Tastenschalter
für die jeweiligen
Motorrichtungen und zwei Selbsthalteschaltungen für die beiden
Drehrichtungen des Motors ermöglichen
ein Drehen des Motors bei Betätigung
eines der Tastenschalter.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, eine Steuerungsvorrichtung einer
Verstelleinrichtung eines Kraftfahrzeugs möglichst zu verbessern. Diese Aufgabe
wird durch die Steuerungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs
1 und den Fensterheber mit den Merkmalen des Anspruchs 21, sowie durch
das Rechner- Programm-Produkt
mit den Merkmalen des Anspruchs 23 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen
der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Zur Weiterbildung
der Erfindung werden zudem die Merkmale der Unteransprüche besonders
vorteilhaft untereinander als auch mit Merkmalen des angegebenen
Standes der Technik kombiniert.
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Demgemäß ist eine
Steuerungsvorrichtung einer Verstelleinrichtung eines Kraftfahrzeugs
vorgesehen. Die Verstelleinrichtung ist vorzugsweise ein Kraftfahrzeugfensterheber.
Die Steuerungsvorrichtung kann dabei auf einem Halbleiterchip, als
so genannte „Smart-Power-Lösung", also als integrierte, intelligente
Leistungselektronik ausgebildet sein, oder aus mehreren elektronischen
und/oder elektrooptischen Bauelementen bestehen. Die Steuerungsvorrichtung
weist dabei zumindest eine Recheneinheit zur Steuerung eines Antriebes
der Verstelleinrichtung auf, die beispielsweise aus reiner Hardware in
Form einer festverdrahteten Programmstruktur besteht und/oder frei
programmierbar ist. Diese Recheneinheit ist beispielsweise ein Mikrocontroller.
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Die
Recheneinheit ist eingerichtet eine Verstellbewegung des Antriebs
zu stoppen oder ein Verfahren zum Stoppen der Verstellbewegung des
Antriebs zu starten, wenn ein zum Drehmoment des Antriebes korrelierendes
Signal eine Ansprechschwelle überschreitet.
Diese Funktion kann auch als eine Einklemmschutzfunktion einer Verstelleinrichtung
bezeichnet werden. Das zum Drehmoment des Antriebs korrelierende
Signal ist beispielsweise der Antriebsstrom und/oder dessen zeitliche Änderung,
die Drehzahl des Antriebs und/oder dessen zeitliche Änderung
und/oder eine am Antrieb wirkende Kraft und/oder deren Änderung.
Abgesehen von diesen aufgezählten
Beispielen können
alternativ oder kombiniert noch andere von dem Drehmoment korrelierende
Signale ausgewertet werden. Unter der Korrelation wird dabei jegliche
Form der Abhängigkeit
von der Drehzahl verstanden. Die Art der Korrelation ist dabei abhängig von
der auszuwertenden Größe. Wird
beispielsweise die Drehzahl ausgewertet, so ist die Korrelation
eine Drehzahl-Drehmoment Kennlinie des Antriebs, insbesondere eines
Elektromotors.
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Die
Ansprechschwelle ist dabei kein fester Schwellwert, sondern ein
veränderlicher
Wert, der durch die Recheneinheit veränderbar ist. Mit dieser Ansprechschwelle
wird das zum Drehmoment korrelierende Signal verglichen und im Falle
des Überschreitens
der Ansprechschwelle der Antrieb in Abhängigkeit von dem Vergleichsergebnis
gesteuert. Diese Ansprechschwelle wird vorzugsweise während der
Verstellung angepasst, indem in Abhängigkeit von der zeitlichen
und/oder örtlichen Änderung
des Signals die Ansprechschwelle geändert wird, um mit zunehmender
zeitlicher oder örtlicher Änderung
des Signals die Ansprechschwelle zu verringern. Für eine Verringerung
der Ansprechschwelle wird diese näher an das zu vergleichende
Signal herangeführt,
so dass der Abstand zwischen Signal und Ansprechschwelle verkleinert
wird. Wird beispielsweise der Antriebsstrom oder eine Kraft als
Signal ausgewertet, wird zur Verringerung der Ansprechschwelle der
Wert derselben erhöht.
Wird beispielsweise hingegen der Kehrwert der Drehzahl als Signal
ausgewertet wird zur Verringerung der Ansprechschwelle der Wert
derselben abgesenkt.
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Geändert wird
dabei vorzugsweise der aktuelle Betrag des Wertes der Ansprechschwelle.
Unter der zeitlichen oder örtlichen Änderung
des Signals wird dabei sowohl die ersten als auch jede weitere Ableitung
des Signals nach Ort und/oder der Zeit verstanden. Auch umfasst
die zeitliche und/oder örtliche Änderung
des Signals auch Differenzen der aufeinander folgenden Werte des
Signals wenn dieses aufgrund der Messauflösung zeitdiskontinuierlich
beziehungsweise ortsdiskontinuierlich ist.
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Die
Einrichtung der Recheneinheit kann beispielsweise durch ein Programm
erfolgen, dass in die Recheneinheit eingespielt wird und mit dem
die Recheneinheit entsprechend konfiguriert wird. Alternativ oder
kombiniert kann dieses Programm in der Recheneinheit auch festverdrahtet
(ROM) integriert sein. Dieses Programm führt dabei einen Ablauf aus, der
die Auswertung des korrelierenden Signals ermöglicht. Dieses Programm kann
in einem digitalen Speichermedium, beispielsweise einer Diskette
oder einem nichtflüchtigen
Speicher (EEPROM) gespeichert werden.
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Eine
besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass
die Recheneinheit eingerichtet ist zur Änderung der Ansprechschwelle
nur unter der Bedingung, dass die die zeitliche oder örtliche Änderung
des Signals einen Mindeständerungswert überschreitet.
Unterhalb dieses Mindeständerungswertes
findet demzufolge keine Änderung
der Ansprechschwelle in Abhängigkeit
von der zeitlichen oder örtlichen Änderung
des Signals statt. Jedoch ist hierbei eine Änderung der Ansprechschwelle,
die durch andere Abhängigkeiten
bedingt ist, nicht ausgeschlossen. Beispielsweise kann die Ansprechschwelle
in Abhängigkeit
von dem Mittelwert des Signals geändert werden.
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In
einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die
Recheneinheit eingerichtet die Ansprechschwelle zusätzlich in
Abhängigkeit
von dem Verlauf des mittleren Betrages des Signals zu ändern. Hierdurch
wird die Ansprechschwelle in Abhängigkeit
von dem Betrag geändert.
Dies kann, wie zuvor angemerkt, auch durch eine Mittelwertbildung des
Signals erfolgen. Die Ansprechschwelle wird hierdurch langsamen
Betragsänderungen
des Signals über
den Verstellweg angepasst und für
diese langsamen Betragsänderungen
vorteilhafterweise in einem im wesentlichen konstanten Abstand zu
dem Mittelwert des Signals eingestellt. Die Mittelung kann beispielsweise über die
letzten 4 bis 8 Werte erfolgen, so dass kurzfristige, nicht signifikante Änderungen
keine signifikante Auswirkung auf diesen Mittelwert bewirken. Ist
das korrelierende Signal eine Drehzahl des Antriebes ist demnach
vorteilhafterweise vorgesehen, dass die Recheneinheit eingerichtet ist
zur Änderung
der Ansprechschwelle zusätzlich
in Abhängigkeit
von einer absoluten Drehzahl der Verstelleinrichtung.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Recheneinheit
eingerichtet zur Änderung
der Ansprechschwelle zusätzlich
in Abhängigkeit
von einer Steifigkeit der Verstelleinrichtung. Die Steifigkeit der
Verstelleinrichtung kann dabei vorteilhafterweise durch die Recheneinheit
ermittelt worden sein oder diese wird vor Inbetriebnahme als Parametersatz
in die Recheinheit geladen. Die Steifigkeit kann dabei aus unterschiedlichen
Einzelsteifigkeiten des Verstellsystems zusammengesetzt sein.
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Eine
bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Recheneinheit
eingerichtet ist die Änderung
die Ansprechschwelle zur zeitlichen oder örtlichen Änderung des Signals mathematisch
zu korrellieren. In diesem Fall dient die Änderung des Signals nicht lediglich
als Trigger zur Änderung
der Ansprechschwelle, sondern der Wert der Änderung der Ansprechschwelle
ist zudem auf den Wert der Änderung
des Signals bezogen.
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In
einer ersten Ausgestaltungsvariante dieser Weiterbildung der Erfindung
ist die Korrelation die Änderung
der Ansprechschwelle in Abhängigkeit
von einem Kennfeld. Dieses Kennfeld ist vorzugsweise in der Recheneinheit
gespeichert und insbesondere durch die Recheneinheit adaptierbar.
In dem Kennfeld sind die Änderungswerte
der Ansprechschwelle der zeitlichen oder örtlichen Änderung des Signals zugeordnet.
Zudem kann das Kennfeld weitere Abhängigkeiten von weiteren Messwerten
oder Steuersignalen berücksichtigen
und hierfür
mehrere Sätze von
Kennfeldwerten vorsehen.
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In
einer zweiten Ausgestaltungsvariante dieser Weiterbildung der Erfindung
ist die Korrelation die Änderung
der Ansprechschwelle in Abhängigkeit
von einer mathematischen Funktion. Die mathematische Funktion gibt
hierbei als Ausgangsgröße den benötigten Änderungswert
der Ansprechschwelle aus. Die zeitlichen oder örtlichen Änderung des Signals dient als
Eingangsgröße der Funktion.
Daneben können noch
weitere Eingangsgrößen durch
die Funktion mit ausgewertet werden. Auch sind mögliche Parameter der Funktion
insbesondere durch die Recheneinheit oder durch eine andere Elektronik
veränderbar.
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Vorzugsweise
ist die mathematische Funktion eine stetige Funktion. Eine besonders
einfache Ausführung
dieser Ausgestaltungsvariante sieht vor, dass zur der Absenkung
der Ansprechschwelle der Änderungswert
der Ansprechschwelle proportional zu der zeitlichen oder örtlichen Änderung
des Signals ist. Diese Ausgestaltungsvariante kann besonders vorteilhaft
mit dem Mindeständerungswert
kombiniert werden. Alternativ kann auch die mathematische Funktion
eine Stufenfunktion sein, die eine vereinfachte Berechnung der Ansprechschwelle
ermöglicht.
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Neben
der Steuerungsvorrichtung betrifft die Erfindung auch einen Fensterheber
mit einem Antrieb und einer Verstellmechanik zur Verstellung der Position
der Fensterscheibe. Zudem weist dieser Fensterheber die zuvor beschriebene
Steuerungsvorrichtung zur Steuerung des Antriebs auf.
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Weiterhin
betrifft die Erfindung ein digitales Speichermedium, insbesondere
eine Diskette, mit elektronisch auslesbaren Steuersignalen, die
so mit einer programmierbaren Recheneinheit zusammenwirken können, dass
ein Verfahren ausgeführt
wird, indem eine Verstellbewegung eines Antriebs der Verstelleinrichtung
gestoppt oder ein Verfahren zum Stoppen der Verstellbewegung des
Antriebs gestartet wird, wenn ein zum Drehmoment des Antriebes korrelierendes
Signal eine Ansprechschwelle überschreitet.
In einem weiteren Verfahrenbestandteil wird die Ansprechschwelle
in Abhängigkeit
von der zeitlichen oder örtlichen Änderung
des Signals geändert,
indem mit zunehmender positiver zeitlicher oder örtlicher Änderung des Signals die Ansprechschwelle abgesenkt
wird.
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Zudem
betrifft die Erfindung ein Rechner-Programm-Produkt mit auf einem
maschinenlesbaren Träger
gespeicherten Programmcode zur Durchführung eines Verfahrens indem
eine Verstellbewegung eines Antriebs der Verstelleinrichtung gestoppt
oder ein Verfahren zum Stoppen der Verstellbewegung des Antriebs
gestartet wird, wenn ein zum Drehmoment des Antriebes korrelierendes
Signal eine Ansprechschwelle überschreitet
und indem die Ansprechschwelle in Abhängigkeit von der zeitlichen oder örtlichen Änderung
des Signals geändert
wird, sofern das Programmprodukt auf einer Recheneinheit abläuft.
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Außerdem betrifft
die Erfindung ein Rechen-Programm mit einem Programmcode zur Durchführung eines
Verfahrens, indem eine Verstellbewegung eines Antriebs der Verstelleinrichtung
gestoppt oder ein Verfahren zum Stoppen der Verstellbewegung des
Antriebs gestartet wird, wenn ein zum Drehmoment des Antriebes korrelierendes
Signal eine Ansprechschwelle überschreitet
und indem die Ansprechschwelle in Abhängigkeit von der zeitlichen oder örtlichen Änderung
des Signals geändert
wird, sofern das Programmprodukt auf einer Recheneinheit abläuft.
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Im
Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen bezugnehmend
auf zeichnerische Darstellungen näher erläutert.
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Dabei
zeigen
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1 eine schematische Darstellung
des Verlaufs eines zu einem Antriebsmoment eines Fensterhebermotors
korrelierenden Signals,
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2 eine schematische Darstellung
des Verlaufs einer Drehzahl eines Fensterhebermotors und deren Änderung
als zum Antriebsmoment des Fensterhebermotors korrelierendes Signal,
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3 eine schematische Darstellung
der Änderungswerte
der Ansprechschwelle in Abhängigkeit
von der zeitlichen Änderung
des zum Antriebsmoment des Fensterhebermotors korrelierenden Signals,
und
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4 eine schematische Darstellung
des örtlichen
Verlaufs einer zu dem Antriebsmoment eines Fensterheberantriebs
korrelierenden Signals.
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Zwischen
einer Scheibenoberkante und einer Dichtung einer Fensterscheibe
einer Kraftfahrzeugtür
besteht während
eines Schließvorgangs
der Scheibe die Gefahr, dass das Körperteil einer Person in einem
Spalt zwischen der Scheibenoberkante und der Dichtung eingeklemmt
und verletzt wird. Um Personen vor schweren Verletzungen zu schützen wird der
Elektromotor eines die Fensterscheibe bewegenden Fensterhebers von
einer Steuerungsvorrichtung gesteuert, die hierzu den Einklemmfall
detektiert.
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Die
Steuerungsvorrichtung ist durch ein Programm eingerichtet die Schließbewegung
des Elektromotors zu stoppen oder einen Ablauf zum Stoppen der Schließbewegung
des Elektromotors zu starten, wenn der Einklemmfall detektiert wird.
Der Einklemmfall wird detektiert, indem von der Steuerungsvorrichtung
erkannt wird, wenn ein zum Drehmoment des Elektromotors korrelierendes
Signal F, F(x), F(t) eine Ansprechschwelle s, s(x), s1,
s2 überschreitet. Zwei
derartige Fälle
sind exemplarisch in der 1 dargestellt.
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Das
zum Drehmoment korrelierende Signal ist in 1 eine zeitabhängige gemessene Kraft F(t). Die
Erfindung ist jedoch nicht auf dieses konkrete Ausführungsbeispiel
beschränkt.
Alternativ zu dieser Kraft F(t) können alle zu dem Drehmoment
des Elektromotors korrelierenden Signale, beispielsweise der Antriebsstrom
des Elektromotors oder die Drehzahl des Elektromotors ausgewertet
werden. Ebenso kann alternativ zu der Zeitabhängigkeit der Verlauf dieses
Signals auch ein verstellwegabhängiges
Signal (n(x), siehe 2 oder 4), das zu dem Drehmoment
des Elektromotors korreliert, ausgewertet werden.
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In
der 1 sind mehrere zeitliche
Verläufe der
Kraft F(t) dargestellt. Der erste Verlauf der Kraft F1(t) überschreite
zum Zeitpunkt t1 die Ansprechschwelle s1. Zu diesem Zeitpunkt t1 wird
von der Steuerungsvorrichtung der Einklemmfall erkannt und der Elektromotor
gestoppt und nachfolgend reversiert und demzufolge für eine Verstellung
in die Richtung bestromt, die der vor dem Einklemmfall entgegengesetzt
ist. Die zum Detektionszeitpunkt t1 im Fensterheber
vorhandene kinetische Energie wird aufgrund der Trägheit des
Fensterhebersystems, die Kraft F1(t) noch über die
Ansprechschwelle s1 hinaus ansteigen. Dies
hat zur Folge, dass eine maximale Einklemmkraft F1
max erreicht wird.
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Der
Wert der maximalen Einklemmkraft F1 max hängt neben
der Abhängigkeit
von der zum Einklemmzeitpunkt t1 vorhandenen
kinetischen Energie zudem von der Summe der Steifigkeit des Fensterhebersystems
und der Steifigkeit des eingeklemmten Körperteils ab. Das Einklemmen
des Körperteils
bewirkt eine signifikante Änderung ΔF1/Δt
der Kraft F1(t) ausgehend von der Kraft
Fv, die vor dem Einklemmfall ermittelt wurde.
Diese Kraft Fv ist typischerweise ein zuvor
zeitlich gemittelter Wert.
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Ist
die Ansprechschwelle s, konstant, und unabhängig von der Änderung ΔF2/Δt
der Kraft F'2(t), so führt dies, wie in 1 dargestellt ist, im Falle
einer gegenüber
der ersten signifikanten Änderung ΔF1/Δt der
Kraft F1(t) erhöhte zweite Änderung ΔF2/Δt der Kraft F'2(t)
zu einer erhöhten
maximalen Einklemmkraft F'2 max. Diese erhöhte maximale Einklemmkraft F'2
max ist dadurch bedingt, dass beim Erreichen der konstanten
Ansprechschwelle s, zum Zeitpunkt t'2 die auf das
wesentlich steifere Körperteil
auftreffende kinetische Energie über
einen kleineren Verstellzeitraum beziehungsweise über einen
kleineren Verstellweg abgebaut werden muss.
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Um
derartige Kraftspitzen F'2 max zu vermeiden wird in Abhängigkeit
von der erhöhten Änderung ΔF2/Δt
der Kraft F2(t) die Ansprechschwelle s2 auf einen niedrigeren Wert abgesenkt. Dies
bewirkt, dass bereits zu einem früheren Zeitpunkt t2 der
Einklemmfall durch die Steuerungsvorrichtung erkannt wird. Folglich
ist die auftretende Kraftspitze F2 max, die auf das eingeklemmte Körperteil
wirkt, deutlich reduziert.
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In 2 ist ein schematische Darstellung
eines verstellwegabhängigen
Verlaufs der Drehzahl n des Elektromotors eines weiteren Ausführungsbeispiels
der Erfindung. Mit konstanter Drehzahl n0 erreicht
die Verstellung den Ort x0. An diesem Ort
x0 ändert
sich die Drehzahl n. In 2 sind
drei verschiedene Änderungen
n1(x), n2(x) und
n3(x) schematisch dargestellt. Im Falle
einer nur langsamen Änderung der
Drehzahl n3(x) wird der Einklemmschutz (EKS) nicht
aktiviert, verbleibt also inaktiv. In diesem Fall kann es sich beispielsweise
um eine verstellwegabhängige
Schwergängigkeit
des Fensterhebers handeln, so dass der Fensterheber diese langsame Änderung
der Drehzahl n3(x) als Einklemmfall fehldetektieren
und damit fehlreversieren würde.
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Die Änderung
der Drehzahl n3(x) ist für diesen Drehzahlverlauf unterhalb
eines Mindeständerungswertes
k, so dass keine Anpassung der Ansprechschwelle erfolgt. Die anderen
beiden Änderungen
n1(x) und n2(x)
liegen dagegen im aktiven Bereich des Einklemmschutzes und zudem
oberhalb des Mindeständerungswertes
k. Der Einklemmschutzaktivierungsschwellwert EKS und der Mindeständerungswert
k können
dabei unterschiedlich sein. Im Ausführungsbeispiel der 2 ist der Mindeständerungswert
k kleiner als der Einklemmschutzaktivierungsschwellwert EKS, dies
ist jedoch abhängig
von der jeweiligen Applikation und kann auch umgekehrt oder mit
gleichen Werten ausgeführt werden.
Abhängig
von der Höhe
des Abfalls der Drehzahl n werden unterschiedliche Ansprechschwellen
s1 oder s2 eingestellt,
die von dem Mittelwert der Drehzahl n0 vor
dem Einklemmfall unterschiedlich distanziert Δ1, Δ2,
sind.
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Die Änderung Δs der Ansprechschwelle
erfolgt in Abhängigkeit
von der zum Detektionszeitpunkt oder Detektionsverstellort maßgeblichen
zeitlichen oder örtlichen Änderung
dF/dt oder dF/dx der Verstellkraft F(t) oder F(x). Diese Abhängigkeit
ist in mehreren Ausführungsbeispielen
der Erfindung in 3 exemplarisch
dargestellt. Die Änderung Δs der Ansprechschwelle
erfolgt in 3 in Abhängigkeit von
der zeitlichen Änderung
dF/dt der Kraft F(t). In einem ersten Beispiel ist die Änderung Δs1 der Ansprechschwelle mittels einer quadratischen
Funktion aus der zeitlichen Änderung
dF/dt der Kraft F(t) gebildet.
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Wird
entgegen diesem ersten Ausführungsbeispiel
der 3 ein Mindeständerungswert
k der Kraft F(t) genutzt, führen
zeitliche Änderung
dF/dt der Kraft F(t) unterhalb dieses Mindeständerungswertes k nicht zu eine Änderung
der Ansprechschwelle. Durch diese konkrete Ausgestaltung führt unerwünschtes
Rauschen, das beispielsweise durch Messfehler bedingt sein kann,
nicht zu einer Veränderung
der Ansprechschwelle. Eine besonders einfache Ausführung der
Erfindung sieht eine zur zeitlichen Änderung dF/dt der Kraft F(t)
proportionale Änderung Δs3 der Ansprechschwelle ab dem Mindeständerungswert
k vor.
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Alternativ
zu der Nutzung einer Funktion mit der Eingangsgröße der zeitlichen Änderung
dF/dt der Kraft F(t) und der Ausgangsgröße der Änderung Δs1, Δs3 der Ansprechschwelle, ist in einem weiteren
Ausführungsbeispiel
der 3 eine Kennfeldabhängigkeit
schematisch dargestellt. Änderungsbereichen der
zeitlichen Änderung
dF/dt der Kraft F(t) sind demzufolge Werte der Änderung Δs2 der
Ansprechschwelle zugeordnet.
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In 4 ist ein örtlicher
Verlauf der Kraft F(x) dargestellt. Dem Verlauf der Kraft F(x) wird
die Ansprechschwelle s(x) nachgeführt, so dass der Abstand sich
nur um einen geringen Betrag während der
Verstellbewegung ändert.
Am Ort x0 wird eine signifikante Änderung dF/dx der Kraft F(x)
bestimmt. Anhand der Auswertung der Kraftänderung dF/dx wird eine Änderung Δs der Ansprechschwelle
s(x) bestimmt, beispielsweise wie zuvor in 3 beschrieben. Hierdurch wird in diesem
Ausführungsbeispiel
der Vorteil erreicht, dass die ohne Absenkung der Ansprechschwelle
s(x) wirkende maximale Einklemmkraft F'max auf die
Kraft Fmax deutlich reduziert ist.
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- s(x),
s1, s2
- Ansprechschwelle
- F(t),
F1(t), F2(t), F'2(t)
- zeitabhängiges zum
Antriebsmoment korrelierendes Signal
- F(x)
- ortsabhängiges zum
Antriebsmoment korrelierendes Signal
- Fv
- Mittelwert
des Signals vor dem Einklemmfall
- Fmax, F'max, F1 max, F2 max, F'2 max
- Maximalwert
des Signals im Einklemmfall
- dF/dt,
dF1/dt, dF2/dt
- zeitliche Änderung
des Signals
- n
- Drehzahl
des Fensterheberantriebs
- n0
- Mittelwert
der Drehzahl
- Δ1, Δ2
- Abstand
der Ansprechschwelle zur Drehzahl
- x
- Weg,
Verstellweg, Ort
- n1(x), n2(x), n3(x),
- ortsabhängiger Drehzahlverlauf
- ΔS1, ΔS2, ΔS3, ΔS
- Änderungswert
der Ansprechschwelle
- k
- Mindeständerungswert des
Signals
- EKS
- Einklemmschutzaktivierungsschwellwert
- x0
- Ereignisposition