DE60020078T2

DE60020078T2 - Verbesserungen an Klemmschutzvorrichtungen für Automobile

Info

Publication number: DE60020078T2
Application number: DE60020078T
Authority: DE
Inventors: Melchor Daumal Castellon
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-10-22
Filing date: 2000-10-13
Publication date: 2006-05-04
Anticipated expiration: 2020-10-14
Also published as: KR100466571B1; JP2003512550A; ES2155413B1; DE60020078D1; WO2001029356A1; ES2155413A1; US6555978B1; KR20010089667A; EP1146191B1; DE60020078C5; EP1146191A1

Description

Herkömmliche Betriebssysteme, zum Beispiel die Fenster eines Autos oder das Schiebedach eines Automobils, enthalten typischerweise einen Elektromotor, der die Riemenscheibe und die Kabel des Glases oder des elektrischen Fensters betreibt und das Glas zwingt, sich auf- oder abwärts in den Innenseiten der jeweiligen in der Tür oder im Rahmen des Automobils installierten Führungen und Anschlußstücke gleitend zu bewegen.
Diese Systeme tragen normalerweise die sogenannten Einklemmsicherungssysteme, die aus Kontrollmitteln bestehen, die normalerweise auf den Elektromotor des Betriebssystems einwirken, wenn irgendeine Art von Blockierung des Fensterglases oder des Schiebedachs detektiert wird.
Es existieren Einklemmsicherungssysteme, sogenannte direkte elektronische Einklemmsicherungssysteme, die an einem elektrischen Fenster, einem Schiebedach oder ähnlichen Vorrichtungen angebracht werden können, die im wesentlichen darauf basieren, daß die Innenseite des Fensterrahmens eines Automobils mit einem Film überzogen ist, welcher mit einem Lichtwellenleiter ausgestattet ist. Wenn die Glasscheibe sich nach oben bewegt und ein Hindernis zwischen ihrem oberen Rand und dem Fensterrahmen findet, zum Beispiel die Hand einer Person, preßt die Glasscheibe das Hindernis gegen den Überzug des Rahmens. Wenn dies passiert, wird der in dem Lichtwellenleiter zirkulierende Lichtfluß in einer Weise verändert, daß ein Signal an ein Kontrollmittel gesendet wird, die dieses mit bestimmten voreingerichteten Referenzwerten vergleicht. Dadurch erreicht man das Anhalten und die Richtungsumkehrung der Vorwärtsbewegung der Glasscheibe nach oben und ermöglicht die Befreiung des Hindernisses.
JP07067293 bezieht sich auf einen Antriebsmotor für Fenster mit elektrischen Fensterhebern, der einen Motorblock zum Antrieb einer Fensterscheibe aufweist, der mit einem Getriebe gekoppelt ist, das ein Anschlagelement enthält. Ein Schneckenrad ist mit einem Magneten ausgestattet und ein Hall IC ist auf dem Anschlagelement befestigt. Wenn das Schneckenrad durch den Motor gedreht wird, werden Impulse von dem Hall IC gegeben. Ein ECU zählt die Pulse und steuert den Motor derart, daß er eine Klemmschutzmessung vornimmt, wenn die Anzahl der Pulse kleiner ist als ein voreingestellter Wert. Erreicht die Anzahl der Pulse diesen Wert, führt der Motor die besagte Klemmschutzmessung nicht aus.
DE29510688 offenbart eine Vorrichtung zum Antrieb einer Fensterscheibe eines Motorfahrzeugs. Mithilfe von Einzelkalibrierung wird eine der beiden Endpositionen festgelegt durch Bewegung der Glasscheibe. Zu diesem Zweck wird für den Fall des Antreibens des Fensteraufzugs oder des Schiebedachs die endgültige Schließposition festgestellt, in die das Verschlußglied trotz des Dämpfungsgliedes, dank der Dichtung, auf gedämpfte Weise vordringen kann. Die andere Endposition, die Schließposition, wird dann vom Hub des Fensters oder des Schiebedachs bestimmt, zum Beispiel mithilfe eines Stufensensors, so daß durch die zugehörige Steuergeräteanpassung der das Verschlußglied antreibende Elektromotor ausgeschaltet werden kann, bevor die andere Endposition erreicht ist und das Verschlußglied ohne Stoßlast dank seiner eigenen kinetischen Energie in seine definitive Endposition bewegt werden kann.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Anordnung von Verbesserungen, die auf das indirekte Einklemmsicherungssystem anwendbar sind, d.h. solche, die die Arbeitsweise des Motors analysieren und steuern. Diese Analyse ist auf eine Weise durchgeführt, daß jegliche Änderung von vorbestimmten erwarteten Werten für vorbestimmte Situationen vom System als mögliches Klemmen oder Anomalie in der normalen Funktion des Systems gewertet wird.
Allgemein gesprochen weist ein Einklemmsicherungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung Kontrollmittel zur Betriebsweise des Motors auf, der das Fenster oder das Schiebedach eines Automobils betreibt, die beim Aufspüren irgendeiner Änderung in der normalen Arbeitsweise des Systems aktiviert werden.
Die in dem Einklemmsicherungssystem vorgestellten Verbesserungen bestehen darin, daß das Einklemmsicherungssystem aus einem Motormodul, einem Reduktionsmodul und einem elektronischen Steuerungsmodul besteht und das Motormodul einen Motor mit n Polen aufweist. Präziser besteht das Motormodul aus einem Motor mit mindestens acht Polen. Das Elektronikmodul besteht aus Hall-Sensoren, die dazu bestimmt sind, die Motorgeschwindigkeit zu regulieren und eine Anzahl von Pulsen für jede Drehung des Motors aussenden. Die Kontrollmittel wirken auf das Motormodul entweder als Funktion der Drehzahl des Motors selbst oder als Funktion der Intensität des zirkulierenden Stroms, bei dem es seinen Betrieb anhält und/oder die Richtung dreht.
Die Verbesserungen ermöglichen ein sicheres und effizientes Einklemmsicherungssystem, das in der Lage ist, die jedes Mal strengeren internationalen Standards zu befriedigen, die sich auf Automobile und die Sicherheit der Nutzer der selben beziehen und die mit jedem Tag eine gesteigerte Sensitivität dieser Systeme fordern. Mit den Verbesserungen der vorliegenden Erfindung sind diese Ziele erreicht und es ist gleichzeitig möglich, jegliche ungewöhnliche Situation des Systembetriebs vorauszusehen und aufzuspüren.
In diesem Sinne ermöglichen die Verbesserungen, die für das indirekte mit Hall-Sensoren ausgestattete Einklemmsicherungssystem der vorliegenden Erfindung vorgestellt wurden, befriedigende Standards wie den amerikanischen Standard FMVSS118, welcher eine höhere Empfindlichkeit des Systems fordert. Die in den Vereinigten Staaten unter Berücksichtigung solcher Standards durchgeführten Tests sind mit einer Feder mit einer Steifigkeitskonstante von k = 65 N/mm durchgeführt worden, was einem um das 6,5-fach höheren Wert als dem der in Europa benutzten Federkonstanten für den gleichen Test entspricht, was impliziert, daß in Europa eine weichere Feder als die in den amerikanischen Standards benutzte zugelassen ist, die auf der anderen Seite durch den Systemgegenstand der vorliegenden Erfindung befriedigt wird.
Wie oben dargelegt, besteht eine der in der vorliegenden Erfindung eingeführten Verbesserungen in der Bauweise des Motors von mindestens acht Polen anstelle der vier Pole der herkömmlichen Art. Die Anzahl der Pole, zum Beispiel acht, ist eine Funktion der erwünschten Präzision, die durch die folgende Gleichung bestimmt wird: (x/nlec) = (dte·δ)/(1/r·n/2)wobei (x) der senkrechte Abstand der Glasablesungen, (nlec) die Anzahl der Ablesungen, (d_te) der Durchmesser der Trommel des elektrischen Fensters, (r) das Übersetzungsverhältnis und (n) die Polzahl ist. Auf diese Weise erfolgt, für ein elektrisches Fenster mit einer Trommel mit d_te = 50mm und einem Übersetzungsverhältnis von r = 1/73, für einen Achtpol-Motor eine Auflösung von Ablesungen alle 0,54 mm anstatt alle 1mm, wie es im Fall des herkömmlichen Vierpol-Elektromotors ist. Dadurch entspricht jede Drehung der Motorwelle 4 Impulsen des Hall-Sensors und gleicht ungefähr einem Glashub von 1,6 mm. Auf diese Weise wird das Aufspüren eines Klemmvorgangs alle 0,54 mm an Glashub durchgeführt. Die installierten Hall-Sensoren sind vom Typ 0° anstelle der mit 180°, mit denen herkömmliche Systeme ausgestattet sind.
Gemäß der Erfindung enthält das elektronische Modul des Einklemmsicherungssystems eine Schaltung, die ausgestattet ist mit einem Sperrschicht-Feldeffekttransistor, einem Relais, einem programmierbaren Mikroprozessor, Kondensatoren in einer Mehrschichtplatte und einem programmierbaren EE-PROM-Speicher, der in der Lage ist, durch mechanische Deformation des Systems erzeugte mechanische Effekte durch Speichern eines neuen Wertes für jeden Anhaltezyklus des Fensters zu kompensieren, welcher den vorangegangenen Lauf des oberen und unteren Anhaltewerts aktualisiert.
Der Sperrschicht- oder Halbleiter-Metalloxid-Feldeffekttransistor (MOSFET) von n-Typ ist eine durch sehr hohe (bis zu 10⁴) Eingangs- und Ausgangsimpedanzen gesteuerte Spannungskomponente. Diese Komponente enthält ein Trägermaterial, in das zwei identische Regionen eindiffundiert sind, die Quelle und Ableitung genannt werden, die definiert sind durch zwei Ohm'sche Kontakte, die durch Dioden vom Trägermaterial isoliert sind. Der leitende Weg zwischen Quelle und Ableitung wird Kanal genannt. Das Tor ist so geformt, daß es den zwischen Quelle und Ableitung existierenden Abschnitt mit einem Film aus Siliziumdioxid abdeckt, über dem eine Metallplatte plaziert ist. Die angelegte Spannung be stimmt, welche n-Typ-Zone die Elektronen zuführt und in der Quelle umwandelt, während die andere n-Typ-Zone die Elektronen sammelt und in der Ableitung umwandelt. Der MOSFET arbeitet grundsätzlich mit einem positiven Potential zwischen dem Tor und der oben genannten Quelle. Diese Betriebsweise wird angereicherter Betrieb genannt. Ist die Quelle von positivem Typ, wird ein Typ n Kanal zwischen der Quelle und der Ableitung induziert. Ein Anstieg der Spannung am Tor steigert die Leitfähigkeit des Kanals und erhöht damit den Strom. Auf diese Weise wird der Strom zwischen der Quelle und der Ableitung durch die Spannung zwischen Tor und Quelle moduliert. Der Spannungsanstieg an der Ableitung erzeugt keinen proportionalen Anstieg des Ableitungsstromes, welcher selbst zu den Änderungen der Torspannung proportional ist. Der Elektronenfluß von der Quelle zur Ableitung wird durch eine am Tor angelegte Spannung gesteuert. Eine positive am Tor angelegte Spannung lockt die Elektronen zur Kontaktzone zwischen den Dielektrika von Tor und Halbleiter, die einen Leitungskanal zwischen der Quelle und dem Ableitung genannten Umwandlungsfilm bilden. Das Nettoergebnis ist, daß der Strom zwischen Ableitung und Quelle durch die am Tor angelegte Spannung gesteuert wird.
Eine Mindestanforderung für die Verstärkung elektrischer Signale ist der Energiegewinn. Man hat herausgefunden, daß ein Gerät mit Spannungs- und Stromverstärkung eine sehr wünschenswerter Schaltungselement ist. Das MOSFET liefert Spannungs- und Stromverstärkung mit einer Ausgabeleistung zu einem externen Verbraucher, die den Eingangsstrom übersteigt und einer Ausgangsspannung durch den externen Verbraucher, die die Eingangsspannung übersteigt. Die Spannungsverstärkung eines MOSFETs wird durch den Tatbestand verursacht, daß der Strom bei höheren Quellen-Ableiter-Spannungen auf eine Weise gesättigt wird, daß eine geringe Änderung des Ableitungsstroms eine große Änderung der Ableitungsspannung verursacht. Dies erlaubt das Abschneiden von Kommutationsspannungsspitzen, das Anbieten einer größeren Geschwindigkeit und Präzision im Ansprechverhalten an das Einklemmsicherungssystem und favorisiert die Verbesserung des Verbrauchs und Reduktion von parasitären Strömen und Rauschen (elektromagnetische Emissionen). Da der Motor anhält, bevor das Relais in Aktion tritt, ist die Präzision höher. Die Erfindung sieht außerdem vor, daß das elektronische Modul des Einklemmsicherungssystems desweiteren einen Mikrocontroller mit einer Maske zur Programmierung der Anwendung enthält, sobald die Komponenten zusammengesetzt sind. Das Besondere an diesem Merkmal ist, daß es möglich ist, die Anwendung am Montageband der Komponenten selbst zu programmieren. Weiterhin wird eine größere Flexibilität zur Aktualisierung der Programme hergestellt und es existiert die Möglichkeit, die Anwendungssoftware auf der Endmontagelinie, beim Einzelhändler, an Verkaufsständen, bei Versuchen, etc. zu aktualisieren. Der Zugriff zu den Softwaredaten ist sehr agil in der Modifikation von EEPROM-Speicherwerten.
Die in dem neuen Einklemmsicherungssystem eingebaute Platte erlaubt eine merkliche Reduktion des Verbrauchs, besonders jedesmal, wenn das Relais aktiviert wird und glättet die Stromspitzen. Auf diese Weise liegt der Stromverbrauch im Wartezustand, der erzeugt wird durch Anhalten des Fahrzeugs, nachdem der Motor für 10 Minuten abgeschaltet ist, nach dem Öffnen der Tür oder nach dem Bedienen der Türverriegelung (Schließen der Tür ohne Wartezeit) bei 180 μA, während der Nominalverbrauch im Leerlaufzustand (aktive Elektronik bei angehaltenem Motor) bei 18 μA und während des Betriebs der Nominalverbrauch bei 80 μA liegt.
Besonders beachtet werden muß, daß die Fahrzeuge mit jedem Tag mehr Elektronikkomponenten enthalten und gleichzeitig ein Bedarf an der Reduktion der Batteriegröße hinsichtlich Gewicht und Kosten besteht. Dadurch wird, auch wenn der Verbrauch dieser Systeme an sich unwichtig ist, dieser doch wichtig, wenn man all die verschiedenen Systemtypen an elektrischer und elektronischer Technologie betrachtet, die das Automobil aufnimmt, und daher ist diese Verbrauchsreduktion des Einklemmsicherungssystems der vorliegenden Erfindung bemerkenswert wichtig.
Auf der anderen Seite enthält das Elektronikmodul des Einklemmsicherungssystems ein Systemtemperatur-Kontrollmittel, beginnend mit der Anzahl der Motorachsendrehungen während einer gegebenen Zeit und die den Verbrauch des Systems in Betracht zieht. Ist ein vorbestimmter Wert überschritten, erlaubt das Systemtemperatur-Kontrollmittel nur das Aufsteigen des Fensters.
Vorteilhaft enthält das Elektronikmodul des Einklemmsicherungssystems Mittel zur Regelung des maximalen Hubs des Fensters, die beim Anschalten des Motors die Zahl der vom Hall-Sensor gelesenen Impulse zählen und den Motor abschalten, wenn ein bestimmter gegebener Wert überschritten ist, ohne daß das Fenster am Anschlag angekommen ist.
Eine andere von dem Einklemmsicherungssystem der Erfindung eingeführte Verbesserung ist, daß das Elektronikmodul Abschaltvorrichtungen enthält, wenn sich das Fenster bei einem Sicherheitsabstand vor dem unteren Ende des Hubanschlags befindet und den Rest des Weges durch die Trägheit des Fensters erreicht. Auf diese Weise ist es möglich, eine sanftes Anhalten in variabler Weise als Funktion von zwei Farametern durchzuführen, die bei konventionellen Systemen bisher nicht in Betracht gezogen wurden. Diese Parameter sind die Versorgungsspannung, die Geschwindigkeit des Absteigens des Fensters und der Verbrauch des Systems. Besonders in Betracht gezogen werden muß die Tatsache, daß das konventionelle Einklemmsicherungssystem nur die Versorgungsspannung und die Geschwindigkeit des Absteigens des Fensters in Betracht zieht. Die Funktion zum sanften Anhalten wird sowohl an der oberen als auch an der unteren Halteposition ausgeführt. An der oberen Halteposition hebt der Motor das Glas auf eine Weise an, daß die Länge des auslösenden Kabels bewirkt, daß das Glas eine Höhe bis zu einem Abstand vor dem Erreichen des oberen Anschlags des Türrahmens erreicht. Dieser Abstand ist bis zum Erreichen des oberen Fensterrahmenanschlags, dank am Ende des Kabels angebrachten Federn, die das Ausziehen der Auslöselänge bis zum Abschließen der Fensterbewegung erlauben und damit ein sanftes Anhalten bis zum oberen Anschlag des Fahrzeugfensterrahmens bewirken, beweglich. Ein so konzipiertes elektrisches Fenster wird sehr elastisch.
In dieser Weise arbeitet der Motor weiter, wenn das Glas den oberen oder unteren Fensterrahmenanschlag erreicht, bis 0,5s vergangen sind. Während dieser Zeit besteht ein als eine Funktion der Versorgungsspannung variables Ziehen des mechanischen Getriebes. Die Ablesung des Zugs am oberen Anschlag als Funktion der Batteriespannung ist wie folgt:
Bei 12V liegt die Ablesung bei 39 Impulsen = 9,25 mm
Bei 14V liegt die Ablesung bei 50 Impulsen = 12,5 mm
Bei 17V liegt die Ablesung bei 64 Impulsen = 16 mm
Diese Funktion des sanften oberen Anhaltens erlaubt eine Begrenzung des Zugs des mechanischen Getriebes des elektrischen Fensters und verbessert damit wesentlich die Lebens dauer der mechanischen Systemelemente der Erfindung, indem es Abnutzung und mechanische Blockierungen reduziert. Da keine Grenze von mechanischem Ziehen des Getriebes erreicht wird, wird der Verbrauch der Elektromotors reduziert und deshalb die Batterie nicht beschädigt und es besteht eine größere Stabilität der elektrischen Schaltung, indem vermieden wird, daß andere Geräte durch Spannungsabfälle beeinträchtigt werden.
Um ein plötzliches Abbremsen an der unteren Position zu vermeiden, wird der Motor bei einem Sicherheitsabstand vor dem unteren mechanischen Anhalten abgeschaltet, erst durch den MOSFET und danach mit dem Relais. Berücksichtigt man, daß die Arbeitsgeschwindigkeit des elektrischen Fensters und damit die abnehmende Trägheit von verschiedenen Faktoren wie der Zuführ- und Verbrauchsspannung, dem Zustand des Fahrzeugmotors (ausgeschaltet oder laufend), ob es der Motor auf der rechten oder linken Seite ist, dem mechanischen Aufbau des elektrischen Fenstersystems und der Tür, den Umgebungsbedingungen, etc., beeinflußt wird, wird eine automatische Ausrichtung der sanften Abbremsung durchgeführt, die die abnehmende Geschwindigkeit (drei verschiedene Bereiche), ob das Fahrzeug steht oder läuft (Spannung größer oder kleiner als 13 V) und den Verbrauch einbezieht. Für diese Feineinstellung werden verschiedene Türen in unterschiedlichen klimatischen Bedingungen genommen und während Ermüdungstests verifiziert.
Die Abschaltmittel des Motors berücksichtigen zumindest einige Faktoren wie die Geschwindigkeit des Absinkens des Fensters, den Arbeits/Leerlaufzustand des Motors und den Verbrauch und die automatische Anpassung des Motors als Funktion dieser Faktoren.
Der Überlastungsschutz des Systemmotors beim Anheben der Fensterscheiben wird mithilfe von Software durchgeführt. Diese Temperaturkontrollsoftware des Einklemmsicherungssystems ist aktiv, selbst wenn das elektrische Fenster noch nicht initialisiert ist. Die Arbeitszeit des elektrischen Fensters wird gesammelt und sobald sie einen feststehenden Wert überschreitet, ist nur noch das Anheben des Fensters bis zum oberen Anschlag erlaubt. Die Pausenzeit, bis eine erneute Bedienung erlaubt ist, liegt in etwas beim fünffachen der verstrichenen Benutzungszeit. Dieser Wert ist experimentell durch Spezifikationen bei verschiedenen Temperaturen der gültigen Standards und abhängig vom Motortyp ermittelt.
In der Praxis und unter normalen Arbeitsbedingungen sollten 20 komplette Anheben-Ablassen-Zyklen der Scheiben ohne Abschalten des Systems möglich sein. In jedem Fall muß der Überhitzungsschutz das Anheben der Scheibe bis zum oberen Anschlag erlauben. Aufgrund der Tatsache, daß die Motortemperatur eine Funktion seines Verbrauchs ist, wird der Motorverbrauch zur Bedienung des Fensters umso größer sein, je grober die mechanischen und die Gummiführungen des elektrischen Fensters sind. Unter diesen Umständen ist die Temperaturbegrenzung variabel. In diesem Sinne hat sich ein mittlerer Motorverbrauch beim Anheben von 5 A bewährt, der 20 Anheben-Ablassen-Zyklen ohne Unterbrechung zuläßt. Bei einem mittleren Verbrauch von 15 A sind 5 Anheben-Ablassen-Zyklen ohne Unterbrechung erlaubt (Systemausgleich durch Verbrauch). Bei einem Verbrauch zwischen 5 und 15 A ist die Anzahl der Anheben-Ablassen-Zyklen direkt proportional zum Verbrauch, d.h. im Bereich von 5 bis 20 Zyklen.
Wenn der Motor am oberen Anschlag des Anstiegs angekommmen ist oder wenn er wegen eines eventuellen Blockierens durch einen Gegenstand angehalten wird, wird er in verkürzter Zeit aufgehalten. Die Aufhaltezeit beträgt 0,2 Sekunden, d.h. der Motor wird 0,2 Sekunden nach der Ankunft des Fensters am Anschlag am Laufende deaktiviert, entweder manuell oder automatisch. Dies steht im Kontrast zur Abschaltzeit herkömmlicher Systeme, die dieses in 0,5 Sekunden tun. Diese minimale Abschaltzeit ist dank der Anordnung eines N-Pol-Motors möglich, zum Beispiel eines Acht-Pol-Motors, der eine Abschaltzeit ermöglicht, die merklich niedriger ist als bei Vier-Pol-Motoren, wie sie normalerweise in bekannten Systemen genutzt werden. Man muß verstehen, daß bei der Durchführung der Sanft-Anhalten-Funktion, wenn die Scheibe abgesenkt wird, der Motor vor dem Erreichen des unteren Anschlags abgeschaltet wird.
Eine andere Betriebsbegrenzung des Betriebssystemmotors des Systemgegenstands der Erfindung ist der Verbrauch, der auf ein Maximum von 25 A begrenzt ist.
Wenn während des Hochfahrens der Scheibe das Fahrzeug gestartet wird, erkennt und filtert das Einklemmsicherungssystem der Erfindung das Anlassen des Fahrzeugmotors durch eine Spannungsabfall. Das bewirkt die Aufhaltung des Motors und nachfolgend das Anhalten der Scheibe. Dank dieser Eigenschaft erlaubt das System die Vermeidung der Produktion eines falschen Klemmvorgangs, da der Spannungsabfall eine Änderung der Geschwindigkeit bewirkt, die von den eingebauten Hall-Sensoren aufgespürt werden kann, so daß, bevor ein falscher Klemmvorgang erzeugt wird, das Aufhalten des Motors bewirkt wird.
Andererseits berücksichtigt das Einklemmsicherungssystem der Erfindung über die Versorgungsspannung, ob das Fahrzeug hält oder fährt. Ist die Versorgungsspannung niedriger als 13 V, indiziert dies, daß das Fahrzeug nicht angelassen ist und daher die Empfindlichkeit höher sein kann. Wenn hingegen die Versorgungsspannung höher als 13 V ist, indiziert dies, daß das Fahrzeug angelassen und daher die Empfindlichkeit niedriger ist. Man muß beachten, daß, wenn das Fahrzeug fährt, die Empfindlichkeit durch die möglichen Stöße begrenzt ist und daß der Einfluß der Trägheit des Glases ein falsches Klemmen hervorrufen kann. Für den Fall, daß die Versorgungsspannung niedriger als 13 V beträgt, wird angenommen, daß die Spannung von der Batterie bereit gestellt wird. Normalerweise geht bei laufendem Motor die Versorgung gegenüber der von der Batterie bereitgestellten Spannung vor, da sie auf diese Weise geladen und der Rest der in dem Fahrzeug vorhandenen Systeme versorgt werden kann.
Das erfindungsgemäße System ist auch durch die Geometrie des Ganzen charakterisiert. Es ist ein modulares System, das drei unabhängige Module aufweist, die innerhalb dessen ausgebaut werden können. Diese Module sind: ein Motormodul, ein Reduziermodul und ein elektronisches Modul. Im Gegensatz zu herkömmlichen Systemen in denen ein Hohlraum zwischen Motorachse und Hall-Sensoren besteht, enthält erfindungsgemäße System eine Plastikwand des Gehäuses, das sich zwischen der Achse und den Sensoren befindet. Desweiteren befinden sich zwischen den Getrieben und dem Elektromotor wasserdichte Anschlüsse.
Gemäß der Erfindung ist der Motor fähig, sehr schnell (in der Größenordnung von Millisekunden) eine Umkehrung der Drehrichtung durchzuführen, wenn die Scheibe abgesenkt wird. Dies bewirkt in der Umkehrung die Blockierung des Motors, als wenn er beim anheben wäre. Präziser, jedes Mal wenn die Scheibe beim Herablassen anhält, wird ein Anhe beimpuls erzeugt. Der Maximalwert dieses Impulses liegt bei 0,53 mm und erzeugt eine Blockierung des Motorgetriebes, als wenn es ansteigen würde. Auf diese Weise hat das Anhalten des Motors keine Trägheit und die Scheibe sinkt beim Anlehnen nicht so weit.
Die herkömmlichen Systeme zeigen eine geringe Leistung aufgrund der Irreversibilität des Systems. Diese Irreversibilität ist bewirkt durch die mechanische Getriebeeinheit, die aus einem Getriebe und einer Endlosschraube besteht. Diese mechanische Einheit wird benutzt, um zu verhindern, daß die Scheibe absinkt, wenn man sie drückt. Man weiß, daß, wenn der Getriebemotor eine elektromechanische Leistung von über 20% zeigt, sich die Irreversibilität verringert. Auf diese Weise ist es möglich, die Leistung des Motors und damit seinen mittleren Verbrauch zu steigern. Dies hat einen positiven Einfluß auf den Energieverbrauch des Fahrzeugs.
Die maximale Anfahrt der Motoraktivierung ist begrenzt, um eine andauernde Bewegung im Falle eines mechanischen Zusammenbruchs zu vermeiden. Zum Zweck des Anstartens des Motors wird die Anzahl der vom Hall-Sensors gelesenen Impulse gezählt. Wenn diese eine Menge übersteigen, ohne am Anschlag angekommen zu sein, wird der Betrieb des Motors unterbrochen. Auf diese Weise ist eine maximale Wegstrecke von 100 mm über dem Referenzwegstreckenwert der Scheibe des Systems beim Aufsteigen der Scheibe gewährleistet.
Falls das Scheibenaufsteigesystem nicht initialisiert worden ist, besteht keine Begrenzung für die Wegstrecke. Der Motor wird aktiviert, sobald die Knöpfe zum Anheben oder Absenken gedrückt werden und hält nur unter den folgenden Umständen an: Aufspüren des Anschlags (der Motor wird 0,5 Sekunden nach der Ankunft der Scheibe am Anschlag des Laufendes abgeschaltet, ausgenommen das sanfte Anhalten), Temperaturbegrenzung durch die Software, Temperaturbegrenzung des Motors durch Thermomechaniken.
Wenn sich während des Fahrzeugstarts die Fensterscheibe anhebt, darf diese Änderung des Motorstatus von angehalten zu gestartet, der außerdem eine Änderung des der Zuführspannung in den elektrischen Schaltungen des Wagens hervorruft, keinen Einfangzyklus erzeugen. Um diese Eventualität auszuschließen, ist sichergestellt, daß die elektronische Schaltung die Zuführspannung in der elektrischen Schaltung des Wagens nachweist. Der Nachweis einer plötzlichen Änderung der Zuführspannung während des Anhebezyklus des elektrischen Fensters erzeugt ein Stoppmanöver der Glasbewegung. Nach erneutem Drücken des Knopfes sollte das Fenster dann weiter aufsteigen.
Die Bedingung, daß das Fahrzeug läuft oder angehalten ist, hat eine direkte Auswirkung auf die Arbeitsweise des Einfangzyklus. Die Unempfindlichkeitsschranke des indirekten Einfangsystems ist hauptsächlich bestimmt durch ihren Widerstand gegenüber dem Trägheitsmoment, das durch die bei laufendem Fahrzeug rollenden Bedingungen erzeugt wird. Das Einfangsystem kann empfindlicher sein, soweit das Fahrzeug nicht läuft und dadurch nicht den Unregelmäßigkeiten des Rollens unterliegt. Daher wird auf Grundlage der Zuführspannungsmessung bestimmt, ob das Fahrzeug läuft oder hält. Auf diese Weise ist gesichert, daß der Motor angehalten wird, wenn eine Zuführspannung nachgewiesen wird, die weniger als 13 V beträgt. Es wird sichergestellt, daß der Motor läuft, wenn eine Zuführspanung von mehr als 13 V nachgewiesen wird. Auf diese Weise wird der Empfindlichkeitsgrad des Einfangsystems automatisch kalibriert.
Ist der Motor nicht gestartet, ist die Einfangempfindlichkeit hoch und das Risiko eines Unfalls aufgrund der Beeinflussung des elektrischen Fensters, insbesondere bei Kindern, ist begrenzt. Läuft der Motor, wird die Anwesenheit eines Fahrers angenommen und die Einfangempfindlichkeit wird niedriger sein, um durch Unebenheiten des Rollens verursachte Trägheitsmomente auszufiltern.
Bei einem eventuellen Defekt der Detektionsfunktion der Scheibenposition, die von den Hall-Effekt-Sensoren gelesen wird, wird ein Sicherheitskriterium auf der Basis der fol- genden Umstände beibehalten. Falls der Hall-Effekt-Sensor nicht das Drehen des Motors detektiert, dieser sich aber dreht, detektiert die Elektronik, daß in den letzten 0,2 Sekunden keine Pulslesung der Hall-Sensoren stattgefunden hat und schaltet den elektrischen Fensterhebermotor aus. Dies erlaubt das Anheben oder Absenken des Fensters auf gefühlvolle Weise durch Drücken des manuell zu bedienenden Knopfes zum Anheben oder Absenken. Jeder Anhebe- oder Absenkimpuls erlaubt eine Fensterbewegung, die äquivalent ist zu 0,2 Sekunden Motordrehzeit. Wenn die Hall-Effekt-Sensoren weiterhin Impulse zählen, obwohl das elektrische Fenster sein Reiseziel erreicht hat und deshalb der Motor weiterhin Druck des Glases auf den Stopper erzeugt, reagieren die Motorstromsensoren, sobald sie einen Verbrauch von über 26 A detektieren, derart, daß sie den Motor unterbrechen. Dabei wurde eine physikalische Grenze des Motors von 20 A/s festgesetzt.
Die durch die mechanische Deformation des Getriebes oder die Elastizität des Systems produzierten mechanischen Effekte werden dank der Verbesserungen durch das Einklemmsicherungssystem der vorliegenden Erfindung kompensiert. Sol che Deformationen erzeugen immer einen zunehmenden Wert aufgrund der Tatsache, daß es eine plastische Verformung ist, die immer zunehmend ist, da im umgekehrten Fall elastische Deformationen vorhanden sein sollten, die nicht dem Gegenstand der Systemerfindung entsprechen. Bei jedem Stoppzyklus des Fensters speichert der EEPROM-Speicher den neuen Wert der aktuellen Wegposition des Fensters aufgrund mechanischer Abweichungen. Mit dieser Berechnung wird außerdem die Wegposition des oberen Rahmens und die Wegposition für das weiche Anhalten aktualisiert.
Als Funktion der Zuführspanung hat sich eine Autokalibrierung der Einfangempfindlichkeit etabliert. Dadurch ist bei einer größeren Geschwindigkeit des elektrischen Fensters die Trägheitsgröße beim Anhalten größer und dadurch auch die Einfangkraft größer. Man muß die Tatsache in Betracht ziehen, daß sowohl der Zustand der Dichtungen und Führungen der elektrischen Fensterscheibe als auch die Klimaverhältnisse die Bewegungsgeschwindigkeit des Fensters bedingen.
Der Berechnungsalgorithmus setzt auch eine Einfangempfindlichkeits-Autokalibrierung als Funktion der Geschwindigkeit des elektrischen Fensters fest, auf diese Weise wird eine lineare Einfangempfindlichkeit erreicht, die unabhängig von der Geschwindigkeit des elektrischen Fensters ist, entweder durch Spannungsdifferenzen in der Zuführschaltung oder durch die Reibung des Getriebes. Die Reaktion auf den Einfangnachweis ist um so höher, je höher die Geschwindigkeit ist und dadurch ein ähnlicher Einfangdruck bei unterschiedlichen Geschwindigkeiten erreicht wird.
Der EEPROM-Speicher speichert Daten wie z.B. den anfänglichen Referenzweg der Scheibe, den aktuellen Weg der Scheibe, die Referenzmessung des oberen Rahmens, die Referenz messung für die sanfte Stoppfunktion, die Messung für das Bereichsfenster des Einfangs (Standard zwischen 4 mm und 200 mm von der oberen Position), den Grenzwert der Einfangdetektion, den Hersteller, die Fabrikationscharge (Wert bis 1000000), das Datum (Monat-Jahr-Format), die Software-Version,die Geräteversion, die EEPROM-Version, den Hunderterzähler, die vom elektrischen Fenster durchgeführten Bewegungen (Wert bis zu 1000000), den Einheitenzähler (durchgeführten Einfangzyklen, Wert bis 65000). Außerdem kann ein Register der Klemmvorgänge gespeichert werden sowie die produzierte Verlangsamung (für spätere Reports). Daher sind die in diesem Speicher gespeicherten Variablen mechanische Effekte, Weg- und Nachweisgrenzwert, das sanfte Anhalten der Scheibe, usw.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das System, wie bereits vorher diskutiert, während des Aufsteigens des Fensters in einem Bereich von 4 mm bis 200mm von der oberen Position aktiviert. Wird ein Hindernis erfaßt, geht die Scheibe um 125 mm oder mehr herunter. Innerhalb von 10 Sekunden ist der Aufsteigemechanismus inaktiviert und der des Heruntergehens aktiv. Diese 10 Sekunden werden mit jeder An- oder Abstiegsbewegung und beim Anhalten reinitialisiert.
Der elektronische Schaltungsaufbau erlaubt die Einbindung der Anwendung in einem Mikrocontroller mit der Möglichkeit der Anwendungsprogrammierung in dem PCB selbst, sobald die Komponenten eingebaut sind. Auf diese Weise ist es möglich, die Anwendung auf der Entwicklungslinie derselben Komponenten zu programmieren, dadurch die Programmaktualisierung zu flexibilisieren und Anwendungssoftware-Aktualisierungen auf der letzten Entwicklungslinie, bei den Einzelhändlern, bei Nachverkäufen usw. zu ermöglichen sowie einen schnellen Zu gang zu der Software und den EEPROM-Daten. In beiden Fällen ist der EEPROM-Speicher so programmierbar, daß es möglich ist die Applikationskonfiguration zu variieren und nur die Parameter im EEPROM-Speicher zu speichern.
Bei der Leiterplatte des Systems handelt es sich um eine Vierschichtplatte mit einem einfachen Zugang, bei dem man das Gehäuse abmontiert, ohne das elektrischen Fenster oder den Motor auszubauen. Dadurch ist ein einfacher Austausch der Leiterplatte möglich.
Die Erfindung sieht überdies die mögliche Änderung der Steuersoftware vor, die dem Mikroprozessor die Leitungsfunktion der genannten Leitung gibt. Auf der anderen Seite ist auch vorgesehen, daß das Öffnen der Tür durch Fernsteuerung vorgenommen werden kann.
Die Initialisierung des Motors wird dadurch hergestellt, daß ein Aufsteige- Absenkzyklus zum Erkennen der Tür und des Fensterstands durchgeführt wird. Von diesem Moment an beginnen die elektrischen Funktionen zu arbeiten. Vor dieser Initialisierung arbeitet der Motor als herkömmlicher Elektromotor.
Die Eigenschaften und Vorteile der Verbesserungen des Einklemmsicherungssystems für Automobile, die Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind, werden anhand der detaillierten Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform offenkundig, die nun, als nicht limitierendes Beispiel, anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert wird, bei der
1 eine schematische Ansicht eines Diagramms ist, in dem die das mit den Verbesserungen der vorliegenden Erfindung ausgestattete Einklemmsicherungssystem bildenden Elemente gewürdigt werden können,
2 schematisch die allgemeine Anordnung der mechanischen Elemente eines elektrischen Fensters darstellt, das mit dem verbesserten Einklemmsicherungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist,
3 eine erhöhte schematische Ansicht des Motormoduls des Systems der vorliegenden Erfindung darstellt,
4 eine Werksansicht des unteren Bereichs der Kontrollvorrichtung der vorliegenden Erfindung darstellt, bei der schematisch einige zu dem Motormodul zugehörige die Elektronik bildende Elemente gezeigt werden, und
5 eine schematische Ansicht der Motormodulverbindung darstellt, wie er vom aufnehmenden Teil gesehen wird und in dem detailliert die äußeren Verbindungen des Systems gezeigt sind.
Die in den Figuren beschriebenen Elemente bezeichnen Kontrollmittel 1, Motormodul 2, Magnet des Motorschafts 2a, Motor 3, MOSFET 4, Relais 5, Mikroprozessor 6, Verbrauchssignal 7, Spannungssignal 8, Hall-Sensoren 9,10, Fensterscheibe 11, elektrisches Fenster 12, Antriebskabel 13, Trommel 14, Spannungsregulierer 15, Verbinder 16, Körperkontakt 17, Batteriekontakt 18, Verbindungsknopf 19 zur Bedienung der Fensterscheibe des Fahrers, das auf der Fahrerseite montiert ist, Verbindungsknopf 20 zur Bedienung der Fensterscheibe des Beifahrers, das auf der Fahrerseite montiert ist, Verbindung für die Zentralöffnung 21, Verbindung für den automatischen Modus 22, Ausgang für den Betrieb des Schiebedachs 23, Verbindung für die Zentralverriegelung 24, Ausgang für das Schließen des Schiebedachs 25, Verbin dung zum Kontaktschlüssel des Motors 26, Verbindung für die Türöffnung 27.
Das Einklemmsicherungssystem der Erfindung, wie es in 1 gezeigt ist, weist ein Kontrollmittel 1 zum Betrieb des Motormoduls 2 auf, welcher, wie in 2 zu sehen ist, die Fensterscheibe 11 eines Fahrzeugs betreibt. Wie oben diskutiert werden die Kontrollmittel 1 aktiviert, wenn sie eine Änderung im Normalbetrieb des Systems aufspüren.
Die durch die Erfindung erreichten Verbesserungen wirken sich auf das Motormodul 2 aus, das unter Einbeziehung des Beispiels von 1 einen 8-poligen Motor 3 aufweist. Es handelt sich um einen Hochleistungs- und aufheizungsarmen Motor, in dessen Schaft ein Magnetzünder eingebaut ist. Unter besonderer Einbeziehung der 3 der Zeichnungen erlaubt die Anordnung des Magnetzünders des Motors 2a in dessen Schaft in Kombination mit der Geometrie des Schaltungselektronikgehäuses die Integration von Hall-Sensoren 9,10 auf der Unterseite der elektrischen Schaltung. Auf diese Weise wird eine Vereinfachung des Aufbauprozesses erreicht und die Lesequalität des magnetischen Feldes ist im Bereich von –40°C bis hinauf zu +85°C sehr gut.
Das Motormodul 2 empfängt die Signale des Kontrollmittels 1, das einen Feleffekttransistor mit isoliertem Tor (MOSFET), dargestellt durch 4 in 1, und zur Kompensation von Intensitätsspitzen vorgesehen ist, aufweist, die Zuführvariationen und das Einsetzen eines Relais 5 und anderer Komponenten wie Kondensatoren, die in einer Mehrschichtplatte vorgesehen sind, ein programmierbarer EEPROM-Speicher, usw. Der Halbleiter-MOSFET schaltet in Fehlerstellen das Leistungsrelais, das den Motor verbindet, auf eine Weise, die die Nutzdauer des Relais vorteilhaft ver längert. Sobald das Relais an einer Fehlerstelle angesteuert wird, öffnen und schließen sich die Kontakte nicht unter Belastung und auf diese Weise werden Probleme, die sich aus elektromagnetischen Emissionen ergeben, erheblich vermieden.
Die Kontrollmittel 1 empfangen die von dem programmierten Mikroprozessor 6 kommenden verarbeiteten Signale, der zur Vermeidung möglicher Störungen dank des Designs in einem entfernteren Abschnitt von den Zuführungsleitungen und dem Elektromotor 3 eingebaut ist. Diese Mittel beinhalten desweiteren eine vierschichtige Platte (nicht gezeigt), die einfach zugänglich ist durch Entfernen der Gehäuseabdeckung, ohne Zerlegung des elektrischen Fensters oder des Motors. Dies erlaubt eine einfache Ersetzung der elektronischen Platte. Die gesamte Elektronik ist in der Motoranordnung des elektrischen Fensters integriert, indem eine Verbindung mit Hilfe eines Kastens mit einer 12-Kanal-Verbindung, wie dem in 5 gezeigten, verwendet wird.
Der Mikroprozessor 6 wiederum empfängt Signale 7,8 über Verbrauch und Spannungsinformationen als Einlesedaten. Der in der offenbarten Ausführung benutzte Mikrocontroller ist mit einem Flash-Speicher von 4kb ausgestattet, der die Durchführung der Programmierung der Anwendung direkt auf dem Mikrocontroller durch eine SPI-Serienschnittstelle oder mit Hilfe eines herkömmlichen, nicht flüchtigen Speicherprogrammierers ermöglicht. Auf diese Weise ist es möglich, die Anwendung an der Anordnung und den Programmierprozeß selber zu aktualisieren. Alle Instruktionen werden in einem Zyklus der Prozessoruhr durchgeführt und erlauben dem Designer der Anordnung, den Verbrauch auf Basis der Datenprozessiergeschwindigkeit zu optimieren.
Daher arbeiten die Kontrollmittel 1 am Motormodul 2 als Funktion der Drehgeschwindigkeit des Motors, die durch Hall-Sensoren 9,10 des Typs bei 0°, die die Regulierung der Motorgeschwindigkeit durch Aussenden einer Anzahl von Impulsen bei jeder Drehung erlauben, oder als Funktion der zirkulierenden Stromintensität oder des Systemverbrauchs, die den Motor 3 anhalten und/oder die Drehrichtung umkehren.
Die Elemente, die das Kontrollmittel 1 definieren, können in 4 betrachtet werden, in dem man den unteren Teil der Schaltung mit den Hall-Sensoren 9,10, den Mikroprozessor 6, einen Spannungsregulierer 15, das Relais 5, den MOSFET 4 und den Verbinder 16 sehen kann.
Mit Bezug auf 5 enthält der Verbinder 16 eine Vielzahl von Verbindungselementen, die in der beigefügten Tabelle beschrieben sind.
Die Anordnung eines Achtpolmotors wie der in der bevorzugten Ausführungsform offenbarte gestattet eine hohe Präzision, wenn eine Leseauflösung von 0,5mm vertikaler Fensterverschiebung erlaubt wird. Mit anderen Worten entspricht jede Drehung der Motorachse vier Impulsen des Sensors.
Die Steuerungsmittel 1 sind mit einer Platte ausgestattet, die den Verbrauch des erfindungsgemäßen Systems erheblich reduzieren, speziell bei jeder Aktivierung des Relais 5, das die Stromspitzen abschneidet. Überdies enthält das besagte Steuerungsmittel 1 Mittel zur Kontrolle der Systemtemperatur, das mit der Anzahl der Motorachsendrehungen über eine bestimmte Zeit startet und dabei den Verbrauch in einer Weise berücksichtigt, daß, sobald ein festgesetzter Wert überschritten wird, die Steuerung des Systemtemperatur nur das Ansteigen des Fensters erlaubt. Es sind außerdem Regulierungsmittel für den maximalen Weg des Fensters verfügbar, so daß bei Verbindung des Motors 3 die Anzahl der von den Hall-Sensoren 9, 10 detektierten Impulse gezählt werden und der Motor abgeschaltet wird, sobald ein bestimmter festgesetzter Wert überschritten wird, ohne daß das Fenster den Stopper erreicht hat. Es sind (nicht gezeigte) Mittel zur Abschaltung des Motors 3 verfügbar, wenn das Fenster sich bei einem Sicherheitsabstand vor dem Laufendestopper bei seinem Abstieg befindet, die in der Weise arbeiten, daß der Rest des Weg durch die Trägheit des Fensters erreicht wird und ein weiches Anhalten als Funktion der Zuführspannung, der sinkenden Geschwindigkeit des Fensters und des Systemverbrauchs erlaubt. Dafür wird der Motor von der Verbindung getrennt, zunächst mit dem MOSFET 4 und dann mit dem Relais 5 und stoppt in einer Sicherheitsdistanz vor dem unteren Stopper.
Wie oben offenbart, enthält das Kontrollmittel einen programmierbaren EEPROM-Speicher von 128 Bytes, der so konfiguriert ist, daß er nur die gespeicherten Parameter variiert und der angesprochene Speicher Daten wie den ursprünglichen Referenzweg und den aktuellen Weg der Scheibe speichert, das Referenzmaß des oberen Rahmens, das Referenzmaß der weichen Stoppfunktion, die Bewegungen des elektrischen Fensters, eine Klemmauflistung, die produzierte Abbremsung, usw.
Präziser werden auf dem EEPROM-Speicher der beschriebenen Ausführungsform die Anwendungsdaten gespeichert. Diese Parameter können ohne die Notwendigkeit des Eingreifens in die Anwendungssoftware modifiziert werden. Die vorgesehenen Parameter sind die folgenden:

1- Datenmenge am EEPROM-Speicher.
2- ursprünglicher Referenzweg der elektrischen Fensterscheibe.
3- Obere Position des Fenstereinfangs. Ist die Position geringer, fand kein Einfang statt.
4- Untere Position des Fenstereinfangs. Ist die Position größer, fand kein Einfang statt.
5- Position für den weichen Stop beim Herunterfahren.
6- Position für den weichen Stop beim Anheben.
7- Einfangdetektionswert bei maximaler Geschwindigkeit.
8- Einfangdetektionswert bei mittlerer Geschwindigkeit.
9- Einfangdetektionswert bei minimaler Geschwindigkeit.
10- Andruckzeit am Stopper (in Einheiten von 0,131072s).
11- Hersteller.
12- Herstellungsmarge (Wert von bis zu 1 000 000).
13- Datum (MonatMonat-JahrJahr-Format).
14- Softwareversion.
15- Hardwareversion.
16- EEPROM-Version.
17- Hunderterzähler. Bewegungen des elektrischen Fensters (bis zu 1 000 000).
18- Einheitenzähler. Ausgeführte Klemmzyklen (Wert bis zu 65 000).

Bezugnehmend auf 2 wird der Schutz gegen die Überladung des Systemmotors zur Anhebung eines Fensters 11 durch Software ausgeführt, die die Funktionsdauer des elektrischen Fensters aufsummiert und bei Überschreitung des grenzbestimmendes Wertes das Aufsteigen nur bis zum oberen Stopper erlaubt. Unter normalen Arbeitsbedingungen sollten 20 komplette Zyklen Aufsteigens und Absenkens der Scheibe 11 ohne Systemunterbrechung durchgeführt werden.
Wenn die Scheibe am oberen Stopper seines Wegs angekommen oder durch eine eventuelle Blockierung durch einen Gegenstand angehalten worden ist, hält der Motor in sehr kurzer Zeit an, zum Beispiel in 0,2s dank der Tatsache, daß dieser Motor 3 ein achtpoliger Motor ist.
Startet das Fahrzeug während des Anhebens eines Fensters 11, detektiert und filtert das Einklemmsicherungssystem der vorliegenden Erfindungen den Abfall der Spannung, die durch das Anstarten des Motors hervorgerufen wird und vermeidet die Erzeugung eines falschen Klemmens, da das Abfallen der Spannung eine Veränderung der Geschwindigkeit hervorruft, die durch die Hall-Sensoren 9,10 in einer Weise nachgewiesen werden kann, in der vor der Erzeugung eines falschen Klemmens die Verzögerung des Motors 3 hervorgerufen wird.
Auf diese Weise berücksichtigt das Einklemmsicherungssystem über die Zuführspannung, ob das Fahrzeug steht oder fährt. Ist die Zuführspannung niedriger als 13V, indiziert dies, daß das Fahrzeug nicht gestartet ist und daher kann die Empfindlichkeit höher sein. Ist die Zuführspannung indes größer als 13V, indiziert dies, daß das Fahrzeug gestartet ist und dadurch wird die Empfindlichkeit geringer.
Der Motor 3 ist in der Lage, eine Umkehrung seiner Drehrichtung in sehr kurzer Zeit durchzuführen, wenn die Scheibe 11 sich absenkt. Dadurch wird jedes Mal, wenn die Scheibe 11 während ihrer Abwärtsreise anhält, ein Anhebimpuls erzeugt. Der Maximalwert dieses Impulses beträgt 0,53mm und erzeugt ein Blockieren der Motorgänge, als wenn es sich um ein Aufsteigen handeln würde in einer Weise, daß die Verzögerung des Motors Trägheit benötigt und die Scheibe beim Anlehnen nicht so weit sinkt.
Ist der Motor 3 angeschaltet, wird die Anzahl der von den Hall-Sensoren 9,10 detektierten Impulse gezählt. Überschreiten diese eine Menge, ohne den Stopper erreicht zu haben (maximaler Weg 100mm), wird der Motor abgeschaltet. Besteht ein Funktionsfehler beim Nachweis der Fensterposition, die von den Halleffekt-Sensoren 9,10 gelesen wird, wird ein Sicherheitskriterium auf Basis mehrerer Umstände beibehalten. Detektieren die Halleffekt-Sensoren 9,10 nicht das Drehen des Motors 3, dieser bewegt sich aber, sagt das Kontrollsystem 1, daß während der letzten 0,2s kein Impulslesen der Hall-Sensoren 9,10 stattgefunden hat und inaktiviert die Bewegung des Motors 3 des elektrischen Fensters 12. Dies erlaubt das Anheben oder Absenken der Scheibe durch das Funktionskabel 13 und die Trommel 14 auf eine sensible Art durch Pulsieren des Anhebe- oder Absenkknopfes auf eine Weise, daß jedes Anhebe- oder Absenkdrücken die Bewegung der Scheibe 11 entsprechend 0,2s Motordrehzeit erlaubt. Zählen die Halleffekt-Sensoren 9,10 weiterhin Impulse, auch wenn das Reiseende der Scheibe 11 erreicht ist, funktioniert der Motor 3 in einer Weise weiter, daß die Scheibe sich gegen den Stopper anhebt, das Kontrollmittel 1 einen Verbrauch von über 25A detektiert und den Motor abschaltet. Die physikalisch festgesetzte Grenze für den Motor beträgt 20 A/s.
Eine andere bemerkenswerte Eigenschaft ist die Tatsache, daß das erfindungsgemäße System erlaubt, eventuell auftretende Inkompatibilitäten zwischen den Knopfbefehlen zu lösen. Dadurch gibt die Elektronik bei einem Anhebe- und einem anderen Absenkbefehl die Priorität der herunterfahrenden Sequenz unter der Berücksichtigung, daß, wenn die Scheibe hochfährt und der Absenkknopf gedrückt wird, das Fenster herunterfährt. Andererseits, wenn die Scheibe herunterfährt und der Anhebeknopf gedrückt wird, hält das Fenster an. Nichtsdestotrotz ist ebenfalls vorgesehen, daß die Scheibe anhält, wenn der Fahrzeugmotor mit dem Zündschlüssel gestartet oder gestoppt wird.
Auch wenn eine bevorzugte Ausführungsform einer der Verbesserungen des Einklemmsicherungssystems für das Fahrzeug beschrieben wurde, sieht der Erfindungsgedanke der vorliegenden Erfindung die Einbeziehung anderer Verbesserungen, ins besondere die aus der Programmierbarkeit all der Parameter, die in den Vorrichtungsgegenstand der Erfindung eingreifen.
Ausreichend beschrieben, aus was die vorliegende Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen besteht, wird davon ausgegangen, daß man jegliche für geeignet erachtete Detailveränderung in die Erfindung einbringen kann, vorausgesetzt, daß die wesentlichen Eigenschaften der Erfindung, die in den folgenden Ansprüchen zusammengefaßt sind, nicht verändert.

Claims

Einklemmsicherungssysteme für Automobile, bestehend aus Kontrollmitteln (1) für den Betrieb des Motors (3), für die Bedienung der Fensterscheiben (11) bzw. des Schiebedachs eines Kraftfahrzeugs, wobei besagte Kontrollmittel (1) aktiviert werden, sobald irgendeine Veränderung während des normalen Betriebs des Systems festgestellt wird. Das Einklemmsicherungssystem umfaßt darüber hinaus ein Motormodul (2), ein Reduktionsmodul und ein elektronisches Steuerungsmodul, wobei das Steuerungsmodul (2) einen mindestens 8-poligen Motor und das elektronische Modul Hallsensoren (9,10) aufweist, die für die Geschwindigkeitsregelung des Motors (3) vorgesehen sind und bei jeder Wellenumdrehung des Motors (3) eine bestimmte Impulszahl aussenden, wobei die Kontrollmittel (1) auf das Motormodul (2) als Funktion der Drehzahl des Motors (3) oder als Funktion der Ausgleichsstromstärke wirken, nämlich durch Betriebsstopp und/oder Umkehr der Drehrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß das elektronische Modul des Einklemmsicherungssystems eine Schaltung mit einem MOSFET (4), einem Relais (5), einem programmierbaren Mikroprozessor (6), Verdichtern auf einer Mehrschichtplatte sowie einen programmierbaren EEPROM-Speicher aufweist und in der Lage ist, die mechanische Wirkung, die durch eine mechanische Verformung des Systems hervorgerufen wird, durch Abspeichern eines für jeden Zyklus des Fensterendanschlags neuen Wertes, der den vorhergehenden Wert des zurückgelegten Wegs zum oberen und unteren Endanschlag aktualisiert, auszugleichen.
Einklemmsicherungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung des elektrischen Moduls des Einklemmsicherungssystems des weiteren ein Mikrosteuergerät mit einer Maske für die Programmierung der Anwendung nach erfolgtem Zusammenbau der Komponenten aufweist.
Einklemmsicherungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung des elektrischen Moduls des Einklemmsicherungssystems ebenfalls Mittel zur Temperaturkontrolle des Systems aufweist, und zwar ausgehend von der Anzahl der Umdrehungen der Motorwelle während einer bestimmten Zeitspanne unter Berücksichtigung des Verbrauchs des Systems, so daß diese Temperaturkontrollmittel des Systems entweder bei Überschreiten eines vorgegebenen Wertes oder bei Anhalten der Fensterscheibe (11) wegen Überschreitens einer vorgegebenen Zeitspanne lediglich das Anheben des Fensters (11) zulassen.
Einklemmsicherungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung des elektrischen Moduls des Einklemmsicherungssystems Mittel zu Einstellung des maximalen Hubs der Fensterscheibe (11) aufweist, wobei diese Mittel bei eingeschaltetem Motor (3) die von den Hallsensoren (9,10) gelesene Pulszahl zählen und besagter Motor (3) ausgeschaltet wird, sobald ein vorgegebener Wert überschritten wird, ohne daß die Fensterscheibe den Anschlag erreicht hat.
Einklemmsicherungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung des elektrischen Moduls des Einklemmsicherungssystems Mittel aufweist, die den Motor (3) abschalten, sobald sich die Fensterscheibe (11) beim Anheben in einem sicheren Abstand vom oberen Endanschlag befindet, wobei der Resthub durch Verlängerung des mechanischen Scheibenantriebs durch die Wirkung von Federn im Zusammenspiel mit einem Antriebskabel (13) zurückgelegt wird.
Einklemmsicherungssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß diese Verlängerung als Funktion der Versorgungsspannung variabel ist.
Einklemmsicherungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontrollmittel am Motormodul (2) eine automatische Einstellung vornehmen, wenn der Motor (3) unter Berücksichtigung der Stromstärke innerhalb eines Bereichs von ± 13 V gestoppt wird.