EP2021568A1 - Kraftfahrzeugfensterheber - Google Patents

Kraftfahrzeugfensterheber

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EP2021568A1
EP2021568A1 EP07724541A EP07724541A EP2021568A1 EP 2021568 A1 EP2021568 A1 EP 2021568A1 EP 07724541 A EP07724541 A EP 07724541A EP 07724541 A EP07724541 A EP 07724541A EP 2021568 A1 EP2021568 A1 EP 2021568A1
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EP
European Patent Office
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window
force
window pane
motor vehicle
vehicle window
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Hans Hohenner
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Bayerische Motoren Werke AG
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Bayerische Motoren Werke AG
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    • E05F—DEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION; CHECKS FOR WINGS; WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
    • E05F15/00—Power-operated mechanisms for wings
    • E05F15/60—Power-operated mechanisms for wings using electrical actuators
    • E05F15/603—Power-operated mechanisms for wings using electrical actuators using rotary electromotors
    • E05F15/665—Power-operated mechanisms for wings using electrical actuators using rotary electromotors for vertically-sliding wings
    • E05F15/689—Power-operated mechanisms for wings using electrical actuators using rotary electromotors for vertically-sliding wings specially adapted for vehicle windows
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    • E05F15/40—Safety devices, e.g. detection of obstructions or end positions
    • E05F15/41—Detection by monitoring transmitted force or torque; Safety couplings with activation dependent upon torque or force, e.g. slip couplings
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E05Y2400/00—Electronic control; Electrical power; Power supply; Power or signal transmission; User interfaces
    • E05Y2400/10—Electronic control
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    • E05Y2400/00—Electronic control; Electrical power; Power supply; Power or signal transmission; User interfaces
    • E05Y2400/10—Electronic control
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    • E05Y2900/00—Application of doors, windows, wings or fittings thereof
    • E05Y2900/50—Application of doors, windows, wings or fittings thereof for vehicles
    • E05Y2900/53—Type of wing
    • E05Y2900/55—Windows

Definitions

  • the present invention relates to a motor vehicle window lifter with a drive device.
  • Such a motor vehicle window lifter with an electric drive and a traction means, which is coupled on the one hand with the drive and on the other hand with the window pane to be adjusted, and which transmits the adjusting force generated by the drive to the window, is known for example from DE 199 30 541 B4.
  • the invention is based on the object of specifying a motor vehicle window lifter, which works reliably, in particular even at temperatures below freezing. This object is solved by the features of the independent claim. Advantageous developments of the invention can be found in the dependent claims.
  • the invention is based on the idea of freely shaking a blocked window pane of a motor vehicle window lifter by means of the drive device of the motor vehicle window lifter.
  • a motor vehicle window lifter preferably has a drive device, in particular comprising an electric motor, which is already used for lifting and lowering a window pane of a motor vehicle.
  • a power transmission device such as a rod, a belt, a belt or a belt
  • a control device for example a program-controlled processor device or an application-specific circuit device, for controlling the drive device and / or the power transmission device is set up such that an upward force and a downward force are automatically alternately transmitted to the windowpane when the window pane is in a blocked state.
  • an upward force and a downward force are automatically alternately transmitted to the windowpane until the windowpane is no longer in a locked state. Then the window pane can be moved in a direction desired by the driver and / or entered via an actuating element.
  • a motor vehicle window lifter in which a blocked state is defined by the force transmitted to the window pane or a variable correlating therewith, such as, for example, the voltage or current supplied to the drive device, exceeds a predetermined threshold value.
  • a blocked state is defined by the force transmitted to the window pane or a variable correlating therewith, such as, for example, the voltage or current supplied to the drive device, exceeds a predetermined threshold value.
  • a blocked state within the scope of the invention is advantageously defined by the fact that the window pane is in the upper end position. Because the "free shaking" is highly likely to be effective or useful only if the window pane is in the upper end position, so when the window is closed. As a rule, the window is closed when the cause of the blockage lies in a frozen window.
  • a blocked state within the scope of the invention is advantageously defined by the fact that the temperature is below a predetermined threshold, for example below 5 degrees Celsius. Because the "free shaking" is highly effective only useful or useful if the window is frozen.
  • the window regulator according to the invention can also be implemented in a reduced-conflict manner together with automatic anti-trap protection.
  • Detection means may be provided for detecting the blocked state, which may be realized entirely or partially by the control device and / or by separate sensor devices or measuring devices.
  • the force transmitted to the windowpane or a variable correlated therewith can be measured by a force, current or voltage measuring device
  • the temperature can be measured by an electronic thermometer and / or the upper end position can be measured by a sensor
  • a switch and / or a force, current or voltage measuring device are detected.
  • the explained conditional (when locked state is present) "free shake" by the driver via the actuation of a corresponding actuating element (window open switch) is triggered.
  • the change between the transmission of an upward force and the transmission of a downward force on the window pane is advantageously carried out with a predetermined frequency, for example in the range of the resonant frequency of the window pane (with or without associated components) or based thereon.
  • the frequency is varied during a blocked state.
  • the variation of the frequency takes place, for example, continuously, quasi-continuously or in discrete steps from an upper frequency limit value to a lower frequency limit value or vice versa.
  • the course of the force transmission over time can be, for example, rectangular, triangular, pulsed, pulsed or sinusoidal.
  • Between the upper frequency limit and the lower frequency limit is preferably the resonant frequency of the windowpane.
  • Figure 1 shows a schematic diagram of an electric window
  • Figure 2 shows a simplified flow diagram of a window opening method
  • FIG. 3 shows a simplified flow diagram of a deblocking method
  • Figure 4 shows the time course of the transmitted to a window pane
  • the electric window lifter shown in Figure 1 comprises an actuating element 1, such as a switch through which a driver can activate the window directionally selective to open or close the window.
  • actuating element 1 such as a switch through which a driver can activate the window directionally selective to open or close the window.
  • an electric motor 3 is driven.
  • the force or the torque delivered by the electric motor 3 is transmitted to the window pane 4 via a power transmission device 7.
  • the window 4 is moved up or down and thus closed or opened the window.
  • an upper or lower end position switch 6.5 it is detected whether the window pane is in the upper or lower end position.
  • the upper or lower end position can also be detected by a time characteristic characteristic of the upper or lower end position of the force supplied by the electric motor 3 or of a variable correlating therewith.
  • the window is in the closed state.
  • the step “trigger electric motor” is triggered, whereupon a force is transmitted down to the window pane by the electric motor via the power transmission device.
  • End position reached After the deblocking process, it is checked whether the window has reached the lower end position ("End position reached?"). If the window has reached the lower end position, the process is resumed with the start state, but with the window in the open state. If the window has not reached the lower end position, there is still a blocked state ("Disc blocked”) and the procedure resumes with the startup state, with the window either closed or half open.
  • the process is resumed with the start state, but with the window in the open state. If the window has not reached the lower end position, the window is partially open and is optionally further moved by the electric motor.
  • n is not equal to nmax, the process continues with the start state, where T equals T and n equals n.
  • T T + x
  • T is equal to Tmax, it is checked by a prolonged downward force on the window pane whether the windowpane is deblocked ("success rate"). Then, the step "end position reached?" is continued after the step "deblocking" in the method of FIG.
  • T is other than Tmax, the process continues with the start state, where T is T and n is n.
  • nmax is preferably greater than 2, greater than 5, greater than 10, greater than 50 or greater than 100.
  • Tmax is preferably less than 1 second, less than 10 seconds, less than 1 minute or less than 10 minutes.
  • FIG. 4 again shows the time profile of the force transmitted to the window pane by the electric motor and / or the power transmission device and the various times tauf, tw1, tw2, tzu and already explained with reference to FIG.

Landscapes

  • Power-Operated Mechanisms For Wings (AREA)

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Kraftfahrzeugfensterheber mit einer Antriebseinrichtung, mit einer Kraftübertragungseinrichtung zum Übertragen einer Kraft von der Antriebseinrichtung auf eine Fensterscheibe, mit einer Steuereinrichtung zum Steuern der Antriebseinrichtung und/oder der Kraftübertragungseinrichtung, die derart eingerichtet ist, dass auf die Fensterscheibe automatisch abwechselnd eine nach oben gerichtete Kraft und eine nach unten gerichtete Kraft übertragen wird, wenn sich die Fensterscheibe in einem blockierten Zustand befindet.

Description

Kraftfahrzeugfensterheber
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kraftfahrzeugfensterheber mit einer Antriebseinrichtung.
Nahezu alle modernen Kraftfahrzeuge sind mittlerweile mit elektrischen Kraftfahrzeugfensterhebern ausgestattet. Der Wunsch, beispielsweise eine Seitenscheibe zu öffnen oder zu schließen, wird dabei in der Regel über einen Bedienschalter an ein Steuergerät gemeldet. Dieses Steuergerät aktiviert einen Elektromotor in der Fahr- zugtüre, der die Seitenscheibe öffnet (Elektromotor dreht in eine erste Richtung) oder schließt (Elektromotor dreht in eine zweite Richtung). Ein Sensor in der Türe überwacht die Bewegung der Scheibe. Sollte diese blockiert sein, dann schaltet der Motor aus Sicherheitsgründen ab (automatischer Einklemmschutz).
Ein solcher Kraftfahrzeugfensterheber mit einem elektrischen Antrieb und einem Zugmittel, das einerseits mit dem Antrieb und andererseits mit der zu verstellenden Fensterscheibe gekoppelt ist, und das die von dem Antrieb erzeugte Verstellkraft auf die Fensterscheibe überträgt, ist beispielsweise aus der DE 199 30 541 B4 bekannt.
In den Wintermonaten kommt es bei Fahrzeugen, die im Freien stehen, häufig zu blockierten Seitenscheiben aufgrund von Frost. In diesem Fall registriert das Steuergerät bei durch den Fahrer aktiviertem Elektromotor den blockierten Zustand der Seitenscheiben und schaltet den Elektromotor automatisch ab. Eine nicht zu öffnen- de Seitenscheibe führt regelmäßig zu Unannehmlichkeiten, beispielsweise bei der Einfahrt in ein Parkhaus. Die Seitenscheiben können erst geöffnet werden, wenn das die Blockade verursachende Eis getaut ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Kraftfahrzeugfensterheber an- zugeben, der, insbesondere auch bei unter dem Gefrierpunkt liegenden Temperaturen, zuverlässig funktioniert. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.
Die Erfindung basiert auf dem Gedanken, eine blockierte Fensterscheibe eines Kraftfahrzeugfensterhebers mittels der Antriebseinrichtung des Kraftfahrzeugfensterhebers frei zu rütteln.
Dazu verfügt ein Kraftfahrzeugfensterheber vorzugsweise über eine - insbesondere einen Elektromotor umfassende - Antriebseinrichtung, die zum Heben und Senken einer Fensterscheibe eines Kraftfahrzeuges ohnehin schon verwendet wird. Mittels einer Kraftübertragungseinrichtung, wie beispielsweise einer Stange, einem Band, einem Gurt oder einem Riemen, wird die von der Antriebseinrichtung gelieferte Kraft auf die Fensterscheibe übertragen. Eine Steuereinrichtung, beispielsweise eine pro- grammgesteuerte Prozessoreinrichtung oder eine anwendungsspezifische Schaltungseinrichtung, zum Steuern der Antriebseinrichtung und/oder der Kraftübertragungseinrichtung ist derart eingerichtet ist, dass auf die Fensterscheibe automatisch abwechselnd eine nach oben gerichtete Kraft und eine nach unten gerichtete Kraft übertragen wird, wenn sich die Fensterscheibe in einem blockierten Zustand befin- det.
Durch diese abwechselnd nach oben und unten gerichtete Krafteinwirkung wird dann die blockierte, beispielsweise festgefrorene, Fensterscheibe in der Regel frei gerüttelt. Der Betrieb des Kraftfahrzeugfensterhebers wird dadurch insgesamt zu- verlässiger.
Vorzugsweise wird auf die Fensterscheibe solange automatisch abwechselnd eine nach oben gerichtete Kraft und eine nach unten gerichtete Kraft übertragen bis sich die Fensterscheibe nicht mehr in einem blockierten Zustand befindet. Darauf kann die Fensterscheibe in eine vom Fahrer gewünschte und/oder über ein Betätigungselement eingegebene Richtung bewegt werden.
Besonders bevorzugt ist ein Kraftfahrzeugfensterheber, bei dem ein blockierter Zustand dadurch definiert ist, dass die auf die Fensterscheibe übertragene Kraft oder eine damit korrelierende Größe, wie beispielsweise die der Antriebseinrichtung zugeführte Spannung oder Stromstärke, einen vorgegeben Schwellwert überschreitet. Im Rahmen der Erfindung liegen selbstverständlich alternativ oder ergänzend dazu weitere äquivalente Kriterien zur Definition des blockierten Zustandes.
Ergänzend oder alternativ dazu ist ein blockierter Zustand im Rahmen der Erfindung vorteilhafterweise dadurch definiert, dass die Fensterscheibe sich in der oberen Endposition befindet. Denn das "Freirütteln" ist mit hoher Wahrscheinlichkeit nur dann zielführend oder sinnvoll einsetzbar, wenn sich die Fensterscheibe in der obe- ren Endposition befindet, also wenn das Fenster geschlossen ist. In der Regel ist das Fenster geschlossen, wenn die Blockadeursache in einer festgefrorenen Fensterscheibe liegt.
Ergänzend oder alternativ dazu ist ein blockierter Zustand im Rahmen der Erfindung vorteilhafterweise dadurch definiert, dass die Temperatur unter einem vorgegebenen Schwellwert, beispielsweise unter 5 Grad Celsius, liegt. Denn das "Freirütteln" ist mit hoher Wahrscheinlichkeit nur dann zielführend oder sinnvoll einsetzbar, wenn die Fensterscheibe festgefroren ist.
Durch diese einschränkenden Definitionen kann der erfindungsgemäße Fensterheber auch konfliktreduziert zusammen mit einem automatischen Einklemmschutz in die Praxis umgesetzt werden.
Zur Erfassung des blockierten Zustandes können Erfassungsmittel vorgesehen sein, die ganz oder teilweise durch die Steuereinrichtung und/oder durch separate Sensoreinrichtungen oder Messgeräte realisiert sein können. Beispielsweise kann die auf die Fensterscheibe übertragene Kraft oder eine damit korrelierende Größe durch ein Kraft-, Strom- oder Spannungsmessgerät gemessen werden, die Temperatur durch ein elektronisches Thermometer gemessen werden und/oder die obere End- position durch einen Sensor, einen Schalter und/oder ein Kraft-, Strom- oder Spannungsmessgerät erfasst werden. Vorzugsweise wird das erläuterte bedingte (wenn blockierter Zustand vorliegt) "Freirütteln" durch den Fahrer über die Betätigung eines entsprechenden Betätigungselementes (Fensteröffnen-Schalter) ausgelöst.
Der Wechsel zwischen der Übertragung einer nach oben gerichteten Kraft und der Übertragung einer nach unten gerichteten Kraft auf die Fensterscheibe erfolgt vorteilhafterweise mit einer vorgegeben Frequenz, die beispielsweise im Bereich der Resonanzfrequenz der Fensterscheibe (mit oder ohne damit verbundener Komponenten) liegt oder darauf basiert.
Vorzugsweise wird die Frequenz während eines blockierten Zustandes variiert. Die Variation der Frequenz erfolgt beispielsweise kontinuierlich, quasikontinuierlich oder in diskreten Schritten von einem oberen Frequenzgrenzwert zu einem unteren Frequenzgrenzwert oder umgekehrt. Zwischen den Zeiten der entgegengesetzt gerich- teten Kraftübertragungen kann eine Wartezeit liegen. Der Verlauf der Kraftübertragung über der Zeit kann beispielsweise rechteckförmig, dreieckförmig, pulsförmig, impulsförmig oder sinusförmig ausgeführt sein. Zwischen dem oberen Frequenzgrenzwert und dem unteren Frequenzgrenzwert liegt vorzugsweise die Resonanzfrequenz der Fensterscheibe.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Beispielen unter Bezugnahme auf die folgenden Figuren näher erläutert:
Figur 1 zeigt ein Prinzipschaltbild eines elektrischen Fensterhebers;
Figur 2 zeigt ein vereinfachtes Ablaufdiagramm eines Fensteröffnungsverfahrens;
Figur 3 zeigt ein vereinfachtes Ablaufdiagramm eines Deblockierungsverfah- rens;
Figur 4 zeigt den zeitlichen Verlauf der auf eine Fensterscheibe übertragenen
Kraft. Der in Figur 1 dargestellte elektrische Fensterheber umfasst ein Betätigungselement 1 , wie einen Schalter, durch den ein Fahrer den Fensterheber richtungsselektiv aktivieren kann, um das Fenster zu öffnen oder zu schließen.
Durch ein Steuergerät 2 wird ein Elektromotor 3 angesteuert. Die von dem Elektromotor 3 gelieferte Kraft oder das Drehmoment werden über eine Kraftübertragungseinrichtung 7 auf die Fensterscheibe 4 übertragen.
Je nach Richtung der übertragenen Kraft wird die Fensterscheibe 4 nach oben oder unten bewegt und das Fenster somit geschlossen oder geöffnet.
Durch einen oberen bzw. unteren Endpositionsschalter 6,5 wird erfasst, ob sich die Fensterscheibe in der oberen bzw. unteren Endposition befindet. Alternativ dazu kann die obere bzw. untere Endposition auch durch einen für die obere bzw. untere Endposition charakteristischen Zeitverlauf der durch den Elektromotor 3 gelieferten Kraft oder einer damit korrelierenden Größe erkannt werden.
Im Startzustand des Ablaufdiagramms in Figur 2 befindet sich das Fenster im geschlossenen Zustand. Durch eine entsprechende Betätigung eines "Fenster Öff- nen"-Betätigungselementes durch den Fahrer wird der Schritt "Elektromotor ansteuern" ausgelöst, worauf durch den Elektromotor über die Kraftübertragungseinrichtung eine Kraft nach unten auf die Fensterscheibe übertragen wird.
Es wird in einem weiteren Schritt überprüft, ob der von dem Elektromotor verbrauch- te Strom über einem Schwellwert imax liegt (Strom i > imax?). Liegt der verbrauchte Strom über dem Schwellwert imax, so wird ein Deblockierungsverfahren ("Deblo- ckierung") gestartet, das weiter unten anhand von Figur 3 näher erläutert wird.
Nach dem Ablauf des Deblockierungsverfahrens wird überprüft, ob das Fenster die untere Endposition erreicht hat ("Endposition erreicht?"). Falls das Fenster die untere Endposition erreicht hat, wird das Verfahren wieder mit dem Startzustand fortgesetzt, wobei sich das Fenster aber im geöffneten Zustand befindet. Falls das Fenster die untere Endposition nicht erreicht hat, liegt weiter ein blockierter Zustand vor ("Scheibe blockiert") und das Verfahren wird wieder mit dem Startzustand fortgesetzt, wobei das Fenster entweder geschlossen oder halb offen ist.
Liegt der verbrauchte Strom nicht über dem Schwellwert imax, so wird überprüft, ob das Fenster die untere Endposition erreicht hat ("Endposition erreicht?"). Falls das Fenster die untere Endposition erreicht hat, wird das Verfahren wieder mit dem Startzustand fortgesetzt, wobei sich das Fenster aber im geöffneten Zustand befindet. Falls das Fenster die untere Endposition nicht erreicht hat, ist das Fenster teilweise offen und wird gegebenenfalls weiter durch den Elektromotor bewegt.
Im Startzustand des Ablaufdiagramms in Figur 3, welches das Deblockierungsver- fahren ("Deblockierung" aus Figur 2) beschreibt, befindet sich das Fenster im geschlossenen Zustand (n=0,T=0).
Es wird dann für eine Zeitdauer tauf eine nach unten wirkende Kraft auf die Fensterscheibe übertragen (Fenster "auf für t=tauf).
Nach einer "Wartezeit tw1" wird für eine Zeitdauer tzu eine nach oben wirkende Kraft auf die Fensterscheibe übertragen (Fenster "zu" für t=tzu).
Nach einer "Wartezeit tw2" wird ein Zähler n um 1 erhöht (n = n+1) und überprüft, ob n gleich nmax ist (n = namx?).
Falls n ungleich nmax ist, wird das Verfahren mit dem Startzustand fortgesetzt, wo- bei T gleich T ist und n gleich n ist.
Falls n gleich nmax ist, wird eine Periode T, welche die Zeit zwischen zwei Kraftübertragungen auf die Fensterscheibe nach oben beschreibt, und damit mittelbar auch die Zeit zwischen zwei entgegengesetzt wirkenden Kraftübertragungen be- schreibt, um x erhöht (T=t+x). Darauf wird überprüft, ob T gleich Tmax ist (T=Tmax?).
Falls T gleich Tmax ist, wird durch eine länger andauernde Krafteinwirkung auf die Fensterscheibe nach unten überprüft, ob die Fensterscheibe deblockiert ist ("Erfolg- reiche Deblockierung prüfen"). Dann wird mit dem Schritt "Endposition Erreicht?" nach dem Schritt "Deblockierung" in dem Verfahren nach Figur 2 fortgesetzt.
Falls T ungleich Tmax ist, wird das Verfahren mit dem Startzustand fortgesetzt, wo- bei T gleich T ist und n gleich n ist.
nmax ist dabei vorzugsweise größer 2, größer 5, größer 10, größer 50 oder größer 100. Tmax ist dabei vorzugsweise kleiner als 1 Sekunde, kleiner als 10 Sekunden, kleiner als 1 Minute oder kleiner als 10 Minuten.
Figur 4 zeigt noch einmal den zeitlichen Verlauf der auf die Fensterscheibe durch den Elektromotor und/oder die Kraftübertragungseinrichtung übertragen Kraft und die verschiedenen bereits anhand von Figur 3 erläuterten Zeiten tauf, tw1 ,tw2, tzu und die Periode T.

Claims

Patentansprüche
1. Kraftfahrzeugfensterheber - mit einer Antriebseinrichtung (3),
- mit einer Kraftübertragungseinrichtung (7) zum Übertragen einer Kraft von der Antriebseinrichtung (3) auf eine Fensterscheibe (4),
- mit einer Steuereinrichtung (2) zum Steuern der Antriebseinrichtung (3) und/oder der Kraftübertragungseinrichtung (7), die derart einge- richtet ist, dass auf die Fensterscheibe (4) automatisch abwechselnd eine nach oben gerichtete Kraft und eine nach unten gerichtete Kraft übertragen wird, wenn sich die Fensterscheibe (4) in einem blockierten Zustand befindet.
2. Kraftfahrzeugfensterheber nach Anspruch 1 , bei dem auf die Fensterscheibe (4) solange automatisch abwechselnd eine nach oben gerichtete Kraft und eine nach unten gerichtete Kraft übertragen wird, bis sich die Fensterscheibe (4) nicht mehr in einem blockierten Zustand befindet.
3. Kraftfahrzeugfensterheber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem ein blockierter Zustand vorliegt, wenn die auf die Fensterscheibe (4) übertragene Kraft oder eine damit korrelierende Größe einen vorgegeben Schwellwert überschreitet und die Fensterscheibe (4) sich in der oberen Endposition befindet.
4. Kraftfahrzeugfensterheber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Wechsel zwischen der Übertragung einer nach oben gerichteten Kraft und der Übertragung einer nach unten gerichteten Kraft mit einer vor- gegeben Frequenz erfolgt, die während eines blockierten Zustandes variiert wird.
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