EP2118981B1 - Justierung einer motorischen stellvorrichtung - Google Patents

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EP2118981B1
EP2118981B1 EP07846933.5A EP07846933A EP2118981B1 EP 2118981 B1 EP2118981 B1 EP 2118981B1 EP 07846933 A EP07846933 A EP 07846933A EP 2118981 B1 EP2118981 B1 EP 2118981B1
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EP
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temperature
adjustment
value
control unit
closed position
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Klaus Wagner
Detlef Russ
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Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
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    • E05Y2900/55—Windows

Definitions

  • the invention relates to a method according to the preamble of patent claim 1 for adjusting a particular use in a vehicle motor actuating device, in particular an electric window, with regard to an end position.
  • the invention further relates to an intended for performing the method adjusting device according to the preamble of claim 8.
  • Motorized actuating devices are used in the field of automotive engineering, in particular as motorized windows.
  • the invention also relates to adjusting devices which are provided for the motorized adjustment of sliding roofs, vehicle doors, seats or other vehicle parts.
  • Such an adjusting device usually comprises an electric servo motor, which is coupled via an adjusting mechanism with the vehicle part to be adjusted, in particular a vehicle window such that the vehicle part referred to below as an adjusting element can be moved along a predetermined travel path between two end positions.
  • the adjusting device further comprises, as a rule, a sensor for detecting a Stell effets disturbance beautue and a control unit for controlling the servomotor, which is the Stell effets disturbance - in particular for detecting a Einklemmfalles - fed as an input signal.
  • the end positions are predetermined by the closed position and the opening position of the vehicle window.
  • the adjusting mechanism of such a control device usually comprises a drive screw coupled to the drive shaft of the servo motor and a worm wheel meshing therewith.
  • the closed position is often not fixed in a window. Rather, it will adjusted the actuator for the window lift only after installation in a vehicle to the closed position of the vehicle window.
  • the vehicle window is moved in the direction of the closed position until it jammed against the vehicle frame. The reaching of the closed position is in this case recognized by the fact that the positioning speed - or at least one characteristic variable for this purpose - comes to a standstill.
  • the thus determined closed position of the window is usually deposited in a control unit of the adjusting device.
  • the window pane is then held by the adjusting device usually just before the stop on the vehicle frame.
  • the adjustment process described above is usually repeated regularly, for example after every 50 load cycles.
  • the repeated adjustment of the adjusting device is also referred to as "post-learning".
  • the vehicle window is always moved as far as the stop by the adjusting device.
  • the mechanical stress transmitted by the vehicle frame to the vehicle window is absorbed by the adjusting device.
  • the worm wheel of the adjusting mechanism with respect to the drive screw with a torque of typically up to 5 - 20 Nm braced. Due to this stress, a deformation of the worm wheel, which usually consists of plastic, can occur. This deformation can affect the function of the actuator. In particular, a deformation of the worm wheel can lead to a non-circular running of the actuating mechanism. This, in turn, may provide other functions of the actuator, e.g. impair the function of any automatic anti-trap protection provided.
  • the invention has for its object to provide a method for adjusting an adjusting device of the above type with respect to an end position, which is easy to implement and thereby damage-prone mechanical components of the adjusting device, in particular components made of plastic, rubber, or the like.
  • a further object of the invention is to provide a device which is particularly suitable for carrying out this method.
  • the object is achieved according to the invention by the features of claim 1.
  • the adjusting device is operated by detecting and analyzing a Stell effetsmessiere such that the adjusting element to be adjusted is moved towards an end position to be determined, wherein the achievement of the end position recognized by it is that the value of the Stell effets distressient reaches or falls below a predetermined threshold.
  • a temperature characteristic characteristic of the temperature of the adjusting device is evaluated before or during the adjusting step, wherein the adjusting step is only carried out if the value of the temperature characteristic does not exceed a predetermined upper limit temperature.
  • the invention is based on the finding that the mechanical components of the adjusting device, in particular the worm wheel which is particularly susceptible to stress according to the invention, are particularly susceptible to deformation, especially at high temperatures.
  • temperatures in the typical installation environments of an adjusting device, in particular in a vehicle door may well reach or exceed 80 ° C.
  • the plastic of the worm wheel or optionally further plastic components of the adjusting mechanism is relatively soft and tends to undergo plastic deformation under mechanical stress.
  • the adjustment is permitted only within a predetermined temperature interval, the risk of damage to the control mechanism is significantly reduced, without having to deviate from the usual implementation with respect to the control mechanism of the usual design and with respect to the actual adjustment step.
  • the method according to the invention makes it possible to use plastic parts, which are particularly advantageous because of their production costs and their weight, as part of an actuating mechanism, without having to accept the damage risk conventionally associated with teaching or post-learning.
  • actuating speed measured variable comprises the actuating speed of the actuating element itself as well as any variable from which this actuating speed can be derived, in particular the rotational speed of the servomotor, the motor current of the servomotor, etc.
  • temperature characteristic includes the intended Location of the actuator prevailing temperature and any size from which this temperature can be derived.
  • the temperature of the adjusting device is detected directly by a device-internal or external temperature sensor.
  • a vehicle interior or vehicle outside temperature is used as a temperature parameter.
  • the vehicle interior or vehicle outside temperature is here preferably in the context of an external vehicle component, e.g. an on-board computer, detected and provided to the adjusting device via a CAN bus line or other data transmission connection.
  • a calculated actuator motor temperature is used as the temperature parameter. This actuator motor temperature is often expected in the context of a conventional actuator anyway there by a standard provided overheating protection and is thus already available in the context of many conventional adjusting devices.
  • the threshold value of the actuating speed measured variable used as a condition for the detection of the end position is preferably set to zero, so that in this case the reaching of the end position is recognized by the fact that the actuating speed comes to a complete stop. In order to preclude measurement errors, it is optionally provided that detection of reaching the end position is only then recognized when the actuating speed measured variable reaches or falls below the threshold value, in particular the value zero, for a time span which lasts for a predetermined delay time.
  • the upper limit temperature is expediently set to a value between 40 ° C and 60 ° C, in particular to 50 ° C.
  • a lower limit temperature is defined, wherein the adjustment step in this embodiment is executed only if the value of the temperature parameter does not fall below this lower limit temperature, ie if the value of the temperature parameter within the by the lower limit temperature and the upper limit temperature predetermined temperature interval is.
  • This lower limit temperature is preferably set to a value between -40 ° C and + 10 ° C, in particular to 0 ° C.
  • the adjusting device designed for carrying out the above-described method, the object is achieved according to the invention by the features of claim 8.
  • the adjusting device comprises a servomotor and an actuating mechanism coupled thereto for moving an actuating element between two end positions.
  • the adjusting device further comprises a sensor for detecting a Stell effets disturbance in the sense defined above.
  • the adjusting device further comprises a control unit for controlling the servomotor, which is supplied to the Stell effets calmish the input signal.
  • the control unit which is preferably an integrated circuit or a microcontroller, is designed in terms of circuit technology and / or programming technology to carry out the method described above in an adjustment mode.
  • FIGURE schematically shows a window device designed as a control device 1 for a vehicle window 2 of a motor vehicle.
  • the adjusting device comprises an electric servomotor 3, which is mechanically coupled to the vehicle window 2 via an actuating mechanism 4 such that the vehicle window 2 can be moved by the servomotor 3 along a travel path 5 between two end positions, namely an open position 6 and a closed position 7.
  • the adjusting mechanism 4 comprises, in particular, a drive worm 9, which is mounted on a drive shaft 8 of the servomotor 3 and which meshes with a worm wheel 10 made of a plastic material.
  • the adjusting device 1 further comprises a control unit 11 in the form of a microcontroller and a rotary position sensor 12.
  • the rotary position sensor 12 comprises a multi-pole ring magnet 13 applied to the drive shaft 8 and a Hall sensor 14 cooperating therewith.
  • the ring magnet 13 produces, in cooperation with the Hall sensor 14, a periodically oscillating measuring signal from which known per se, the speed of the servomotor 3 can be calculated.
  • the speed of the servomotor 3 is in turn proportional to the actuating speed of the vehicle window 2.
  • the measuring signal output by the Hall sensor 14 therefore constitutes an actuating speed measured variable U as defined above. This actuating speed measured variable U is fed to the control unit 11 as an input signal.
  • the control unit 11 in turn controls the servomotor 3 by means of a control signal C, so that - depending on the content of the control signal C - the window pane is moved along the travel path in the direction of the open position 6 or in the direction of the closed position 7.
  • control program includes a normal operating mode and additionally an adjustment mode.
  • the control unit 11 calculates the current position of the vehicle window 2 on the basis of the actuating speed measured variable U and compares this current position with stored reference values for the open position 6 and the closed position 7.
  • the adjusting device 1 always ends a closing operation when the calculated current value Disk position a predetermined minimum distance from the stored reference value for the closed position 7 reached. The vehicle window 2 is thus stopped in the normal operating mode when closing by default just before hitting the vehicle frame.
  • control unit 11 determines the actual closed position 7 of the vehicle window 2 and deposits a corresponding reference value for later use in the normal operating mode.
  • the control unit 11 controls the servomotor 3 such that the vehicle window 2 is moved in the direction of the closed position 7 until the closed position 7 is actually reached and the vehicle window 2 strikes against the vehicle frame accordingly.
  • the actuating speed is necessarily reduced to zero.
  • the control unit 11 correspondingly detects reaching the closed position 7 because the actuating speed measured variable U drops to zero for a predetermined time interval.
  • control unit 11 As soon as the control unit 11 has thus detected the reaching of the closed position 7, it stops the advance of the servo motor 3 and deposits the calculated current slice position as a reference value for the closed position 7.
  • the adjusting process described above is performed for the first time after installation of the adjusting device 1 in a motor vehicle to teach the adjusting device 1 to the closed position 7, and thus to generate an initial reference value for the subsequent operation of the adjusting device 1 in the normal operating mode.
  • the control program is also designed to repeat the adjustment process from time to time to check the closed position corresponding reference value 7 and adjust if necessary. For this purpose, the control program automatically switches from the normal operating mode to the calibration mode for carrying out each n-th closing operation.
  • n stands for a whole number which can be specified within the scope of the control program. By default, n is set to 50, so the calibration will start by default on every fiftieth closing.
  • the adjusting device 1 additionally comprises a temperature sensor 15 which detects the temperature prevailing in the installation environment of the adjusting device 1 as a temperature characteristic T and supplies it to the control unit 11 as an input signal.
  • the control program evaluates this temperature characteristic each time after entering the calibration mode and compares the temperature measured variable with stored limit temperatures.
  • An upper limit temperature is in this case for example set to 50 ° C., a lower limit temperature for example to 0 ° C.
  • the control program in this case performs the adjustment process described above only if the value of the temperature characteristic is within the temperature interval defined by the lower and upper limit temperature. Otherwise the control program switches back to the normal operating mode for the pending closing process.
  • the adjustment process including the preliminary temperature test is repeated in this case in the course of the next closing operation.
  • the adjusting device 1 In order to convert the adjusting device 1 to vehicle models in which the vehicle window 2 is intended to always be moved as far as the stop, it is sufficient to simply set the variable n introduced above to the value 1. In this case, the adjusting device 1 is operated by default in the Justiermodus as long as the permissible temperature interval is not left.
  • the temperature sensor 15 may also be integrated in the control unit 11.
  • a vehicle interior or vehicle external temperature can be used as the temperature parameter. This is preferably provided to the control unit 11 by an on-board computer via a CAN or LIN bus line.
  • an actuator temperature calculated by a (not shown) overheating protection module can be used.
  • the latter may be formed as a separate component of the adjusting device 1 or as a software component of the control unit 11.
  • the adjustment method described can also be used analogously to determine the open position 6.

Landscapes

  • Power-Operated Mechanisms For Wings (AREA)
  • Window Of Vehicle (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zur Justierung einer zum Einsatz in einem Fahrzeug bestimmten motorischen Stellvorrichtung, insbesondere eines elektrischen Fensterhebers, in Hinblick auf eine Endstellung. Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf eine zur Durchführung des Verfahrens vorgesehene Stellvorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 8.
  • Ein gattungsgemäßes Verfahren und eine zugehörige Vorrichtung sind aus DE 100 14 072 A1 bekannt.
  • Motorische Stellvorrichtungen kommen im Bereich der Kraftfahrzeugtechnik insbesondere als motorische Fensterheber zum Einsatz. Die Erfindung bezieht sich ferner aber auch auf Stellvorrichtungen, die zur motorischen Verstellung von Schiebedächern, Fahrzeugtüren, Sitzen oder sonstigen Fahrzeugteilen vorgesehen sind.
  • Eine solche Stellvorrichtung umfasst üblicherweise einen elektrischen Stellmotor, der über eine Stellmechanik mit dem zu verstellenden Fahrzeugteil, insbesondere also einer Fahrzeugscheibe derart gekoppelt ist, dass das nachfolgend als Stellelement bezeichnete Fahrzeugteil entlang eines vorgegebenen Verfahrweges zwischen zwei Endstellungen verfahrbar ist. Die Stellvorrichtung umfasst weiterhin in der Regel einen Sensor zur Erfassung einer Stellgeschwindigkeitsmessgröße und eine Steuereinheit zur Ansteuerung des Stellmotors, der die Stellgeschwindigkeitsmessgröße - insbesondere zur Erkennung eines Einklemmfalles - als Eingangssignal zugeführt ist. Im Falle eines Fensterhebers sind die Endstellungen durch die Schließstellung und die Öffnungsstellung der Fahrzeugscheibe vorgegeben. Die Stellmechanik einer solchen Stellvorrichtung umfasst üblicherweise eine mit der Antriebswelle des Stellmotors gekoppelte Antriebsschnecke sowie ein mit dieser kämmendes Schneckenrad.
  • Um Fertigungstoleranzen auszugleichen und damit sicherzustellen, dass die Fensterscheibe im Betrieb der Stellvorrichtung stets vollständig geschlossen wird, ist bei einem Fensterheber oft zumindest die Schließstellung nicht fest vorgegeben. Vielmehr wird die Stellvorrichtung für den Fensterheber erst nach dem Einbau in ein Fahrzeug auf die Schließstellung der Fahrzeugscheibe justiert. Man spricht in Bezug auf diesen Justiervorgang auch von "Anlernen" der Stellvorrichtung. Zum Anlernen wird die Fahrzeugscheibe in Richtung der Schließstellung verfahren, bis sie sich gegen das Fahrzeuggestell verklemmt. Das Erreichen der Schließstellung wird hierbei daran erkannt, dass die Stellgeschwindigkeit - oder zumindest eine hierfür charakteristische Messgröße - zum Erliegen kommt. Die solchermaßen ermittelte Schließstellung der Fensterscheibe wird üblicherweise in einer Steuereinheit der Stellvorrichtung hinterlegt. Im Normalbetrieb wird dann die Fensterscheibe durch die Stellvorrichtung meist kurz vor dem Anschlag an dem Fahrzeuggestell festgehalten. Der oben beschriebene Justiervorgang wird aber üblicherweise regelmäßig, z.B. nach jeweils 50 Lastzyklen, wiederholt. Die wiederholte Justage der Stellvorrichtung wird auch als "Nachlernen" bezeichnet.
  • Bei einigen Fahrzeugmodellen ist alternativ hierzu auch von vornherein vorgesehen, dass die Fahrzeugscheibe durch die Stellvorrichtung stets bis zum Anschlag verfahren wird.
  • Wird die Fahrzeugscheibe bis zum Anschlag verfahren, so wird die von dem Fahrzeuggestell auf die Fahrzeugscheibe übertragene mechanische Spannung von der Stellvorrichtung aufgenommen. Hierdurch wird insbesondere das Schneckenrad der Stellmechanik gegenüber der Antriebsschnecke mit einem Moment von typischerweise bis zu 5 - 20 Nm verspannt. Aufgrund dieser Spannung kann es zu einer Verformung des üblicherweise aus Kunststoff bestehenden Schneckenrades kommen. Diese Verformung kann die Funktion der Stellvorrichtung beeinträchtigen. Insbesondere kann eine Verformung des Schneckenrades zu einem unrunden Lauf der Stellmechanik führen. Dies wiederum kann weitere Funktionen der Stellvorrichtung, z.B. die Funktion eines gegebenenfalls vorgesehenen automatischen Einklemmschutzes beeinträchtigen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Justierung einer Stellvorrichtung der oben genannten Art in Hinblick auf eine Endstellung anzugeben, das einfach realisierbar ist und dabei beschädigungsanfällige mechanische Komponenten der Stellvorrichtung, insbesondere Komponenten aus Kunststoff, Gummi, oder dergleichen schont. Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, eine zur Durchführung dieses Verfahrens besonders geeignete Vorrichtung anzugeben.
  • Bezüglich des Verfahrens wird die Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Danach ist vorgesehen, dass in einem Justierschritt die Stellvorrichtung unter Erfassung und Analyse einer Stellgeschwindigkeitsmessgröße derart betrieben wird, dass das zu verstellende Stellelement in Richtung auf eine zu bestimmende Endstellung verfahren wird, wobei das Erreichen der Endstellung daran erkannt wird, dass der Wert der Stellgeschwindigkeitsmessgröße einen vorgegebenen Schwellwert erreicht oder unterschreitet. Erfindungsgemäß wird hierbei vor oder während des Justierschritts eine für die Temperatur der Stellvorrichtung charakteristische Temperaturkenngröße ausgewertet, wobei der Justierschritt nur dann ausgeführt wird, wenn der Wert der Temperaturkenngröße eine vorgegebene obere Grenztemperatur nicht überschreitet.
  • Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die aufgabengemäß zu schonenden mechanischen Komponenten der Stellvorrichtung, insbesondere das erfahrungsgemäß besonders anfällige Schneckenrad, vor allem bei hohen Temperaturen besonders anfällig für eine Verformung sind. Bei einer hohen Außentemperatur und/oder unter starker Sonneneinstrahlung kann es in den typischen Einbauumgebungen einer Stellvorrichtung, insbesondere in einer Fahrzeugtür, durchaus zu Temperaturen kommen, die 80°C erreichen oder überschreiten. Unter diesen Umständen ist der Kunststoff des Schneckenrades bzw. gegebenenfalls weiterer Kunststoffkomponenten der Stellmechanik verhältnismäßig weich und neigt unter mechanischer Verspannung zu plastischer Verformung.
  • Indem erfindungsgemäß der Justierschritt nur innerhalb eines vorgegebenen Temperaturintervalls zugelassen wird, wird das Risiko einer Beschädigung der Stellmechanik signifikant reduziert, ohne dass hinsichtlich der Stellmechanik von der üblichen Bauart und hinsichtlich des eigentlichen Justierschritts von der üblichen Durchführung abgewichen werden müsste. Insbesondere erlaubt das erfindungsgemäße Verfahren, Kunststoffteile, die aufgrund ihrer Herstellungskosten und ihres Gewichts besonders vorteilhaft sind, als Bestandteil einer Stellmechanik zu verwenden, ohne das herkömmlicherweise mit dem Anlernen bzw. Nachlernen einhergehende Beschädigungsrisiko in Kauf nehmen zu müssen.
  • Der oben verwendete Begriff "Stellgeschwindigkeitsmessgröße" umfasst die Stellgeschwindigkeit des Stellelements selbst sowie jede Größe, aus der diese Stellgeschwindigkeit ableitbar ist, insbesondere die Drehzahl des Stellmotors, den Motorstrom des Stellmotors, etc. Ebenso umfasst der Begriff "Temperaturkenngröße" die am bestimmungsgemäßen Einbauort der Stellvorrichtung herrschende Temperatur sowie jede Größe, aus der diese Temperatur ableitbar ist.
  • Insbesondere wird in einer bevorzugten Variante des Verfahrens die Temperatur der Stellvorrichtung durch einen vorrichtungsinternen oder-externen Temperatursensor direkt erfasst. Alternativ hierzu wird als Temperaturkenngröße eine Fahrzeuginnenoder Fahrzeugaußentemperatur herangezogen. Die Fahrzeuginnen- oder Fahrzeugaußentemperatur wird hierbei bevorzugt im Rahmen eines externen Fahrzeugbestandteils, z.B. eines Bordcomputers, erfasst und der Stellvorrichtung über eine CAN-Bus-Leitung oder eine sonstige Datenübertragungsverbindung zur Verfügung gestellt. Wiederum alternativ ist vorgesehen, dass als Temperaturkenngröße eine berechnete Stellmotortemperatur herangezogen wird. Diese Stellmotortemperatur wird im Rahmen einer herkömmlichen Stellvorrichtung häufig ohnehin durch einen dort standardgemäß vorgesehenen Überhitzungsschutz gerechnet und steht somit im Rahmen vieler herkömmlicher Stellvorrichtungen bereits zur Verfügung.
  • Der als Bedingung für die Erkennung der Endstellung herangezogene Schwellwert der Stellgeschwindigkeitsmessgröße ist bevorzugt auf Null gesetzt, so dass in diesem Fall das Erreichen der Endstellung daran erkannt wird, dass die Stellgeschwindigkeit vollständig zum Erliegen kommt. Um Messfehler auszuschließen, ist dabei optional vorgesehen, dass erst dann auf das Erreichen der Endstellung erkannt wird, wenn die Stellgeschwindigkeitsmessgröße den Schwellwert, insbesondere also den Wert Null, für eine eine vorgegebene Verzögerungszeit überdauernde Zeitspanne erreicht bzw. unterschreitet.
  • In bevorzugter Ausführung des Verfahrens ist die obere Grenztemperatur zweckmäßigerweise auf einen Wert zwischen 40°C und 60°C, insbesondere auf 50°C festgelegt.
  • Erkanntermaßen können ferner auch zu kalte Temperaturen eine Beschädigung des Schneckenrades oder anderer Kunststoffkomponenten der Stellmechanik fördern, zumal dann das Kunststoffmaterial besonders spröde ist und zum Abbrechen neigt. Zu tiefe Temperaturen könnten unter Umständen zudem dafür sorgen, dass der obere Anschlag nicht angefahren wird und dass somit eine fehlerhafte Nachnormierung stattfindet.
  • Zusätzlich zu der oberen Grenztemperatur ist daher in einer vorteilhaften Ausführung des Verfahrens eine untere Grenztemperatur festgelegt, wobei der Justierschritt in dieser Ausführung nur dann ausgeführt wird, wenn der Wert der Temperaturkenngröße diese untere Grenztemperatur nicht unterschreitet, wenn also der Wert der Temperaturkenngröße innerhalb des durch die untere Grenztemperatur und die obere Grenztemperatur vorgegebenen Temperaturintervalls liegt. Diese untere Grenztemperatur ist bevorzugt auf einen Wert zwischen -40°C und +10°C, insbesondere auf 0°C festgelegt.
  • Bezüglich der zur Durchführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens ausgebildeten Stellvorrichtung wird die Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 8. Danach umfasst die Stellvorrichtung einen Stellmotor sowie eine mit diesem gekoppelte Stellmechanik zur Verfahrung eines Stellelements zwischen zwei Endstellungen. Die Stellvorrichtung umfasst weiterhin einen Sensor zur Erfassung einer Stellgeschwindigkeitsmessgröße im oben definierten Sinne. Die Stellvorrichtung umfasst weiterhin eine Steuereinheit zur Ansteuerung des Stellmotors, der die Stellgeschwindigkeitsmessgröße des Eingangssignals zugeführt ist. Erfindungsgemäß ist die Steuereinheit, bei der es sich bevorzugt um einen integrierten Schaltkreis oder einen Mikrocontroller handelt, schaltungstechnisch und/oder programmtechnisch dazu ausgebildet, in einem Justiermodus das oben beschriebene Verfahren durchzuführen.
  • Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher beschrieben. Darin zeigt die einzige Figur schematisch eine als Fensterheber ausgebildete Stellvorrichtung 1 für eine Fahrzeugscheibe 2 eines Kraftfahrzeugs.
  • Die Stellvorrichtung umfasst einen elektrischen Stellmotor 3, der über eine Stellmechanik 4 derart mechanisch mit der Fahrzeugscheibe 2 gekoppelt ist, dass die Fahrzeugscheibe 2 durch den Stellmotor 3 entlang eines Verfahrweges 5 zwischen zwei Endstellungen, nämlich einer Öffnungsstellung 6 und einer Schließstellung 7, verfahrbar ist.
  • Die Stellmechanik 4 umfasst insbesondere eine auf eine Antriebswelle 8 des Stellmotors 3 aufgebrachte Antriebsschnecke 9, die mit einem aus einem Kunststoffmaterial bestehenden Schneckenrad 10 kämmt.
  • Die Stellvorrichtung 1 umfasst weiterhin eine Steuereinheit 11 in Form eines Mikrocontrollers sowie einen Drehstellungssensor 12.
  • Der Drehstellungssensor 12 umfasst in bevorzugter Ausführung der Stellvorrichtung 1 einen auf der Antriebswelle 8 aufgebrachten mehrpoligen Ringmagneten 13 sowie einen mit diesem zusammenwirkenden Hallsensor 14. Im Betrieb des Stellmotors 3 erzeugt der Ringmagnet 13 in Zusammenwirkung mit dem Hallsensor 14 ein periodisch oszillierendes Messsignal, aus dem in an sich bekannter Weise die Drehzahl des Stellmotors 3 berechnet werden kann. Die Drehzahl des Stellmotors 3 ist wiederum proportional zu der Stellgeschwindigkeit der Fahrzeugscheibe 2. Das von dem Hallsensor 14 ausgegebene Messsignal stellt daher eine Stellgeschwindigkeitsmessgröße U im Sinne der obigen Definition dar. Diese Stellgeschwindigkeitsmessgröße U wird der Steuereinheit 11 als Eingangssignal zugeführt.
  • Die Steuereinheit 11 steuert wiederum den Stellmotor 3 mittels eines Steuersignals C an, so dass - je nach Inhalt des Steuersignals C - die Fensterscheibe entlang des Verfahrweges in Richtung der Öffnungsstellung 6 oder in Richtung der Schließstellung 7 verfahren wird.
  • In der Steuereinheit 11 ist hierzu ein (nicht näher dargestelltes) Steuerprogramm implementiert. Dieses Steuerprogramm umfasst einen Normalbetriebsmodus sowie zusätzlich einen Justiermodus.
  • In dem Normalbetriebsmodus berechnet die Steuereinheit 11 anhand der Stellgeschwindigkeitsmessgröße U die aktuelle Position der Fahrzeugscheibe 2 und vergleicht diese aktuelle Position mit hinterlegten Referenzwerten für die Öffnungsstellung 6 und die Schließstellung 7. Hierbei beendet die Stellvorrichtung 1 im Normalbetriebsmodus einen Schließvorgang stets dann, wenn die errechnete aktuelle Scheibenposition einen vorgegebenen Mindestabstand zu dem hinterlegten Referenzwert für die Schließstellung 7 erreicht. Die Fahrzeugscheibe 2 wird im Normalbetriebsmodus also beim Schließen standardmäßig kurz vor dem Anschlagen an dem Fahrzeuggestell angehalten.
  • In dem Justiermodus bestimmt die Steuereinheit 11 dagegen die tatsächliche Schließstellung 7 der Fahrzeugscheibe 2 und hinterlegt einen entsprechenden Referenzwert für die spätere Verwendung in dem Normalbetriebsmodus.
  • In dem Justiermodus steuert die Steuereinheit 11 den Stellmotor 3 derart an, dass die Fahrzeugscheibe 2 in Richtung der Schließstellung 7 verfahren wird, bis die Schließstellung 7 tatsächlich erreicht ist und die Fahrzeugscheibe 2 entsprechend gegen das Fahrzeuggestell anschlägt. Durch das Anschlagen der Fahrzeugscheibe 2 an dem Fahrzeuggestell wird die Stellgeschwindigkeit notwendigerweise auf Null reduziert. Die Steuereinheit 11 erkennt entsprechend das Erreichen der Schließstellung 7 daran, dass die Stellgeschwindigkeitsmessgröße U für ein vorgegebenes Zeitintervall auf Null abfällt.
  • Sobald die Steuereinheit 11 solchermaßen das Erreichen der Schließstellung 7 detektiert hat, stoppt sie den Vorschub des Stellmotors 3 und hinterlegt die errechnete aktuelle Scheibenposition als Referenzwert für die Schließstellung 7.
  • Der vorstehend beschriebene Justiervorgang wird erstmalig nach dem Einbau der Stellvorrichtung 1 in einem Kraftfahrzeug durchgeführt, um die Stellvorrichtung 1 auf die Schließstellung 7 anzulernen, und somit einen initialen Referenzwert für den anschließenden Betrieb der Stellvorrichtung 1 im Normalbetriebsmodus zu erzeugen.
  • Das Steuerprogramm ist zudem aber dazu ausgebildet, den Justiervorgang von Zeit zu Zeit zu wiederholen, um den der Schließstellung 7 entsprechenden Referenzwert zu überprüfen und gegebenenfalls anzupassen. Das Steuerprogramm schaltet hierzu zur Durchführung jedes n-ten Schließvorgangs automatisch von dem Normalbetriebsmodus in den Justiermodus. Der Buchstabe n steht hierbei für eine ganze, im Rahmen des Steuerprogramms vorgebbare Zahl. Standardmäßig ist n auf den Wert 50 gesetzt, so dass der Justiervorgang standardmäßig bei jedem fünfzigsten Schließvorgang gestartet wird.
  • In der dargestellten Ausführungsform umfasst die Stellvorrichtung 1 zusätzlich einen Temperatursensor 15, der die in der Einbauumgebung der Stellvorrichtung 1 herrschende Temperatur als Temperaturkenngröße T erfasst und der Steuereinheit 11 als Eingangssignal zuführt.
  • Das Steuerprogramm wertet diese Temperaturkenngröße jeweils nach dem Eintritt in den Justiermodus aus und vergleicht hierbei die Temperaturmessgröße mit hinterlegten Grenztemperaturen. Eine obere Grenztemperatur ist hierbei beispielsweise auf 50°C, eine untere Grenztemperatur beispielsweise auf 0°C festgelegt. Das Steuerprogramm führt hierbei den oben beschriebenen Justiervorgang nur dann durch, wenn der Wert der Temperaturkenngröße innerhalb des durch die untere und obere Grenztemperatur definierten Temperaturintervalls liegt. Ansonsten schaltet das Steuerprogramm für den anstehenden Schließvorgang in den Normalbetriebsmodus zurück.
  • Der Justiervorgang einschließlich der vorausgehenden Temperaturprüfung wird in diesem Fall im Zuge des nächstfolgenden Schließvorgangs wiederholt.
  • Um die Stellvorrichtung 1 auf Fahrzeugmodelle umzurüsten, bei denen die Fahrzeugscheibe 2 bestimmungsgemäß stets bis zum Anschlag verfahren werden soll, genügt es, die oben eingeführte Variable n einfach auf den Wert 1 zu setzen. In diesem Fall wird die Stellvorrichtung 1 standardmäßig in dem Justiermodus betrieben, solange das zulässige Temperaturintervall nicht verlassen wird.
  • Abweichend von der oben beschriebenen Ausführungsform kann der Temperatursensor 15 auch in der Steuereinheit 11 integriert sein.
  • Alternativ hierzu kann anstelle des von dem Temperatursensor 15 zur Verfügung gestellten Messwerts eine Fahrzeuginnen- oder Fahrzeugaußentemperatur als Temperaturkenngröße herangezogen werden. Diese wird der Steuereinheit 11 von einem Bordcomputer bevorzugt über eine CAN- oder LIN-Busleitung zur Verfügung gestellt.
  • Wiederum alternativ kann als Temperaturkenngröße auch eine von einem (nicht näher dargestellten) Überhitzungsschutzmodul berechnete Stellmotortemperatur herangezogen werden. Letzteres kann als separates Bauteil der Stellvorrichtung 1 oder als Softwarebestandteil der Steuereinheit 11 ausgebildet sein.
  • Das beschriebene Justierverfahren kann analog auch zur Bestimmung der Öffnungsstellung 6 herangezogen werden.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Stellvorrichtung
    2
    Fahrzeugscheibe
    3
    Stellmotor
    4
    Stellmechanik
    5
    Verfahrweg
    6
    Öffnungsstellung
    7
    Schließstellung
    8
    Antriebswelle
    9
    Antriebsschnecke
    10
    Schneckenrad
    11
    Steuereinheit
    12
    Drehstellungssensor
    13
    Multipolscheibe
    14
    Hallsensor
    15
    Temperatursensor
    C
    Steuersignal
    U
    Stellgeschwindigkeitsmessgröße

Claims (8)

  1. Verfahren zur Justierung einer zum Einsatz in einem Fahrzeug bestimmten motorischen Stellvorrichtung (1) in Hinblick auf eine Endstellung (6,7) eines zu verstellenden Stellelements (2),
    - bei dem in einem Justierschritt die Stellvorrichtung (1) unter Erfassung und Analyse einer Stellgeschwindigkeitsmessgröße (U) derart betrieben wird, dass das Stellelement (2) in Richtung auf die Endstellung (6,7) verfahren wird, und
    - bei dem das Erreichen der Endstellung (6,7) daran erkannt wird, dass der Wert der Stellgeschwindigkeitsmessgröße (U) einen vorgegebenen Schwellwert erreicht oder unterschreitet,
    - wobei vor und/oder während des Justierschritts eine für die Temperatur der Stellvorrichtung (1) charakteristische Temperaturkenngröße (T) ausgewertet wird,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Justierschritt nur dann ausgeführt wird, wenn der Wert der Temperaturkenngröße (T) eine obere Grenztemperatur nicht überschreitet.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    wobei die obere Grenztemperatur auf einen Wert zwischen 40°C und 60°C, insbesondere auf 50°C festgelegt ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
    wobei der Justierschritt nur dann ausgeführt wird, wenn der Wert der Temperaturkerngröße (T) eine untere Grenztemperatur nicht unterschreitet.
  4. Verfahren nach Anspruch 3,
    wobei die untere Grenztemperatur auf einen Wert zwischen -40°C und +10°C, insbesondere auf 0°C festgelegt ist.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    wobei als Temperaturkenngröße (T) die Temperatur der Stellvorrichtung (T) durch einen Temperatursensor (15) erfasst wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    wobei als Temperaturkenngröße (T) eine Fahrzeuginnentemperatur oder eine Fahrzeugaußentemperatur herangezogen wird,
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    wobei als Temperaturkenngröße (T) eine berechnete Stellmotortemperatur herangezogen wird.
  8. Stellvorrichtung (1), insbesondere Fensterheber,
    - mit einem Stellmotor (3),
    - mit einer mit dem Stellmotor (3) gekoppelten Stellmechanik (4) zur Verfahrung eines Stellelements (2) zwischen einer Öffnungsstellung (6) und einer Schließstellung (7),
    - mit einem Sensor (12) zur Erfassung einer Stellgeschwindigkeitsmessgröße (U) und
    - mit einer Steuereinheit (11) zur Ansteuerung des Stellmotors (3), der die Stellgeschwindigkeitsmessgröße (U) sowie eine für die Temperatur der Stellvorrichtung (1) charakteristische Temperaturmessgröße (T) als Eingangssignal zugeführt sind,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass in der Steuereinheit (11) ein Steuerprogramm implementiert ist, das einen Normalbetriebsmodus und einen Justiermodus umfasst,
    - wobei die Steuereinheit (11) bei dem Betrieb in dem Normalbetriebsmodus anhand der Stellgeschwindigkeitsmessgröße (U) die aktuelle Position des Stellelements (2) berechnet, diese aktuelle Position mit hinterlegten Referenzwerten für die Öffnungsstellung (6) und die Schließstellung (7) vergleicht, und einen Schließvorgang stets dann beendet, wenn die errechnete aktuelle Position einen vorgegebenen Mindestabstand zu dem hinterlegten Referenzwert für die Schließstellung erreicht, und
    - wobei die Steuereinheit (11) bei dem Betrieb in dem Justiermodus in einem Justierschritt während eines Schließvorgangs den Stellmotor (3) erst dann stoppt, wenn die Schließstellung (7) erreicht ist, wobei die Steuereinrichtung das Erreichen der Schließstellung (7) daran erkennt, dass der Wert der Stellgeschwindigkeitsmessgröße (U) einen vorgegebenen Schwellwert erreicht oder unterschreitet,
    - wobei die Steuereinheit (11) vor oder während des Betriebs im Justiermodus die Temperaturkenngröße (T) auswertet, und
    wobei die Steuereinheit (11) den Justierschritt nur dann ausführt, wenn der Wert der Temperaturkenngröße (T) eine obere Grenztemperatur nicht überschreitet.
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