EP2452409A2 - VERFAHREN ZUM BETREIBEN EINER SCHLIEßVORRICHTUNG EINES KRAFTFAHRZEUGS SOWIE EINE SCHLIEßVORRICHTUNG - Google Patents

VERFAHREN ZUM BETREIBEN EINER SCHLIEßVORRICHTUNG EINES KRAFTFAHRZEUGS SOWIE EINE SCHLIEßVORRICHTUNG

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EP2452409A2
EP2452409A2 EP10729858A EP10729858A EP2452409A2 EP 2452409 A2 EP2452409 A2 EP 2452409A2 EP 10729858 A EP10729858 A EP 10729858A EP 10729858 A EP10729858 A EP 10729858A EP 2452409 A2 EP2452409 A2 EP 2452409A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
closing
force
indication
acceleration
during
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP10729858A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Kenneth Lawrence Garvey
Zoltan Ersek
Gabriel Wetzel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP2452409A2 publication Critical patent/EP2452409A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60J—WINDOWS, WINDSCREENS, NON-FIXED ROOFS, DOORS, OR SIMILAR DEVICES FOR VEHICLES; REMOVABLE EXTERNAL PROTECTIVE COVERINGS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES
    • B60J7/00—Non-fixed roofs; Roofs with movable panels, e.g. rotary sunroofs
    • B60J7/02—Non-fixed roofs; Roofs with movable panels, e.g. rotary sunroofs of sliding type, e.g. comprising guide shoes
    • B60J7/04—Non-fixed roofs; Roofs with movable panels, e.g. rotary sunroofs of sliding type, e.g. comprising guide shoes with rigid plate-like element or elements, e.g. open roofs with harmonica-type folding rigid panels
    • B60J7/057—Driving or actuating arrangements e.g. manually operated levers or knobs
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/08—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors
    • H02H7/085—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors against excessive load
    • H02H7/0851—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors against excessive load for motors actuating a movable member between two end positions, e.g. detecting an end position or obstruction by overload signal
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • 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
    • E05F15/40—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
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/08—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors
    • H02H7/085—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors against excessive load
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05Y—INDEXING SCHEME RELATING TO HINGES OR OTHER SUSPENSION DEVICES FOR DOORS, WINDOWS OR WINGS AND DEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION, CHECKS FOR WINGS AND WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
    • E05Y2400/00—Electronic control; Power supply; Power or signal transmission; User interfaces
    • E05Y2400/10—Electronic control
    • E05Y2400/52—Safety arrangements
    • E05Y2400/53—Wing impact prevention or reduction
    • E05Y2400/54—Obstruction or resistance detection
    • E05Y2400/58—Sensitivity setting or adjustment
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05Y—INDEXING SCHEME RELATING TO HINGES OR OTHER SUSPENSION DEVICES FOR DOORS, WINDOWS OR WINGS AND DEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION, CHECKS FOR WINGS AND WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
    • E05Y2900/00—Application of doors, windows, wings or fittings thereof
    • E05Y2900/50—Application of doors, windows, wings or fittings thereof for vehicles
    • E05Y2900/53—Application of doors, windows, wings or fittings thereof for vehicles characterised by the type of wing
    • E05Y2900/55—Windows
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H1/00—Details of emergency protective circuit arrangements
    • H02H1/04—Arrangements for preventing response to transient abnormal conditions, e.g. to lightning or to short duration over voltage or oscillations; Damping the influence of dc component by short circuits in ac networks

Definitions

  • the invention relates to a locking device on a motor vehicle, in particular an electrically operated window lift, an electrically actuated sunroof and the like., And further a method for operating such
  • the position of the closing element and the closing force which must act on the closing element to carry out the closing operation are constantly checked and the speed of the closing movement is reduced and / or the closing force required for maintaining the closing movement is increased that on one
  • Einklemmfall closed In the realization of Einklemmerkennung must be ensured that it is determined if there is an increase in force during the closing process, which is due to pinching. In this case, react immediately and the closing element is opened in an opening movement (reversing).
  • An erroneous determination in the detection of a trapping by the algorithm can on the one hand lead to a permanent pinching of an object or a body part or - in the case of an error detection - cause a faulty reversal of the closing element, whereby the comfort is impaired.
  • the servomotor may have a ring magnet and a Hall sensor.
  • the engine speed can thereby be easily detected by evaluating square wave signals caused by the passage of the signal
  • Ring magnets are generated at the Hall sensor.
  • the frequency of the square-wave signals represents an indication of the rotational speed. From the signal thus detected, a change in the rotational speed can be detected. With a rapid decrease in the speed, which does not occur at an end position, it can be concluded that an increased closing force and thus a resistance.
  • Another method determines the speed of the servomotor using an evaluation of the motor current. This current has ripple, which correspond to an image of the armature rotation of the servomotor. In general, the algorithm provides that a jamming case is detected when the closing force or a corresponding indication exceeds a predetermined closing force threshold.
  • Closing movement of the closing part is necessary.
  • a closing operation of the closing device when traveling on uneven road surfaces may lead to an erroneous detection of a trapping event, so that the driver must make several attempts by pressing a corresponding control element the Close closing device.
  • the tolerance for such a closing force threshold is generally set very low as a rule, in particular when driving on uneven road surfaces during a closing operation of the closing device, a trapping operation is frequently detected erroneously.
  • the method comprises the following steps:
  • Detecting a jamming case when the determined indication of the instantaneous closing force exceeds the closing force threshold is to recognize when the closing element of the closing device is subject to external acceleration forces, such as due to a driving of the vehicle on an uneven road, and thereby the detection of a Einklemmfalls is affected in a closing movement of Schonneleemen- tes.
  • a closing force threshold value for an indication of the closing force is varied, in particular increased, when such acceleration forces occur, for example.
  • a change in the speed of movement of the closing element or a closing force to be expended for the closing operation can be determined.
  • an indication of an acceleration force currently acting on the closure element is determined as the acceleration force specification.
  • an indication of the acceleration force an indication of a driving rest of the motor vehicle can be determined.
  • the acceleration force specification can specify an indication of a maximum or average amplitude of varying acceleration forces, in particular acceleration forces with an alternating sign.
  • the acceleration force indication can be given by means of an externally provided signal, such as e.g. an information about the road condition of a vehicle dynamic braking system or the like.
  • the closing force threshold value can be varied according to the acceleration force input according to a continuous function.
  • the closing force threshold may be increased when the acceleration force indication exceeds a threshold, in particular wherein the closure force threshold is increased by an absolute amount or relatively.
  • the closing force threshold value can furthermore be determined as a function of a position of the closing element with respect to the stop edge.
  • a locking device for a motor vehicle comprises:
  • control unit configured to
  • Figure 1 is a schematic representation of a window regulator system with an electric window and a control unit.
  • FIG. 2 shows a flowchart for illustrating a method for operating the closing device.
  • a power window system 1 for a motor vehicle in which a window pane 2 (closing element) can be moved up and down within a window frame 3 in a vehicle door 4, to close or open the window.
  • the movement of the window pane 2 is performed by a servo motor 5, which is coupled via a suitable mechanism 6 with the window pane 2.
  • the mechanism 6 may be designed so that the window pane 2 is moved up and down, depending on the rotational movement of the servomotor 5.
  • the mechanism 6 may for this purpose comprise a corresponding gear, for example a worm gear, in order to convert a rotational movement into a translatory movement of the window pane 2.
  • the servo motor 5 is controlled via a control unit 7 with a corresponding control variable, such as by applying a drive voltage or a drive signal depending on an operating state of a switch 8.
  • the switch 8 is coupled to the control unit 7 and can be operated by a user of the vehicle to move the window 2 up or down to close the window or open.
  • the servo motor 7 further receives from the servo motor 5 one or more operating variables from which an operating state of the servo motor 5 and the window regulator can be determined.
  • operating variables for example, a motor current or a rotational speed of the servomotor 5 can be determined.
  • the speed of the servomotor may be an indication of the closing force when the window pane 2 is moved upwards in the closing direction.
  • the magnitude of the motor current can be an indication of the actuating torque provided by the servomotor, which is also an indication of the closing force.
  • a speed of the servomotor 5 are determined, so that in accordance with the above speed determination an indication of the speed can be determined as an indication of the closing force.
  • the information about the current closing force with a closing force threshold can be compared, is closed when exceeding the closing force threshold by the size of the indication of the closing force on a pinching and accordingly stopped in the control unit 7, the servomotor 5 and / or is reversed.
  • the implementation in the mechanism 6 is non-linear, so that at different window positions (open positions) of the window pane 2 different ne closing forces are necessary to perform a closing movement of the window pane 2. Therefore, it may be useful to continue to obtain a position of the window pane 2 or an absolute position of the servomotor 5 as the operating variable so as to provide a variable closing force threshold value depending on the window position.
  • the closing force threshold value can be realized for example by a corresponding map in the control unit 7. This ensures that, on the one hand, in a stiff position range of the window pane 2 (due, for example, to the reaction in a gear mechanism 6), the closing force threshold value is set so high that no jamming case is detected. On the other hand, in a smooth-running position range of the window pane 2, the closing force threshold value is correspondingly reduced in order to continue to ensure detection of a trapping event even with a slight increase in the closing force.
  • the closing force for performing a closing movement of the window pane 2 is determined by the weight of the window pane 2, the friction losses of the window pane in the window frame 3, the friction losses in the mechanism 6, in particular in the transmission, the friction losses in the servomotor 5 and the acceleration force in the start-up phase of the Servo motor 5 determined at the beginning of the closing process for the window glass 2.
  • the frictional forces may be position-dependent, so that a corresponding position dependency can be specified for a variable closing force threshold dependent on the position of the window pane 2.
  • the required closing force for performing a closing movement of the window pane 2 is still due to translational acceleration movements of the entire closing device, i. the vehicle door or the window pane 2, as it is e.g. can be caused when driving the vehicle on bumpy roads. So act acceleration forces in
  • FIG. 2 shows a flow chart for illustrating a method for operating an electric window.
  • step S1 it is queried whether the switch 8 has been actuated, with which a driver of the motor vehicle indicates that the window is to be closed by moving the window pane 2 upwards. If this is not the case (alternative: no), the program jumps back to step S1. If this is the case (alternative: yes), then in a step S2 a
  • operating variables 5 are retrieved by the servo motor 5, which are e.g. the motor current or information about the current speed, which can each represent an indication of the applied closing force.
  • a closing force threshold value is determined, in particular depending on a current position of the servomotor or the window pane 2.
  • acceleration information is provided which represents an indication of acceleration forces acting on the window pane 2.
  • This acceleration information can either indicate a currently acting acceleration force or an average amplitude of the fluctuating (swinging) acceleration acting on the window pane 2. forces, as they can occur, for example, in the positive and negative direction while driving the vehicle on uneven or poor road surface.
  • the closing force threshold value is modified depending on the acceleration information determined in the step S4.
  • the closing force threshold can be increased by a certain amount as soon as the instantaneous acceleration force or an average of the amounts of fluctuating acceleration forces acting on the window pane 2 exceed a certain amount.
  • the closing force threshold value can also be varied directly in accordance with the magnitude of the acceleration, which is indicated by the acceleration information, acting on the window pane 2 in accordance with a continuous function.
  • the acceleration information may be an information as to whether the vehicle is on an uneven or bad
  • the closing force threshold value can be applied with a factor of> 1 or with an absolute tolerance amount, in this case, to increase the tolerance range in which the required closing force does not lead to a detection of a trapping case.
  • a step S6 the instantaneous closing force is compared with the closing force threshold value. If the closing force threshold value is exceeded by specifying the closing force, a trapping case is displayed (alternative: yes) and, if the closing force threshold value is not exceeded, the system returns to step S1. If an exceeding of the closing force threshold value is detected (alternative: yes), then the servo motor 5 can be stopped or reversed in order to release the clamped object or the clamped body part again.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Schließvorrichtung (1) in einem Kraftfahrzeug und zum Detektieren eines Einklemmfalls, bei dem während eines Schließvorgangs ein Objekt zwischen einem sich bewegenden Schließelement (2) der Schließvorrichtung (1) und einer Anschlagskante (3) der Schließvorrichtung (1) eingeklemmt wird, mit folgenden Schritten: Ermitteln (S2) einer Angabe über die momentane Schließkraft während eines Schließvorgangs; Ermitteln (S4) einer Beschleunigungskraftangabe, die eine Beschleunigungskraft angibt, die während eines Schließvorgangs auf das Schließelement (2) der Schließvorrichtung (1) einwirkt; Bereitstellen (S5) eines Schließkraft-Schwellenwertes abhängig von der Beschleunigungskraftangabe; Detektieren (S6) eines Einklemmfalls, wenn die ermittelte Angabe über die momentane Schließkraft den Schließkraft-Schwellenwert übersteigt.

Description

Beschreibung
Titel
Verfahren zum Betreiben einer Schließvorrichtung eines Kraftfahrzeugs sowie eine Schließvorrichtung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Schließvorrichtung an einem Kraftfahrzeug, insbesondere einen elektrisch betätigbaren Fensterheber, ein elektrisch betätigbares Schiebedach und dgl., und weiterhin ein Verfahren zum Betreiben einer solchen
Schließvorrichtung.
Stand der Technik Bei Schließvorrichtungen am Kraftfahrzeug, wie beispielsweise elektrischen
Fensterhebern, elektrischen Schiebedächern und dgl., ist es notwendig, sicherzustellen, dass während eines Schließvorgangs sich zwischen einem Schließelement (Fensterscheibe, Schiebedach) und einer Anschlagskante (Fensterrahmen, Dachausnehmung) keine Gegenstände oder Körperteile befinden, die be- schädigt bzw. verletzt werden können. Um einen solchen Fall zu vermeiden, ist in einer Steuereinheit, die einen mit dem Schließelement gekoppelten Stellmotor ansteuert, ein Algorithmus implementiert, der einen solchen Einklemmfall erkennt und den Schließvorgang unterbricht bzw. eine Reversierung vornimmt, bei der das Schließelement zumindest kurzzeitig eine Öffnungsbewegung vollzieht.
Zum Erkennen eines Einklemmfalls wird die Position des Schließelementes und die Schließkraft, die zum Durchführen des Schließvorgangs auf das Schließelement einwirken muss, permanent überprüft und bei einer Verringerung der Geschwindigkeit der Schließbewegung und/oder bei einer Erhöhung der für die Auf- rechterhaltung der Schließbewegung erforderlichen Schließkraft, die auf einen
Einklemmfall geschlossen. Bei der Realisierung der Einklemmerkennung muss sichergestellt sein, dass festgestellt wird, wenn eine Krafterhöhung beim Schließvorgang vorliegt, die auf ein Einklemmen zurückzuführen ist. In diesem Fall muss sofort reagiert und das Schließelement in einer Öffnungsbewegung (Reversierung) zurückgeöffnet wer- den. Eine fehlerhafte Ermittlung bei der Erkennung eines Einklemmfalls durch den Algorithmus kann einerseits zu einem permanenten Einklemmen eines Gegenstands oder eines Körperteils führen oder - bei einer Fehlerkennung - eine fehlerhafte Reversierung des Schließelements hervorrufen, wodurch der Komfort beeinträchtigt wird.
Eine häufige Lösung zur Detektion einer Verringerung der Geschwindigkeit der Schließbewegung basiert auf einer Auswertung des Drehzahlverlaufs des Stellmotors. Beispielsweise kann dazu der Stellmotor einen Ringmagneten und eine Hall-Sensor aufweisen. Die Motordrehzahl kann dadurch einfach durch ein Aus- werten von Rechtecksignalen erfasst werden, die durch das Vorbeilaufen des
Ringmagneten an dem Hall-Sensor erzeugt werden. Die Frequenz der Rechtecksignale stellt eine Angabe der Drehzahl dar. Aus dem so erfassten Signal lässt eine Änderung der Drehzahl feststellen. Bei einem schnellen Abfall der Drehzahl, die nicht bei einer Endposition auftritt, kann auf eine erhöhte Schließkraft und somit auf einen Widerstand geschlossen werden. Ein weiteres Verfahren ermittelt die Drehzahl des Stellmotors mithilfe einer Auswertung des Motorstroms. Dieser Strom weist Ripple auf, die einem Abbild der Ankerumdrehung des Stellmotors entsprechen. In der Regel sieht der Algorithmus vor, dass ein Einklemmfall erkannt wird, wenn die Schließkraft oder eine entsprechende Angabe einen vorgegebenen Schließkraft-Schwellenwert übersteigt.
Bewegt sich ein Fahrzeug mit einer derartigen Schließvorrichtung auf einer un- ebenen Fahrbahn, so variiert auch die benötigte Kraft, die zum Durchführen der
Schließbewegung des Schließteils notwendig ist. Je nachdem, mit welcher Toleranz der Schließkraft-Schwellenwert bezüglich der normalerweise benötigten Schließkraft festgelegt wird, kann es bei einem Schließvorgang der Schließvorrichtung bei gleichzeitigem Fahren auf unebener Fahrbahn zu einem fehlerhaften Erkennen eines Einklemmfalls kommen, so dass der Fahrer mehrere Versuche unternehmen muss, durch Betätigen eines entsprechenden Bedienelementes die Schließvorrichtung zu schließen. Da aufgrund von Sicherheitsaspekten die Toleranz für einen derartigen Schließkraft-Schwellenwert in der Regel oftmals sehr niedrig eingestellt wird, wird insbesondere bei einem Fahren auf unebener Fahrbahn bei einem Schließvorgang der Schließvorrichtung häufig ein Einklemmvor- gang fehlerhaft erkannt.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine zuverlässige Erkennung eines Einklemmvorgangs während eines Schließvorgangs eines Schließteils einer Schließvorrichtung in einem Kraftfahrzeug bereitzustellen, wobei insbesonde- re die Gefahr einer fehlerhaften Erkennung eines Schließvorgangs reduziert ist.
Offenbarung der Erfindung
Diese Aufgabe wird durch das Verfahren zum Betreiben einer Schließvorrichtung gemäß Anspruch 1 sowie durch die Schließvorrichtung gemäß dem nebengeordneten Anspruch gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Gemäß einem ersten Aspekt ist ein Verfahren zum Betreiben einer Schließvorrichtung in einem Kraftfahrzeug und zum Detektieren eines Einklemmfalls vorgesehen, bei dem während eines Schließvorgangs ein Objekt zwischen einem sich bewegenden Schließelement der Schließvorrichtung und einer Anschlagskante der Schließvorrichtung eingeklemmt wird. Das Verfahren umfasst folgende Schritte:
- Ermitteln einer Angabe über die momentane Schließkraft während eines Schließvorgangs;
- Ermitteln einer Beschleunigungskraftangabe, die eine Beschleunigungskraft angibt, die während eines Schließvorgangs auf das Schließelement der Schließ- Vorrichtung einwirkt;
- Bereitstellen eines Schließkraft-Schwellenwertes abhängig von der Beschleunigungskraftangabe;
- Detektieren eines Einklemmfalls, wenn die ermittelte Angabe über die momentane Schließkraft den Schließkraft-Schwellenwert überschreitet. Eine Idee der Erfindung besteht darin, zu erkennen, wenn das Schließelement der Schließvorrichtung externen Beschleunigungskräften, wie z.B. aufgrund eines Fahrens des Fahrzeugs auf unebener Fahrbahn, unterliegt und dadurch die Erkennung eines Einklemmfalls bei einer Schließbewegung des Schließelemen- tes beeinträchtigt wird. Um zu vermeiden, dass insbesondere bei Auftreten derartiger Beschleunigungskräfte fehlerhaft ein Einklemmvorgang erkannt wird, wird beispielsweise bei Auftreten von derartigen Beschleunigungskräften ein Schließkraft-Schwellenwert für eine Angabe der Schließkraft variiert, insbesondere erhöht.
Weiterhin kann als Angabe über die momentane Schließkraft während eines Schließvorgangs eine Änderung der Bewegungsgeschwindigkeit des Schließelements oder eine für den Schließvorgang aufzuwendende Schließkraft ermittelt werden.
Gemäß einer Ausführungsform als die Beschleunigungskraftangabe eine Angabe über eine auf das Schließelement momentan wirkenden Beschleunigungskraft ermittelt werden. Alternativ kann als die Beschleunigungskraftangabe eine Angabe über eine Fahrruhe des Kraftfahrzeugs ermittelt werden. Insbesondere kann die Beschleunigungskraftangabe eine Angabe über eine maximale oder gemittelte Amplitude von variierenden Beschleunigungskräften, insbesondere Beschleunigungskräften mit alternierendem Vorzeichen, angeben. Weiterhin kann die Beschleunigungs- kraftangabe mit Hilfe eines extern bereitgestellten Signals angegeben werden, wie z.B. eine Information über den Straßenzustand von einem fahrdynamischen Bremssystem oder ähnlichem.
Der Schließkraft-Schwellenwert kann abhängig von der Beschleunigungskraftan- gäbe gemäß einer stetigen Funktion variiert werden.
Gemäß einer Ausführungsform kann der Schließkraft-Schwellenwert erhöht werden, wenn die Beschleunigungskraftangabe einen Schwellenwert übersteigt, wobei insbesondere der Schließkraft-Schwellenwert um einen absoluten Betrag oder relativ erhöht wird. Um positionsabhängige reibungsbedingte Unterschiede bei der aufzuwendenden Schließkraft zu berücksichtigen, kann der Schließkraft-Schwellenwert weiterhin abhängig von einer Position des Schließelements bezüglich des Anschlagskante ermittelt kann.
Gemäß einem weitern Aspekt ist eine Schließvorrichtung für ein Kraftfahrzeug vorgesehen. Die Schließvorrichtung umfasst:
- ein gegen eine Anschlagskante bewegliches Schließelement;
- einen Stellmotor zum Verfahren des Schließelements in Richtung der An- schlagskante;
- eine Steuereinheit, die ausgebildet ist, um
- eine Angabe über die momentane Schließkraft während eines Schließvorgangs zu ermitteln;
- eine Beschleunigungskraftangabe zu ermitteln, die eine Beschleunigungskraft angibt, die während eines Schließvorgangs auf das Schließelement einwirkt;
- einen Schließkraft-Schwellenwert abhängig von der Beschleunigungskraftangabe bereitzustellen;
- einen Einklemmfall, bei dem während des Schließvorgangs ein Objekt zwischen dem sich bewegenden Schließelement und der Anschlagskante einge- klemmt wird, zu detektieren, wenn die ermittelte Angabe über die momentane
Schließkraft den Schließkraft-Schwellenwert überschreitet.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen Bevorzugte Ausführungsformen werden nachfolgend anhand der beigefügten
Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Fensterhebersystems mit einem elektrischen Fensterheber und einer Steuereinheit; und
Fig. 2 ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines Verfahrens zum Betrei- ben der Schließvorrichtung.
Beschreibung von Ausführungsformen
Fig. 1 zeigt als eine beispielhafte Schließvorrichtung ein Fensterhebersystem 1 für ein Kraftfahrzeug, bei dem eine Fensterscheibe 2 (Schließelement) innerhalb eines Fensterrahmens 3 in einer Fahrzeugtür 4 auf und ab bewegt werden kann, um das Fenster zu schließen bzw. zu öffnen. Die Bewegung der Fensterscheibe 2 wird durch einen Stellmotor 5 vorgenommen, der über eine geeignete Mechanik 6 mit der Fensterscheibe 2 gekoppelt ist. Beispielsweise kann die Mechanik 6 so ausgebildet sein, dass je nach Drehbewegung des Stellmotors 5 die Fenster- scheibe 2 auf und ab bewegt wird. Die Mechanik 6 kann dazu ein entsprechendes Getriebe, beispielsweise ein Schneckengetriebe, umfassen, um eine rotatorische Bewegung in eine translatorische Bewegung der Fensterscheibe 2 umzuwandeln. Der Stellmotor 5 wird über eine Steuereinheit 7 mit einer entsprechenden Ansteuergröße angesteuert, wie z.B. durch Anlegen einer Ansteuerspannung bzw. eines Ansteuersignals abhängig von einem Betätigungszustand eines Schalters 8. Der Schalter 8 ist mit der Steuereinheit 7 gekoppelt und kann von einem Benutzer des Fahrzeugs betätigt werden, um die Fensterscheibe 2 herauf- bzw. herabzubewegen, um das Fenster zu schließen bzw. zu öffnen. Die Steuereinheit
7 empfängt weiterhin von dem Stellmotor 5 eine oder mehrere Betriebsgrößen, aus denen ein Betriebszustand des Stellmotors 5 bzw. des Fensterhebers ermittelt werden kann. Als Betriebsgrößen können beispielsweise ein Motorstrom bzw. eine Drehzahl des Stellmotors 5 ermittelt werden. Die Drehzahl des Stellmotors kann eine Angabe für die Schließkraft darstellen, wenn die Fensterscheibe 2 nach oben in Schließrichtung bewegt wird. Ebenso kann die Höhe des Motorstroms eine Angabe über das von dem Stellmotor bereitgestellte Stellmoment sein, was eben- falls eine Angabe über die Schließkraft darstellt. Weiterhin kann über Ripple im
Motorstrom eine Drehzahl des Stellmotors 5 ermittelt werden, so dass entsprechend bei obiger Drehzahlermittlung eine Angabe über die Drehzahl als eine Angabe über die Schließkraft ermittelt werden kann. In dem Steuergerät 7 kann die Angabe über die momentane Schließkraft mit einem Schließkraft-Schwellenwert verglichen werden, wobei bei Überschreiten des Schließkraft-Schwellenwertes durch die Größe der Angabe der Schließkraft auf einen Einklemmfall geschlossen wird und entsprechend im Steuergerät 7 der Stellmotor 5 angehalten und/oder reversiert wird. Häufig ist die Umsetzung in der Mechanik 6 nicht-linear, so dass bei unterschiedlichen Fensterpositionen (Öffnungsstellungen) der Fensterscheibe 2 verschiede- ne Schließkräfte notwendig sind, um eine Schließbewegung der Fensterscheibe 2 auszuführen. Daher kann es sinnvoll sein, als Betriebsgröße weiterhin eine Position der Fensterscheibe 2 bzw. eine absolute Position des Stellmotors 5 zu erhalten, um so einen variablen Schließkraft-Schwellenwert abhängig von der Fensterposition bereitzustellen. Die Zuordnung zwischen der Fensterposition
(Position des Schließelements) und des Schließkraft-Schwellenwert kann beispielsweise durch ein entsprechendes Kennfeld in der Steuereinheit 7 realisiert werden. Dadurch wird gewährleistet, dass zum einen in einem schwergängigen Positionsbereich der Fensterscheibe 2 (bedingt z.B. durch die Umsetzung in ei- nem Getriebe der Mechanik 6) der Schließkraft-Schwellenwert so hoch eingestellt wird, dass kein Einklemmfall detektiert wird. Zum anderen wird in einem leichtgängigen Positionsbereich der Fensterscheibe 2 der Schließkraft- Schwellenwert entsprechend reduziert, um eine Erkennung eines Einklemmfalls bereits bei einer leichten Erhöhung der Schließraft weiterhin zu gewährleisten.
Die Schließkraft zum Durchführen einer Schließbewegung der Fensterscheibe 2 wird durch das Gewicht der Fensterscheibe 2, die Reibungsverluste der Fensterscheibe im Fensterrahmen 3, die Reibungsverluste in der Mechanik 6, insbesondere im Getriebe, die Reibungsverluste im Stellmotor 5 sowie die Beschleuni- gungskraft in der Anlaufphase des Stellmotors 5 zu Beginn des Schließvorgangs für die Fensterscheibe 2 bestimmt. Insbesondere die Reibungskräfte können positionsabhängig sein, so dass bei einem variablen, von der Position der Fensterscheibe 2 abhängigen Schließkraft-Schwellenwert eine entsprechende Positionsabhängigkeit vorgegeben werden kann.
Die benötigte Schließkraft zum Durchführen einer Schließbewegung der Fensterscheibe 2 wird jedoch weiterhin durch translatorische Beschleunigungsbewegungen der gesamten Schließvorrichtung, d.h. der Fahrzeugtür bzw. der Fensterscheibe 2 beeinflusst, wie sie z.B. beim Fahren des Fahrzeugs auf unebener Fahrbahn hervorgerufen werden können. So wirken Beschleunigungskräfte in
Schließ- bzw. Öffnungsrichtung der Fensterscheibe 2 direkt auf die beim
Schließvorgang aufzuwendende Schließkraft und Beschleunigungskräfte, die quer zur Schließ- bzw. Öffnungsrichtung wirken, beeinflussen indirekt die Reibung der Fensterscheibe 2 im Fensterrahmen. Fährt das Kraftfahrzeug nun über eine unebene Fahrbahn, so werden unregelmäßige Beschleunigungskräfte auf die Fensterscheibe 2 ausgeübt, die zu einer Erhöhung der benötigten Schließ- kraft führen. Dadurch kann bei einer Betätigung des elektrischen Fensterhebers zum Schließen des Fensters unter Umständen der Schließkraft-Schwellenwert überschritten werden, so dass fälschlicherweise ein Einklemmfall erkannt wird. Um dies zu vermeiden, ist nun vorgesehen, eine Angabe über die auf die Fensterscheibe wirkenden Beschleunigungskräfte bereitzustellen. Dies kann im einfachsten Fall mithilfe eines Beschleunigungsmessers, der nahe der Fensterhebeeinrichtung (Schließvorrichtung) angeordnet ist, vorgenommen werden. Alternativ kann dem Steuergerät 7 eine Information über den Straßenzustand bereit- gestellt werden, die beispielsweise aus fahrdynamischen (Brems-) Systemen bekannt sind. Darin soll das Blockieren der Räder von einer aufgrund einer unebenen Fahrbahn bzw. eines schlechten Fahrbahnbelags nicht konstanten Raddrehung unterschieden werden. In Fig. 2 ist ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines Verfahrens zum Betreiben eines elektrischen Fensterhebers dargestellt. In Schritt S1 wird abgefragt, ob der Schalter 8 betätigt worden ist, mit dem ein Fahrer des Kraftfahrzeugs anzeigt, dass das Fenster durch Heraufbewegen der Fensterscheibe 2 geschlossen werden soll. Ist dies nicht der Fall (Alternative: nein), wird zu Schritt S1 zurück- gesprungen. Ist dies der Fall (Alternative: ja), so wird in einem Schritt S2 eine
Angabe über die momentane Schließkraft ermittelt, die aufgewendet werden muss, um den Schließvorgang durchzuführen. Dazu werden von dem Stellmotor 5 Betriebsgrößen abgerufen, die z.B. den Motorstrom bzw. Angaben über die momentane Drehzahl, die jeweils eine Angabe über die aufgewendete Schließ- kraft darstellen können.
In einem nachfolgenden Schritt S3 wird ein Schließkraft-Schwellenwert ermittelt, insbesondere abhängig von einer momentanen Position des Stellmotors bzw. der Fensterscheibe 2.
In einem Schritt S4 wird eine Beschleunigungsinformation bereitgestellt, die eine Angabe über auf die Fensterscheibe 2 wirkende Beschleunigungskräfte darstellt. Diese Beschleunigungsinformation kann entweder eine momentan wirkende Beschleunigungskraft angeben oder eine durchschnittliche Amplitude der auf die Fensterscheibe 2 wirkenden schwankenden (schwingenden) Beschleunigungs- kräfte, wie sie z.B. in positiver als auch negativer Richtung beim Fahren des Fahrzeugs auf unebener bzw. schlechter Fahrbahn auftreten können.
In einem Schritt S5 wird der Schließkraft-Schwellenwert abhängig von der in dem Schritt S4 ermittelten Beschleunigungsinformation modifiziert. Beispielsweise kann der Schließkraft-Schwellenwert um einen bestimmten Betrag erhöht werden, sobald die momentane Beschleunigungskraft oder ein Mittelwert der Beträge von schwankenden Beschleunigungskräften, die auf die Fensterscheibe 2 wirken, einen bestimmten Betrag überschreiten.
Alternativ oder zusätzlich kann der Schließkraft-Schwellenwert auch direkt abhängig von der Höhe der durch die Beschleunigungsinformation angegebenen auf die Fensterscheibe 2 wirkenden Beschleunigung gemäß einer stetigen Funktion variiert werden. Insbesondere kann die Beschleunigungsinformation eine In- formation darüber sein, ob sich das Fahrzeug über eine unebene bzw. schlechte
Fahrbahn bewegt. In diesem Fall kann der Schließkraft-Schwellenwert mit einem Faktor > 1 bzw. mit einem absoluten Toleranzbetrag beaufschlagt werden, um in diesem Fall den Toleranzbereich, in dem die benötigte Schließkraft nicht zu einem Erkennen eines Einklemmfalls führen, zu erhöhen.
In einem Schritt S6 wird die momentane Schließkraft mit dem Schließkraft- Schwellenwert verglichen. Bei einem Überschreiten des Schließkraft- Schwellenwerts durch die Angabe der Schließkraft wird ein Einklemmfall angezeigt (Alternative: ja) und bei NichtÜberschreiten des Schließkraft- Schwellenwertes wird zu Schritt S1 zurückgesprungen. Wird ein Überschreiten des Schließkraft-Schwellenwerts erkannt (Alternative: ja), so kann der Stellmotor 5 angehalten bzw. reversiert werden, um den eingeklemmten Gegenstand bzw. das eingeklemmte Körperteil wieder freizugeben.

Claims

Ansprüche
1 . Verfahren zum Betreiben einer Schließvorrichtung (1 ) in einem Kraftfahrzeug und zum Detektieren eines Einklemmfalls, bei dem während eines Schließvorgangs ein Objekt zwischen einem sich bewegenden Schließelement (2) der Schließvorrichtung (1 ) und einer Anschlagskante (3) der Schließvorrichtung eingeklemmt wird, mit folgenden Schritten:
- Ermitteln (S2) einer Angabe über die momentane Schließkraft während eines Schließvorgangs;
- Ermitteln (S4) einer Beschleunigungskraftangabe, die eine Beschleuni- gungskraft angibt, die während eines Schließvorgangs auf das Schließelement (2) der Schließvorrichtung (1 ) einwirkt;
- Bereitstellen (S5) eines Schließkraft-Schwellenwertes abhängig von der Beschleunigungskraftangabe;
- Detektieren (S6) eines Einklemmfalls, wenn die ermittelte Angabe über die momentane Schließkraft den Schließkraft-Schwellenwert übersteigt.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei als die Angabe über die momentane Schließkraft während eines Schließvorgangs eine Änderung der Bewegungsgeschwindigkeit des Schließelements oder eine für den Schließvor- gang aufzuwendende Schließkraft ermittelt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei als die Beschleunigungskraftangabe eine Angabe über eine auf das Schließelement momentan wirkende Beschleunigungskraft ermittelt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei als die Beschleunigungskraftangabe eine Angabe über eine Fahrruhe des Kraftfahrzeugs ermittelt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Beschleunigungskraftangabe eine Angabe über eine maximale oder gemittelte Amplitude von variierenden Be- schleunigungskräften, insbesondere Beschleunigungskräften mit alternierendem Vorzeichen, angibt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Schließkraft- Schwellenwert abhängig von der Beschleunigungskraftangabe gemäß einer stetigen Funktion variiert wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Schließkraft- Schwellenwert erhöht wird, wenn die Beschleunigungskraftangabe einen Schwellenwert übersteigt.
8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei der Schließkraft-Schwellenwert um einen absoluten Betrag oder relativ erhöht wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Schließkraft-
Schwellenwert weiterhin abhängig von einer Position des Schließelements
(2) bezüglich der Anschlagskante (3) ermittelt wird.
10. Schließvorrichtung (1 ) für ein Kraftfahrzeug,
umfassend:
- ein gegen eine Anschlagskante (3) bewegliches Schließelement (2);
- einen Stellmotor (5) zum Verfahren des Schließelements (2) in Richtung der Anschlagskante;
- eine Steuereinheit (7), die ausgebildet ist,
- um eine Angabe über die momentane Schließkraft während eines Schließvorgangs zu ermitteln;
- eine Beschleunigungskraftangabe zu ermitteln, die eine Beschleunigungskraft angibt, die während eines Schließvorgangs auf das Schließelement (2) einwirkt;
- einen Schließkraft-Schwellenwertes abhängig von der Beschleunigungskraftangabe bereitzustellen;
- einen Einklemmfall, bei dem während des Schließvorgangs ein Objekt zwischen dem sich bewegenden Schließelement (2) und der Anschlagskante
(3) eingeklemmt wird, zu detektieren, wenn die ermittelte Angabe über die momentane Schließkraft den Schließkraft-Schwellenwert übersteigt.
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