JP2002503303A - スライド・チルト式のサンルーフ装置を制御するための方法および装置 - Google Patents

スライド・チルト式のサンルーフ装置を制御するための方法および装置

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(57)【要約】 スライド・チルト式のルーフパネル(12)がそのチルトアップ位置から閉鎖位置に向かって閉鎖される際に働く挟み込み防止機構を有していて、ルーフパネル(12)とサンルーフ開口部との間に挟み込まれた対象物(20)の挟み込み状況をセンサ(34)により検出する、スライド・チルト式のサンルーフ装置を制御するための方法および装置が提案される。さらに、挟み込み状況を検出するために樋(18)が設けられており、この樋(18)は自動車ルーフ(14)にサンルーフ開口部の内側で可動に配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】 スライド・チルト式のサンルーフ装置を制御するための方法および装置 背景技術 本発明は、請求項1もしくは請求項2の上位概念部に記載の方法および請求項 8の上位概念部に記載の形式の装置から出発する。 ドイツ連邦共和国特許第3034118号明細書に基づき、自動車に設けられ た電気作動式のパワーウインドウリフタおよびスライド式のサンルーフの開放過 程および閉鎖過程を電子的に監視するための方法が公知である。運動させられる 部分の開放過程および閉鎖過程において通過されるべき移動距離の規定された領 域では、駆動装置の回転数検出により検出されるロック状態の発生時に時間的な 限界値が到達されるやいなや、駆動装置の電動モータが遮断される。別の領域で は挟み込み防止機構が実現される。この場合、閉鎖過程において、運動させられ る部分または駆動モータの回転数と速度とに関連した測定値が連続的に検出され て、初期測定値に関連した所定の限界値と比較され、限界値が超過されると、電 動モータの駆動方向が短時間逆転され、次いで駆動装置が遮断される。 しかしスライド・チルト式のサンルーフにおいては 、スライド・チルト式のルーフパネルがチルトアップ位置から閉鎖位置へ降下さ せられる際に、回転数を検出しかつ評価することにより挟み込み防止機構を実現 することは不可能である。なぜならば、走行中の自動車では高い走行速度に基づ き、突き出されたルーフパネルの上方に負圧が生ぜしめられ、この負圧がルーフ パネルの閉鎖運動に抗して作用し、ひいては検出された回転数の減少および挟み 込み防止機構の誤作動を招くからである。自動車の低いルーフ剛性も、やはりル ーフパネルに作用する力の影響を増大させる。 ドイツ連邦共和国特許出願公開第2756972号明細書に基づき、挟み込み 防止機構を備えたスライド式のサンルーフが公知である。この公知のサンルーフ は、スライド式のルーフパネルのスライド領域における挟み込み状況を検出する ためにモータ電流を測定しかつ評価する。しかし、この挟み込み防止機構は、や はり上で述べた理由から、スライド・チルト式のサンルーフのチルト領域におい ては使用され得ない。 市販されている別の公知の挟み込み防止装置、たとえばスライド式のサンルー フの開口範囲に配置されたライトバリヤまたは圧力センサも、ルーフジオメトリ に基づき、ルーフパネルシール装置またはスライド式サンルーフ開口部において 使用することは極めて困難である。 発明の利点 請求項1の特徴部に記載の特徴もしくは請求項2の特徴部に記載の特徴を有す る本発明による方法および請求項8の特徴部に記載の特徴を有する本発明による 装置には、次のような利点がある。すなわち、スライド・チルト式のサンルーフ 装置のルーフパネルがチルトアップ位置から閉鎖位置へ閉鎖される際に挟み込み 防止機構が実現されており、この場合、ルーフパネルとサンルーフ開口部との間 に挟み込まれた対象物の挟み込み状況がセンサによって検出される。 さらに本発明によれば、挟み込み状況を検出するために、自動車のルーフ縁部 でサンルーフ開口部の内側に可動に配置された樋が使用される。この樋は、自動 車ルーフに存在する水が、たとえば自動車の加速時にサンルーフ開口部を通って 車両内部へ侵入することを阻止している。 請求項3〜請求項7ならびに請求項9以下に記載の手段により、請求項1もし くは請求項2に記載の方法ならびに請求項8に記載の装置の有利な改良が得られ る。 樋が、旋回軸線とばね手段とを介してサンルーフ開口部の後側の部分、たとえ ばスライド位置へのルーフパネルの開放を可能にする、サンルーフ装置に設けら れた可動のガイド部分に配置されていると特に有利である。これにより、樋は一 方ではルーフパネルが開放された場合に、負荷されていない状態または休止位置 をとり、他方では樋に作用する力に関連した、負荷された状態へ押し下げられて 、緊定され、ルーフパネルが閉鎖された場合に閉鎖位置へ移動させられる。 挟み込みが生じた場合には、ルーフパネルと樋との間に挟み込まれた対象物が 、ルーフパネルの降下運動により樋に押圧されるので、挟み込み力が進行するに つれて樋は閉鎖位置へ向かって移動させられる。樋の閉鎖位置、この閉鎖位置の 前に到達される樋の挟み込み位置または樋の運動がセンサによって検出されると 有利である。この場合、センサは制御装置のためのセンサ信号を発生させる。制 御装置は、挟み込み状況が存在しているのか、またはルーフパネルの通常の閉鎖 過程が行われているのかに関してセンサ信号を評価する。 さらに、センサがスイッチにより実現されていると有利である。このスイッチ は樋の閉鎖位置または挟み込み位置を検出する。したがって、このスイッチは、 樋に対する予め既知の移動調節力もしくは挟み込み力の作用に相当する規定の位 置を検出する。 さらに、センサが角度発生器もしくは角度センサとして形成されていると有利 である。これにより、単に樋の閉鎖位置または挟み込み位置が検出されるだけで はなく、たとえば休止位置から閉鎖位置への樋の旋回運動が連続的にまたは部分 連続的に監視されるようにもなる。これによって、既にルーフパネルにより挟み 込まれた対象物に加えられた挟み込み力に関連して、自動車ルーフにおける樋取 付け部を中心とした樋の旋回運動が検出されるので、移動調節力の増大もしくは 挟み込み力の増大に関連して、樋の変位角度にわたってセンサ信号が形成される 。これによって、特に確実でかつ迅速に応答する挟み込み防止機能が保証されて いる。 さらに、制御装置におけるセンサ信号の評価が特に有利である。通常では、ス ライド・チルト式のルーフパネルの運動が位置制御回路を介して制御されるか、 または単純な制御装置を介して制御される。たとえば位置制御回路が使用される 場合には、新しい目標値の設定により開始されたルーフパネルの移動調節運動が 、自体公知の位置センサ、たとえばホールセンサまたは絶対値発生器によって検 出されて、ルーフパネルの実際位置を求めるために制御装置に供給される。この 制御装置では、実際値と目標値との比較が実施され、ルーフパネルの移動調節運 動が制御される。この制御装置は、ルーフパネルの実際位置とセンサ信号とから 、通常の閉鎖過程が行われているか、または挟み込み状況が存在しているかを検 知する。 さらに、制御装置におけるセンサ信号の評価により、直接的な閉鎖力制限が実 現されると特に有利である。このような直接的な閉鎖力制限は、風負荷による妨 害影響、つまり高い自動車速度における負圧による妨 害影響、またはスライド・チルト式のサンルーフの全システムばね率(ばね定数 )の特性を受けない。 図面 以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。第1図は、スライド・ チルト式の自動車サンルーフを備えた本発明による装置の有利な実施例を示す横 断面図であり、第2図はスライド・チルト式のサンルーフを上から見た平面図で ある。 実施例の説明 第1図には、自動車屋根もしくは自動車ルーフ14に設けられた開口部を閉鎖 するルーフパネル12を備えた自動車サンルーフ10が示されている。ルーフパ ネル12は滑子案内(図示しない)を介して自動車に取り付けられており、この 場合、ルーフパネル12は旋回軸線16を介してチルトアップ位置(第1図b) にまで突出し可能であるか、または閉鎖された位置(第1図a)を介してスライ ド位置へ制御可能である。制御装置はこの場合、位置制御回路として実現されて いる。 場合によっては自動車ルーフ14上に存在する水を捕集するためには、樋18 が設けられており、この樋18はルーフ開口部の、旋回軸線16とは反対の側で 、移動可能なガイド部分44に旋回可能に配置されている。この樋18は、それ ぞれ樋18とガイド部分44との固定点に位置するばね手段として働く少なくと も1つの渦巻きばね46によって緊定可能(spannbar)である。閉鎖さ れたルーフパネル12により、樋18は第1図aに示した閉鎖位置へ押圧されて いる。 ルーフパネル12がチルトアップ位置にまで突き出されると、樋18は緊定解 除された(entspannt.)休止位置へ移動する。また択一的に、樋18 の休止位置のためのストッパが設けられていてもよい。その場合、樋18はプレ ロードもしくは予荷重をかけられた状態で休止位置に位置する。 自動車サンルーフ10が開放された状態では、樋18もしくは自動車ルーフ1 4とルーフパネル12との間を通って対象物20が開口部内に侵入する恐れがあ る。この対象物20は、たとえば棒、身体部分、たとえば指または腕または別の 挟み込み可能な対象物20である。 ルーフパネル12は可逆式もしくはリバーシブルな電動モータ22によって、 たとえば滑子案内を備えた伝動装置(図示しない)を介してチルトアップ位置、 スライド位置または閉鎖された位置へ制御される。電動モータ22の制御は直接 的には制御装置24を介して行なわれ、間接的には使用者により操作可能な、ル ーフパネル12の位置設定もしくは目標値設定のための操作スイッチ26を介し て行われる。操作スイッチ26としては、ポテンショメータおよび/またはロッ カスイッチが設けられていると有利である。このポテンショメータおよび/また はロッカスイッチを用いて自動車の運転手は、連続的にまたはラチェットを用い て間欠的に自動車サンルーフの離散した目標位置を調節する。 電動モータ22には、ポジションセンサもしくは位置センサ28、有利にはホ ールセンサが対応配置されている。このホールセンサは、電動モータ22のアー マチュア軸に設けられた1つまたは複数のリング磁石と協働して、アーマチュア 軸の回転に関連したホールセンサ信号30を送出する。ホールセンサ信号30は 割込み入力側を介して制御装置24に供給されて、この制御装置24に設けられ たカウンタ32を介してカウントされる。カウンタ32のカウント数はルーフパ ネル移動調節距離内でのルーフパネル12の位置を表す。したがって、ルーフパ ネル12の閉鎖された位置も、同じくカウンタ32のカウント数により検出可能 となる。カウンタ32を正規化するためには、ルーフパネル12が機械的なスト ッパに当接するまで移動させられる。このことは制御装置24によって検知され 、カウンタ32は相応してリセットされる。しかし択一的には、マイクロスイッ チ40によりルーフパネル12の閉鎖された位置を検出するか、またはマイクロ スイッチ40を正規化のために利用することもできる。 本発明によれば、サンルーフが閉鎖された状態における樋18の閉鎖位置また は樋18の休止位置と閉鎖位置との間に位置する挟み込み位置を検出するセンサ として、スイッチ34が設けられている。このセンサ34は制御装置24に、相 応するスイッチ信号36を供給する。 スイッチ信号36を評価するためには、制御装置24が比較器38を有してお り、この比較器38はスイッチ信号36を、検出された実際位置と比較する。 第2図には、第1図に示したスライド・チルト式の自動車サンルーフ10が、 ルーフパネル12なしに平面図で示されている。第2図から判るように、自動車 ルーフ14に設けられたサンルーフ開口部には、この開口部の、旋回軸線16が 設けられている側とは反対の側に樋18が取り付けられている。 次に、本発明による方法を第1図に示した本発明による装置につき詳しく説明 する。 ホールセンサ28を用いて、モータアーマチュア軸の運動および回転方向が制 御装置24によって検出される。モータアーマチュア軸の回転に相応して、ルー フパネル12はチルトアップ位置またはスライド位置へ移動させられる。したが って、ホールセンサ信号30とカウンタ32とを介して、ルーフパネル12の目 下の位置、目下の速度および目下の運動方向を検出することができる。ルーフパ ネル12の各位置には、全 移動距離にわたってカウンタ32の値が対応しており、このカウンタ32は回転 方向に応じて割込み(Interrupt)をカウントアップするか、またはカ ウントダウンする。ルーフパネル12の機械的なストッパを介して、カウンタ3 2は規定された値、たとえばゼロにセットされる。これによって、ルーフパネル 12の移動領域が連続的に検知可能となり、ルーフパネル12の目下の位置が既 知となる。ルーフパネル12のスライド領域とチルト領域とは、カウンタ32の カウント値につき区別可能となる。 ルーフパネル12をチルトアップ位置から閉鎖位置へ移動させる際には、以下 に説明する挟み込み防止機能が働く。ルーフパネル12をチルトアップ位置から 閉鎖位置へ移動させるためには、制御装置24がホールセンサ28のホールセン サ信号30と、操作スイッチ26により供給される信号とに関連して電動モータ 22を制御する。これによって、位置制御回路が実現されている。 法律上の規格、たとえば米国検査規格「FMVSS118」またはドイツ連邦 共和国の「リッヒトリーニエ・フユーア・フレムドクラフトベテーテッヒテ・フ ェンスタ・イン・Pkw(Richtlinienfuer fremdkra ftbetaetigte Fenster in Pkw)においては、たと えばルーフパネル12と樋18との間に挟み込まれ た対象物20に、100Nよりも高い力が作用してはならないことが規定されて いる。挟み込み防止機能なしの自動車サンルーフ10では、挟み込みが発生した 場合に、この挟み込み力が著しく超過されてしまう恐れがある。本発明によれば 、挟み込まれた対象物20が検知され、ルーフパネル12の閉鎖力がたとえば1 00ニュートンよりも下に制限され、このことはスイッチ34と制御装置24と を介して行われる。 このような挟み込み状況では、電動モータ22により加えられた移動調節力も しくは移動調節トルクが、ルーフパネル12を介して、挟み込まれた対象物20 に伝達され、ひいては可動に支承された樋18に伝達されるので、休止位置に位 置していた樋18は、有効となる移動調節力が増大するにつれて徐々に挟み込み 位置へ向かって降下させられる。樋18の各位置は、作用する既知の挟み込み力 に相当する。挟み込み位置はスイッチ34によって検出されるので、スイッチ信 号36は、この既知の力が対象物20に作用していることを特徴付ける。たとえ ば、ルーフパネル12の移動調節力が対象物20もしくは樋18に対して80ニ ュートンの値を加えた場合に、スイッチ34はスイッチ信号36を発生させる。 制御装置24は比較器38において、スイッチ信号36が第1図aに示したル ーフパネル12の閉鎖位置と合致するのか、または第1図bに示したルーフパネ ル12のチルトアップ位置と合致するのかに関して、ルーフパネル12の目下の 位置とスイッチ信号36との比較を実施する。スイッチ信号36が第1図bに示 したルーフパネル12のチルトアップ位置と合致した場合には、制御装置24は 電動モータ22を停止させるか、または電動モータ22の回転方向を逆転させ、 これにより挟み込み力が小さく保持されるか、または挟み込まれた対象物20が 再び解放される。 また、ルーフパネル12の目下の位置とスイッチ信号36との比較に基づき、 挟み込まれた対象物20の厚さもしくは太さを検出することも可能となるので、 制御装置24において、許容される挟み込み力を対象物20の厚さもしくは太さ に関連して設定することができる。すなわち、たとえば米国安全基準FMVSS 118によれば、挟み込まれた対象物20が4mm〜200mmの厚さもしくは 太さを有する場合に最大100ニュートンの挟み込み力が許されている。 さらに、米国安全基準FMVSS118によれば、挟み込もうとするテスト対 象物20のばね定数が、このテスト対象物20の厚さもしくは太さに関連して規 定されている。すなわち、テスト対象物20のばね定数は25mm以下の直径に 関しては少なくとも65ニュートン/mmであり、25mmよりも大きい直径に 関しては少なくとも20ニュートン/mmである。したがって、ばね定数は挟み 込まれた対象物20の硬さ の値を表す。 法規上の規定を遵守するための、硬い対象物20および軟らかい対象物20に おける挟み込み防止機能の調節および閉鎖力制限の調節は、一方ではばね手段4 6のばね定数に基づき、つまり樋18が休止位置から変位させられる際に加えら れる単位たわみ当たりの作用力(Kraftaufnahme)に基づき行なわ れ、他方ではスイッチ34により検出される挟み込み位置の設定に基づき行われ る。すなわち、スイッチ信号36を既に樋18が小さく変位した際に発生させる か、あるいはまた樋18が大きく変位した際にはじめて発生させることもできる 。両特性量の関係および両特性量の最適な調節は、実験により決定されて、各自 動車モデルのために調節され得る。 また、ばね手段46が軟らかいばね定数を有しているか、もしくは樋18の単 位変位量当たりの作用力が大きい場合には、挟み込み力が迅速に形成されるよう な硬い対象物20(高いばね定数)を有する挟み込み状況を、法規上の規定に基 づき確実にかつ迅速に検出することができる。 樋18の構成は、本発明による方法のためには第2図に示したように最適化さ れ得る。方形のサンルーフ開口部において、たとえば樋18はその長手方向でル ーフ縁部に沿って継続され得るので、突起もしくは付設部42が得られる。これ らの付設部42を用いて、 ルーフパネル12と自動車ルーフ14との剪断範囲を、少なくとも部分的に挟み 込み防止機能によって捕捉することもできる。さらに、樋18の幅または樋18 の休止位置を要件に応じて変えて、最適化することもできる。 改善された実施例では、スイッチ34の代わりに角度センサ、回転ポテンショ メータまたは切換条片(Schaltleiste)が使用される。この角度セ ンサ、回転ポテンショメータまたは切換条片は単に樋18の閉鎖位置または挟み 込み位置を検出するだけではなく、自動車ルーフ14における樋18の取付け部 を中心とした樋18の旋回運動を連続的に、部分連続的にまたは段階的に検出す る。したがって、既に所定の最大挟み込み力が達成されてしまう前に連続的な信 号が、比較的長い移動距離にわたって制御装置24へ伝送されかつ評価される。 評価のためには、有利には力変化、つまり時間インターバル当たりの距離変化が 利用され、このような力変化は、相応して設定された限界値と比較される。これ によって比較的長い観察時間が与えられているので、制御装置を精密に挟み込み 状況に調和させることができる。これにより、挟み込み状況に対する反応が最適 化された状態で行われる。特に、センサ信号36の種々異なる評価により、挟み 込まれた対象物20の種々異なるばね定数が考慮可能となる。 さらに別の実施例では、自動車サンルーフ10の正規化が、調節領域を介して 行われるか、または基準スイッチとして働くマイクロスイッチ40によってカウ ンタ32をリセットすることにより行われる。マイクロスイッチ40は、たとえ ばルーフパネル12がチルトアップ位置から閉鎖位置を介してスライド位置に向 かって移動する際に、信号交番(Signalwechsel)を生ぜしめる。 レベル交番のゼロ通過がルーフパネル12の閉鎖位置に対応する。 本発明は、樋18に限定されるものではなく、スライド・チルト式のサンルー フ、チルト式のサンルーフ、折り畳み式のルーフまたは突出し位置から閉鎖位置 へ移動調節することのできる側方のベンチレーティングウインドウ(通気窓)に おいて使用される、樋18と同様に配置された可動の遮蔽体、条片、薄板等をも 包含する。たとえば、折り畳み式のルーフでは、折り畳み式のルーフの閉鎖時に 、フロントのウインドシールドガラスの上方に遮蔽体を配置することができる。 この遮蔽体は閉鎖過程時に折り畳みルーフと協働するので、本発明による挟み込 み防止機能が実現可能となる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.可逆式の駆動装置(22)を制御するための制御装置(24)を備えた、 特に自動車のスライド・チルト式のサンルーフ装置を制御するための方法におい て、スライド・チルト式のルーフパネル(12)が、開放されたチルトアップ位 置から閉鎖位置に向かって駆動装置(22)により降下させられて、該ルーフパ ネル(12)とサンルーフ開口部との間に挟み込まれた対象物(20)の挟み込 み状況がセンサ(34)によって検出され、該センサ(34)によって制御装置 (24)にセンサ信号(36)が供給されると、直接的な挟み込み防止機構を作 動させることを特徴とする、スライド・チルト式のサンルーフ装置を制御するた めの方法。 2.可逆式の駆動装置(22)を制御するための制御装置(24)を備えた、 特に自動車のスライド・チルト式のサンルーフ装置であって、サンルーフ開口部 の片側に樋(18)が可動に配置されている形式のスライド・チルト式のサンル ーフ装置を制御するための方法おいて、スライド・チルト式のルーフパネル(1 2)を開放されたチルトアップ位置から閉鎖位置に向かって駆動装置(22)に よって降下させる際に、サンルーフパネル(12)とサンルーフ開口部との間で の対象物(20)の挟み込みを制御装置(24)によ って検出し、この場合、挟み込まれた対象物(20)によって樋(18)を所定 の休止位置から変位させ、該変位をセンサ(34)により検出し、該センサ(3 4)により制御装置(24)へセンサ信号(36)を送出することを特徴とする 、スライド・チルト式のサンルーフ装置を制御するための方法。 3.センサ(34)、特にスイッチにより、樋(18)の規定可能な変位量、 特に挟み込み位置または閉鎖位置を検出する、請求項2記載の方法。 4.樋(18)の変位を連続的に、部分連続的にまたは段階的に、樋(18) の移動領域にわたってセンサ(34)、特に角度センサまたは切換条片により検 出し、変位量に関連してセンサ信号(36)を制御装置(24)に送出する、請 求項2記載の方法。 5.樋(18)の変位を特徴付けるセンサ信号(36)に関連して駆動装置( 22)を制御装置(24)によって停止させかつ/または逆転させて、ルーフパ ネル(12)の移動調節運動を停止させるか、またはルーフパネル(12)を再 び開放する、請求項1から4までのいずれか1項記載の方法。 6.制御装置(24)により、ルーフパネル(12)の、位置実際値検出装置 (28)により検出可能な位置実際値とセンサ信号(36)との比較を実施し、 比較結果に関連して挟み込み状況またはルーフパネル(12)の閉鎖された状態 を制御装置(24)により 検知する、請求項1から5までのいずれか1項記載の方法。 7.制御装置(24)により、ルーフパネル(12)の、位置実際値検出装置 (28)により検出可能な位置実際値とセンサ信号(36)との比較を実施し、 挟み込み状況が検知された場合に、挟み込まれた対象物(20)の厚さもしくは 太さを測定し、該厚さもしくは太さに関連して最大許容可能な挟み込み力を制御 装置(24)により規定する、請求項1から6までのいずれか1項記載の方法。 8.可逆式の駆動装置(22)を制御するための制御装置(24)を備えた、 特に自動車のスライド・チルト式のサンルーフ装置を制御するための装置であっ て、サンルーフ開口部の片側に樋、有利には樋(18)が可動に配置されている 形式のものにおいて、樋(18)が、スライド・チルト式のルーフパネル(12 )とサンルーフ開口部との間に挟み込まれた対象物(20)によって所定の休止 位置から変位可能であり、樋(18)の変位がセンサ(34)によって検出され 、該センサ(34)が、挟み込み防止機構を実現するために制御装置(24)へ センサ信号(36)を送出するようになっていることを特徴とする、スライド・ チルト式のサンルーフ装置を制御するための装置。 9.センサ(34)として、1つまたは複数のスイッチ、特に切換条片または 角度センサが使用可能であ る、請求項8記載の装置。 10.樋(18)が、サンルーフ開口部の、ルーフパネル(12)の旋回軸線 (16)が設けられている側とは反対の側に配置されている、請求項8記載の装 置。
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