DE202004007158U1

DE202004007158U1 - Steuerungsvorrichtung zur Steuerung eines Fensterhebers eines Kraftfahrzeugs

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Publication number: DE202004007158U1
Application number: DE202004007158U
Authority: DE
Original assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Current assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Priority date: 2004-05-05
Filing date: 2004-05-05
Publication date: 2005-06-23
Anticipated expiration: 2014-05-06
Also published as: US20050251314A1; EP1593805B1; ATE533912T1; EP1593805A1

Abstract

Steuerungsvorrichtung eines Fensterhebers eines Kraftfahrzeugs mit
– einem Sensor zur Ermittlung einer von einer Antriebsbewegung eines Antriebs des Fensterhebers abhängigen Position einer Fensterscheibe des Fensterhebers, und
– einer Recheneinheit, die eine Funktion zur kombinierten Auswertung der aktuellen Position der Fensterscheibe und eines Zustandes eines Verdeckes des Kraftfahrzeugs aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuerungsvorrichtung zur Steuerung eines Fensterhebers eines Kraftfahrzeugs.
Aus der DE 197 45 597 A1 ist ein Verfahren zur Steuerung und Regelung der Verstellbewegung eines translatorisch verstellbaren Bauteils, insbesondere eines Fensterhebers in Kraftfahrzeugen bekannt. Bei diesem Verfahren zur Steuerung und Regelung der Verstellbewegung des translatorisch verstellbaren Bauteils, mit einer Stelleinrichtung, einer Antriebseinrichtung und einer Steuer- und Regelelektronik wird ein wirksamer Einklemmschutz unter Berücksichtigung einer auch in Schwergängigkeitsbereichen ausreichend großen Verstellkraft und der auf die Fahrzeugkarosserie einwirkenden, durch äußere Einflüsse bedingten Kräften gewährleistet. Dazu übt die Antriebseinrichtung eine Verstellkraft aus, die gleich der Summe der zum Verstellen des Bauteils notwendigen Kraft und einer Überschusskraft ist, wobei die Summe kleiner oder gleich einer zulässigen Einklemmkraft ist. Die Verstellkraft oder die Überschusskraft wird zusätzlich in Abhängigkeit von auf die Fahrzeugkarosserie oder feilen davon einwirkenden Kräften geregelt.
Die Lösung gewährleistet einen über den gesamten Verstellbereich wirkenden Einklemmschutz, der entsprechende Sicherheitsanforderungen erfüllt. Darüber hinaus wird sichergestellt, dass die Verstellkraft auch in den Schwergängigkeitsbereichen ausreichend groß ist und dass eine Stelleinrichtung ein translatorisch verstellbares Bauteil unter Berücksichtigung der auf die Fahrzeugkarosserie einwirkenden äußeren Einflüsse nach Maßgabe der Bedienungsperson materialschonend verstellt. Als äußere Einflüsse werden hier die auf die Fahrzeugkarosserie einwirkenden Kräfte oder Beschleunigungskräfte verstanden, die nicht unmittelbar durch die Stelleinrichtung oder durch eine Antriebseinrichtung verursacht werden, sondern beispielsweise wegen des schlechten Zustands der Fahrstrecke (Durchfahren eines Schlaglochs) oder beim Schließen einer Fahrzeugtür auftreten.
Die Regelung der Verstellkraft oder der Überschusskraft erfolgt vorzugsweise in Abhängigkeit von der Bewegungsrichtung des translatorisch verstellbaren Bauteils und von der überwiegenden Wirkungsrichtung auftretender Beschleunigungskräfte derart, dass die Verstellkraft stets kleiner oder gleich der zulässigen Einklemmkraft ist. Wirkt beispielsweise auf die Fahrzeugkarosserie eine Beschleunigungskraft, die die Schließbewegung eines translatorisch verstellbaren Bauteils unterstützt, so wird vorzugsweise der Schwellenwert herabgesetzt. Im Falle des Auftretens einer der Schließbewegung entgegen gerichteten Beschleunigungskraft wird der Schwellenwert heraufgesetzt. Auf diese Weise ist die Verstellkraft immer ausreichend groß, so dass die Schließbewegung sicher fortgesetzt und ein Einklemmschutz gewährleistet wird.
Weiterhin ist vorgesehen, dass beim Auftreten von innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne wechselnden auf die Fahrzeugkarosserie einwirkenden Beschleunigungskräften eine Regelung der Verstellkraft oder der Überschusskraft unterbrochen wird und ein Schwellenwert derart vorgegeben wird, dass die Verstellkraft stets kleiner oder gleich der zulässigen Einklemmkraft ist. Die Zeitspanne beträgt dabei beispielsweise 100 ms. Diese Ausführungsform berücksichtigt, dass bei ständig wechselnden, auf die Fahrzeugkarosserie einwirkenden Beschleunigungskräften der Schwellenwert nicht innerhalb einer kurzen Zeitspanne ständig geändert wird, was zu einer Beeinträchtigung der Bewegung des translatorisch verstellbaren Bauteils führen könnte. Durch die Vorgabe eines festen Schwellenwertes, der stets kleiner oder gleich der zulässigen Einklemmkraft ist, wird sowohl eine sichere Bewegung des translatorisch verstellbaren Bauteils als auch ein Einklemmschutz gewährleistet.
Die auf die Fahrzeugkarosserie einwirkenden Beschleunigungskräfte werden vorzugsweise durch einen Sensor erfasst, zum Beispiel durch einen digitale Signale liefernden Sensor. Digitale Signale lassen sich in einer Steuer- und Regelelektronik einfach weiterverarbeiten. Zur Einstellung der Regelung können dabei einzelne oder mehrere, zeitlich hintereinander liegende Signale des Sensors von der Steuer- und Regelelektronik ausgewertet werden. Die wiederholte Bewertung der Signale des Sensors ermöglicht es, ein gleichzeitiges Auftreten der durch äußere Einflüsse verursachten Beschleunigungskräfte und der durch einen Einklemmfall bedingten Kräfte sicher zu identifizieren.
Aus der DE 195 17 958 ist eine Motorantriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug bekannt. Bei der Motorantriebsvorrichtung für einen elektrischen Fensterheber wird die Drehung des Motors sofort angehalten, wenn sich der Bewegung des Fensters bei gedrehtem Motor ein Hindernis entgegenstellt. Die Motorantriebsvorrichtung dient zum Öffnen und zum Schließen des beweglichen Teils (Fensters) und kann selektiv betrieben und angehalten werden.
Eine elektrische Strommesseinrichtung misst die Stärke des durch den Motor in einer Startkompensationszeit fließenden Stroms, eine Stromstärkenänderungs-Detektoreinrichtung stellt aus dem ermittelten Strom bei jeder konstanten Zeitspanne ein Stromstärkeninkrement fest, und eine Motorsteuereinrichtung liefert ein erstes oder ein zweites Steuersignal an die Motorantriebseinrichtung, wobei mit dem ersten Signal abhängig von der Polarität des Stromstärkeninkrements der Motorbetrieb fortgesetzt und mit dem zweiten Signal der Motor sofort angehalten wird.
Zwei Wählschalter kennzeichnen die Drehrichtung des Motors, ein Paar Tastenschalter für die jeweiligen Motorrichtungen und zwei Selbsthalteschaltungen für die beiden Drehrichtungen des Motors ermöglichen ein Drehen des Motors bei Betätigung eines der Tastenschalter.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Steuerungsvorrichtung einer Verstelleinrichtung eines Kraftfahrzeugs möglichst zu verbessern. Diese Aufgabe wird durch die Steuerungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1, dem Fensterheber mit den Merkmalen des Anspruchs 21, durch das Rechner-Programm-Produkt mit den Merkmalen des Anspruchs 20, sowie durch das digitale Speichermedium mit den Merkmalen des Anspruchs 19 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Zur Weiterbildung der Erfindung werden zudem die Merkmale der Unteransprüche besonders vorteilhaft untereinander als auch mit Merkmalen des angegebenen Standes der Technik kombiniert.
Demgemäß ist eine Steuerungsvorrichtung mit einem Sensor zur Ermittlung einer von einer Antriebsbewegung eines Antriebs des Fensterhebers abhängigen Position einer Fensterscheibe des Fensterhebers vorgesehen. Die vom Sensor, beispielsweise einem Wegsensor oder Drehimpulssensor, generierten Positionssignale betreffen dabei die Position der Fensterscheibe. Beispielsweise sind diese Zählimpulse für einen gezählten Positionswert und zur Position vorzugsweise proportional. Beispielsweise werden Positionssignale aus einer Welligkeit eines Antriebsstromes eines mechanisch kommutierten Elektromotors gewonnen. Die Sensorsignale sind durch die Steuerungsvorrichtung dabei auswertbar.
Hierzu weist die Steuerungsvorrichtung eine analoge, vorzugsweise jedoch digitale Recheneinheit auf, die eine Funktion zur kombinierten Auswertung der aktuellen Position der Fensterscheibe und eines Zustandes eines Verdeckes des Kraftfahrzeugs aufweist. Die Auswertung kann dabei beispielsweise durch einen entsprechenden Logikschaltkreis als Recheneinheit, durch eine festverdrahtete Programmlogik (ROM) als Recheneinheit oder durch eine programmierbare Recheneinheit erfolgen.
Die Erfindung umfasst dabei die Steuerung des Fensterhebers, indem die Position einer Fensterscheibe des Fensterhebers ermittelt wird und ein Antrieb des Fensterhebers in Abhängigkeit von der ermittelten Position gesteuert wird. Dabei werden zur Steuerung die aktuelle Position und ein Zustand eines Verdeckes des Kraftfahrzeugs kombiniert ausgewertet.
In einer Weiterbildung der Erfindung wird für die Funktion der kombinierten Auswertung die aktuelle Position in Abhängigkeit von dem Zustand des Verdeckes bewertet. Demzufolge weist die Recheneinheit eine Funktion zur von dem Zustand des Verdeckes abhängigen Bewertung der aktuellen Position auf. Zur Bewertung werden die Informationen über die aktuelle Position beispielsweise in Abhängigkeit von dem Zustand des Verdeckes unterschiedlich gewichtet oder zugeordnet. Das Ergebnis der Bewertung ermöglicht die Steuerung unterschiedlicher Betriebsmodi, wie die Normierung oder Nicht-Normierung an einer insbesondere folgenden Blockierung der Verstellung und/oder die Aktivierung oder Deaktivierung eines Einklemmschutzalgorithmus und/oder die Änderung von Parametern des Einklemmschutzalgorithmus.
Eine erste Variante der Erfindung sieht vor, dass der Zustand des Verdeckes eine aktuelle Verdeckposition eines insbesondere motorisch beweglichen Verdeckes ist. Beispielsweise sind mögliche Verdeckpositionen „Verdeck vollständig geschlossen", „Verdeck vollständig geöffnet", „Verdeck teilweise geschlossen" oder „Verdeck geschlossen und nicht verriegelt".
In einer vorteilhaften Ausgestaltung dieser Erfindungsvariante weist die Steuerungsvorrichtung eine Schnittstelle auf, insbesondere in der Ausführung eines Busses, beispielsweise eines CAN-Busses oder LIN-Busses des Kraftfahrzeugs. Ein den Zustand des Verdeckes charakterisierendes Signal wird über diese Schnittstelle an die für die Steuerung ausgebildete Steuerungsvorrichtung übertragen. Die Recheneinheit ist dabei zur Auswertung dieses übertragenen Signals eingerichtet.
Ein zweite Erfindungsvariante sieht vor, dass der Zustand des Verdeckes durch eine Plausibilitätsprüfung der aktuellen Position der Fensterscheibe ermittelt wird. Voraussetzung hierfür ist, dass die Möglichkeit bestimmte Verstellpositionen der Fensterscheibe anzufahren von dem Zustand des Verdeckes abhängen. Wird beispielsweise der Verstellweg der Fensterscheibe für ein geöffnetes Verdeck bis zum oberen mechanischen Anschlag des Fensterhebers ermöglicht, während im Falle des geschlossenen Verdeckes der Verstellweg durch eine Blockierung der Verstellbewegung der Fensterscheibe am Verdeck eingeschränkt ist, kann beispielsweise mittels der Plausibilitätsprüfung die Information gewonnen werden, dass das Verdeck zumindest teilweise geöffnet ist, wenn die Fensterscheibe über die erwartete Blockierung am Verdeck hinaus verstellt wird.
Eine Weiterbildung dieser zweiten Erfindungsvariante ist, dass der Zustand des Verdeckes durch Auswertung einer Blockierungscharakteristik an der Schließposition der Fensterscheibe ermittelt wird. Wird beispielsweise ein für das Einfahren der Fensterscheibenkante in die Dichtung des Verdeckes charakteristischer Geschwindigkeitsverlauf ermittelt, wird die entsprechende aktuelle Verdeckposition diesem Ereignis zugeordnet und beispielsweise eine Normierung durchgeführt. Die Blockierungs charakteristik ist zudem oder alternativ unterschiedlichen Verdecktypen (Hardtop, Softtop) zuzuordnen, um die Steuerung des Fensterhebers entsprechend anzupassen.
Aufgrund von Fehlern bei der Positionsermittlung der Fensterscheibe werden Verschiebungen zwischen der von der Steuerungsvorrichtung ermittelten Position und der tatsächlichen Position der Fensterscheibe verursacht. Um im Falle einer Blockierung der Verstellbewegung zwischen einem eingeklemmten Körperteil und einer Blockierung am Anschlag des Verdeckes unterscheiden zu können, ist eine hinreichend genaue Bestimmung der tatsächlichen Position der Fensterscheibenkante in Bezug zum Anschlag des Verdeckes notwendig. Fehler bei der Positionsermittlung erhöhen das Risiko einer Fehleinschätzung der tatsächlichen Position durch die Steuerungsvorrichtung, was die Gefahr eines Einklemmens eines Körperteils oder eines Fehlreversierens der Fensterscheibe am Anschlag des Verdeckes erhöht. Um diese Gefahr zu reduzieren wird die Position der Fensterscheibe vorzugsweise in Bezug zum Anschlag des Verdeckes wiederholt normiert.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der dieser Variante der Erfindung sieht eine Normierung und/oder Denormierung der ermittelten Position in Bezug auf eine Scheiben-Schließposition in Abhängigkeit von dem Zustand des Verdeckes vor. Die Scheiben-Schließposition ist dabei insbesondere der Anschlag des Verdeckes oder der mechanische Anschlag des Fensterhebers, wenn der an der Scheibe befestigte Mitnehmer an einen oberen Anschlag der Fensterheberschiene verfahren wird. Diese beiden Anschläge sind üblicherweise in Richtung des Verstellweges örtlich versetzt. Eine Normierung erfolgt dabei vorzugsweise am Anschlag des Verdeckes, wenn sich dieses im geschlossenen Zustand befindet.
Vorzugsweise erfolgt eine Denormierung nicht, wenn eine Blockierung erkannt und der Zustand des Verdeckes als offen ermittelt wird. In diesem Fall bleibt der bisherige Normierungspunkt der zuvor ermittelten Position des Anschlags des geschlossenen Verdeckes erhalten und wird vorteilhafterweise als Eingangswert genutzt, wenn das Verdeck wieder geschlossen wird und die Fensterscheibe bis in die Blockierposition am Anschlage des Verdeckes verfahren wird.
In einer weiteren Variante der Erfindung ist der Zustand des Verdeckes ein Typ des Verdeckes, insbesondere ein Hartdach (hardtop) oder Weichdach (softtop). Im Sinne der Erfindung kann der Typ des Verdeckes dabei alternativ oder kombiniert mit der Verdeckposition den Zustand des Verdeckes bilden. Die Steuerungsvorrichtung nutzt dabei die Information, welche Dachkonstruktion verbaut ist, um den jeweiligen Fensterheber oder mehrere Fensterheber zu steuern.
Vorteilhafterweise wird zur Steuerung eine Schließbewegung des Fensterhebers gestoppt, wenn das Einklemmen eines Gegenstandes oder eines Körperteils durch die Schließbewegung innerhalb eines Detektionspositionsbereichs detektiert wird. Zusätzlich kann nach dem Stoppen die Verstellrichtung der Fensterscheibe umgekehrt werden um den eingeklemmten Gegenstand oder das eingeklemmte Körperteil wieder freizugeben.
Hierbei werden vorteilhafterweise zur Detektion von der Antriebsbewegung abhängige Kenngrößen mittels eines Detektionsalgorithmus ausgewertet. Einer oder mehrere Parameter des Detektionsalgorithmus sind in einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung in Abhängigkeit vom Zustand des Verdeckes, insbesondere in Abhängigkeit vom Typ des Verdeckes angepasst. Derartige Parameter sind vorzugsweise von der zu erwartenden Schwergängigkeit beim Einfahren der Fensterscheibenkante in die Dichtung des Verdeckes abhängig.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der beziehungsweise die Parameter die Ansprechempfindlichkeit des Detektionsalgorithmus insbesondere derart beeinflussen, das die Ansprechempfindlichkeit in Abhängigkeit vom Typ des Verdeckes verändert wird. Die Ansprechempfindlichkeit ist dabei beispielsweise ein konstanter Schwellwert oder vorzugsweise ein variabler, positionsabhängiger Schwellwert, der mögliche Schwergängigkeiten in zumindest einem Endbereich des Verstellweges berücksichtig. Beispielsweise ist ein von der Position der Dichtung des Verdeckes abhängiger Verlauf des Schwellwertes vorgesehen, so dass die Ansprechempfindlichkeit mit zunehmenden Einfahren des Scheibenkante in die Dichtung des Verdeckes verringert wird.
Vorzugsweise werden der beziehungsweise die dem Zustand, insbesondere dem Typ des Verdeckes zugeordneten Parameter in Abhängigkeit vom Zustand des Verdeckes aus einem Speicher ausgelesen. Unterschiedlichen Zuständen des Verdeckes sind dabei unterschiedliche Parameterwerte im Speicher zugeordnet. Vorzugsweise bilden dabei mehrere der Parameter ein Kennfeld für die Ansprechempfindlichkeit.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass zumindest einer der Parameter eine Positionsverschiebung (offset) für die Ansprechempfindlichkeit bildet. Wird beispielsweise ein identischer Verlauf der Empfindlichkeit über die Positionsabstände im Verstellweg der Fensterscheibe für unterschiedliche Zustände des Verdeckes vorgegeben, ist mit Hilfe der Positionsverschiebung die Ansprechempfindlichkeit an die für den Zustand signifikante Position des Anschlags des Verdeckes angepasst. Vorzugsweise sind die Parameter unterschiedlichen, in Zusammenwirkung mit der Scheibenkante auftretenden Dichtungseigenschaften unterschiedlicher Typen von Verdecken angepasst.
Vorzugsweise ist die Recheneinheit zum Erlernen des oder der Parameter in Abhängigkeit von einem oder mehreren vorhergehenden Verstellungen ausgebildet. Das Erlernen ermöglicht eine Anpassung an unterschiedliche Temperaturen oder Änderungen des mechanischen Systems über die Nutzungsdauer des Kraftfahrzeugs. Vorteilhafterweise ist die Recheneinheit ausgebildet zum Erlernen des oder der Parameter ortsabhängige Geschwindigkeiten oder ortsabhängige Schwergängigkeiten auszuwerten, insbesondere zu mitteln. Hierdurch ist eine dynamische Anpassung der Parameter, die insbesondere ein Reversierkriterium bestimmen möglich. Das Reversierkriterium ist vorzugsweise ein Schwellwert, der Bestandteil des genannten Detektionsalgorithmus ist. Durch die dynamische Anpassung der Parameter wird mittels dieses Reversierkriteriums die Ansprechempfindlichkeit angepasst.
Die Erfindung umfasst zudem ein digitales Speichermedium, insbesondere eine Diskette oder einen Speicherchip, mit elektronisch auslesbaren Steuersignalen, die so mit einer programmierbaren Recheneinheit zusammenwirken können, dass die Position einer Fensterscheibe des Fensterhebers ermittelt wird und ein Antrieb des Fensterhebers in Abhängigkeit von der ermittelten Position gesteuert wird, wobei zur Steuerung die aktuelle Position und ein Zustand eines Verdeckes des Kraftfahrzeugs kombiniert ausgewertet werden.
Weiterhin umfasst die Erfindung ein Rechner-Programm-Produkt mit auf einem maschinenlesbaren Träger, insbesondere einem Halbleiterspeicher, gespeicherten Programmcode zur Steuerung eines Fensterhebers eines Kraftfahrzeugs, indem die Position einer Fensterscheibe des Fensterhebers ermittelt wird und ein Antrieb des Fensterhebers in Abhängigkeit von der ermittelten Position gesteuert wird, wobei zur Steuerung die aktuelle Position und ein Zustand eines Verdeckes des Kraftfahrzeugs kombiniert ausgewertet werden, wenn das Programm auf einer Recheneinheit abläuft.
Zudem umfasst die Erfindung ein Rechen-Programm mit einem Programmcode zur Steuerung eines Fensterhebers eines Kraftfahrzeugs, indem die Position einer Fensterscheibe des Fensterhebers ermittelt wird und ein Antrieb des Fensterhebers in Abhängigkeit von der ermittelten Position gesteuert wird, wobei zur Steuerung die aktuelle Position und ein Zustand eines Verdeckes des Kraftfahrzeugs kombiniert ausgewertet werden, wenn das Programm auf einer Recheneinheit abläuft.
Gegenstand der Erfindung ist zudem ein Fensterhebers eines Kraftfahrzeugs mit einer Steuerungsvorrichtung, die zumindest einen Sensor zur Ermittlung einer von einer Antriebsbewegung eines Antriebs des Fensterhebers abhängigen Position einer Fensterscheibe des Fensterhebers, und eine Recheneinheit, die eine Funktion zur kombinierten Auswertung der aktuellen Position der Fensterscheibe und eines Zustandes eines Verdeckes des Kraftfahrzeugs aufweist, umfasst.
Im folgenden wird die Erfindung durch Ausführungsbeispiele unter Verwendung von zeichnerischen Darstellungen näher erläutert. Die angegebenen Vorteile beziehen sich auf das jeweilige Ausführungsbeispiel.
Dabei zeigen
1 eine Steuerungsvorrichtung mit einer Steuerelektronik zur Steuerung eines Elektromotors eines Fensterhebers, und
2 einen schematischen Funktionsablauf für unterschiedliche Verdecktypen.
In 1 ist eine Steuerungsvorrichtung eines Fensterhebers eines Kraftfahrzeugs dargestellt. Die Steuerungsvorrichtung umfasst eine Steuerelektronik mit einer Einklemmschutzfunktion. Zudem ist die Steuerelektronik über einen Bus mit weiteren Funktionseinheiten des Kraftfahrzeugs verbunden, wobei über den Bus eine Information über den montierten Verdecktypus zur Steuerelektronik der Steuerungsvorrichtung übertragbar ist. Die Steuerelektronik weist einen gemeinsamen Elektronikspeicher auf, in dem zumindest die für den Einklemmschutz benötigten Daten unter Algorithmen gespeichert, einschreibbar und auslesbar sind.
Weiterhin weist die Steuerungsvorrichtung eine Sensorermittlung einer von einer Antriebsbewegung eines Antriebs des Fensterhebers abhängigen Position einer Fensterscheibe des Fensterhebers auf. Die Position ist im unteren und oberen Bereich der 1, die den Verlauf der Drehzahl n des Fensterhebermotors über die ermittelte Position x zeigt, darstellt. Eine ebenfalls nicht in der 1 dargestellte Recheneinheit der Steuerelektronik weist eine Funktion zur kombinierten Auswertung der aktuellen Position x der Fensterscheibe und einem Zustand eines Verdeckes des Kraftfahrzeuges auf.
Die Recheneinheit der Steuerelektronik weist ein Detektionsalgorithmus zur Detektion von zumindest einer von der Antriebsbewegung abhängigen Kenngröße auf. Diese Kenngröße ist in dem in der 1 dargestellten Ausführungsbeispiel die Drehzahl n des Fensterhebermotors M. Unterschreitet die Drehzahl n des Fensterhebermotors M ein in der 1 dargestelltes Reversierkriterium, dass beispielsweise durch einen Schwellwert des Detektionsalgorithmus bebildet ist, wird das Einklemmen eines Gegenstandes oder eines Körperteils detektiert und die Steuerelektronik stoppt daraufhin die Schließbewegung des Fensterhebers. Nachfolgend wird der Antrieb des Fensterhebermotors in Richtung Öffnen betrieben, so dass die Verstellrichtung der Fensterscheibe reversiert. Anstelle der Drehzahl n kann auch ein anderes von der Antriebsbewegung abhängiges Signal, wie vorzugsweise der Antriebsstrom oder die zeitliche Änderung der Drehzahl dn/dt zur Auswertung mit einem Reversierkriterium verglichen werden.
Das als Schwellwert wirkende Reversierkriterium, das im oberen und unteren Bereich der 1 dargestellt ist, wird durch mehrere Parameter, die in dem gemeinsamen Elektronikspeicher speicherbar sind, bestimmt. Der Speicher ist beispielsweise ein nichtflüchtiger Speicher (EEPROM), der auch eine Speicherung der Parameter für die Detektion eines Einklemmfalls auch für den Fall einer ausfallenden Stromversorgung erhält. Mit der mittels des Busses an die Steuerelektronik übertragenen Information über den montierten Verdecktypus wird durch die Steuerelektronik in Abhängigkeit von dem montierten Verdecktyp aus dem gemeinsamen Elektronikspeicher die Paramteter des Reversierkriteriums zum verbauten Verdecktyp ausgelesen und zur Steuerung des Antriebs in ein Register des Mikrocontrollers der Steuerelektronik eingelesen.
Die Parameter für ein Weichdach (Softtop) bestimmen den im oberen Teil der 1 dargestellten Verlauf des Reversierkriteriums, wohingegen die zu einem Hartdach (Hardtop) zugehörigen Parameter im unteren Bereich der 1 den Verlauf des Reversierkriteriums bestimmen. Im dargestellten Fall ist der Einlauf der Fensterscheibe in die Dichtung eines Softtops von dem Einlauf in die Dichtung eines Hardtops, wie sie im unteren Teil der 1 dargestellt ist, verschieden. Während im Falle des Softtops die Drehzahl des Fensterhebermotors wesentlich langsamer abfällt, verhält sich das mechanische System mit einem montierten Hardtop weniger elastisch, wie dies im unteren Bereich der 1 dargestellt ist.
Daraus resultiert, dass an die unterschiedlichen Bewegungsverläufe beim Einfahren der Fensterscheibenkante in die Dichtung des Softtops bzw. des Hardtops das Reversierkriterium für diese unterschiedlichen Verdecktypen entsprechend angepasst sein muss, um ein Fehlreversieren zu verhindern und die Einklemmgefahr zu reduzieren. Je nachdem welcher Verdecktyp gerade verbaut ist, ist so eine optimale Anpassung des Reversierkriteriums an die zu erwartende Änderung der Drehzahl des Fensterhebermotors im Bereich der Dichtung möglich.
In 2 ist schematisch ein Funktionsablauf für unterschiedliche Verdecktypen dargestellt. Nach dem Start der Verstellung des Fensterhebers wird im Schritt 1 zunächst überprüft, ob ein Soft- oder Hardtop verbaut ist. Diese Information über den verbauten Verdecktyp wird, wie in 1 dargestellt, zuvor über ein Bussystem an die Steuerungsvorrichtung übertragen. In dem Falle, indem ein Softtop verbaut ist und der in 1 im oberen Bereich dargestellte Drehzahlverlauf zu erwarten ist, wird in einem zweiten Schritt überprüft, ob ein Wechsel des Verdecktyps von einem Hardtop auf einen Softtop stattgefunden hat. Diese Überprüfung des zweiten Schrittes kann beispielsweise mittels einer in dem gemeinsamen Elektronikspeicher hinterlegten Kennung (flag) ermittelt werden.
Hat ein Wechsel von einem Hardtop auf einen Softtop stattgefunden, in dem diese verschiedenen Verdecktypen demontiert bzw. montiert wurden, wird im Schritt 3 das Reversierkriterium für einen Softtop angepasst, indem die entsprechenden Parameter des Softtops aus dem gemeinsamen Elektronikspeicher in das aktuelle Register des Mikrocontrollers der Steuerelektronik geladen werden. Dabei werden diese Parameter als Einklemmschutzadaptionsdaten initialisiert. Einklemmschutzadaptionsdaten bedeutet in diesem Falle, dass die verwendeten Parameter für den Softtop durch erneute Messungen der Fensterheberdrehzahl für den Dichtungseinlauf bestimmt werden und die Parameter entsprechend nachgelernt werden, um veränderte Bedingungen der Elastizität der Dichtung bzw. der Position der Dichtung auszugleichen und anzupassen.
In Schritt 4 der 2, der direkt auf Schritt 2 bzw. auf Schritt 3 folgt, wird anhand einer Businformation überprüft, ob das verbaute Verdeck geschlossen ist. Im bejahenden Fall werden die Parameter für den Softtop im Schritt der 5 der 1 dynamisch angepasst, in dem weitere Verstellbewegung in den Dichtungseinlauf gemittelt und entsprechenden durch die Dichtung bedingten Schwergängigkeiten ausgewertet werden. Auf einen der Schritte 4 oder 5 folgend können im Schritt 6 weitere Prozesse zur Berechnung des Einklemmschutzes folgen.
Wird ausgehend von Schritt 1 ein Hardtop verbaut, so wird wiederum im Schritt 7 überprüft, ob ein Wechsel von Soft auf Hardtop stattgefunden hat. Im bejahenden Fall erfolgt wiederum im 8. Schritt die Initialisierung der im gemeinsamen Elektronikspeicher ausgelesenen Adaptionsdaten für diesen Hardtop. Nachfolgend nach den Schritten 7 oder 8 erfolgt wiederum im Schritt 5 die dynamische Anpassung der Einklemmschutzschwellen die das Reversierkriterium bilden, unabhängig von der Abfrage in Schritt 4, da ein Hardtop immer geschlossen ist.

n: Drehzahl
Bus: CAN-Bus, LIN-Bus, Bussystem
FH: Fensterheber
EKS: Einklemmschutz

Claims

Steuerungsvorrichtung eines Fensterhebers eines Kraftfahrzeugs mit – einem Sensor zur Ermittlung einer von einer Antriebsbewegung eines Antriebs des Fensterhebers abhängigen Position einer Fensterscheibe des Fensterhebers, und – einer Recheneinheit, die eine Funktion zur kombinierten Auswertung der aktuellen Position der Fensterscheibe und eines Zustandes eines Verdeckes des Kraftfahrzeugs aufweist.
Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit eine Funktion zur von dem Zustand des Verdeckes abhängigen Bewertung der aktuellen Position aufweist.
Steuerungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zustand des Verdeckes eine aktuelle Verdeckposition eines insbesondere motorisch beweglichen Verdeckes ist.
Steuerungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Schnittstelle insbesondere einen Bus des Kraftfahrzeugs, über die ein den Zustand des Verdeckes charakterisierendes Signal übertragbar ist und wobei die Recheneinheit zur Auswertung dieses Signals eingerichtet ist.
Steuerungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit zur Plausibilitätsprüfung der aktuellen Position der Fensterscheibe in Bezug zum Zustand des Verdeckes eingerichtet ist.
Steuerungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit die Funktion aufweist den Zustand des Verdeckes durch Auswertung einer Blockierungscharakteristik an der Schließposition der Fensterscheibe zu ermitteln.
Steuerungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit die Funktion zur Normierung und/oder Denormierung der ermittelten Position in Bezug auf eine Scheiben-Schließposition in Abhängigkeit von dem Zustand des Verdeckes aufweist.
Steuerungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit eingerichtet ist zur Nicht-Denormierung in Abhängigkeit von dem offenen Zustand des Verdeckes.
Steuerungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zustand des Verdeckes die Verdeckposition und/oder ein Typ des Verdeckes ist.
Steuerungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit zum Schutz gegen ein Einklemmen eines Gegenstandes oder eines Körperteils eingerichtet ist, durch eine Stoppsteuerung einer Schließbewegung des Fensterhebers, wenn das Einklemmen durch die Schließbewegung innerhalb eines Detektionspositionsbereich detektierbar ist.
Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit einen Detektionsalgorithmus zur Detektion von zumindest einer von der Antriebsbewegung abhängigen Kenngröße aufweist, und einer oder mehrere Parameter des Detektionsalgorithmus in Abhängigkeit vom Zustand des Verdeckes, insbesondere in Abhängigkeit vom Typ des Verdeckes anpassbar sind.
Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der beziehungsweise die Parameter die Ansprechempfindlichkeit des Detektionsalgorithmus beeinflussen.
Steuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der beziehungsweise die dem Zustand, insbesondere dem Typ des Verdeckes zugeordneten Parameter in Abhängigkeit vom Zustand des Verdeckes in einem Speicher der Recheneinheit gespeichert sind.
Steuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere der Parameter ein Kennfeld für die Ansprechempfindlichkeit bilden.
Steuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der Parameter eine Positionsverschiebung (offset) für die Ansprechempfindlichkeit bildet.
Steuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Parameter unterschiedlichen, in Zusammenwirkung mit der Scheibenkante auftretenden Dichtungseigenschaften unterschiedlicher Typen von Verdecken angepasst sind.
Steuerungsvorrichtung zumindest nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit zur Erlernung der oder die Parameter in Abhängigkeit von einem oder mehreren vorhergehenden Verstellungen ausgebildet ist.
Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit ausgebildet ist zur Erlernung des oder der Parameter ortsabhängige Geschwindigkeiten oder ortsabhängige Schwergängigkeiten auszuwerten, insbesondere zu mitteln.
Digitales Speichermedium, insbesondere Diskette, mit elektronisch auslesbaren Steuersignalen, die so mit einer programmierbaren Recheneinheit zusammenwirken, dass die Position einer Fensterscheibe des Fensterhebers eines Kraftfahrzeugs ermittelt und ein Antrieb des Fensterhebers in Abhängigkeit von der ermittelten Position gesteuert wird, wobei zur Steuerung die aktuelle Position und ein Zustand eines Verdeckes des Kraftfahrzeugs kombiniert ausgewertet werden.
Rechner-Programm-Produkt mit auf einem maschinenlesbaren Träger gespeicherten Programmcode, der die Position einer Fensterscheibe des Fensterhebers eines Kraftfahrzeugs ermittelt und einen Antrieb des Fensterhebers in Abhängigkeit von der ermittelten Position steuert, wobei zur Steuerung die aktuelle Position und ein Zustand eines Verdeckes des Kraftfahrzeugs kombiniert ausgewertet werden, wenn das Programmprodukt auf einer Recheneinheit abläuft.
Fensterhebers eines Kraftfahrzeugs mit einer Steuerungsvorrichtung, die zumindest – einen Sensor zur Ermittlung einer von einer Antriebsbewegung eines Antriebs des Fensterhebers abhängigen Position einer Fensterscheibe des Fensterhebers, und – eine Recheneinheit, die eine Funktion zur kombinierten Auswertung der aktuellen Position der Fensterscheibe und eines Zustandes eines Verdeckes des Kraftfahrzeugs aufweist, umfasst.