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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Fensterheberelektronik zum Steuern
und Regeln einer elektromotorischen Antriebseinrichtung für einen
Fensterheber, insbesondere für
einen Kraftfahrzeug-Fensterheber.
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Zum
Heben und Senken von Kraftfahrzeug-Fensterscheiben sind unterschiedliche
Fensterhebertypen, nämlich
ein- oder doppelsträngige Seilfensterheber
sowie Kreuzarm-Fensterheber bekannt, die zum Erhöhen des Bedienungskomforts
mit Automatikfunktionen ausgestattet sind, bei denen auf eine kurze
Tastenbetätigung
die Fensterscheibe mittels einer elektromotorischen Antriebseinrichtung
in die oberste oder unterste Stellung verfahren wird. Für diese
Automatikfunktionen ist eine Einklemmschutzvorrichtung unabdingbar,
die beim Verfahren der Fensterscheibe in die oberste Stellung, d.h.
in die Schließstellung,
das Einklemmen von Körperteilen oder
Gegenständen
erfaßt,
bevor eine zulässige
Einklemmkraft überschritten
wird und die elektromotorische Antriebseinrichtung stoppt und ggf.
zur Freigabe eines eingeklemmten Körperteils oder Gegenstandes
reversiert.
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Um
einen möglichst
einheitlichen Standard für
verschiedene Fensterhebertypen mit der zugehörigen elektromotorischen Antriebseinrichtung
und ggf. für
verschiedene Fensterheber eines Fensterhebertyps zu schaffen, ist
es wünschenswert,
eine standardisierte Schnittstelle für den Anschluß einer
Fensterheberelektronik an eine elektromotorische Antriebseinrichtung
bzw. zum Anschluß eines
an eine Fensterheberelektronik angeschlossenen Kabelbaums vorzugeben.
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Bei
einer derartigen universellen Schnittstelle besteht jedoch die Gefahr,
daß die
Fensterheberelektronik mit einem Fensterhebertyp verbunden wird, dem
sie nicht zugeordnet ist bzw. auf dessen Ablaufsteuerung sie nicht
eingestellt ist. Aufgrund der übereinstimmenden
Schnittstelle würde
bei der Montage ein sogenannter "Falschverbau" nicht bemerkt werden
und dazu führen,
daß bei
einem fehlerhaften Anschluß Automatikfunktionen
wie das automatische Verfahren der Fensterscheibe in die oberste
Stellung möglich
sind, ohne daß der
für den
betreffenden Fensterhebertyp oder Fensterheber eines bestimmten
Fensterhebertyps vorgesehene Einklemmschutz mit den zugehörigen Steuerungsparametern
arbeitet, so daß die
Gefahr besteht, daß Körperteile
oder Gegenstände mit
unzulässigen
Kräften
eingeklemmt werden können
oder die Fensterscheibe nicht vollständig in die Dichtung gefahren
werden kann.
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Aus
der
DE 199 25 372
A1 geht ein Verfahren zur elektronischen Überwachung
und Steuerung eines Prozesses zum Verstellen beweglicher Teile zur
Gewährleistung
eines Einklemmschutzes. Hierfür werden
einer Erkennungsvorrichtung für
den Prozess charakteristische Größen zugeführt. In
einem in der Erkennungsvorrichtung abgelegten Modell, welches den
Prozess beschreibt, werden typische Prozessgrößen aufgefunden. Die zugeführten und
die abgelegten Größen werden
miteinander verglichen und es wird daraus eine Korrekturgröße ermittelt,
die dem Prozess wieder zugeführt
wird. Der Prozess wird beispielsweise durch eine Differentialgleichung abgebildet,
in die Dämpfung,
Federsteifigkeit, antreibende Kraft und eine Störgröße mit eingehen.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, eine Fensterheberelektronik der
eingangs genannten Gattung zu schaffen, die unter Beibehaltung einer standardisierten
Schnittstelle zur elektromotorischen Antriebseinrichtung für einen
Fensterheber die Gefahr einer Verwechslung der Elektronik bzw. fehlerhaften
Zuordnung zu einem Fensterheber oder Fensterhebertyp ausschließt und sicherstellt,
daß Komfort-
oder Automatikfunktionen des Fensterhebers nur bei ihm zugeordneter
Fensterheberelektronik freigegeben werden.
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Diese
Aufgabe der Erfindung wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale
gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Diese
erfindungsgemäße Lösung stellt
sicher, daß unter
Beibehaltung einer standardisierten Schnittstelle zur elektromotorischen
Antriebseinrichtung für
einen Fensterheber eine Verwechslung der Fensterheberelektronik
bzw. fehlerhafte Zuordnung der Fensterheberelektronik zu einem Fensterheber ausgeschlossen
ist.
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Alternativ
zu einer Sperrung oder Freigabe der Verbindung kann die Erkennungseinrichtung nach
der Verbindung der Fensterheberelektronik mit der Antriebseinrichtung,
Initiierung eines vorgegebenen Bewegungsablaufs des Fensterhebers
und der Erfassung von Meßwerten
während
des Bewegungsablaufs des Fensterhebers die Verbindung der Fensterheberelektronik
zum Fensterheber uneingeschränkt
für alle
dem Fensterheber zugewiesenen Funktionen freigeben, eingeschränkt bezüglich bestimmter
Funktionen des Fensterhebers freigeben oder die Verbindung zwischen
der Fensterheberelektronik und dem Fensterheber sperren.
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Damit
wird sichergestellt, daß Komfort-
oder Automatikfunktionen eines Fensterhebers nur bei ihm zugeordneter
Fensterheberelektronik freigegeben werden. Insbesondere werden solche
Fensterheberfunktionen nicht freigegeben, die zu ihrem sicheren
Betrieb einen Einklemmschutz bedingen.
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Im
Falle einer Sperrung der Verbindung zwischen Fensterheberelektronik
und Fensterheber kann die Erkennungseinrichtung ein optisches und/oder
akustisches Signal abgeben.
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Eine
erste Variante der erfindungsgesmäßen Lösung läßt verschiedene Ausführungsformen
und Weiterbildungen zu, wobei die zugewiesenen Funktionen Automatikfunktionen
des Fensterhebers wie Öffnen
und Schließen
einer Fensterscheibe auf eine kurze Tastbetätigung mit aktivierter Einklemmschutzvorrichtung
enthalten.
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Bei
fehlender Übereinstimmung
der erfaßten Meßwerte mit
den gespeicherten Kenndaten kann entweder ein sicherheitsrelevanter
Teil der diesen Fensterheber zugewiesenen Funktionen, insbesondere
die Automatikfunktionen des Fensterhebers wie Öffnen und Schließen einer
Fensterscheibe auf eine kurze Tastenbetätigung gesperrt werden oder
es können
im Falle einer Fensterheberelektronik, die einen Speicher mit Kenndaten
verschiedener Fensterheber enthält,
nach dem Erfassen der Meßwerte
die Kenndaten eines ersten Fensterhebers geladen und die erfaßten Meßwerte mit
den gespeicherten Kenndaten des ersten Fensterhebers verglichen
und bei fehlender Übereinstimmung
der erfaßten
Meßwerte mit
den gespeicherten Kenndaten die gespeicherten Kenndaten eines zweiten
Fensterhebers geladen und die erfaßten Meßwerte mit den Kenndaten des zweiten
Fensterhebers verglichen werden und bei Übereinstimmung der erfaßten Meßwerte mit
den gespeicherten Kenndaten des zweiten Fensterhebers sämtliche
dem zweiten Fensterheber zugewiesene Funktionen aktiviert werden.
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Diese
erste Variante der erfindungsgemäßen Lösung läßt eine
einfache Ausführungsform
zu, bei der die Fensterheberelektronik einem bestimmten Fensterhebertyp
zugeordnet ist und die entsprechenden Kenndaten gespeichert hat.
Stimmen diese Kenndaten mit den Meßwerten überein, werden auch die Sonder-
bzw. Automatikfunktionen aktiviert, anderenfalls werden diese Funktionen
gesperrt.
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In
einer erweiterten Ausführungsform
enthält die
Fensterheberelektronik die Kenndaten für verschiedene Fensterhebertypen,
so daß nach
einem ersten Testlauf und Vergleich der Meßwerte mit den Kenndaten eines
ersten Fensterhebertyps die Entscheidung über eine Aktivierung der Sonder-
und Automatikfunktionen getroffen wird. Falls die Meßdaten mit
den geladenen Kenndaten übereinstimmen,
werden diese aktiviert, andernfalls werden die Meßwerte mit
den Kenndaten eines zweiten Fensterhebertyps geladen und mit den
Meßwerten
verglichen usw.
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Eine
zweite Variante der erfindungsgemäßen Lösung ist dadurch gekennzeichnet,
daß eine Erkennungseinrichtung
die nach der Verbindung der Fensterheberelektronik mit der Antriebseinrichtung einen
vorgegebenen Bewegungsablauf des Fensterhebers initiiert, während des
Bewegungsablaufs Meßwerte
erfaßt,
die erfaßten
Meßwerte
mit gespeicherten Kenndaten mehrerer Fensterheber vergleicht und
bei Übereinstimmung
der erfaßten
Meßwerte
mit den gespeicherten Kenndaten die diesem Fensterheber zugeordneten
Funktionen einschließlich
sämtlicher
Automatikfunktionen lädt.
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Bei
dieser Variante der erfindungsgemäßen Lösung werden im Unterschied
zu der vorstehend dargestellten Variante keine einem bestimmten
Fensterhebertyp zugeordnete Kenndaten geladen und mit den erfaßten Meßwerten
verglichen, sondern die erfaßten
Meßwerte
lediglich mit gespeicherten Daten des durchgeführten Bewegungsablaufs verglichen und
daraus eine Identifikation des geprüften Fensterhebers vorgenommen.
Im Anschluß daran
wird die diesem Fensterhebertyp zugeordnete Software geladen und
damit auch sämtliche
Sonder- und Automatikfunktionen, die diesem Fensterhebertyp zugeordnet
sind, aktiviert. Treffen die erfaßten Meßwerte auf keine der geladenen
Bewegungsablaufdaten zu, weil beispielsweise die angeschlossene
Fensterheberelektronik nicht zur Ansteuerung dieses Fensterhebertyps
vorgesehen ist, werden sämtliche
Automatikfunktionen gesperrt, das Heben und Senken des Fensterhebers
durch permanenten Tastendruck aber freigegeben.
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Der
vorgegebene Bewegungsablauf kann vorzugsweise aus einer Erfassung
der Periodenzeiten des Ankers des Elektromotors der Antriebseinrichtung
bestehen, wobei die Fensterheberelektronik über die Periodenzeiten des
Ankers erkennt, ob es sich beispielsweise um einen Kreuzarm-Fensterheber
oder einen Seilfensterheber handelt. Da die Abstimmung des Kreuzarm-Fensterhebers
einen Einklemmschutz in einem Seil fensterheber und umgekehrt nicht
gewährleistet,
werden nach dem Erkennen des Falschverbaus sämtliche automatischen Verfahrfunktionen
durch die Fensterheberelektronik gesperrt, so daß der betreffende Fensterheber
wie ein Elektroheber verfährt,
d.h. ausschließlich
auf eine permanente Tastenbetätigung
reagiert.
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Alternativ
kann der vorgegebene Bewegungsablauf aus einem vollständigen Fensterheberzyklus,
d.h. einen vollständigen
Heben und Absenken der Fensterscheibe bestehen, wobei der durchgeführte Hub
pro zurückgelegter
Wegstrecke bewertet wird. Dabei können die Automatikfunktionen
des Fensterhebers nach Erreichen des oberen Anschlags der Fensterscheibe
freigegeben werden und im Falle einer fehlenden Übereinstimmung der erfaßten Meßwerte mit
den gespeicherten Kenndaten bzw. mit den für den Vergleich herangezogenen
Bewegungsdaten mit dem Erreichen des unteren Anschlags die Automatikfunktionen
gesperrt werden.
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Bei
dieser Alternative wird der Hub des Fensterhebers beispielsweise
in mm ausgewertet, so daß der
Fensterheber erst einen kompletten Bewegungszyklus durchführen muß. Dabei
können
die Automatikfunktionen schon nach dem Erfassen des oberen Anschlags
freigegeben werden, während
die Fensterheberelektronik aber erst nach dem Erfassen des unteren
Anschlags einen Falschverbau bewerten kann. Demgegenüber würde bei
der vorgenannten Alternative ein Falschverbau schon nach wenigen Ankerumdrehungen
des Elektromotors der Antriebseinrichtung erfaßt werden.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine schematische Darstellung
der Verbindung einer Fensterheberelektronik mit wahlweise einem
Kreuzarm-Fensterheber oder einem doppelsträngigen Seilfensterheber und
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2 bis 4 drei Flußdiagramme für verschiedene
Varianten zur Erkennung des Einbauortes einer Fensterheberelektronik.
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1 zeigt in schematischer
Darstellung zwei verschiedene Fensterheber, nämlich einen Kreuzarm-Fensterheber 2 und
einen doppelsträngigen
Seilfensterheber 3, die jeweils mit einer elektromotorischen
Antriebseinrichtung 20 bzw. 30 verbunden sind.
Beide elektromotorischen Antriebseinrichtungen 20, 30 können über eine
Schnittstelle 4 mit einer Fensterheberelektronik 1 verbunden
werden, so daß die
Fensterheberelektronik 1 sowohl mit der elektromotorischen
Antriebseinrichtung 20 des Kreuzarm-Fensterhebers 2 oder
mit der elektromotorischen Antriebseinrichtung 30 des doppelsträngigen Seilfensterhebers 3 verbunden
werden kann.
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Alternativ
kann an die Schnittstelle 4 der elektromotorischen Antriebseinrichtungen 20, 30 ein Kabelbaum
angeschlossen werden, der mit einer Türsteuerelektronik verbunden
ist, die eine Fensterheberelektronik enthält bzw. mit einer zentralen
Steuer- und Regeleinrichtung eines Kraftfahrzeugs verbunden ist,
die ebenfalls eine entsprechende Fensterheberelektronik enthält.
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Die
Fensterheberelektronik 1 enthält einen Mikroprozessor 5,
der eine Erkennungseinrichtung 6 ansteuert, die einen Meßwertaufnehmer 7,
einen Komparator 9 und einen Speicher 10 enthält, der
als RAM oder ROM-Speicher mit dem Mikroprozessor gekoppelt sein
kann. Für
eine eventuell erforderliche Umwandlung analoger Meßwerte in
digitale Werte und umgekehrt kann der Mikroprozessor mit einem Digital-Analog-Wandler 11 und
der Ausgang des Meßwertaufnehmers
mit einem Analog-Digital-Wandler verbunden werden.
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Wegen
des unterschiedlichen Bewegungsablaufs eines Seilfensterhebers 3 und
eines Kreuzarm-Fensterhebers 2 enthält die Fensterheberelektronik 1 eine
unterschiedliche Software mit entsprechenden Programmabläufen und
Kenndaten unter anderem für
Automatikfunktionen wie das Heben und Senken der Fensterscheibe
bis zum oberen bzw. unteren Anschlag auf eine kurze Tastenbetätigung.
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Aufgrund
der unterschiedlichen Kennlinien für einen Seilfensterheber und
einen Kreuzarm-Fensterheber müssen
jedoch unterschiedliche Kriterien beispielsweise für ein Auslösen eines
Einklemmschutzes vorgesehen werden. Ein typisches Beispiel hierfür ist, daß bei einem
Seilfensterheber eine im wesentlichen konstante Kraft für das Verfahren
der Fensterscheibe über
den Verfahrweg aufgebracht werden muß, während bei einem Kreuzarm-Fensterheber
die zum Verfahren aufzubringende Kraft vom Winkel zwischen den Armen
des Kreuzarm-Fensterhebers abhängt.
Die von der elektromotorischen Antriebseinrichtung aufzubringende
Kraft ist im Bereich des unteren Anschlags der Fensterscheibe vergleichsweise
klein und im Bereich des oberen Anschlags der Fensterscheibe vergleichsweise
groß.
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Dementsprechend
gelten unterschiedliche Ansprechkriterien für eine Einklemmschutzvorrichtung,
die beispielsweise nach dem Prinzip der Überschußkraftbegrenzung arbeitet,
d.h. den Betrag der von der elektromotorischen Antriebseinrichtung
aufzubringenden Verstellkraft begrenzt, der die zum Verstellen der
Fensterscheibe, durch deren Eigengewicht und die Reibungskräfte bestimmte
Kraft übersteigt.
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Aus
diesem Grund weist ein ein- oder doppelsträngiger Seilfensterheber andere
Kenndaten auf als ein Kreuzarm-Fensterheber, so daß ein Falschverbau,
d.h. die Verbindung einer für
einen Seilfensterheber vorgesehenen Fensterheberelektronik mit einem
Kreuzarm-Fensterheber und umgekehrt zu einer fehlerhaften Auslösung einer
Einklemmschutzvorrichtung bzw. im ungünstigsten Fall zu einem Nichtauslösen einer
Einklemmschutzvorrichtung im Falle eines Einklemmens von Körperteilen
oder Gegenständen
führen
kann.
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Aber
auch innerhalb eines Fensterhebertyps kann es verschiedene Einstell-
und Bewegungsparameter geben, die einem bestimmten Fensterheber zuzuordnen
sind und deren fehlerhafte Zuordnung zu Fehlfunktionen des Fensterhebers
führen
kann.
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Es
muß daher
eine korrekte Zuordnung einer Fensterheberelektronik zu einem Fensterhebertyp bzw.
Fensterheber sichergestellt werden, ohne daß aufwendige Prüfverfahren
erforderlich sind oder vom Prinzip einer einheitlichen, standardisierten
Schnittstelle zwischen Fensterheberelektronik und elektromotorischer
Antriebseinrichtung für
Fensterheber unterschiedlichen Typs oder Bauart abgewichen werden
muß.
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Zu
diesem Zweck schlägt
die erfindungsgemäße Lösung vor,
daß die
Fensterheberelektronik einen vorgegebenen Bewegungsablauf initiiert
und aus der Erfassung von Meßwerten
zumindest eine RICHTIG/FALSCH-Entscheidung bezüglich der Zuordnung der Fensterheberelektronik
zum angeschlossenen Fensterheber oder Fensterhebertyp trifft und dementsprechend
die Verbindung zwischen der Fensterheberelektronik und dem angeschlossenen Fensterheber
freigibt oder sperrt.
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In
erweiterter Ausführungsform
kann die Fensterheberelektronik nach der Initiierung des vorgegebenen
Bewegungsablaufs und aus der Erfassung von Meßwerten sowie deren Vergleich
mit gespeicherten Kenndaten oder diesen Bewegungsablauf entsprechenden
Bewegungsdaten auf den angeschlossenen Fensterheber oder Fensterhebertyp schließen und
die diesem Fensterheber oder Fensterhebertyp zugeordnete Kenndaten
und Programmschritte zum weiteren Betrieb des Fensterhebers laden
oder für
den Fall, daß keine
entsprechenden Kenndaten und Programmschritte vorgesehen sind, Automatikfunktionen
sperren, so daß der
elektromotorische Fensterheber wie ein Elektroheber verfährt, d.h.
die Fensterscheibe nur solange angehoben bzw. abgesenkt werden wie
eine entsprechende Taste betätigt
wird.
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Entsprechende
Erkennungsprogramme der Fensterheberelektronik für die erweiterte Ausführungsform
sind in den 2 bis 4 als Ablaufdiagramme dargestellt.
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In
einer ersten, in 2 als
Ablaufdiagramm dargestellten Ausführungsform ist die über die Schnittstelle 4 mit
einer elektromotorischen Antriebseinrichtung 20 bzw. 30 für einen
Kreuzarm-Fensterheber 2 oder einen Seilfensterheber 2 zu
verbindende Fensterheberelektronik 1 nur auf einen der
beiden Fensterhebertypen 2, 3 ausgelegt, so daß im Falle
eines Falschverbau die Automatikfunktionen für den nicht zugeordneten Fensterhebertyp
zu sperren sind.
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Nach
dem Start der Fensterhebererkennung werden die gespeicherten Kenndaten
des Fensterhebers geladen und ein vorgegebener Bewegungszyklus,
beispielsweise ein vollständiger
Hub des Fensterhebers initiiert. Während des Bewegungszyklus werden
vorgegebene Meßwerte
erfaßt
und mit den geladenen Fensterheber-Kenndaten verglichen. Stimmen
diese ggf. innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereiches überein,
aktiviert die Fensterheberelektronik sämtliche vorgesehene Sonderfunktionen,
insbesondere die vorgesehenen Automatikfunktionen zum Betrieb des
betreffenden Fensterhebers.
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Stimmen
die erfaßten
Meßwerte
jedoch nicht mit den geladenen Kenndaten des Fensterhebers überein,
sperrt die Fensterheberelektronik sämtliche Sonderfunktionen, insbesondere
die mit Steuerbefehlen auszulösenden
Automatikfunktionen.
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In
einer Variante der erfindungsgemäßen Lösung, die
als Ablaufdiagramm in 3 dargestellt
ist, enthält
die Fensterheberelektronik die Kenndaten mehrerer Fensterheber,
d.h. die Kenndaten unterschiedlicher Fensterhebertypen sowie ggf.
unterschiedlicher Fensterheber innerhalb eines Fensterhebertyps.
Die verschiedenen Kenndaten werden nacheinander geladen und mit
den innerhalb eines Bewegungszyklus erfaßten Meßwerten verglichen bis ein
Vergleich Übereinstimmung
der erfaßten Meßwerte mit
den geladenen Kenndaten ergibt und die Fensterheberelektronik die
zu diesen Kenndaten gehörende
Software für
den betreffenden Fensterheber lädt
und damit die vorgesehenen Automatikfunktionen aktiviert.
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Sind
sämtliche
gespeicherten Fensterheber-Kenndaten mit den erfaßten Meßwerten
verglichen worden und konnte keine Übereinstimmung festgestellt
werden, so werden die Vergleichroutinen abgebrochen und die Automatikfunktionen
gesperrt.
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Eine
in 4 als Programmablauf
dargestellte Alternative besteht darin, daß beim Erkennungslauf keine
Automatikfunktionen hinterlegt sind und die Fensterheberelektronik
den vorgegebenen Bewegungsablauf nur zur Identifikation des durch
die Fensterheberelektronik aktivierten Fensterhebers durchführt. Zu
diesem Zweck initiiert die Fensterheberelektronik einen vorgegebenen
Bewegungsablauf und erfaßt
während
dieses Bewegungsablaufs Meßwerte,
die mit den beispielsweise in einem Tabellenspeicher gespeicherten
Bewegungsdaten verschiedener Fensterheber bzw. Fensterhebertypen
verglichen werden. Sobald eine entsprechende Übereinstimmung der gespeicherten
Bewegungsdaten mit den erfaßten Meßwerten
festgestellt wird, werden die zu diesen Bewegungsdaten gehörenden Kenndaten und
Software des betreffenden Fensterhebers geladen und sämtliche
Automatikfunktionen aktiviert.
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Auch
bei dieser Variante der erfindungsgemäßen Lösung ist ein Ablaufschritt
vorgesehen, der bei fehlender Übereinstimmung
der erfaßten
Meßwerte
mit den gespeicherten Bewegungsdaten auch nach Durchlauf sämtlicher,
tabellarisch gespeicherter Bewegungsdaten die Automatikfunktionen
für den von
der Fensterheberelektronik angesteuerten Fensterheber sperrt.
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Die
Erfindung beschränkt
sich in ihrer Ausführung
nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele,
sondern es ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der
in der Zeichnung und Beschreibung dargestellten Lösung auch
bei grundsätzlich
andersgearteten Ausführungen
Gebrauch macht.