DE102004017110A1

DE102004017110A1 - Fensterheber

Info

Publication number: DE102004017110A1
Application number: DE200410017110
Authority: DE
Inventors: Roland Kalb
Original assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Current assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Priority date: 2003-04-11
Filing date: 2004-04-07
Publication date: 2004-10-28

Abstract

Fensterheber (3) für eine Fensterscheibe (2) eines Fahrzeugs mit einem einen Antriebsmotor (33) aufweisenden Antrieb zum Anheben und Absenken der Fensterscheibe (2), wobei der Fensterheber (3) eine Steuereinrichtung (31) und eine mit der Steuereinrichtung (31) verbundene Sensoreinrichtung (32) aufweist, mit der ein antriebsloses Absenken der Fensterscheibe (2) feststellbar ist, wobei der Antrieb (33) ein nicht-selbsthemmender Antrieb ist, und wobei Mittel vorgesehen sind, die trotz eines zumindest teilweisen Entspannens des Fensterhebers die Position der Fensterscheibe (2) halten. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen solchen Fensterheber derartig weiterzubilden, so dass eine Lagefixierung unter den verschiedensten Bedingungen möglich ist. Erfindungsgemäß gelingt dies dadurch, dass die Steuereinrichtung (31) derart ausgestaltet ist, dass sie den Antriebsmotor (33) mit einer zum Halten der jeweiligen Position der Fensterscheibe (2) geeigneten Stromstärke beaufschlagt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Fensterheber gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Fensterheber weisen meist selbsthemmende Antriebe auf. Unter selbsthemmenden Antrieben werden dabei Antriebe verstanden, denen entweder eine "eine Selbsthemmung bewirkende" Sperrvorrichtung zugeordnet ist oder bei denen der Antriebsmotor und/oder ein mit dem Antriebsmotor in Verbindung stehendes Getriebe eine so große innere Reibung aufweisen, dass eine mit den Antrieb eingestellte Position der Fensterscheibe, insbesondere die das Fenster schließende Position der Fensterscheibe, auch nach dem Abschalten des Antriebs durch den Antrieb fixiert bleibt, d. h., dass sich der Fensterheber bei abtriebsseitiger Belastung – also entgegen der Antriebsrichtung des Antriebs – wie eine Sperrvorrichtung verhält.

Ein Beispiel für einen Fensterheber mit selbsthemmendem Antrieb ist in der deutschen Offenlegungsschrift DE 43 02 143 A1 beschrieben. Bei diesem Fensterheber weist der Antriebsmotor einen Rotor auf, der axial verschoben werden kann. Bei Abschalten des Antriebsstromes für den Antriebsmotor wird der Rotor in eine Verriegelungsposition gebracht, wodurch der Antriebsmotor und damit der Antrieb insgesamt gesperrt wird.

Eine Selbsthemmung des Antriebes kann darüber hinaus bzw. alternativ auch beispielsweise durch eine separate Sperrvorrichtung, durch ein selbsthemmendes Getriebe, das an den Antriebsmotor angeschlossen ist, oder durch einen aufgrund innerer Reibung selbsthemmenden Antriebsmotor erreicht werden.

Aus der DE 39 41 651 A1 ist eine Antriebsvorrichtung für einen Fensterheber eines Kraftfahrzeuges bekannt, bei welchem der Antriebsmotor keine Selbsthemmung aufweist. Über Relais wird der Motor derartig bestromt, dass die Scheibe in den Bewegungsendstellungen gehalten wird. Durch die Relais kann der Motor allerdings nur an- bzw. ausgeschaltet werden. Ein differenziertes Lageregeln, welches unterschiedlichen dynamischen Anregungen der Scheibe Rechnung trägt, ist damit nicht möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Fensterheber gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 derartig weiterzubillden, so dass eine Lagefixierung unter den verschiedensten Bedingungen möglich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnende Merkmale von Anspruch 1 bzw. des Verfahrensanspruches gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Fensterhebers sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben.

Es ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Steuereinrichtung den Antriebsmotor mit einer zum Halten der jeweiligen Position der Fensterscheibe geeigneten Stromstärke beaufschlagt.

Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Fensterhebers besteht darin, dass Halbleiterkomponenten verwendet werden. Mit Halbleiterkomponenten lassen kostengünstigere Ansteuerschaltungen als mit Relais herstellen, ferner lässt sich die Stromstärke auf einen vorgesehenen Wert einstellen. Außerdem ist mit Halbleiterkomponenten eine Geschwindigkeitsregelung des Antriebsmotors realisierbar, so dass eine gleichmäßige bzw. konstante Anhebe- und Absenkgeschwindigkeit einstellbar ist.

Die Fensterscheiben von Fahrzeugen werden üblicherweise in Fensterführungseinrichtungen bzw. in einem Fensterrahmen geführt, um einen sicheren Halt für die Fensterscheiben zu gewährleisten. Diese Fensterführungseinrichtungen weisen in der Regel bereits eine so große Reibung auf, dass die Fensterscheibe in der Fensterführungseinrichtung selbst dann fixiert bleibt, wenn der Antrieb des Fensterhebers abgeschaltet wird. Eine zusätzliche Sicherung der Position bzw. eine zusätzliche Fixierung der Fensterscheibe ist jedoch notwendig, um die Fensterscheibe auch bei einer Fahrt oder bei einer von außen auf die Fensterscheibe einwirkenden, "äußeren" Krafteinwirkung – beispielsweise bei einem Einbruchsversuch – in ihrer jeweiligen Position, insbesondere der vollständig geschlossenen Position, zu halten. Hierzu sind erfindungsgemäß Mittel vorgesehen, die trotz eines zumindest teilweisen Entspannens des Fensterhebers die Position der Fensterscheibe, insbesondere in der oberen Endlage, halten.

Diese Mittel können bevorzugt durch eine Steuereinrichtung gebildet sein, die die Position der Fensterscheibe überwacht und die Position der Fensterscheibe nach dem Abschalten des Antriebsmotors hält.

Die Steuereinrichtung kann beispielsweise mit einem ggf. separaten Sensor verbunden sein, der die Position – sei es jede Position der Fensterscheibe und/oder nur die obere Endlage der Fensterscheibe – direkt bzw. unmittelbar erfasst und ein die Position der Fensterscheibe unmittelbar angebendes Signal an die Steuereinrichtung abgibt. Ein solcher Sensor führt dann eine unmittelbare bzw. direkte Positionsmessung durch.

Alternativ kann die Steuereinrichtung mit einem Sensor verbunden sein, der die Position der Fensterscheibe – sei es jede Position der Fensterscheibe und/oder nur die obere Endlage der Fensterscheibe – nur mittelbar bzw. indirekt erfasst und ein Signal an die Steuereinrichtung abgibt, aus dem sich die Position der Fensterscheibe ableiten lässt. Ein solcher Sensor führt dann eine mittelbare bzw. indirekte Positionsmessung durch. Eine indirekte Positionsmessung kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass die Drehungen an der Antriebs- bzw. Motorwelle überwacht werden und aus den Drehsignalen die Position bzw. eine Positionsänderung der Fensterscheibe abgeleitet wird.

Bevorzugt ist die Steuereinrichtung derart ausgestaltet, dass sie ein ein Anheben der Fensterscheibe auslösendes Anhebesignal erzeugt, falls sich die Fensterscheibe über ein vorgegebenes Maß hinaus antriebslos absenkt. Unter einem antriebslosen Absenken wird dabei verstanden, dass sich die Fensterscheibe ohne das Vorliegen eines entsprechenden Absenksignals bzw. ohne eine entsprechende Ansteuerung des Fensterheber-Antriebs absenkt.

Gemäß einer bevorzugten Variante kann die Steuereinrichtung derart ausgestaltet sein, dass sie den Antriebsmotor mit einem permanenten, "Haltestrom" beaufschlagt, der zum Halten der Position der Fensterscheibe genau ausreicht. Bei dieser Alternative wird die Fensterscheibe also nach einem Absenken nicht angehoben, sondern lediglich in ihrer Position gehalten. Ein solcher Haltestrom kann beispielsweise eingestellt werden, indem zunächst eine Stromrampe bzw. ein rampenförmiger Stromanstieg durch den Antriebsmotor eingestellt wird und der Strom beibehalten wird, sobald ein "Stillstand" der Fensterscheibe festgestellt wird.

Darüber hinaus kann die Steuereinrichtung derart ausgestaltet sein, dass sie zunächst ein ein Anheben der Fensterscheibe auslösendes Anhebesignal erzeugt, falls sich die Fensterscheibe über ein vorgegebenes Maß hinaus antriebslos abgesenkt hat, und anschließend den Antriebsmotor mit einem Haltestrom beaufschlagt, der zum Halten der Position der Fensterscheibe genau ausreicht. Eine solche Steuereinrichtung kombiniert dann also die beiden zuvor beschriebenen Ansteuervarianten.

Vorzugsweise ist das vorgegebene Maß derart gewählt, dass das Anhebesignal erzeugt wird, noch bevor die Fensterscheibe – ausgehend vom geschlossenen Zustand – den oberen Teil des Fensterrahmens oder eines Dichtungsumgriffs bei einem Absenken freigibt.

Um zu gewährleisten, dass die Steuereinrichtung möglichst wenig Strom verbraucht, weist diese einen sogenannten "Schlafmodus" auf, in dem sie stillgelegt ist. In den Schlafmodus wird die Steuereinrichtung stets dann versetzt, wenn das Fahrzeug steht bzw. der Fahrzeugmotor abgestellt ist und eine Stromversorgung der Steuereinrichtung somit ausschließlich über die Fahrzeugbatterie erfolgen kann. Um ein Aufwecken der Steuereinrichtung zu ermöglichen, steht diese vorzugsweise mit dem Antriebsmotor des Fensterhebers in Verbindung. Wird bei einem Ansenken der Fensterscheibe der Antriebsmotor "mitgedreht", so arbeitet der Antriebsmotor als Generator und erzeugt eine Ausgangsspannung bzw. Generatorspannung, die zum Aufwecken der Steuereinrichtung verwendet wird. Nach einem "Aktivschalten" der Steuereinrichtung greift diese dann wieder auf Strom des Bordnetzes, also auf Strom der Fahrzeugbatterie, zurück.

Darüber hinaus wird es als vorteilhaft angesehen, wenn der Fensterheber eine Einklemmschutzeinrichtung aufweist, die den Antrieb abschaltet, wenn bei einem Anheben der Fensterscheibe ein Gegenstand oder ein Körperteil eingeklemmt wird. In Kombination mit einer Einklemmschutzeinrichtung weist der erfindungsgemäße Fensterheber aufgrund seines nicht-selbsthemmenden Antriebes eine besonders hohe Zuverlässigkeit und Sicherheit auf. Einklemmschutzeinrichtungen überwachen nämlich üblicherweise die Geschwindigkeit beim Anheben der Fensterscheibe; die Geschwindigkeit wird dabei dadurch ermittelt, dass die Drehgeschwindigkeit des Antriebsmotors überwacht wird. Kommt es nun zu einem Einklemmen eines Körperteils oder eines Gegenstandes durch die Fensterscheibe, so wird die Anhebegeschwindigkeit der Fensterscheibe kurzzeitig geringfügig abfallen, was von der Einklemmschutzeinrichtung erkannt wird. Mit anderen Worten basiert das Erkennen eines Einklemmens durch die Einklemmschutzeinrichtung darauf, dass „Störungen" beim Anheben der Fensterscheibe erfasst werden. Bei den vorbekannten Fensterhebern kommt es aufgrund der – wie oben erläutert – quasi ständig vorhandenen Verspannung zu einem Materialfluss bei den unter Verspannung stehenden Komponenten; beispielsweise können Zahnräder des Antriebes aufgrund eines solchen Materialflusses derart deformiert werden, dass es zu keiner gleichmäßigen Antriebsbewegung des Antriebes mehr kommen kann. Ein Anheben der Fensterscheibe durch den Fensterheber kann damit so "ungleichmäßig" ablaufen, dass ein Einklemmen eines Körperteiles oder eines Gegenstandes durch die Einklemmschutzeinrichtung nicht mehr sicher erkannt werden kann. Im schlimmsten Fall kann die Folge sein, dass die Einklemmschutzeichrichtung bei zunehmender Materialalterung und zunehmendem Materialfluss überhaupt nicht mehr richtig arbeitet. Dieses Problem kann bei dem erfindungsgemäßen Fensterheber aufgrund des nicht-selbsthemmenden Antriebes nicht auftreten, weil nämlich eine ständige Verspannung und somit das Auftreten eines Materialflusses zuverlässig verhindert werden. Insbesondere also in Kombination mit einer Einklemmschutzeinrichtung ist der erfindungsgemäße Fensterheber besonders vorteilhaft.

Bevorzugt weist die Steuereinrichtung zumindest zwei Betriebsarten zum Anheben der Fensterscheibe auf, nämlich eine Maximalkraft-Betriebsart, bei der der Antriebsmotor mit maximalem Motorstrom beaufschlagt wird, und zumindest eine Normalkraft-Betriebsart, bei der die Fensterscheibe mit einem Antriebsstrom beaufschlagt wird, der kleiner als der Maximalstrom ist. Die Normalkraft-Betriebsart kann dabei vorzugsweise dazu benutzt werden, um einem langsamen Absenken der Fensterscheibe entgegenzuwirken; ein langsames Absenken der Fensterscheibe kann beispielsweise auftreten, wenn sich bei einer Fahrt auf einer unebenen Strecke die Fensterscheibe aus ihrer Fensterscheibenführung löst. Die Maximalkraft-Betriebsart kann vorzugsweise dazu verwendet werden, um einen Einbruchsversuch, bei dem ein Absenken der Fensterscheibe von außen erzwungen werden soll, zu vereiteln.

Der Antriebstrom kann vorzugsweise rampenförmig erhöht werden; die Steilheit der Rampe wird dann in Abhängigkeit von der jeweiligen Betriebsart eingestellt.

Darüber hinaus kann die Steuereinrichtung mit einer Alarmanlage verbunden sein. Tritt zum Beispiel der Fall ein, dass

– das Fahrzeug steht,
– sich die Fensterscheibe absenkt und
– der zum Wiederanheben der Fensterscheibe erforderliche Antriebsstrom einen vorgegebenen Maximalstrom überschreitet ,

so deutet dies darauf hin, dass durch eine äußere Krafteinwirkung von außen versucht wird, die Fensterscheibe gewaltsam herunterzudrücken. In diesem Fall erzeugt die Steuereinrichtung ein Auslösesignal für die Alarmanlage, um diese zu aktivieren.

Vorzugsweise weist die Steuereinrichtung einen den Antrieb überwachenden Sensor auf. Mit einem solchen Sensor kann die Steuereinrichtung dann feststellen, ob sich die Fensterscheibe "ungewollt" – also ohne Vorliegen eines entsprechenden Ansenksignals – absenkt.

Bevorzugt ist die Steuereinrichtung an einen Beschleunigungssensor angeschlossen, der die vertikale Beschleunigung – also die Beschleunigung in Fahrzeug-z-Richtung – misst. In Abhängigkeit von den vertikalen Beschleunigungswerten legt die Steuereinrichtung dann fest, mit welcher Rampensteilheit der Strom durch den Abtriebsmotor erhöht werden soll. Dabei wählt die Steuereinrichtung vorzugsweise einen umso steileren Stromanstieg, je größer die vertikalen Beschleunigungswerte sind.

Bevorzugt ist der Fensterheber dabei derart dimensioniert, dass die Kraftsumme aus der maximalen Motorkraft und aus der inneren Reibungskraft des Fensterhebers mindestens eine im Hinblick auf Diebstahl- bzw. Einbruchschutzanforderungen vorgegebene Mindestkraft erreicht. Eine solche Dimensionierung des Fensterhebers stellt sicher, dass Einbrüche durch ein von außen erzwungenes Absenken der Fensterscheibe zuverlässig unterbunden werden.

Alternativ oder auch zusätzlich kann eine Einbruchsicherung auch dadurch erreicht werden, dass der Fensterheber mit einer Führungsschiene versehen wird, in die eine mit der Fensterscheibe verbundenes Blockierelement eingreift, wenn sich die Fensterscheibe ohne eine entsprechende Ansteuerung des Antriebsmotors absenkt. Eine solche Einbruchssicherung mit Hilfe einer Führungsschiene und einem Blockierelement ist beispielsweise in der deutschen Patentschrift DE 196 54 851 eingehend beschrieben, so dass bezüglich der Ausgestaltung dieser Einbruchssicherung auf diese Schrift verwiesen wird.

Die Erfindung bezieht sich darüber hinaus auf ein Verfahren zum Ansteuern eines Fensterhebers, der einen nicht-selbsthemmenden Antrieb aufweist.

Erfindungsgemäß ist bezüglich eines solchen Verfahrens vorgesehen, dass die Position der Fensterscheibe ständig überwacht wird und ein Anhebesignal für den Antrieb des Fensterhebers erzeugt wird, falls sich die Fensterscheibe ohne Vorliegen eines Absenksignals absenkt.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in Unteransprüchen beschrieben.

Zur Erläuterung der Erfindung zeigen

1 eine Fahrzeugtür mit einer Fensterscheibe und einem Ausführungsbeispiel für einen erfindungsgemäßen Fensterheber,

2 ein Ausführungsbeispiel für einen Sensor, mit dem ein Absenken der Fensterscheibe erkannt wird und

3 ein Ausführungsbeispiel für elektrische Ausgangssignale des Sensors gemäß der 2.

In der 1 erkennt man eine Kraftfahrzeugtür 1, die mit einer Fensterscheibe 2 und einem Fensterheber 3 ausgestattet ist. Bei dem Fensterheber 3 handelt es sich beispielhaft um einen Seilfensterheber.

In der 1 deutet ein Pfeil 4 eine Krafteinleitung von außen an, durch im Rahmen eines Einbruchs- bzw. Diebstahlversuchs die Fensterscheibe 2 gewaltsam geöffnet werden soll. Eine solche Krafteinleitung kann beispielsweise mit einer Absenkkraft von bis zu 500 N erfolgen.

In der 2 ist ein Blockschaltbild dargestellt, das die Antriebssteuerung des Fensterhebers 3 gemäß der 1 darstellt. Mn erkennt eine Steuereinrichtung 31, die eingangsseitig mit einem Sensorsystem 32 verbunden ist. Ausgangsseitig ist an die Steuereinrichtung 31 über eine Steuerleitung 327 ein Antriebsmotor 33 angeschlossen. Der Antriebsmotor 33 kann beispielsweise ein Getriebe aufweisen, über den er die Fensterscheibe 2 gemäß der 1 anhebt oder absenkt.

Das Sensorsystem 32 weist einen Ringmagneten 321 auf, der mit zwei Hall-Sensoren 322 und 323 zusammenwirkt. Der Ringmagnet 321 ist in Sektoren 324 unterteilt, die unterschiedliche magnetische Polaritäten aufweisen. Wird der Ringmagnet 321 um seine Drehachse 325 gedreht, so werden die einzelnen Sektoren 324 an den Hall-Sensoren 322 und 323 vorbeigeführt; bei diesem Vorbeiführen der magnetischen Sektoren 324 werden in den Hall-Sensoren 322 und 323 elektrische Spannungen induziert, die über Signalleitungen 326 als Hall-Sensor-Signale S1 und S2 zu der Steuereinrichtung 31 übertragen werden.

Die Steuereinrichtung 31 wertet die Hall-Sensor-Signale S1 und S2 im Hinblick auf deren Flankenwechsel F aus (3). Die Reihenfolge, in der die beiden Hall-Sensor-Signale S1 oder S2 einen Flankenwechsel aufweisen, gibt die Drehrichtung des Ringmagneten 321 um die Drehachse 325 an. Durch eine Auswertung der Drehrichtung des Ringmagneten 321 lässt sich somit feststellen, ob die Fensterscheibe 2 angehoben oder abgesenkt wird. Während der Zeitspanne T dreht sich die Motorwelle des Antriebsmotors 33 einmal um ihre Achse.

Stellt die Steuereinrichtung 31 nun fest, dass sich die Fensterscheibe absenkt, ohne dass der Antriebsmotor 33 entsprechend betrieben wird, so aktiviert die Steuereinrichtung 31 den Antriebsmotor 33 und steuert ihn derart an, dass dieser die Fensterscheibe 2 anhebt.

Die Art der Ansteuerung des Antriebsmotors 33 durch die Steuereinrichtung 31 kann dabei auf verschiedene Arten erfolgen; denn die Steuereinrichtung 31 weist zumindest zwei verschiedene Betriebsarten auf, nämlich eine Maximalkraft-Betriebsart und zumindest eine Normalkraft-Betriebsart.

Bei der Maximalkraft-Betriebsart wird der Antriebsmotor 33 von der Steuereinrichtung 31 mit maximalem Motorstrom beaufschlagt, so dass der Antriebsmotor 33 eine maximale Antriebskraft auf die Fensterscheibe 2 ausübt. Die Stromrampe beim Erhöhen des Antriebsstromes weist also bei der Maximalkraft-Betriebsart einen maximalen Anstieg auf.

Bei der Normalkraft-Betriebsart wird der Antriebsmotor 33 hingegen von der Steuereinrichtung 31 lediglich mit so viel Strom beaufschlagt, wie zum Anheben der Fensterscheibe 2 erforderlich ist; hierzu wird der Antriebsstrom für den Antriebsmotor 33 beispielsweise so lange erhöht, bis mit den Hall-Sensoren 322 und 323 ein entsprechendes Anheben der Fensterscheibe 2 detektiert wird. Die Stromrampe beim Erhöhen des Antriebsstromes verläuft bei der Normalkraft-Betriebsart relativ flach.

Alternativ kann der Antriebsmotor 33 bei der Normalkraft-Betriebsart von der Steuereinrichtung 31 auch nur mit so viel Strom beaufschlagt werden, wie zum Halten der Fensterscheibe 2 in der jeweiligen Position erforderlich ist; hierzu wird der Antriebsstrom für den Antriebsmotor 33 so lange erhöht, bis mit den Hall-Sensoren 322 und 323 ein entsprechendes "Positions-Halten" der Fensterscheibe 2 detektiert wird.

Im Übrigen kann die Steuereinrichtung 31 auch weitere "vorprogrammierte" Stromrampen bzw. "vorprogrammierte" Stromverläufe aufweisen, mit denen der Antriebsmotor 33 beaufschlagt werden kann; je nach der jeweiligen mit dem Sensorsystem 32 festgestellten "Absenksituation" der Fensterscheibe wählt die Steuereinrichtung 31 dann den jeweils geeignete Rampenverlauf aus; dabei wird die Steuereinrichtung einen umso steileren Rampenverlauf wählen, je schneller sich die Fensterscheibe absenkt und/oder je größer eine mit einem in der 2 nicht dargestellten Beschleunigungssensor gemessene vertikale Fahrzeugbeschleunigung ist.

Die Auswahl der Betriebsart, also die Entscheidung, ob die Maximalkraft-Betriebsart oder eine der Normalkraft-Betriebsarten ausgewählt wird, trifft die Steuereinrichtung 31 – wie bereits erwähnt – beispielweise u. a. in Abhängigkeit von der Absenkgeschwindigkeit der Fensterscheibe 2; hierzu wertet die Steuereinrichtung 31 die Pulsfrequenz der Hall-Sensor-Signale S1 und S2 aus. Die Pulsfrequenz der Hall-Sensor-Signale S1 und S2 gibt nämlich die Drehgeschwindigkeit an, mit der der mit dem Antriebsmotor 33 in Verbindung stehende Ringmagnet 321 beim Absenken der Fensterscheibe gedreht wird. Je größer die Pulsfrequenz der Hall-Sensor-Signale S1 und S2 ist, um so größer ist auch die Absenkgeschwindigkeit der Fensterscheibe 2.

Bei einer hohen Absenkgeschwindigkeit der Fensterscheibe 2 ist ein schnelles "Gegensteuern" erforderlich; daher steuert die Steuereinrichtung 31 in einem solchen Falle den Antriebsmotor 33 in der Maximalkraft-Betriebsart an, in der der Antriebsmotor 33 mit maximaler Motorkraft die Fensterscheibe 2 in den geschlossenen Zustand zurückstellen will.

Die Maximalkraft-Betriebsart kann außerdem auch eingesetzt werden, um ein gewaltsames Herunterdrücken der Fensterscheibe zu verhindern; die Maximalkraft-Betriebsart kann also sozusagen auch eine Einbruchverhinderungs-Betriebsart sein.

Stellt die Steuereinrichtung 31 hingegen bei der Auswertung der Pulsfrequenz der Hall-Sensor-Signale S1 und S2 fest, dass sich die Fensterscheibe 2 lediglich mit einer geringen Absenkgeschwindigkeit nach unten bewegt, so steuert sie den Antriebsmotor 33 lediglich mit dem zum Wiederanheben bzw. zum Halten der Fensterscheibe 2 erforderlichen Antriebsstrom an. Die von dem Antriebsmotor 33 erzeugte Kraft ist somit lediglich so groß, wie es zu einem Anheben bzw. Halten der Fensterscheibe 2 unbedingt erforderlich ist. Das erfolgreiche Anheben oder Halten der Fensterscheibe 2 durch den Antriebsmotor 33 wird dabei durch Auswerten der Hall-Sensor-Signale S1 und S2 durch die Steuereinrichtung 31 überwacht.

Darüber hinaus ist die Steuereinrichtung 33 derart ausgestaltet, dass sie permanent oder in regelmäßigen zeitlichen Abständen prüft, ob der Antriebsmotor weiterhin mit Antriebsstrom versorgt werden muss. Beispielsweise kann es bei einer Fahrt über eine unebene Strecke dazu kommen, dass sich die Fensterscheibe löst und sich nach unten bewegt, so dass ein "Gegensteuern" durch den Antriebsmotor 33 erforderlich ist. Sollte die Steuereinrichtung anschließend feststellen, dass – beispielsweise weil das Fahrzeug nun wieder auf einer ebenen Straße fährt – die Fensterscheibe wieder durch die Reibung in der Fensterführung gehalten wird, so wird sie den Antriebsstrom reduzieren oder abschalten.

In vergleichbarer Weise wird die Steuereinrichtung den Antriebesstrom wieder reduzieren oder abschalten, wenn sie bei einem Maximalkraftbetrieb – beispielsweise zur Abwehr eines Einbruchsversuchs – feststellt, dass der maximale Antriebsstrom nicht mehr erforderlich ist, z. B., weil der Einbruchsversuch aufgegeben wurde und keine äußere Kraft auf die Fensterscheibe mehr einwirkt.

Zusammengefasst wird die Steuereinrichtung also stets versuchen, den Antriebsstrom zu reduzieren oder abzuschalten, sobald es die Umstände erlauben, um einen unnötigen Stromverbrauch durch den Fensterheber zu vermeiden. Ein solcher "Stromsparmodus" ist insbesondere bei abgeschaltetem Fahrzeugmotor von Vorteil, also wenn der Antriebsstrom für den Antriebsmotor von der Fahrzeugbatterie geliefert werden muss, um zu vermeiden, dass der Fensterheber die Fahrzeugbatterie entlädt.

Im Übrigen weist der Fensterheber 3 gemäß der 1 eine zusätzliche Einbruchsicherung auf. Diese Einbruchsicherung ist durch eine in dem Fensterheber 3 vorhandene Führungsschiene gebildet, in die ein mit der Fensterscheibe verbundenes Blockierelement eingreift, sobald die Fensterscheibe 2 im antriebslosen Zustand über eine vorgegebene Grenze hinaus abgesenkt wird. Die Funktionsweise dieser zusätzlichen, durch die Führungsschiene und das Blockierelement gebildeten Einbruchsicherung ist im Zusammenhang mit der deutschen Patentschrift DE 196 54 851 C1 im Detail beschrieben, so dass bezüglich der Funktionsweise dieser Einrichtung auf diese Schrift verwiesen werden soll.

Im Hinblick auf einen wirkungsvollen Diebstahlschutz ist es erforderlich, dass eine äußere Krafteinleitung in die Fensterscheibe 2 bis zu einer Maximalkraft von beispielsweise 500 N durch den Fensterheber 2 aufgenommen bzw. abgefangen wird. Um dies zu erreichen, ist der Antriebsmotor 33 derart dimensioniert, dass die Kraftsumme aus der maximalen Motorkraft des Antriebsmotors 33 und der inneren Reibungskraft des Fensterhebers – also der inneren Reibungskraft des Antriebsmotors 33 sowie der übrigen Antriebsmechanik einschließlich gegebenenfalls Getriebe – mindestens diese Kraft von 500 N erreicht.

1: Tür
2: Fensterscheibe
3: Fensterheber
4: Pfeil
31: Steuereinrichtung
32: Sensor
33: Antriebsmotor
321: Ringmagnet
322: Hall-Sensor
323: Hall-Sensor
324: Sektoren
325: Drehachse
326: Signalleitungen
327: Steuerleitung
S1, S2: Hall-Sensor-Signale

Claims

Fensterheber (3) für eine Fensterscheibe (2) eines Fahrzeugs mit einem einen Antriebsmotor (33) aufweisenden Antrieb zum Anheben und Absenken der Fensterscheibe (2), wobei der Fensterheber einen nicht-selbsthemmenden Antrieb, eine Steuereinrichtung (31) und eine mit der Steuereinrichtung (31) verbundene Sensoreinrichtung (32) aufweist, mit der ein antriebsloses Absenken der Fensterscheibe (2) feststellbar ist, und wobei Mittel vorgesehen sind, die trotz eines zumindest teilweisen Entspannens des Fensterhebers die Position der Fensterscheibe (2) halten, dadurch gekennzeichnet, dass – dass die Steuereinrichtung (31) derart ausgestaltet ist, dass sie den Antriebsmotor (33) mit einer zum Halten der jeweiligen Position der Fensterscheibe (2) geeigneten Stromstärke beaufschlagt.
Fensterheber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (31) derart ausgestaltet ist, dass sie den Antriebsmotor (33) mit einem permanenten Antriebsstrom beaufschlagt.
Fensterheber nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (31) derart ausgestaltet ist, dass sie den Antriebsmotor (33) mit einem ein Anheben der Fensterscheibe (2) auslösenden Antriebsstrom beaufschlagt, falls sich die Fensterscheibe – über ein vorgegebenes Maß hinaus – antriebslos absenkt.
Fensterheber nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das vorgegebene Maß derart gewählt ist, dass ein ein Anheben der Fensterscheibe (2) auslösender Antriebsstrom erzeugt wird, bevor die Fensterscheibe im geschlossenen Zustand den oberen Teil des Fensterrahmens oder eines Dichtungsumgriffs bei einem Absenken freigibt.
Fensterheber nach einem der vorangehenden Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (32) derart ausgestaltet ist, dass sie die Position – sei es jede Position der Fensterscheibe und/oder nur die obere Endlage der Fensterscheibe – direkt oder unmittelbar erfasst und ein die Position der Fensterscheibe angebendes Signal an die Steuereinrichtung abgibt.
Fensterheber nach einem der vorangehenden Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (32) derart ausgestaltet ist, dass sie die Position – sei es jede Position der Fensterscheibe und/oder nur die obere Endlage der Fensterscheibe – nur mittelbar oder indirekt erfasst und ein Signal an die Steuereinrichtung abgibt, aus dem sich die Position der Fensterscheibe ableiten lässt.
Fensterheber nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (32) mit einer Antriebswelle des Antriebsmotors (33) oder eines Antriebsgetriebes des Antriebs in Verbindung steht und ein Drehen der Antriebswelle erfasst.
Fensterheber nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fensterheber (3) eine Einklemmschutzeinrichtung aufweist.
Fensterheber nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fensterheber (3) Halbleiterkomponenten zur Ansteuerung des Antriebsmotors (33) ausweist.
Fensterheber nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (31) zumindest zwei Betriebsarten zum Anheben der Fensterscheibe (2) aufweist, nämlich eine Maximalkraft-Betriebsart, bei der der Antriebsmotor (33) mit maximalem Motorstrom beaufschlagt wird, und zumindest eine Normalkraft-Betriebsart, bei der die Fensterscheibe (2) mit einem geringeren Antriebsstrom als dem Maximalstrom beaufschlagt wird.
Fensterheber nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (31) derart ausgestaltet ist, dass sie den Antriebsstrom für den Antriebsmotor (33) rampenförmig erhöht, wobei die Rampensteilheit von der jeweiligen Betriebsart abhängt.
Fensterheber nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (31) derart ausgestaltet ist, dass sie mit der Sensoreinrichtung (32) die Absenkgeschwindigkeit misst und in die Maximalkraft-Betriebsart schaltet, wenn die Absenkgeschwindigkeit eine vorgegebene Grenzgeschwindigkeit überschreitet, und anderenfalls in eine der Normalkraft-Betriebsarten schaltet.
Fensterheber nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Motorkraft des Antriebsmotors (33) derart dimensioniert ist, dass die Kraftsumme der maximalen Motorkraft des Antriebsmotors (33) und der inneren Reibungskraft des Fensterhebers (3) mindestens eine im Hinblick auf Einbruchsschutzanforderungen vorgegebene Mindestkraft erreicht.
Fensterheber nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (31) einen "Schlafmodus" aufweist, in dem sie stillgelegt ist.
Fensterheber nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, die Steuereinrichtung (31) derart ausgestaltet ist, dass sie sich stets dann in den Schlafmodus versetzt, wenn das Fahrzeug steht bzw. der Fahrzeugmotor abgestellt ist.
Fensterheber nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (31) mit dem Antriebsmotor (33) des Fensterhebers derart in Verbindung steht, dass eine bei einem Absenken der Fensterscheibe und einem Mitdrehen des Antriebsmotors erzeugte Ausgangsspannung des Antriebsmotors (33) zum Aufwecken der Steuereinrichtung in die Steuereinrichtung eingespeist wird.
Fensterheber nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (31) mit einer Alarmanlage verbunden ist.
Fensterheber nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (31) derart ausgestaltet ist, dass sie ein Auslösesignal für die Alarmanlage erzeugt wenn – das Fahrzeug steht, – sich die Fensterscheibe (2) absenkt und – der zum Wiederanheben der Fensterscheibe (2) erforderliche Antriebsstrom einen vorgegebene Maximalstrom überschreitet.
Fensterheber nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fensterheber (3) eine Führungsschiene aufweist, in die ein mit der Fensterscheibe (2) verbundenes Blockierglied eingreift, wenn sich die Fensterscheibe (2) antriebslos absenkt.
Verfahren zum Betreiben eines Fensterhebers (3) mit einem nichtselbsthemmenden, zumindest einen Antriebsmotor aufweisenden Antrieb (33) zum Anheben und Absenken einer Fensterscheibe (2) eines Fahrzeugs, bei dem die Position der Fensterscheibe (2) überwacht und eine ein Anheben oder Halten der Fensterscheibe (2) auslösende Antriebsstromstärke für den Antriebsmotor erzeugt wird, falls sich die Fensterscheibe antriebslos absenkt.
Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass ein ein Anheben der Fensterscheibe (2) auslösender Antriebsstrom erzeugt wird, bevor die Fensterscheibe im geschlossenen Zustand den oberen Teil ihres Fensterrahmens oder eines Dichtungsumgriffs bei einem Absenken freigibt.
Verfahren nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass der ein Anheben der Fensterscheibe (2) auslösende Antriebsstrom erzeugt wird, wenn bei einem antriebslosen Absenken der Fensterscheibe eine Antriebswelle eines Antriebsmotors (33) oder eines Antriebsgetriebes des Antriebs mehr als einen vorgegebenen Bruchteil einer Umdrehung oder mehr als eine vorgegebene Anzahl an Umdrehungen durchführt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass ein Antriebsmotor (33) des Antriebes des Fensterhebers (3) mit Halbleiterkomponenten angesteuert wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 20 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Fensterheber (2) wahlweise in einer von zumindest zwei Betriebsarten zum Anheben der Fensterscheibe (2) betrieben wird, nämlich in einer Maximalkraft-Betriebsart, bei der der Antriebsmotor (33) mit maximalem Motorstrom beaufschlagt wird, oder in zumindest einer Normalkraft-Betriebsart, bei der die Fensterscheibe (2) mit einem geringeren Antriebsstrom als dem Maximalstrom beaufschlagt wird.
Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsstrom für den Antriebsmotor (33) rampenförmig erhöht wird, wobei die Rampensteilheit von der jeweiligen Betriebsart abhängt.
Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebsart in Abhängigkeit von der Absenkgeschwindigkeit der Fensterscheibe (2) gewählt wird.
Verfahren nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertikalbeschleunigung des Fahrzeugs gemessen wird und die Betriebsart in Abhängigkeit von der Vertikalbeschleunigung des Fahrzeugs gewählt wird.
Verfahren nach Anspruch 25, 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, dass in die Maximalkraft-Betriebsart geschaltet wird, wenn die Absenkgeschwindigkeit eine vorgegebene Grenzgeschwindigkeit überschreitet und/oder die Vertikalbeschleunigung des Fahrzeugs einen vorgegebenen Maximalwert überschreitet, und dass anderenfalls in eine der Normalkraft-Betriebsarten geschaltet wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 20 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Motorkraft des Antriebsmotors (33) derart dimensioniert wird, dass die Kraftsumme der maximalen Motorkraft des Antriebsmotors (33) und der inneren Reibungskraft des Fensterhebers (3) mindestens eine im Hinblick auf Einbruchsschutzanforderungen vorgegebene Mindestkraft erreicht.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 20 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit der Fensterscheibe verbundenes Blockierglied in eine Führungsschiene eingreift, wenn sich die Fensterscheibe (2) antriebslos absenkt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 20 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (31) in einen "Schlafmodus" versetzt wird, wenn das Fahrzeug steht oder der Fahrzeugmotor abgestellt ist.
Verfahren nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass die bei einem Absenken der Fensterscheibe (2) und einem Mitdrehen des Antriebsmotors (33) vom Antriebsmotor erzeugte Generatorspannung zum Aufwecken der Steuereinrichtung in die Steuereinrichtung eingespeist wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 20 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass ein Auslösesignal für eine Alarmanlage erzeugt wird, wenn – das Fahrzeug steht, – sich die Fensterscheibe (2) absenkt und – der zum Wiederanheben der Fensterscheibe (2) erforderliche Antriebsstrom eine vorgegebenen Maximalstrom überschreitet.