DE19511581A1

DE19511581A1 - Antriebssteuerungsvorrichtung für ein Öffnungs/Schließelement

Info

Publication number: DE19511581A1
Application number: DE19511581A
Authority: DE
Inventors: Kouichi Shigematsu; Osamu Kawanobe
Original assignee: Ohi Seisakusho Co Ltd
Current assignee: Mitsui Kinzoku ACT Corp
Priority date: 1994-03-31
Filing date: 1995-03-29
Publication date: 1995-10-05
Anticipated expiration: 2015-03-30
Also published as: DE19511581C2; US5530329A; JP2891869B2; GB2288036A; JPH07269225A; GB9506564D0; GB2288036B

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Antriebssteuerungsvorrichtung für ein Öffnungs/Schließele ment, und insbesondere auf eine derartige Steuerungsvorrich tung, die mit einem Sicherheitsmechanismus ausgestattet ist, durch den ein unerwünschtes Einklemmen eines fremden Gegen standes bei der Schließbewegung des Öffnungs/Schließelements verhindert werden kann.

Es ist eine Antriebssteuerungsvorrichtung der oben er wähnten Art bekannt, die einen Antriebsmechanismus steuert, der zum Öffnen und Schließen eines Fensters (also des Öffnungs/Schließelements) eines Kraftfahrzeugs das Fenster mittels eines elektrischen Motors hebt oder senkt. Das heißt, daß, wenn der Motor in eine Richtung betrieben wird, das Fen ster gehoben wird, und wenn der Motor in die andere Richtung betrieben wird, das Fenster gesenkt wird.

Bei den herkömmlichen Vorrichtungen gibt es einen Typ, bei dem der Motor in einer Richtung zum Schließen des Fen sters weiterläuft, wenn der Fenster-Schließen-Schalter AN-geschaltet bleibt, und der Motor zu laufen aufhört, wenn der Fenster-Schließen-Schalter AUS-geschaltet wird. Bei die sen Steuerungsvorrichtungen gibt es auch einen Typ, der eine Vorrichtung umfaßt, um zu überwachen, ob während der Auf wärtsbewegung eines Fensters ein Körperteil eines Fahrgasts versehentlich von dem Fenster eingeklemmt wird. Wenn ein sol ches Einklemmen festgestellt wird, wird der Motor sofort AUS-geschaltet, um die Aufwärtsbewegung des Fensters zu be enden und um die Sicherheit zu erhöhen. In solchen Steu erungsvorrichtungen wird ein System verwendet, das eine Ände rung in dem Schließwiderstandswert (zum Beispiel im Antriebs strom des Elektromotors) überwacht, der sich in Abhängigkeit von einer Zunahme im Widerstand gegenüber der Aufwärtsbewe gung des Fensters ändert, und das, wenn der Schließwider standswert (der hiernach Überwachungswert bezeichnet wird) einen vorgegebenen Schwellwert übersteigt, aktiv wird, um die Rotation des Motors in der Schließrichtung zu beenden, weil es feststellt, daß aufgrund des Vorhandenseins eines Gegen stands, der den Weg der Schließbewegung des Öffnungs/Schließ elements blockiert, ein Einklemmen aufgetreten ist.

Zusätzlich zu dem oben erwähnten Typ von Antriebs steuerungsvorrichtung gibt es einen weiteren, einen sogenann ten "Lernsteuerungs-" Typ, bei dem sich der Schließwiderstand des Fensters entsprechend seiner Verschlußposition ändert. Der Schwellwert für die Feststellung eines Einklemmens wird eingestellt, indem der Überwachungswert wiederholt gespei chert wird und der Schwellwert jedesmal erneuert wird, wenn das Fenster seine Verschlußposition ändert. Zum Beispiel wird in einem Fall, in dem das Feststellen eines Einklemmens durch Überwachen einer Änderung des Antriebsstroms des Elektro motors angestrebt wird, der Überwachungswert, der beim norma len Betrieb des Fensters festgestellt wird, für jede Ver schlußposition des Fensters gespeichert, und ein vorgegebe ner, zulässiger Änderungswert wird zu dem gespeicherten Über wachungswert addiert, um einen Schwellwert für eine Feststel lung eines Einklemmens bei jeder Verschlußposition zu erzeu gen. Wenn danach das Fenster in die Schließrichtung bewegt wird, wird der festgestellte Überwachungswert mit dem Schwellwert für jede Verschlußposition verglichen, um festzu stellen, ob ein Einklemmen aufgetreten ist. Der Wert zum Her leiten des Schwellwerts wird ständig erneuert, außer wenn ein Einklemmen aufgetreten ist.

Jedoch ist es in einer solchen Antriebssteuerungs vorrichtung des "Lernsteuerungstyps" schwierig, dem Schwell wert für das Feststellen eines Einklemmens einen vorgegebenen Wert zuzuweisen, der allgemein über den gesamten Bereich der Verschlußbewegung des Fensters verwendet werden kann. In An betracht der Änderung des Schließwiderstands in Abhängigkeit von der Verschlußposition des Fensters ist es nämlich notwen dig, eine Änderungstoleranz zum Schwellwert zu addieren. Je doch muß aufgrund dieser Notwendigkeit die Empfindlichkeit der Feststellung des Einklemmens um ein der Toleranz entspre chendes Maß niedriger sein.

In der letzteren Antriebssteuerungsvorrichtung wird der Schwellwert für die Feststellung eines Einklemmens entspre chend der Verschlußposition des Fensters eingestellt. Da jedoch beim Einstellen des Schwellwerts die zum gespeicherten Überwachungswert hinzuaddierte Toleranz konstant ist, gibt es in Antriebssteuerungsvorrichtungen dieses Typs einen Nach teil. Das Maß der Toleranz ändert sich nämlich mit dem Wert des gespeicherten Überwachungswerts über den gesamten Schwellwertbereich. Zum Beispiel ist in einem Fall, in dem die Schließlast des Fensters gering ist und somit der Überwa chungswert niedrig ist, der Wert der Toleranz effektiv grö ßer, und somit wird die Empfindlichkeit für die Feststellung eines Einklemmens verringert. Während in einem Fall, in dem die Schließlast groß ist, und somit der Überwachungswert groß ist, der Wert der Toleranz effektiv geringer ist, und somit kann eine fehlerhafte Feststellung des Auftretens eines Einklemmens stattfinden.

Es ist daher eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfin dung, die Nachteile in der Technik zu überwinden.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Antriebssteuerungsvorrichtung für ein Öffnungs/Verschlußele ment zur Verfügung zu stellen, das immer genau ein Einklemmen durch Steuern des Schwellwerts zur Feststellung eines Einklemmens auf einen optimalen Empfindlichkeitswert fest stellen kann.

Diese und weitere Aufgaben werden durch die in den bei gefügten Patentansprüchen definierte Antriebssteuerungsvor richtung gelöst.

Zum Lösen der oben erwähnten und weiterer Aufgaben wird eine Antriebssteuerungsvorrichtung für ein Öffnungs/Schließ element zur Verfügung gestellt, welches umfaßt:
eine Widerstandsdetektionsvorrichtung, die einen Schließwiderstandswert ausgibt, der sich entsprechend dem festgestellten Widerstand, der gegen die Bewegung des Öffnungs- und Schließelements während dessen Bewegungsvorgang wirkt, ändert;
eine Einklemmdetektionsvorrichtung, die aktiv wird, um den Bewegungsvorgang des Öffnungs- und Schließelements zu be enden, wenn der Schließwiderstandswert, der von der Widerstandsdetektionsvorrichtung festgestellt wird, einen vorgegebenen Schwellwert übersteigt; und
eine Schwellwertsteuerungsvorrichtung, die den Schwellwert entsprechend der Bewegungsgeschwindigkeit des Öffnungs- und Schließelements variiert.

Fig. 1 ist eine schematische Seitenansicht eines Kraft fahrzeugtür, die mit einer elektrischen Fensterheberanordnung einschließlich einer Antriebssteuerungsvorrichtung entspre chend einem ersten Ausführungsbeispiel nach der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist.

Fig. 2 ist ein Blockdiagramm der Steuerungsvorrichtung der Fig. 1.

Fig. 3 ist ein Flußdiagramm, das die Betriebsschritte angibt, die von der Steuerungsvorrichtung der Fig. 1 durchge führt werden.

Fig. 4 ist ein Graph zum Erklären des Schwell werteinstellvorgangs, wie er von der Steuerungsvorrichtung der Fig. 1 durchgeführt wird.

Fig. 5 ist ein Graph, u-der die Beziehung zwischen der Verschlußposition des Fensters der Fig. 1 und seiner Schließ geschwindigkeit zeigt.

Fig. 6 zeigt ein Blockdiagramm einer Steuerungsvorrich tung, die in einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegen den Erfindung verwendet wird.

Fig. 7 ist ein Graph zum Erklären des Schwell werteinstellvorgangs, wie er von der Steuerungsvorrichtung der Fig. 6 durchgeführt wird.

Fig. 8 zeigt ein Blockdiagramm einer Steuerungsvorrich tung, die in einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegen den Erfindung verwendet wird.

Fig. 9 zeigt ein Blockdiagramm einer Steuerungsvorrich tung, die in einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegen den Erfindung verwendet wird.

Unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen wird hiernach ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung im Detail beschrieben.

Die Fig. 1 bis 5 zeigen ein erstes Ausführungsbei spiel, bei dem die Erfindung in einer Antriebs steuerungsvorrichtung verwendet wird, die ein Fenster (also ein Öffnungs/Schließelement) einer Seitentür eines Kraftfahr zeugs hebt oder senkt, um dasselbe zu schließen beziehungs weise zu öffnen. Die Erfindung wird also in einem elektri schen Fensterhebersystem für Kraftfahrzeuge angewandt.

Fig. 1 ist eine schematische Seitenansicht einer Seiten tür 1 eines Kraftfahrzeugs, die mit einer Antriebs steuerungsvorrichtung 10 ausgestattet ist. Die Antriebs steuerungsvorrichtung 10 umfaßt einen Antriebsmechanismus 20, der einen Träger 3, der an einem Fenster 2 befestigt ist, entlang einer Führungsschiene 4 hebt und senkt. In dem Antriebsmechanismus 20 wird, wenn ein Draht 21 in der Rich tung des Pfeils A1 oder A2 aufgrund der Rotation eines Elektromotors (Antriebsquelle) 22 in einer ersten oder zwei ten (also in normaler und umgekehrter) Richtung bewegt wird, das Fenster 2 zusammen mit dem Träger 3 gehoben oder gesenkt. Der elektrische Motor 22 ist mit einem Geschwindigkeitssensor 23 (siehe Fig. 2) ausgestattet, der ein Impulssignal entspre chend der Rotationsgeschwindigkeit des Motors ausgibt. In nerhalb der Seitentür 1 ist eine Schaltvorrichtung 24 ange ordnet. Der Elektromotor 22, der Geschwindigkeitssensor 23 und die Schaltvorrichtung 24 sind elektrisch mit einer Steu erungsvorrichtung 30 verbunden.

Wie in Fig. 2 zu sehen, ist eine Motorsteuerungs vorrichtung 31 vorgesehen, die den Betrieb des Motors 22 ent sprechend dem Betriebszustand der Schaltvorrichtung 24 steu ert und von einer Einklemm-Feststellvorrichtung 32, die spä ter im Detail erklärt wird, ausgegebene Signale steuert. Die Schaltvorrichtung 24 umfaßt einen HOCH-Schalter, der ein HOCH-Signal ausgibt, wenn er zum Heben des Fensters 2 AN-geschaltet wird, und einen TIEF-Schalter, der ein TIEF-Signal ausgibt, wenn er zum Senken des Fensters 2 AUS-geschaltet wird. Wenn das HOCH-Signal ausgegeben wird, schaltet die Steuerungsvorrichtung 31 ein HOCH-Relais (nicht gezeigt) AN, um eine Drehung des Motors 22 in eine Richtung zu bewirken, während, wenn das TIEF-Signal ausgegeben wird, die Steuerungsvorrichtung ein TIEF-Relais AN-schaltet, um eine Drehung des Motors 22 in die andere (also umgekehrte Richtung zu bewirken).

Ein Positionszähler (also eine Positionsdetektions vorrichtung) 33 ist vorgesehen, die aktiv wird, um die verti kale Position P des Fensters 2 durch Zählen der Impulse der von dem Geschwindigkeitssensor 23 ausgegebenen Impulssignale festzustellen. Der Positionszähler 33 zählt einen Wert 0 (null), wenn das Fenster 2 seine oberste Position Po einnimmt (siehe Fig. 1), und zählt die Motorimpulse des Impulssignals von dem Geschwindigkeitssignal 23 im Wert nach oben entspre chend einem Senken des Fensters 2 und zählt das Signal in Richtung eines niedrigeren Werts beim Heben des Fensters 2. Folglich gibt der Positionszähler den maximalen Zählwert an, wenn sich das Fenster 2 in seiner tiefsten Position PMAX be findet (siehe Fig. 1).

Eine Geschwindigkeitsdetektionsvorrichtung 34 (also eine Verschlußpositions-Detektionsvorrichtung) stellt die Schließ geschwindigkeit (also die Hebegeschwindigkeit) des Fensters 2 durch Berechnen der Periode des von dem Geschwindigkeitssensor 23 ausgegebenen Impulssignals fest.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich sind außerdem eine Speicher vorrichtung 35, eine Vorhersagevorrichtung 38, eine Schwellwert-Vorgabevorrichtung 37 und eine Schwellwert-Ein stellvorrichtung 38 vorgesehen. Die Funktionen dieser Kompo nenten werden hiernach zusammen mit ihrer Arbeitsweise be schrieben. Entsprechend einem von der Schwellwert-Vorgabe vorrichtung 37 basierend auf der Hebegeschwindigkeit (beim Schließen) des Fensters 2, die von der Geschwindigkeits detektionsvorrichtung 34 festgestellt wird, und dem von dem Zähler 33 festgestellten Wert eingestellten Schwellwert führt die Vorrichtung 32 zum Feststellen eines Einklemmens die Feststellung durch, ob ein fremder Gegenstand beim Heben in nerhalb einer Einklemm-Überwachungszone L (siehe Fig. 1), die hiernach beschrieben wird, eingeklemmt wurde. Für diese Funk tion ist die Steuerungsvorrichtung 30 mit einem Detektionsbereich (nicht gezeigt) für die Einklemm-Über wachungszone L ausgestattet. Das bedeutet, daß der Detek tionsbereich basierend auf dem von dem Positionszähler 33 ge zählten Wert feststellt, ob sich das Fenster 2 in der Einklemm-Überwachungszone L befindet, die sich von einer Po sition P1 in einem gegebenen Abstand von der Position P0 be findet, bis zu einer Position Pn, die sich in einem gegebenen Abstand von der anderen Position PMAX befindet, erstreckt. Die Einklemm-Überwachungszone L entspricht den Fensterposi tionen, in denen ein Einklemmen auftreten kann. Die Steu erungsvorrichtung umfaßt weiterhin einen Zeitgeber T1 (nicht gezeigt), der beginnt, wenn der HOCH-Schalter der Schaltvor richtung 24 angeschaltet wird, und während des AN-Zustands des HOCH-Schalters oder bis zum Verstreichen einer Stabilisierungs-Zeitperiode t1 zählt. Die Stabilisierungs-Zeit periode t1 ist die Periode, die von dem Zeitpunkt, an dem das Fenster 2 seine Aufwärtsbewegung beginnt, bis zu dem Zeitpunkt, an dem die Aufwärtsgeschwindigkeit stabil wird, verstreicht. Wie hiernach beschrieben, kann während dieser Stabilisierungsperiode t1 keine Einklemmfeststellung durchge führt werden. Somit wird die Stabilisierungszeit t1 in der folgenden Beschreibung des Antriebssteuerungsvorgangs nach der Erfindung als "Maskenzeit t1" bezeichnet.

Hiernach wird die tatsächliche Arbeitsweise der Erfin dung unter Bezugnahme auf Fig. 3 beschrieben.

Wenn aufgrund eines AN-Zustandes des TIEF-Schalters der Schaltvorrichtung 24 das TIEF-Signal erteilt wird, geht der Ablauf über die Schritte S1 und S2 nach Schritt S3, so daß die Motorsteuerung 31 den Motor 22 aktiviert, damit dieser sich in der umgekehrten Richtung dreht, so daß das Fenster 2 nach unten bewegt wird. Wenn auf der anderen Seite der HOCH-Vorgang durch Betätigung des HOCH-Schalters der Schalt vorrichtung 24 eingeleitet wird, wird in Schritt S1 das HOCH-Signal erteilt, das den Zeitgeber T1 in Schritt S4 star tet, und das HOCH-Relais (nicht gezeigt) wird AN-geschaltet, um den HOCH-Vorgang (also die Aufwärtsbewegung) des Fensters 2 in Schritt S5 zu beginnen. Dann wird in Schritt S6 die in dem Zeitgeber T1 verstrichene Zeit t1 überprüft.

Wenn während der Durchführung der Schritt S6 und S7 die von dem Zeitgeber T1 gezählte Zeitperiode verstrichen ist und sich das Fenster 2 nicht innerhalb der Einklemm-Überwachungs zone L befindet, wird das HOCH-Relais AUS-geschaltet und die Aufwärtsbewegung des Fensters wird in Schritt S10 beendet. In diesem Fall wird der Fenster-HOCH-Vorgang beendet aufgrund der Tatsache, daß in Schritt S9 festgestellt wurde, daß das Fenster 2 seine höchste Position P0 erreicht hat, zu welchen Zeitpunkt die Ausgabe des HOCH-Signals beendet wird. Die Feststellung, ob die Ausgabe des HOCH-Signals beendet wurde, wird bei Schritt S8 durchgeführt.

Wenn das Fenster 2 jedoch nach dem Verstreichen der Pe riode des Zeitgebers T1 in der Einklemm-Überwachungszone L verbleibt, werden die Schritte S7 bis S19 einschließlich der Einklemmdetektionsschritte S11 bis S18 zyklisch wiederholt, so lange sich das Fenster 2 innerhalb der Einklemm-Überwachungszone L befindet, wie es in Schritt S7 festgestellt wird, und eine Fortsetzung der Ausgabe des HOCH-Signals wird in Schritt S19 festgestellt.

Die Vorgänge, die speziell bei den Schritten S11-S18 durchgeführt werden, um den Einklemmfeststellvorgang durchzu führen, werden hiernach erklärt. Entsprechend der vorliegen den Erfindung werden Fenstergeschwindigkeitsdaten in der Speichervorrichtung 35 solcherart gespeichert, daß von der Vorhersagevorrichtung 36 eine Veränderungsrate der Fensterschließgeschwindigkeit zum Bestimmen einer vorherge sagten Fensterschließgeschwindigkeit VA auf der Basis der Fenstergeschwindigkeitsdaten im Speicher berechnet werden kann.

Das bedeutet, daß die Speichervorrichtung 35 aufgeteilt ist, um eine Veränderungsrate der Fensterschließ geschwindigkeit zu speichern, die sich entsprechend dem von dem Positionszähler 33 gezählten Wert ändert. Zum Beispiel wird in einem ersten Speicherbereich (Unterteilung) der Spei chervorrichtung 35 eine Änderungsrate Vn-1/Vn zwischen der Schließgeschwindigkeit Vn in einer Position Pn und der Schließgeschwindigkeit Vn-1 in einer Position Pn-1 gespei chert, und in einem zweiten Speicherbereich wird eine Ände rungsrate Vn-2/Vn-1 zwischen der Schließgeschwindigkeit Vn-1 in der Position Pn-1 und der Schließgeschwindigkeit Vn-2 in einer Position Pn-2 gespeichert. Auf diese Weise werden verschiedene Änderungsraten der Schließgeschwindigkeit des Fensters innerhalb der Einklemm-Überwachungszone L gespei chert. Somit wird der gespeicherte Wert der Änderungsrate der Fensterschließgeschwindigkeit kontinuierlich aufgefrischt. Der Anfangswert der Änderungsrate ist ein vorgegebener Wert, der so eingestellt ist, daß dem Fenster 2 ermöglicht wird, sich glatt von der untersten Position PMAX zur obersten Posi tion P0 mit einer Geschwindigkeit zu bewegen, die als ver nünftige Betriebsgeschwindigkeit für ein solches elektrisches Fensterhebersystem betrachtet wird.

Basierend auf den kontinuierlich aufgefrischten Spei cherdaten in der Speichervorrichtung 35 berechnet die Vorher sagevorrichtung 36 die vorhergesagte Geschwindigkeit VA auf folgende Weise. Zum Beispiel wird, wenn sich das Fenster 2 in der Schließrichtung von einer Position P3 zu einer anderen Position P2 bewegt, eine Änderungsrate V2/V3 zwischen der vorhergehenden Schließgeschwindigkeit V3 in der Position P3 und der vorhergehenden Schließgeschwindigkeit V2 in der Posi tion V2 aus der Speichervorrichtung ausgelesen, und basierend sowohl auf der Änderungsrate V2/V3 als auch auf der augenblicklichen Schließgeschwindigkeit V3(t), die in der Po sition P3 festgestellt wird, sagt ein Vorhersagebereich 32A eine augenblickliche Schließgeschwindigkeit V2′ in der Posi tion P2 voraus (V2′ = (V2/V3)×V3(t)). Auf diese Weise be rechnet die Vorhersagevorrichtung 36 eine vorhergesagte Ge schwindigkeit VA für jede Verschlußposition des Fensters eine nach der anderen in Schritt S11.

Danach leiten die Schwellwert-Vorgabevorrichtung 37 und die Schwellwert-Einstellvorrichtung 38 einen Schwellwert her (hiernach "Vergleichsgeschwindigkeit VC"), der in den Schrit ten S12 bis S16 für die Feststellung einer Einklemmung ver wendet wird.

Zunächst vergleicht die Schwellwert-Einstellvorrichtung 38 in Schritt S12 die vorhergesagte Geschwindigkeit VA mit einer Referenzgeschwindigkeit V0. Wenn die vorhergesagte Ge schwindigkeit VA kleiner als die Referenzgeschwindigkeit V0 ist (also VA < V0), wird in Schritt S13 die Geschwindigkeitsdifferenz Vd (Vd = V0-VA) abgeleitet, und die Geschwindigkeitsdifferenz Vd wird durch einen vorgegebe nen Modulus C dividiert, um in Schritt S14 einen sogenannten zulässigen Geschwindigkeitsadditionswert VB1 (VB1 = Vd/C) zu erhalten. Dann wird zu dem zulässigen Geschwindigkeits additionswert VB1 eine minimale zulässige Geschwindigkeit VB0 addiert, um eine sogenannte zulässige Geschwindigkeit VB (VB = VB0 + VB1) zu erhalten (Schritt S15). Die Werte der minima len zulässigen Geschwindigkeit VB0, des zulässigen Geschwindigkeitsadditionswerts VB1 und der zulässigen Ge schwindigkeit sind negativ. Somit gibt, wie hiernach be schrieben wird, wenn die vorhergesagte Geschwindigkeit VA und die zulässige Geschwindigkeit VB addiert werden, um die Ver gleichsgeschwindigkeit VC zu erhalten, die Vergleichsge schwindigkeit VC einen Wert an, der um die zulässige Ge schwindigkeit VB kleiner ist als der der vorhergesagten Ge schwindigkeit VA.

In dem offengelegten Ausführungsbeispiel werden die vor hergesagte Geschwindigkeit VA, die Referenzgeschwindigkeit V0, die Geschwindigkeitsdifferenz Vd und die minimale zuläs sige Geschwindigkeit VB0 in Einheiten der Periode des Impuls signals (hiernach Impulsperiode) angegeben, die von dem Geschwindigkeitssensor 23 (siehe Fig. 2) ausgegeben wird. Also beträgt die Referenzgeschwindigkeit 5 ms in Einheiten der Impulsperiode, der Modulus C ist 5, die minimale zuläs sige Geschwindigkeit VB0 ist 1 ms in Einheiten der Impuls periode, und der zulässige Geschwindigkeitsadditionswert VB1 wird ebenfalls in Einheiten der Impulsperiode angegeben und ist eine ganze Zahl. Folglich sind die Geschwindigkeiten VB0 und VB1 und die zulässige Geschwindigkeit VB, die die Summe der Geschwindigkeiten VB0 und VB1 ist, alle positiv. Wenn zum Beispiel die Geschwindigkeitsdifferenz Vd im Bereich zwischen 5 ms und 10 ms liegt (also 5 ms < Vd < 10 ms), wird der zu lässige Geschwindigkeitsadditionswert VB1 1 ms, wie in Fig. 4 gezeigt. Der zulässige Geschwindigkeitsadditionswert VB1 wird zur minimalen, zulässigen Geschwindigkeit VB0 (1 ms) addiert, so daß die zulässige Geschwindigkeit 2 ms wird. Auf diese Weise wird, wenn die Geschwindigkeitsdifferenz Vd im Bereich von 10 ms bis 15 ms liegt (also 10 ms < Vd < 15 ms), der zu lässige Geschwindigkeitsadditionswert VB1 2 ms, und die zulässige Geschwindigkeit VB wird 3 ms. Auf diese Weise wird jedesmal, wenn die Geschwindigkeitsdifferenz Vd um 5 ms zu nimmt, die zulässige Geschwindigkeit VB von der minimalen, zulässigen Geschwindigkeit ausgehend um 1 ms erhöht.

Danach leitet die Schwellwert-Vorgabevorrichtung 37 in Schritt S16 durch Addition der vorhergesagten Geschwindigkeit VA und der zulässigen Geschwindigkeit VB die Vergleichsge schwindigkeit ab (also VC = VA + VB). Wenn gewünscht, können diese Geschwindigkeiten VA, VB und VC zusammen mit der augen blicklichen Geschwindigkeit Vt, die hiernach im Detail er klärt wird, in Einheiten der Impulsperiode angegeben werden.

Danach vergleicht die Vorrichtung 32 zur Feststellung eines Einklemmens in Schritt S17 die Vergleichgeschwindigkeit VC und die augenblickliche Schließgeschwindigkeit (hiernach "augenblickliche Geschwindigkeit") des Fenster 2. Wenn die augenblickliche Geschwindigkeit Vt größer wird als die Ver gleichsgeschwindigkeit VC wird ein Detektionssignal SO ausge geben, das das Auftreten eines Einklemmens anzeigt. Bei Aus gabe des Detektionssignals S0 schaltet die Motorsteuerungs vorrichtung 31 das HOCH-Relais AUS und beendet die Aufwärts bewegung (HOCH-yorgang) des Fensters (Schritt S10).

Folglich wird, wenn sich die Schließgeschwindigkeit des Fensters 2 auf die durch die durchgezogene Linie in Fig. 5 gezeigte Weise ändert, die zulässige Geschwindigkeit VB ent sprechend dem Betrag der Schließgeschwindigkeit geändert, so sich daß die Vergleichsgeschwindigkeit (Schwellwert) VC auf die durch die gestrichelte Linie in derselben Zeichnung gezeigte Weise ändert. Wenn die Schließgeschwindigkeit des Fensters 2 niedrig wird, weil der Schließwiderstand groß ist, wird die Kraft, die erzeugt wird, wenn ein Einklemmen auf tritt, gering. Folglich wird in diesem Fall, wie in Fig. 5 gezeigt, das Feststellen eines Einklemmens bei einer geringe ren zulässigen Geschwindigkeit VB erreicht als in einem Fall, in dem die Schließgeschwindigkeit groß ist. Somit kann das Auftreten falscher Feststellungen verhindert werden.

Die Fig. 6 und 7 sind Zeichnungen, die ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigen. Kompo nenten, die denjenigen des oben beschriebenen ersten Ausfüh rungsbeispiels entsprechen, sind mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet, und der Kürze halber wird keine ausführliche Beschreibung derselben gegeben.

Wie aus einem Vergleich der Fig. 2 und 6 ersichtlich wird, umfaßt dieses Ausführungsbeispiel Elemente zusätzlich zu denen des oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiels.

Eine endgültige Einklemmdetektionsvorrichtung 39 und eine Schwellwert-Einstellvorrichtung (hiernach: "zweite Einstell vorrichtung") 40 sind für eine endgültige Einklemmdetektion vorgesehen. Die endgültige Feststellvorrichtung 39 zählt die Impulse von dem Einklemmdetektionssignal (also das "anomale Detektionssignal" in diesem Ausführungsbeispiel) von der Detektionsvorrichtung 32. Wenn der gezählte Wert einen vorge gebenen Schwellwert (hiernach: "zweiter Schwellwert") X über steigt, gibt die endgültige Einklemmdetektionsvorrichtung 39 ein endgültiges Einklemmdetektionssignal S1 aus. Wenn das Detektionssginal S1 ausgegeben wird, schaltet die Motor steuerungsvorrichtung 31 das HOCH-Relais AUS, um die Auf wärtsbewegung (HOCH-Vorgang) des Fensters 2 zu beenden. Der zweite Schwellwert ist eine ganze Zahl, und sein Minimalwert ist 1 (eins).

Der zweite Schwellwert wird von der zweiten Einstellvor richtung 40 auf die folgende Weise eingestellt. Wie in Fig. 7 gezeigt, stellt die zweite Einstellvorrichtung 40 den zweiten Schwellwert entsprechend der Aufwärtsgeschwindigkeit des Fen sters 2 ein. Der Wert der Aufwärtsgeschwindigkeit Vt wird auf der Abszissenachse in Einheiten der Impulssignalperiode (Im pulsperiode), die von dem Geschwindigkeitssensor 33 aufgegeben wird, dargestellt. Wenn der Wert zunimmt, nimmt die Auswärts geschwindigkeit Vt ab. Wenn die Schließgeschwindigkeit Vt des Fensters 2 größer als eine Referenzgeschwindigkeit VE0 ist, wird der zweite Schwellwert X bei "1" gehalten, welches der minimale Wert ist, während, wenn die Schließgeschwindigkeit Vt innerhalb eines Bereichs von VE1 bis VE0 (also VE0 < Vt VE1) liegt, der Schwellwert X auf "2" gehalten wird, und, wenn die Schließgeschwindigkeit Vt innerhalb eines Bereichs von VE1 bis VE2 (also VE1 < Vt VE2) liegt, der Schwellwert X auf "3" gehalten wird. Auf diese Weise wird der Schwellwert X entsprechend dem Maße, mit dem die Schließgeschwindigkeit Vt abnimmt, um eins erhöht. Folglich wird, wenn die Schließ geschwindigkeit Vt abnimmt, wodurch die Einklemmkraft bei ei nem Einklemmen verringert wird, der Schwellwert erhöht, um eine genaue Einklemmung sicherzustellen.

Fig. 8 ist ein Blockdiagramm, das ein drittes Ausfüh rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erklärt.

Entsprechend der vorliegenden Erfindung vergleicht die Einklemmdetektionsvorrichtung 32 die Schließgeschwindigkeit Vt des Fensters 2 mit dem Schwellwert der Schließgeschwindig keit, der für jede Verschlußposition des Fenster zur Verfü gung gestellt wird. Wenn also die Schließgeschwindigkeit Vt kleiner als der Schwellwert wird, gibt die Einklemm detektionsvorrichtung ein Einklemmdetektionssignal SO aus. Der Schwellwert wird von der Schwellwert-Einstellvorrichtung 38 entsprechend der Schließgeschwindigkeit Vt auf ähnliche Weise wie in dem oben beschriebenen ersten Ausführungsbei spiel so eingestellt, daß, wenn die Schließgeschwindigkeit Vt groß ist, wenn also ein Risiko eines starken Einklemmens be steht, der Schwellwert erhöht wird. Wenn jedoch die Schließ geschwindigkeit gering ist, wird der Schwellwert verringert, wodurch die Einklemm-Detektionsempfindlichkeit verringert wird.

Fig. 9 ist ein Blockdiagramm zur Erklärung eines vierten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.

Dieses Ausführungsbeispiel umfaßt Elemente des oben be schriebenen dritten Ausführungsbeispiels (siehe Fig. 8) und die endgültige Einklemmdetektionsvorrichtung 39 des oben be schriebenen zweiten Ausführungsbeispiels und die endgültige Einklemmdetektions-Schwellwert-Einstellvorrichtung 40 des zweiten Ausführungsbeispiels. Folglich wird ähnlich zu dem Fall des oben erwähnten zweiten Ausführungsbeispiels der zweite Schwellwert X entsprechend der Schließgeschwindigkeit Vt eingestellt.

Es ist festzustellen, daß der den Schließwiderstand an gebende Wert für die Einklemmdetektion nicht nur auf die Schließgeschwindigkeit beschränkt ist. Zum Beispiel kann der Antriebsstrom des Elektromotors 22 verwendet werden. Das be deutet, daß jeder Wert verwendet werden kann, solange er sich entsprechend dem Schließwiderstand des Fensters ändert.

Wie hier oben beschrieben, wird in einer Antriebs steuerungsvorrichtung für ein Öffnungs/Schließelement nach dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung der Schwellwert für eine Einklemmdetektion entsprechend der Schließgeschwindigkeit des Öffnungs/Schließelements einge stellt. Somit wird die Empfindlichkeit für die Einklemmdetektion derart beibehalten, daß eine zuverlässige Einklemmdetektion immer gewährleistet werden kann.

In der Antriebssteuerungsvorrichtung für ein Öffnungs/Schließelement nach dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird in dem Fall, in dem die Im pulse des Einklemmdetektionssignals gezählt werden und ein Einklemmen festgestellt wird, wenn der Zählwert einen Schwellwert übersteigt, der Schwellwert entsprechend der Schließgeschwindigkeit des Öffnungs/Schließelements einge stellt. Somit wird die Einklemm-Detektionsempfindlichkeit auf ein optimales Maß gesteuert, das optimal für den Grad der Einklemmung ist, der auftreten kann, so da-ß eine geeignete Einklemmdetektion sicher stattfinden kann.

In der Antriebssteuerungsvorrichtung für ein Öffnungs/Schließelement nach dem dritten Ausführungsbeispiel der vor liegenden Erfindung wird ein den Schließwiderstand zu dem Zeitpunkt angebender Wert, zu dem das Öffnungs/Schließelement geschlossen wird, vorhergesagt, und unter Verwendung des vor hergesagten Werts wird ein Schwellwert für eine Einklemmdetektion eingestellt. Durch Einstellen des Schwell wertes entsprechend der Schließgeschwindigkeit d?s Öffnungs/Schließ elements wird die Empfindlichkeit der Einklemmdetek tion auf ein optimales Maß für das Maß der Einklemmung ge steuert, welches man erwarten kann, so daß eine zuverlässige, proportionale Einklemmdetektion durchgeführt werden kann.

In der Antriebssteuerungsvorrichtung für ein Öffnungs/Schließelement nach dem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann durch Vorhersagen des Schließwiderstandwerts zu dem Zeitpunkt, zu dem das Öffnungs/Schließelement geschlossen wird, ein Einklemmen festgestellt werden. Die Impulse des Einklemmdetektions signals werden gezählt. Wenn die gezählte Anzahl einen Schwellwert übersteigt, wird festgestellt, daß ein Einklemmen stattgefunden hat. Bei dieser Feststellung wird der Schwellwert entsprechend der Schließgeschwindigkeit des Öffnungs/Schließelements eingestellt, und die Empfindlichkeit der Einklemmdetektion wird auf ein für das Maß der Einklemmung optimales Maß gesteuert. Somit bietet dieses Aus führungsbeispiel dieselben Vorteile wie die vorhergehenden Ausführungsbeispiele.

Es ist festzustellen, daß, auch wenn die bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung im Zusammenhang mit einem elektrischen Fensterhebersystem für Kraftfahrzeuge ausgeführt wurden, die vorliegende Erfindung auch in verschiedenen ande ren Systemen verwendet werden kann, in denen ein sehr siche rer Betrieb zur Steuerung von Öffnungs/Schließelementen erwünscht wird. Insbesondere kann eine solche Steuerung auf Ventile, Verschlußklappen, automatische Türsysteme, Eingangs luken und verschiedene weitere, von Hand gesteuerte Öffnungs/Schließelemente angewandt werden, für die Sicherheit gewährleistet werden muß für den Fall, daß eine Blockierung in dem Pfad der Schließbewegung des Öffnungs/Schließelements auftritt.

Weiterhin ist das oben beschriebene Einklemmverhin derungssystem nicht auf die Detektion eines Einklemmens al lein in der Schließrichtung beschränkt, sondern es ist auch eine Einklemmdetektion, während sich ein Öffnungs/Schließ element in die Öffnungsrichtung bewegt, möglich. Eine derar tige Verwendung ist nützlich, wenn zum Beispiel ein fremder Gegenstand zwischen einem Öffnungs/Schließelement und dessen Montagerahmen (also zwischen dem Fahrzeugfenster und dem Tür rahmen) eingeklemmt wird, während sich das Öffnungs/Schließ element in der Öffnungsrichtung bewegt. In der Tat kann der Einklemmdetektionsvorgang nach der vorliegenden Erfindung so wohl für die Öffnungs- als auch Schließrichtung implementiert werden, um einen sehr sicheren Betrieb für Öffnungs/Schließ elemente, wie etwa für elektrische -Fensterheber, zur Verfügung zu stellen.

Während die vorliegende Erfindung in Verbindung mit ih ren bevorzugten Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, um ein besseres Verständnis zu erleichtern, sollte klar sein, daß die Erfindung auf verschiedene Arten ausgeführt werden kann, ohne vom Prinzip der Erfindung abzuweichen. Daher sollte die Erfindung alle möglichen Ausführungsformen und Modifikationen der gezeigten Ausführungsformen, die ausge führt werden können, ohne vom Prinzip der Erfindung, wie es in den beigefügten Patentansprüchen ausgeführt ist, abzuwei chen, umfassen.

Claims

1. Antriebssteuerungsvorrichtung (30) zum Steuern eines Antriebsmechanismus (20), der zum Bewegen eines Öffnungs- und Schließelements (2) in ersten und zweiten Richtungen aktiv wird, dadurch gekennzeichnet, daß sie umfaßt:
eine Widerstandsdetektionsvorrichtung (34), die einen Schließwiderstandswert ausgibt, der sich entsprechend dem festgestellten Widerstand, der gegen die Bewegung des Öffnungs- und Schließelements während dessen Bewegungsvorgang wirkt, ändert;
eine Einklemmdetektionsvorrichtung (32), die aktiv wird, um den Bewegungsvorgang des Öffnungs- und Schließelements zu beenden, wenn der Schließwiderstandswert, der von der Widerstandsdetektionsvorrichtung festgestellt wird, einen vorgegebenen Schwellwert übersteigt; und
eine Schwellwertsteuerungsvorrichtung (35, 36, 37, 38), die den Schwellwert entsprechend der Bewegungsgeschwindigkeit des Öffnungs- und Schließelements variiert.

2. Antriebssteuerungsvorrichtung für ein Öffnungs- und Schließelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es weiterhin eine Positionsdetektionsvorrichtung (33) umfaßt, wobei die Schwellwertsteuerung den Schwellwert entsprechend der Bewegungsgeschwindigkeit und der Position des Öffnungs- und Schließelements ändert.

3. Antriebssteuerungsvorrichtung für ein Öffnungs- und Schließelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es weiterhin eine Überwachungsvorrichtung (33) umfaßt, die feststellt, ob sich das Öffnungs- und Schließelement in einem vorgegebenen - Überwachungsbereich befindet, um die Einklemmdetektionsvorrichtung zu aktivieren, wobei die Einklemmdetektionsvorrichtung nur dann aktiv ist, wenn sich das Öffnungs- und Schließelement in dem Einklemmüberwachungs bereich befindet.

4. Antriebssteuerungsvorrichtung für ein Öffnungs- und Schließelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgegebene Überwachungsbereich eine Position in der Nähe den Endpunkten der Bewegung des Öffnungs- und Schließelements in den ersten und zweiten Richtungen umfaßt.

5. Antriebssteuerungsvorrichtung für ein Öffnungs- und Schließelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebssteuerungsvorrichtung nur dann aktiv ist, wenn das Öffnungs- und Schließelement in die erste Richtung bewegt wird, die dessen Schließrichtung ist.

6. Antriebssteuerungsvorrichtung für ein Öffnungs- und Schließelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebssteuerungsvorrichtung nur dann aktiv ist, wenn das Öffnungs- und Schließelement in die zweite Richtung bewegt wird, die dessen Öffnungsrichtung ist.

7. Antriebssteuerungsvorrichtung für ein Öffnungs- und Schließelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einklemmdetektionsvorrichtung (32, 39) weiterhin umfaßt:
eine erste Einklemmdetektionsvorrichtung (32), die aktiv ist, wiederholt ein Signal für einen anomalen Zustand auszu geben, wenn der von der Widerstandsdetektionsvorrichtung fest gestellte Schließwiderstand einen vorgegebenen ersten Schwellwert übersteigt; und
eine zweite Einklemmdetektionsvorrichtung (39), die ak tiv ist, die Bewegung des Öffnungs- und Schließelements zu beenden, wenn die Anzahl der sukzessiven Ausgaben des Detektionssignals für den anomalen Zustand einen zweiten Schwellwert übersteigt;
und wobei die Schwellwerteinstellvorrichtung (40) aktiv ist, den zweiten Schwellwert entsprechend der Bewegungsge schwindigkeit des Öffnungs- und Schließelements zu ändern.

8. Antriebssteuerungsvorrichtung für ein Öffnungs- und Schließelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiterhin umfaßt:
eine Speichervorrichtung (35), die Widerstandswerte speichert, die jeweils bei einer Mehrzahl von Positionen ent lang dem Bewegungspfad des Öffnungs- und Schließelements aus gegeben werden;
eine Vorhersagevorrichtung (36), die eine künftige Ände rung des Widerstandswerts auf der Basis der augenblicklichen Position, der Bewegungsrichtung und dem augenblicklich fest gestellten Widerstandswert des Öffnungs- und Schließelements und der in der Speichervorrichtung gespeicherten Widerstands werte vorhersagt und ein vorhergesagtes Widerstandswertsignal ausgibt;
eine Schwellwertvorgabevorrichtung (37), die einen Schwellwert zum Durchführen der Einklemmdetektion einstellt, indem sie einen zulässigen Additionswert zu dem vorhergesag ten Widerstandswert, der von der Vorhersagevorrichtung ausge geben wird, addiert;
eine Einklemmdetektionsvorrichtung (32), die die Bewe gung des Öffnungs- und Schließelements beendet, wenn der Wi derstandswert, der von der Widerstandsdetektionsvorrichtung festgestellt wird, den Schwellwert übersteigt; und
eine Schwellwertsteuerungsvorrichtung (38), die den zu lässigen Additionswert entsprechend der Bewegungsgeschwindig keit des Öffnungs- und Schließelements steuert.

9. Antriebssteuerungsvorrichtung für ein Öffnungs- und Schließelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiterhin umfaßt:
eine Speichervorrichtung (35), den Widerstandswert spei chert, der von der Widerstandsdetektionsvorrichtung ausgege ben wird;
eine Vorhersagevorrichtung (36), die eine künftige Ände rung des Widerstandswerts auf der Basis des augenblicklich festgestellten Widerstandswerts und der in dem Speichervor richtung gespeicherten Widerstandswert vorhersagt;
eine Schwellwertvorgabevorrichtung (37), die einen er sten Schwellwert zum Durchführen der Einklemmdetektion auf der Basis des vorhergesagten Widerstandswerts einstellt;
eine erste Einklemmdetektionsvorrichtung (32), die wie derholt ein Detektionssignal für einen anomalen Zustand aus gibt, wenn ein von der Widerstandsdetektionsvorrichtung fest gestellter Widerstandswert den ersten Schwellwert übersteigt;
eine zweite Einklemmdetektionsvorrichtung (39), die ak tiv wird, um die Bewegung des Öffnungs- Schließelements zu beenden, wenn die Anzahl der sukzessiven Ausgaben des Detektionssignal für einen anomalen Zustand einen zweiten Schwellwert übersteigt; und
eine Schwellwertsteuerungsvorrichtung (40), die den zweiten Schwellwert entsprechend der Bewegungsgeschwindigkeit des Öffnungs- und Schließelements steuert.

10. Antriebssteuerungsvorrichtung für ein Öffnungs- und Schließelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstandswert auf der Basis von einem der Folgenden be stimmt wird:
der festgestellten Bewegungsgeschwindigkeit des Öffnungs- und Schließelements; und
dem festgestellten Antriebsstrom eines Elektromotors (22), durch den die Bewegung des Öffnungs- und Schließele ments durchgeführt wird.