DE19839025A1 - Hindernis-Nachweisverfahren für eine elektrische Fensterhebervorrichtung - Google Patents
Hindernis-Nachweisverfahren für eine elektrische FensterhebervorrichtungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Nach
weisen von Hindernissen, die sich der Bewegung eines Fensters einer
elektrischen Fensterhebervorrichtung insbesondere eines Kraftfahrzeugs,
entgegenstellen. Speziell betrifft die Erfindung ein Hindernis-Nachweis
verfahren und eine dazugehörige Vorrichtung, um empfindlich, genau
und mit hoher Geschwindigkeit Hindernisse festzustellen oder nachzu
weisen, die sich möglicherweise der Bewegung eines Fensters entgegen
stellen, welches von einer elektrischen Fensterhebervorrichtung betätigt
wird, wobei die Besonderheit darin besteht, daß dies ohne Erhöhung der
Speicherkapazität eines in der Fensterhebervorrichtung vorhandenen
Speichers ermöglicht wird.
Es sind bereits verschiedene Systeme vorgeschlagen worden, um Hinder
nisse festzustellen, die sich der Bewegung eines elektrisch betätigten
Fensters entgegenstellen. Ein derartiges System ist in der japanischen
ungeprüften Patentanmeldung Sho-61-60981 offenbart.
Bei dieser elektrischen Fensterhebervorrichtung wird ein Motorlaststrom-
Wert als Parameter dafür herangezogen, daß möglicherweise ein Hinder
nis der Bewegung des elektrisch betätigten Fensters entgegensteht. Der
gesamte Bewegungshub des Fensters ist in mehrere Zonen unterteilt. Für
jede Teilbewegungszone wird vorab ein Referenzstromwert eingestellt,
der besagt, ob - wenn der Referenzstromwert überschritten wird - sich
der Fensterbewegung ein Hindernis entgegengestellt hat oder nicht. Im
Betrieb wird der erfaßte Motorlaststrom-Wert mit dem Referenzstrom
wert verglichen. Übersteigt der gemessene Laststromwert den Referenz
stromwert deutlich, wird dies als Vorhandensein eines Hindernisses
interpretiert.
Bei dieser elektrischen Fensterhebervorrichtung wird der Wert des Refe
renzstroms für jede Teilbewegungszone eingerichtet auf der Grundlage
eines Spitzen-Motorlaststroms, wenn kein Hindernis vorhanden ist,
während sich das Fenster über den insgesamt fraglichen Bereich hinweg
bewegt (öffnet/schließt).
Es sind andere elektrische Fensterhebervorrichtungen bekannt, bei denen
ein Motordrehmoment als Parameter für den Nachweis eines Hinder
nisses in einer elektrischen Fensterhebervorrichtung herangezogen wird.
Im Gegensatz zu der Fensterhebervorrichtung nach der erwähnten japa
nischen Schrift 61-60981 wird bei der Fensterhebervorrichtung, die als
Parameter das Motorlastmoment verwendet, der gesamte Bewegungshub
des Fensters nicht in mehrere Zonen aufgeteilt, um einen Referenzwert
für jede Teilbewegungszone zu schaffen. Insofern ergibt sich bei diesen
Fensterhebervorrichtungen die Schwierigkeit, bei der Bewegung des
elektrisch angetriebenen Fensters ein Hindernis genau nachzuweisen.
Die elektrische Fensterhebervorrichtung nach der japanischen Schrift 61-
60981 weist Hindernisse für die Fensterbewegung des elektrisch ange
triebenen Fensters unter Verwendung des Spitzen-Motorlaststroms als
Nachweisparameter nach. Bei dem Nachweisverfahren geschieht folgen
des: Wenn die Mototortreiberschaltung, d. h. die Ausgangsspannung der
Bordbatterie des Kraftfahrzeugs, von der Nenn-Spannung abweicht,
schwankt der Spitzenwert des Motorlaststroms. Ist aus irgendeinem
Grund dem ermittelten Motorlaststrom bei dessen Spitzenwert Rauschen
überlagert, so schwankt der Spitzen-Motorlaststrom zusätzlich.
In diesen Fällen wird auf der Grundlage des Spitzen-Motorlaststroms
dann, wenn sich dem bewegten Fenster in dem gesamten fraglichen
Bereich kein Hindernis entgegenstellt, ein Referenzwert für jede Teil
bewegungszone des Fensters eingestellt. Hieraus folgt, daß der Referenz
wert notwendigerweise einen gewissen Fehler beinhaltet. Wenn ein
möglicherweise fehlerhafter Referenzwert als Grundlage für den Nach
weis eines Hindernisses verwendet wird, kommt es leicht zu Fehl
beurteilungen: Möglicherweise wird ein Hindernis nachgewiesen, wo
keines ist, oder eine gehemmte Fensterbewegung wird nicht nachgewie
sen, während das Fenster tatsächlich klemmt.
Offenbar trägt die oben erläuterte Fensterhebervorrichtung nach der
japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung 61-69081 dem Bedürfnis
Rechnung, verbesserte Möglichkeiten beim Nachweis von Hindernissen
für die Fensterbewegung dadurch zu schaffen, daß der gesamte Bewe
gungshub des Fenster in eine größere Anzahl von Zonen unterteilt wird.
Allerdings bringt es die erhöhte Anzahl von Teilbewegungszonen mit
sich, daß eine entsprechend höhere Anzahl von Datenwerten adressiert
und gespeichert werden muß: es müssen mehr Referenzmittelwerte für
die Teilzonen eingerichtet werden, es müssen mehr Motorlaststrom-
Werte für jede Teilzone erfaßt werden und dgl. . Die Daten müssen unter
erhöhtem Speicherplatzaufwand abgespeichert werden. Dies führt nicht
nur zu einer aufwendigeren Bauweise der Fensterhebervorrichtung,
sondern auch höheren Produktionskosten.
Aufgabe der Erfindung ist es, unter Überwindung der oben aufgezeigten
Nachteile ein Verfahren zum exakten Nachweisen von Hindernissen für
ein von einer elektrischen Fensterhebervorrichtung betätigtes Fenster
anzugeben, welches weitestgehend unabhängig von Rauschen arbeitet,
welches möglicherweise der zur Einrichtung vom Referenzmittelwert
erfaßten Ausgangsgröße überlagert ist.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zum
genaueren Nachweisen von Hindernissen für ein Fenster einer elektrisch
betätigten Fensterhebervorrichtung, bei dem ein Parameter verwendet
wird, der enger mit der die Bewegung des Fensters beeinflussenden
Belastung verknüpft ist als früher.
Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, ein Verfahren zum exakten Nach
weisen von Hindernissen für ein elektrisch betätigtes Fenster zu schaf
fen, das auch dann relativ genau arbeitet, wenn die Motortreiber
spannung Schwankungen unterliegt.
Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, eine Vorrichtung zum Nach
weisen eines Hindernisses für ein von einer elektrischen Fensterheber
vorrichtung betätigtes Fenster zu schaffen, die mit hohe Genauigkeit und
Empfindlichkeit das Hindernis erfaßt, ohne daß dazu die Speicher
kapazität der Vorrichtung erhöht werden muß.
Hierzu schafft die Erfindung in einem ersten Aspekt ein Verfahren zum
Nachweisen eines Hindernisses für eine elektrische Fensterhebervor
richtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und des Anspruchs 4.
Eine Hindernisnachweisvorrichtung zur Verwendung in Verbindung mit
einer elektrischen Fensterhebervorrichtung weist erfindungsgemäß die
Merkmale des Anspruchs 5 auf. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Wei
terbildungen der Erfindungen sind in den abhängigen Ansprüchen ange
geben.
Wenn bei dem erfindungsgemäßen Hindernis-Nachweisverfahren gemäß
dem ersten Aspekt der Erfindung für jede der Teilbewegungszonen des
Fensters ein neuer Referenzmittelwert eingestellt wird, werden, wenn
sich das Fenster durch die jeweiligen Teilbewegungszone hindurch
bewegt, die jüngsten Parameter als erstes erfaßt. Die aufgenommenen
Parameter werden dann gemittelt und als Grundlage für die Berechnung
eines neuen Referenzmittelwerts für jede der Teilbewegungszonen des
Fensters verwendet. Selbst wenn einer der nachgewiesenen Parameter
mit einem relativ hohen Rauschpegel vermischt ist, verteilt sich die
Rauschkomponente wirksam aufgrund des Mittelungs-Prozesses über
mehrere weitere Parameterwerte, so daß der Rauschpegel auf einen
praktisch vernachlässigbaren Wert reduziert wird. Auf diese Weise wird
verhindert, daß mögliches Rauschen die neu eingerichteten Referenz
mittelwerte abträglich beeinflußt, demzufolge das Nachweisen eines
Hindernisses stets mit hoher Genauigkeit erfolgen kann.
Die erste bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung weist Hindernisse für
ein elektrisch angetriebenes Fenster mit dem erfindungsgemäßen Nach
weisverfahren nach. Diese Ausgestaltung ist im Anspruch 2 angegeben.
Gleichzeitig wird die Genauigkeit des Hindernis-Nachweises durch den
Umstand erhöht, daß die Parameter in Form von Motorlastmomenten in
Einheiten vorliegen, die gemeinsam sind für Belastungen, die auf das
Fenster einwirken und für normierte Lastmomente zum Nachweisen von
Hindernissen.
Durch die im Anspruch 3 angegebene Ausgestaltung der Erfindung
(zweite bevorzugte Ausgestaltung) wird ein Hindernis für die Fenster
bewegung ebenfalls genau nachgewiesen im Rahmen des erfindungs
gemäßen Verfahrens nach dem ersten Aspekt der Erfindung. Darüber
hinaus wird der dem Referenzmittelwert für jede Teilbewegungszone
hinzugefügte zulässige Referenzwert als Grundlage für die Feststellung
des Vorliegens von Hindernissen in der Weise geändert, daß Schritt
gehalten wird mit Schwankungen der den Motor antreibenden Spannung.
Wenn die Motortreiberspannung nennenswert von der Nenn-Spannung
abweicht, wird der zulässige Referenzwert so geändert, daß die aus
Schwankungen der Motortreiberspannung resultierenden Effekte kompen
siert werden. Hierdurch wird es möglich, Hindernisse für das von der
elektrischen Fensterhebervorrichtung betätigte Fenster ohne Beeinflus
sung durch mögliche Schwankungen der Treiberspannung des Motors zu
erfassen.
Bei dem erfindungsgemaßen Hindernis-Nachweisverfahren wird der
gesamte Bewegungshub des Fensters in mehrere Bewegungszonen aufge
teilt, und für jede der Teilbewegungszonen wird der Referenzmittelwert
eingestellt. Von den zwei Hälften jeder Teilbewegungszone wird zu
mindest die erste oder die zweite Hälfte mit einem extrapolierten Refe
renzmittelwert versehen, der gewonnen wird durch Mittelung des Refe
renzmittelwerts für die fragliche Bewegungszone und des Referenzwerts
für die benachbarte Bewegungszone. Der extrapolierte Referenzmittel
wert sichert in hohem Maße Genauigkeit und Empfindlichkeit, Grund
lage für einen genauen Nachweis eines Hindernisses für das bewegte
Fenster.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung für den Hindernis-Nachweis
besitzt der interne Speicher einer Mikrosteuereinheit (MSE) einen
Referenzmittelwert-Speicherbereich, der die Referenzmittelwerte spei
chert, die jeweils für die einzelnen Teilbewegungszonen eingestellt sind,
und einen Fensterbewegungsstellung-Speicherbereich, der Stellungs- oder
Positionsdaten aufnimmt, die repräsentativ sind für die Bewegungs
stellungen des Fensters. Der gesamte Bewegungshub des Fensters wird
in mehrere Bewegungszonen aufgeteilt, von denen jede Teilbewegungs
zone einen Referenzmittelwert erhält. Wenn festgestellt wird, daß sich
das Fenster innerhalb einer ersten oder einer zweiten Hälfte einer gege
benen Teilbewegungszone befindet, nachdem die Positionsdaten aus dem
Fensterbewegungsstellung-Speicherbereich geholt wurden, und wenn der
auf die vorausgehende oder unmittelbar anschließende Teilzone anwend
bare Referenzmittelwert, der aus dem Referenzmittelwert-Speicher
bereich geholt wurde, sich als größer erweist als der Referenzmittelwert
der derzeit gemessenen Teilbewegungszone, so ermittelt die Mikro
steuereinheit (MSE) einen extrapolierten Referenzmittelwert, indem sie
die Referenzmittelwerte sowohl der derzeit gemessenen Teilbewegungs
zone als auch der vorausgehenden oder unmittelbar nachfolgenden Teil
bewegungszone mittelt. Der so erhaltene extrapolierte Referenzmittelwert
dient als Grundlage für die Beurteilung, ob das Fenster auf ein Hinder
nis getroffen ist oder nicht. Diese Vorrichtung macht es möglich, Hin
dernisse für das elektrisch angetriebene Fenster genau und empfindlich
nachzuweisen, ohne daß die Speicherkapazität des internen Speichers
erhöht wird.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der
Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockdiagramin einer elektrischen Fensterhebervorrichtung,
bei der eine erste Ausführungsform des erfindungsgemaßen
Hindernis-Nachweisverfahrens verwendet wird;
Fig. 2A eine schematische Ansicht, die das grundlegende Arbeitsverhal
ten eines Impulsgenerators veranschaulicht, der Impulse zur
Verwendung in der in Fig. 1 gezeigten Fensterhebervorrichtung
erzeugt;
Fig. 2B ein Impulsdiagramm von Zwei-Phasen-Rechteckwellen, die von
dem in Fig. 2A gezeigten Impulsgenerator geliefert werden;
Fig. 3 eine grafische Darstellung typischer Referenzmittelwerte und
zulässiger Referenzwerte von Motorlastmomenten, die für jede
von mehreren Teilbewegungszonen eingerichtet sind, die in
ihrer Gesamtheit dem Gesamtbewegungshub eines elektrisch
betätigten Fensters entsprechen;
Fig. 4 eine grafische Darstellung, die zeigt, wie mehrere Flankeninter
valldaten in einer der Teilbewegungszonen nach Fig. 3 ankom
men;
Fig. 5 eine erste Hälfte eines Flußdiagramms von Schritten, die ver
anschaulichen, wie das Hindernis für eine Fensterbewegung
unter Verwendung der in Fig. 1 gezeigten elektrischen Fenster
hebervorrichtung nachgewiesen wird;
Fig. 6 eine zweite Hälfte des Flußdiagramms, dessen erste Hälfte in
Fig. 5 gezeigt ist;
Fig. 7 ein Blockdiagramm einer elektrischen Fensterhebervorrichtung,
bei dem eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemaßen
Hindernis-Nachweisverfahrens eingesetzt wird;
Fig. 8 eine grafische Darstellung typischer zulässiger Referenzwerte
entsprechend den Motortreiberspannungen, die in einem Spei
cherbereich eines Speichers der in Fig. 7 dargestellten Fenster
hebervorrichtung zur Abspeicherung von treiberspannungs
abhängigen zulässigen Referenzwerten abgespeichert sind;
Fig. 9 ein Flußdiagramm von Schritten zum Nachweisen eines Hinder
nisses für eine Fensterbewegung unter Verwendung der in Fig.
7 gezeigten Fensterhebervorrichtung;
Fig. 10 eine grafische Darstellung von Motorumdrehungen, die durch
die Trägheit des Motors beeinflußt sind, nachdem der Motor
abgeschaltet wurde, jeweils in Abhängigkeit der Motortreiber
spannung;
Fig. 11 ein Blockdiagramm einer Hindernis-Nachweisvorrichtung für
die erste Ausführungsform der elektrischen Fensterhebervor
richtung, wobei die Vorrichtung eine dritte Ausführungsform
der Erfindung darstellt;
Fig. 12 ein Flußdiagramm von Schritten zum Erläutern des Hindernis-
Nachweisverfahrens unter Verwendung der Vorrichtung nach
Fig. 11; und
Fig. 13 eine grafische Darstellung typischer Referenzmittelwerte sowie
extrapolierter Referenzmittelwerte von Motorlastmomenten, die
für einige von mehreren Teilbewegungszonen eingerichtet sind,
die den gesamten Bewegungshub des Fensters bilden.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, enthält die elektrische Fensterhebervorrichtung
eine Schalteinheit 1, Mikrosteuereinheit (MSE) 2, eine Motortreiberein
heit 3, einen Motor 4, einen Impulsgenerator 5, einen Hochziehwider
stand 6, ein Potentiometer 7 und einen Impulsübertragungsweg 8.
Fig. 2A zeigt schematisch die Arbeitsweise eine Impulsgenerators zum
Erzeugen von Impulsen, die von der in Fig. 1 gezeigten elektrischen
Fensterhebervorrichtung verwendet werden. Fig. 2B ist ein Impuls
diagramm von Zwei-Phasen-Rechteckwellen, die von dem in Fig. 2A
gezeigten Impulsgenerator erzeugt werden. Wie aus Fig. 2A hervorgeht,
enthält der Impulsgenerator 5 einen Rotor 5 1 und Hallelemente 5 2 und 5 3.
Die Schalteinheit 1 besitzt drei Schalter 1 1, 1 2 und 1 3, die individuell
betätigbar sind. Einer der drei Schalter, der Schalter 1 1 dient zum Ver
anlassen des Hochgehens des Fensters, (d. h. des Schließens), der Schal
ter 1 2 veranlaßt bei Betätigung ein Niederfahren des Fensters (d. h. ein
Öffnen). Bewegt wird das Fenster in der angegebenen Richtung nur,
solange der Schalter 1 1 oder 1 2 betätigt bleibt. Die elektrisch veranlaßte
Fensterbewegung hört auf, sobald der Schalter losgelassen wird. Der
Schalter 13 dient zur Veranlassung einer automatischen Fortsetzung der
Fensterbewegung. D.h.: gleichzeitiges Betätigen der Schalter 1 3 und 1 1
veranlaßt das Fenster, hochzufahren (zu schließen) und nach dem Los
lassen der Schalter 1 3 und 1 2 setzt das Fenster diese hochgehende Bewe
gung fort, bis es die obere Grenze des Fensterrahmens erreicht. In
ähnlicher Weise wird durch gleichzeitiges Aktivieren der Schalter 1 3 und
1 2 ein Niedergehen (Schließen) des Fensters veranlaßt, werden die Schal
ter 1 3 und 1 2 deaktiviert, wird diese herabgehende Bewegung des Fen
sters fortgesetzt, bis das Fenster die untere Grenze des Fensterrahmens
erreicht.
Die Mikrosteuereinheit (MSE) 2 enthält eine Steuereinheit 9, einen
Speicher 10, einen Motortreiberspannungsdetektor 11, einen Impuls
flankenzähler und einen Zeitgeber 13. Von diesen Komponenten erzeugt
die Steuereinheit 9 ein Steuersignal entsprechend dem Betätigungszustand
der Schalteinheit 1. Das Steuersignal wird bei seiner Erzeugung über die
Motortreibereinheit 3 an den Motor 4 gegeben, der entsprechend ange
trieben wird. Gleichzeitig werden Datenverarbeitungs- und arithmetische
Operationen unter Verwendung von Daten ausgeführt, die von dem
Motortreiberspannungs-Detektor 11 oder dem Impulsflankenzähler 12
kommen, außerdem unter Verwendung von Daten, die aus dem Speicher
10 geholt werden. Der Drehzustand des Motors 4 wird von der Motor
treibereinheit 3 gesteuert. Der Speicher 10 besitzt sechs Speicherbereiche
und zwei Zeittabellen: Einen Speicherbereich 10 1 für Referenzmittel
werte; einen Speicherbereich 10 2 für zulässige Referenzwerte; einen
Speicherbereich 10 3 für zusätzliche Drehmomentdaten; einen Speicher
bereich 10 4 für den Anfahr-Löschvorgang, einen Speicherbereich 10 5 für
Teilbewegungszonen-Drehmomentdatenzählung; und einen Speicher
bereich 10 6 für die Gesamt-Drehmomentdatenzählung. Außerdem gibt es
die erste und die zweite Zeittabelle 10 7 bzw. 10 8. Die Inhalte dieser
Speicherbereiche und der Zeittabellen werden weiter unten noch disku
tiert. Der Motortreiberspannungs-Detektor 11 erfaßt eine geteilte Span
nung, die sich an einem Spannungsteilerpunkt des Potentiometers 7
einstellt und die Spannung einer Bord-Spannungsquelle (üblicherweise
einer Batterie) repräsentiert. Der Impulsflankenzähler 12 erfaßt Impuls
flanken der Zwei-Phasen-Rechteckimpulse, die von dem Impulsgenerator
5 geliefert werden.
Die Motortreibereinheit 3 enthält zwei Invertierer 3 1 und 3 3 zum Inver
tieren der Steuersignale, zwei Relais 3 3 und 3 4 zum Einstellen der
Motordrehung auf Vorwärts oder Rückwärts oder auf Halt, und zwei
Dioden 3 5 und 3 6 zum Unterdrücken von Funken. Bei gegebenem Steuer
signal seitens der Mikrosteuereinheit 2 treibt die Motortreibereinheit 3
den Motor 4 entsprechend an.
Der Motor 4 ist mit dem Fenster des Fahrzeugs über einen nicht darge
stellten Fensterantriebsmechanismus verbunden. Der Motor 4 schließt
das Fenster beispielsweise, wenn er in Vorwärtsrichtung dreht, er öffnet
das Fenster, wenn er in Rückwärtsrichtung dreht.
Der Impulsgenerator 5 ist direkt an dem Motor 4 angebracht. Wie Fig.
2A zeigt, enthält der Impulsgenerator 5 einen Rotor 5 1 und Hallelemente
5 2 und 5 3. Der Rotor 5 1 sitzt auf der Welle des Motors 4 und ist mit
Süd-und Nordpol entsprechend seiner Durchmesserrichtung magnetisiert.
Die Hallelemente 5 2 und 5 3 befinden sich dicht an dem Umfang des
Rotors 5 1, so daß sie Zwei-Phasen-Impulse erzeugen, die um 90° gegen
einander versetzt sind, wenn sich der Motor 4 dreht. Die Drehung des
Motors veranlaßt den Rotor 5 1 zum gleichzeitigen Mitdrehen. Wie in
Fig. 2B gezeigt ist, erfassen die beiden Hallelemente 5 2 und 5 3 die ma
gnetisierten Teile des Rotors 5 1, wenn dieser sich dreht. Die Hallelemen
te 5 2 und 5 3 erzeugen die um 90° Phasen versetzten Zwei-Phasen-Recht
eckimpulse, d. h., sie liefern einen Impulsteil bei jeweils einer Viertel
umdrehung der vollen Umdrehung des Motors 4.
Der Hochziehwiderstand 6 besteht aus drei Widerständen, die zueinander
parallel zwischen den Ausgang der Schalteinheit 1 und den Eingang der
Mikrosteuereinheit (MSE) 2 geschaltet sind und an eine Fünf-Volt-Span
nungsversorgung angeschlossen sind. Wenn die Schalter 1 1, 1 2 und 1 3
nicht betätigt werden, wird die Mikrosteuereinheit 2 mit einer Versor
gungsspannung (5V) gespeist.
Das Potentiometer 7 enthält zwei in Reihe zwischen die Bordbatterie und
Masse geschaltete Widerstände. Der Verbindungspunkt der beiden
Widerstände ist an den Motortreiberspannungsdetektor 11 in der Mikro
steuereinheit 2 angeschlossen.
Der Impulsübertragungsweg 8 besitzt zwei Hochziehwiderstände, die
zwischen den Ausgang des Impulsgenerators 5 und die 5V-Spannungs
versorgung geschaltet sind, einen Kondensator, jeweils zwischen Impuls
generatorausgang und Masse und zwei Serienwiderstände zwischen
einem synchronen Ausgang und dem Eingang des Impulsflankenzählers
12 in der Mikrosteuereinheit 2. Im Betrieb überträgt die Impulsüber
tragungsstrecke 8 Zwei-Phasen-Rechteckimpulse von dem Impulsgenera
tor 5 zu dem Impulsflankenzähler 12.
Wenn das Fenster durch Drehen des Motors 4 geöffnet oder geschlossen
wird, werden die von dem Impulsgenerator 5 erzeugten Zwei-Phasen-
Rechteckimpulse über die Impulsübertragungsstrecke 8 an die Mikro
steuereinheit 2 gesendet. An dieser Stelle erfaßt der Impulsflankenzähler
12 die Impulsflanken (Vorderflanke und Rückflanke) jedes der Zwei-
Phasen-Rechteckimpulse. Jedesmal, wenn eine Impulsflanke ankommt,
liefert der Impulsflankenzähler 12 ein Flankendetektorsignal an die
Steuerschaltung 9. Die Steuerschaltung 9 veranlaßt ihrerseits den Zeit
geber 13 zum Zählen des zeitlichen Verlaufs oder der Zeitpunkte der
empfangenen Flankendetektorsignale, um ein Intervall zwischen zwei
aufeinanderfolgenden angekommenen Flankendetektorsignalen aufzufin
den (dies wird im folgenden als Flankenintervalldatenwert oder ähnlich
bezeichnet). Ein Flankenintervalldatenwert wird bei jeweils einer 90°
betragenden Drehung des Motors 4 erhalten.
Die in Fig. 1 gezeigte elektrische Fensterhebervorrichtung verwendet
Motorlastmoment-Werte als Parameter, anhand dessen Hindernisse für
die elektrisch angetriebene Fensterbewegung nachgewiesen werden.
Auch die Referenzmittelwerte und zulässige Referenzwerte sind in der
Dimension von Motorlastmomenten eingestellt. Bei der in Fig. 1 gezeig
ten elektrischen Fensterhebervorrichtung ist der gesamte Bewegungshub
des Fensters (d. h. der Hub zwischen der vollständig geöffneten und der
vollständig geschlossenen Stellung des Fensters) aufgeteilt in mehrere
Bewegungszonen, basierend auf den Ankunftszählungen der Flanken
intervalldaten. Für jede der Teilbewegungszonen des Fensters sind ein
Referenzmittelwert und ein zulässiger Referenzwert für die Motorlast
momente eingestellt.
Fig. 3 zeigt grafisch typische Referenzmittelwerte und zulässige
Referenzwerte von Motorlastmomenten, die für jede der Teilbewegungs
zonen, die den gesamten Bewegungshub des von der Fensterhebervor
richtung nach Fig. 1 bewegten Fensters ausmachen, eingerichtet sind.
In Fig. 3 sind auf der Ordinate die Motorlastmomente und auf der
Abszisse die Ankünfte der Flankenintervalldaten dargestellt, wobei letz
tere gezählt werden, wenn das Fenster aus der vollständig geöffneten
Stellung in Richtung der vollständig geschlossenen Stellung bewegt wird.
Die untere abgestufte charakteristische Kurve oder Kennlinie (S) kenn
zeichnet Referenzmittelwerte der Motorlastmomente, und die obere
abgestufte Kennlinie (A) steht für die zulässigen Referenzwerte der
Motorlastmomente (um genau zu sein, handelt es sich um Werte ent
sprechend der Summe aus Referenzmittelwerten plus zulässigen Refe
renzwerten; aus Gründen der Einfachheit sollen diese Summenwerte
jedoch hier als zulässige Referenzwerte bezeichnet werden). Eine ausge
zogene Kurve (M) entspricht Motorlastmomenten, die mit dem Verlauf
der Zeit gemessen wurden, als sich dem elektrisch betätigten Fenster
kein Hindernis entgegenstellte. Eine gestrichelte Kurve (H) repräsentiert
Motorlastmomente, die gemessen wurden, als sich dem Fenster ein
Hindernis entgegenstellte.
Die Referenzmittelwerte der Motorlastmomente gemäß Fig. 3 entspre
chen den Drehmomenten, die benötigt werden, um das Fenster zu bewe
gen, wenn sich der Fensterbewegung kein nennenswertes Hindernis
entgegenstellt. In der Praxis werden die Motorlastmomente unter Be
rücksichtigung des Gewichts des Fensters und der mechanischen Reibung
zwischen Fenster und Fensterrahmen gemessen. Gibt es kein Hindernis
für das Fenster, werden die Referenzmittelwerte anhand der vorab ge
messenen Drehmomentwerte festgelegt. Jedesmal, wenn das Fenster
bewegt wird, werden die existierenden Referenzmittelwerte ersetzt durch
neu eingerichtete Referenzmittelwerte. D.h., die Referenzmittelwerte
unterliegen einem kontinuierlichen Lernprozeß.
Die zulässigen Referenzwerte für die Motorlastmomente gemäß Fig. 3
bleiben ungeachtet der Stelle, an der sich das Fenster gerade in den
jeweiligen Teilbewegungszonen befindet, konstant. Im allgemeinen sind
die zulässigen Referenzwerte Standardwerte. Erhalten werden die Werte
entweder dadurch, daß die maximal zulässigen Momente, die auf ein
Hindernis einwirken können, in die Motormomente umgesetzt werden,
oder daß in geeigneter Weise diese umgesetzten Motordrehmomente
korrigiert werden.
Wie weiter unten noch beschrieben wird, werden die Motorlastmomente
aus Flankenintervalldaten und Motortreiberspannung errechnet. Bei jeder
Umdrehung des Motors um 90 Grad, wird ein einzelner Wert der Flan
kenintervalldaten aufgenommen. Angenommen, daß Fenster bewege sich
aus seiner vollständig geöffneten Stellung in seine vollständig geschlos
sene über 36 Teilbewegungszonen, und jede Teilbewegungszone liefere
32 Flankenintervalldaten-Werte. Damit erhält man etwa 1200 Flanken
intervalldaten insgesamt.
Fig. 4 zeigt grafisch, wie 32 Flankenintervalldaten-Werte in einer der 36
Teilbewegungszonen gemäß Fig. 3 ankommen. In Fig. 4 entspricht die
Ordinate den Flankeninterveralldaten-Werten, die Abszisse entspricht
den Ankunftszählungen für die Flankenintervalldaten, ermittelt bei Bewe
gung des Fensters aus der vollständig geöffneten Stellung in Richtung
der vollständig geschlossenen Stellung. Von Stelle zu Stelle gibt es
Rauschkomponenten.
Fig. 5 zeigt die erste Hälfte eines Flußdiagramms eines Ablaufs, mit
dessen Hilfe ein Hindernis für die Fensterbewegung unter Verwendung
der in Fig. 1 gezeigten Fensterhebervorrichtung nachgewiesen wird, Fig.
6 zeigt die zweite Hälfte des Flußdiagramms. Die Arbeitsweise der in
Fig. 1 gezeigten Fensterhebervorrichtung wird im folgenden anhand der
Fig. 5 und 6 näher erläutert. Das Betätigen eines der Schalter der
Schalteinheit 1 (z. B. des Schalters 1 1) bewirkt, daß der an den betätigten
Schalter (1 1) angeschlossene Eingang der Mikrosteuereinheit (MSE) 2
seinen Pegel vom Potential 5V auf Masse ändert. Ansprechend auf das
eingegebene Massepotential liefert die Steuereinheit 9 der MSE 2 an die
Motortreibereinheit 3 ein Steuersignal zum Drehen des Motors 4 in
Vorwärtsrichtung. Anhand des gegebenen Steuersignals schaltet die
Motortreibereinheit 3 die Relays 3 3 und 3 4, um den Motor 4 in Vor
wärtsrichtung anzutreiben. Der sich vorwärts drehende Motor 4 bewirkt,
daß das Fenster über den mit dem Motor gekoppelten Antriebsmechanis
mus in Schließrichtung bewegt wird. Der drehende Motor 4 veranlaßt
außerdem, daß der an dem Motor gelagerte Impulsgenerator 5 Zwei-
Phasen-Rechteckimpulse erzeugt. Die erzeugten Impulse werden über die
Impulsübertragungsstrecke 8 an den Impulsflankenzähler 12 innerhalb
der MSE 2 gegeben.
Wenn der Schalter 1 1 losgelassen wird, ändert der an der Schalter 1 1
angeschlossene Eingang der MSE 2 seinen Pegel von Massepotential auf
5V. Ansprechend auf das eingegebene 5V-Potential liefert die Steuer
einheit 9 der MSE 2 an die Motortreibereinheit 3 ein Steuersignal zum
Anhalten des Motors 4. Bei dem gelieferten Steuersignal schaltete die
Motortreibereinheit 3 die beiden Relays 3 3 und 3 4 so um, daß die Strom
zufuhr zu dem Motor 4 unterbrochen wird. Wenn der Motor 4 auf diese
Weise deaktiviert wird, hält das Fenster in seiner derzeitigen Stellung
inne. Der deaktivierte Motor 4 beendet auch das Erzeugen der Zwei-
Phasen-Rechteckimpulse durch den am Motor angebrachten Impuls
generator 5. Somit erreicht kein Impuls den Impulsflankenzähler 5 der
MSE 2.
Das Betätigen eines anderen Schalters (z. B. 1 2) der Schalteinheit 1 ver
anlaßt, daß der an den betätigten Schalter 1 2 angeschlossene Eingang der
MSE 2 auf Massepotential übergeht. Ansprechend auf das eingegebene
Massepotential liefert die Steuereinheit 9 der MSE 2 an die Motor
treibereinheit 3 ein Steuersignal zum Drehen des Motors 4 in Rück
wärtsrichtung. Durch das Steuersignal schaltet die Motortreibereinheit 3
die Relays 3 3 und 3 4 so, daß der Motor 4 in Rückwärtsrichtung dreht.
Der rückwärts drehende Motor veranlaßt das Fenster, über den mit dem
Motor gekoppelten Antriebsmechanismus geöffnet zu werden. Auch in
diesem Fall verursacht die Drehung des Motors 4, daß der am Motor
gelagerte Impulsgenerator 5 Zwei-Phasen-Rechteckimpulse liefert. Die
erzeugten Impulse werden über die Impulsübertragungsstrecke an den
Impulsflankenzähler 12 in der MSE 2 gegeben.
Gleiche oder ähnliche Abläufe erfolgen in anderen Fällen: Wenn der
Schalter 1 2 losgelassen wird, wenn die Schalter 1 1 und 1 3 gleichzeitig
betätigt werden, und wenn die Schalter 1 2 und 1 3 gleichzeitig betätigt
werden.
In dem in Fig. 5 gezeigten Schritt S1 veranlaßt die Steuereinheit 9 der
MSE 2 den Impulsflankenzähler 12 zur Prüfung, ob eine Flanke der von
dem Impulsgenerator 5 gelieferten Zwei-Phasen-Rechteckimpulse erfaßt
wird. Wird eine Impulsflanke erfaßt ("ja" im Schritt S1) wird der Schritt
S2 erreicht. Wird keine Impulsflanke nachgewiesen ("nein" im Schritt
S1), wird der Schritt S1 wiederholt.
Im Schritt S2 erfaßt die Steuereinheit 2 einen Flankenintervalldatenwert,
welcher ein Zeitintervall zwischen der Ankunft der vorausgehenden
Impulsflanke und der derzeitigen Impulsflanke repräsentiert. Insbeson
dere detektiert der Impulsflankenzähler 12 Impulsflanken, und der Zeit
geber 13 zählt die Zeitintervalle zwischen den festgestellten Flanken zum
Zwecke der Flankenintervalldaten-Erfassung aus.
Im Schritt S3 prüft die Steuereinheit 2, ob das erfaßte Flankenintervall
eine vorbestimmte Zeitspanne (von z. B. 3,5 ms) übersteigt, d. h., ob der
erhaltene Datenwert ein normales Flankenintervall repräsentiert oder
Rauschen bedeutet. Wenn der Flankenintervalldaten-Wert die vorbe
stimmte Zeitspanne übersteigt ("ja") im Schritt S3, wird der Schritt S4
erreicht. Wenn der Flankenintervalldaten-Wert kürzer als die vorbe
stimmte Zeit ist, d. h., wenn der Datenwert als Rauschen beurteilt wird
("nein" im Schritt S3), wird erneut der Schritt S1 erreicht und der nach
folgende Prozeß wird wiederholt. Durch diese Beurteilung werden
Flankenintervalldaten, die mit Rauschen vermischt sind, als normale
Flankenintervalldaten betrachtet.
Im Schritt S4 erfaßt die Steuereinheit 9 als Motortreiberspannung E eine
geteilte Spannung, die von dem Motortreiberspannungs-Detektor 11 von
dem Potentiometer 7 abgenommen wird. Im Schritt S5 berechnet die
Steuereinheit 9 ein Motorlastmoment Tc unter Verwendung der ermittel
ten Motortreiberspannung E und der Flankenintervalldaten Pw. Die
berücksichtigten Berechnungen basieren auf folgender Gleichung:
Tc = {(kt.E/Rm)-Tm}-ke.kt/Rm.Pw (1)
wobei Tc das Motorlastmoment, E die Motortreiberspannung, kt einen
Motordrehmoment-Koeffizienten, Rm einen Motorwicklungswiderstand,
ke einen Motorgeneratorkoeffizienten, Pw Flankenintervalldaten und Tm
ein internes Motordrehmoment bedeuten.
Die erste Zeittabelle 10 7, die bereits oben erwähnt wurde, speichert den
ersten Term (kt.(E/Rm)-Tm) der Gleichung (1), d. h. das Ergebnis
der Berechnung, welches einen Term angibt, der von der Motortreiber
spannung E abhängt, und zwar für jede Motortreiberspannung E. Die
zweite Zeittabelle 10 8 nimmt den zweiten Term {(ke.kt)/(Rm.Pw)}
der Gleichung (1) auf, d. h., das Ergebnis der Berechnung, das repräsen
tativ ist für einen von den Flankenintervalldaten Pw abhängigen Term,
und zwar in bezug auf die Flankenintervalldaten Pw. Wenn das Motor
lastmoment Tc zu berechnen ist, werden zunächst die derzeitige Motor
treiberspannung E und der Flankenintervalldaten-Wert Pw gemessen.
Dann holt die Steuereinheit 9 aus den Zeittabellen 10 7 und 10 8 die Er
gebnisse der Berechnungen, die den von der Motortreiberspannung E
bzw. dem Flankenintervalldaten-Wert Pw abhängigen Termen für die zu
diesem Zeitpunkt gemessenen Werte von E und Pw entsprechen. Die aus
den Tabellen geholten Ergebnisse dienen als Grundlage für die Berech
nung des Motorlastmoments Tc.
Im Schritt S6 prüft die Steuereinheit 9, ob der Startvorgang oder die
Anfahrt-Phase des Motors 4 abgeschlossen ist, d. h., ob der sogenannte
Anfahrt-Löschvorgang beendet ist. Wenn der Anfahr-Löschvorgang zu
Ende ist ("ja" im Schritt S6) wird der Schritt S7 erreicht, wenn die
Operation noch nicht beendet ist ("nein" im Schritt S6) wird der Schritt
S1 erneut erreicht und die anschließenden Schritte werden wiederholt.
Der Grund für die Prüfung, ob der Anfahr-Löschvorgang des Motors 4
abgeschlossen ist oder nicht, ist folgender: Wenn der Motor 4 anfahrt,
gibt es ein Stadium, in dem das interne Drehmoment des Motors 4 sich
von einem Maximalwert in einen stationären Zustand ändert. Würde in
diesem Stadium das Motordrehmoment gemessen und als Grundlage für
den Nachweis von Hindernissen für die Fensterbewegung herangezogen,
könnte eine fälschliche erhöhte Motorlastmoment-Messung zu einem
fehlerhaften Nachweis eines Hindernisses führen. Außerdem könnte ein
fehlerhaft gemessenes Motormoment, wurde es zum Aktualisieren von
Referenzmittelwerten herangezogen, die Einrichtung neuer ungenauer
Referenzmittelwerte bewirken.
Wenn der Startvorgang des Motors 4 als noch nicht beendet erkannt
wird, werden die Motordrehmomentwerte bei der Vorbereitung des
Aktualisierens von Referenzmittelwerten nicht gemittelt, wie weiter
unten noch näher erläutert wird. Ob die Anfahr-Phase des Motors 4
abgeschlossen ist oder nicht, wird während einer Zeitspanne ermittelt,
die mit der Ankunft einer anfänglichen Impulsflanke beginnt und nach
dem Erfassen einer vorbestimmten Anzahl von Impulsflanken endet.
Während der Startvorgang des Motors 4 noch nicht abgeschlossen ist,
enthält der Speicherbereich 10 4 für den Anfahr-Löschvorgang hierzu
verwendete Information. Die Information wird gelöscht, wenn die vor
bestimmte Anzahl von Impulsen nachgewiesen ist.
Im Schritt S7 vergleicht die Steuereinheit 9 das Motorlastmoment Tc,
welches im Schritt S5 berechnet wurde, mit dem betreffenden Referenz
mittelwert. Dieser Vergleich betrifft zwei Speicherbereiche des Speichers
10: Den Referenzmittelwert-Speicherbereich 10 1, der die zuvor einge
richteten Referenzmittelwerte für sämtliche Teilbewegungszonen des
Fensters speichert, und den Speicherbereich 10 2 für zulässige Referenz
werte, welcher zulässige Referenz-Differenzen aufnimmt, die ungeachtet
der Teilbewegungszonen des Fensters konstant bleiben.
Im Schritt S8 prüft die Steuereinheit 9, ob das berechnete Motorlast
moment Tc, welches in der derzeit ausgemessenen Teilbewegungszone
des Fensters berechnet wird, in einen Bereich des vorbestimmten Refe
renzmittelwerts für die fragliche Teilbewegungszone fällt, erhöht um den
betreffenden zulässigen Referenzwert. Wird festgestellt, daß das Motor
lastmoment Tc in den tolerierbaren Bereich fällt ("ja" im Schritt S8)
wird der Schritt S9 erreicht. Wird ermittelt, daß das Motorlastmoment
Tc den tolerierbaren Bereich überschreitet ("nein" im Schritt S8) wird
der Schritt S17 erreicht.
Im Schritt S9 addiert die Steuereinheit 9 sämtliche Motorlastmomente
Tc, die in der einzelnen Teilbewegungszone des Fensters erhalten wur
den, die gerade ausgemessen wird. Die ermittelte Summe wird in den
Speicherbereich 10 3 des Speichers 10 für zusätzliche Drehmomentdaten
gebracht.
Im Schritt S10 zählt die Steuereinheit 9 die Gesamtanzahl von Motorlast
momenten Tc, die für eine einzelne Teilbewegungszone des Fensters
erhalten wurden, die gerade ausgemessen wird. Die aufgenommene
Drehmomentzählung wird in dem Speicherbereich 10 5 des Speichers 10
für Teilbewegungszonen-Drehmomentdatenzählung abgespeichert.
Im Schritt S11 zählt die Steuereinheit 9 die Gesamtanzahl von Motorlast
momenten Tc, die beginnend bei der vollständig geöffneten Stellung des
Fensters bis hin zu der gerade ausgemessenen Teilbewegungszone des
Fensters erhalten wurden, und der Zählwert wird in dem Speicher
bereich 10 6 für Gesamt-Drehmomentdatenzählung abgespeichert.
Im Schritt S12 bestimmt die Steuereinheit 9 die gerade behandelte Teil
bewegungszone des Fensters auf der Grundlage des in dem Speicher
bereich 10 10 gespeicherten Gesamt-Drehmomentdaten-Zählwert.
Im Schritt S13 der Fig. 6 prüft die Steuereinheit 9 auf der Grundlage
der Beurteilung im Schritt S12, ob die derzeit ausgemessene Teilbewe
gungszone für das Fenster ersetzt wird durch die nächste Teilbewegungs
zone. Ist die nächste Teilbewegungszone des Fensters erreicht ("ja" im
Schritt S13) geht die Steuerung zum Schritt S14. Wenn die nächste
Teilbewegungszone des Fensters noch nicht erreicht ist ("nein" im
Schritt S13) kehrt die Steuerung S1 zurück und die daran anschließenden
Prozeßschritte werden wiederholt.
Im Schritt S14 berechnet die Steuereinheit 9 basierend auf dem Motor
lastmoment Tc, welches für die einzelne Teilbewegungszone des Fen
sters berechnet wurde, einen neuen Referenzmittelwert ein. Der neue
Referenzmittelwert wird bestimmt auf der Grundlage der Flanken
intervalldaten, die für die fragliche Teilbewegungszone des Fensters
aufgenommen wurden. Beispielsweise in Fig. 4 dargestellt ist. Der Fall,
daß ein Flankenintervalldaten-Wert (eine Impulszählung von 75) aus
schließlich aus Rauschen besteht, und dieser Datenwert wird im Schritt
S3 abgewiesen. Folglich ist dieses Rauschen nicht in der Mittelung der
Motorlastmoment Tc enthalten. Aber selbst wenn sich ein anderen Flan
kenintervalldaten-Wert (beim Impulszählerstand von 84) mit Rauschen
vermischt und deshalb einen großen Wert annimmt, wird dieser Wert
dem Mittelungsprozeß unterworfen, der nicht nur das Motorlastmoment
Tc berücksichtigt, welches aus dem erhöhten Wert berechnet wurde,
sondern außerdem zahlreiche weitere Motorlastmomente Tc. Damit
resultiert das Vorhandensein eines durch Rauschen überlagerten großen
Flankenintervalldaten-Werts nicht in einem Referenzmittelwert, der stark
fehlerbehaftet ist.
Im Schritt S15 schreibt die Steuereinheit 9 den im Schritt S14 neu einge
richteten Referenzmittelwert in den Referenzmittelwert-Speicherbereich
10 1 des Speichers 10. Der neue Referenzmittelwert ersetzt den dort
bislang erhaltenen laufenden Referenzmittelwert in diesem Speicher
bereich.
Im Schritt S16 initialisiert die Steuereinheit 9 Mittelungsbereiche in dem
Speicher 10, die zum Mitteln oder zur Durchschnittswertbildung von
Motorlastmomenten Tc dienen, d. h., sie initialisiert den Speicherbereich
10 3 für zusätzliche Drehmomentdaten und den Speicherbereich 10 5 für
die Teilbewegungszonen-Drehmomentdatenzählung. Nach dem Initialisie
ren wird wieder der Schritt S1 erreicht, und die daran anschließenden
Schritte werden wiederholt.
Die das oben erläuterte Flußdiagramm bildenden Schritte werden wie
derholt ausgeführt, bis der Motor 4 durch Betätigen des Schalters 1 1
oder 1 2 zum Anhalten der Fensterbewegung gestoppt wird, oder bis das
Fenster angehalten oder in die entgegengesetzte Richtung bewegt wird,
wenn der Motor 4 nach Nachweis eines Hindernisses für die Fenster
bewegung im Schritt S17 angehalten oder umgekehrt wird, was weiter
unten noch näher erläutert wird.
Im Schritt S17 der Fig. 5 liefert die Steuereinheit 9 an die Motortreiber
einheit 5 ein Steuersignal zum Umschalten der Relais 3 3 und 3 4 in der
Weise, daß der Motor 4 anhält oder umkehrt. Diese Aktion hält die
Fensterbewegung an oder kehrt sie um, um eine Beschädigung eines
Gegenstands zu vermeiden, der der Fensterbewegung entgegensteht.
Im Rahmen des oben erläuterten Flußdiagramms bilden die Schritte S2
bis S6 einen Prozeß zum Erfassen von Flankenintervalldaten; die Schrit
te S7 und S8 bilden einen Prozeß zum Beurteilen des Vorhandenseins
eines Hindernisses für die Fensterbewegung; die Schritte S9 bis S16
bilden einen Prozeß zum Aktualisieren von Referenzmittelwerten aus
Motorlastmomenten; und der Schritt S17 stellt einen Prozeß zum An
halten oder zum Umkehren des Motorantriebs dar.
Angenommen, bei der in Fig. 1 dargestellten elektrischen Fensterheber
vorrichtung wurden die Schritte nach den Fig. 5 und 6 ausgeführt, um
das Fenster aus der vollständig geöffneten Stellung in Richtung der
vollständig geschlossenen Stellung bewegen, wobei die Fensterbewegung
von keinerlei Hindernis gehemmt wird. In diesem Fall nehmen die er
faßten Motorlastmomente den Verlauf an, der in Fig. 3 durch eine aus
gezogene Kurve (M) dargestellt ist. In jeder der Teilbewegungszonen
des Fensters überschreiten die Motorlastmomente nicht den für die frag
liche Zone eingestellten Referenzmittelwert, ergänzt um den betreffenden
zulässigen Referenzwert.
Andererseits könnte möglicherweise auf halbem Weg der Fensterbewe
gung aus einer Zwischenposition in die vollständig geschlossene Stellung
die Fensterbewegung durch ein Hindernis gehemmt oder verhindert
werden. In diesem Fall nehmen die erfaßten Motorlastmomente den
Verlauf an, der in Fig. 3 durch eine gestrichelte Linie (H) angegeben
ist. In der fraglichen Teilbewegungszone des Fensters überschreiten die
Motorlastmomente den für diese Zone eingestellten Referenzmittelwert,
wenn dieser um den fraglichen zulässigen Referenzwert ergänzt ist.
Wie beschrieben, wird entsprechend dem Hindernis-Nachweisverfahren
zur Verwendung in einer elektrischen Fensterhebervorrichtung gemäß
der ersten Ausführungsform der Erfindung jede von mehreren Teil
bewegungszonen vorab folgendermaßen mit einem neuen Referenzmittel
wert ausgestattet: Während sich das Fenster durch die jeweilige Teil
bewegungszone bewegt (d. h. geöffnet oder geschlossen wird), werden
neue Parameter erfaßt, und mehrere neue Parameter werden gemittelt.
Der so erhaltene Mittel- oder Durchschnittswert dient als Grundlage für
die Berechnung eines neuen Referenzmittelwerts. Selbst wenn einer der
erfaßten Parameter durch Rauschen relativ hohen Pegels verfälscht ist,
verteilt sich diese starke Rauschkomponente wirksam auf die anderen
zahlreichen Parameter aufgrund des Mittelungsvorgangs. Das überlagerte
Rauschen reduziert sich also auf einen vernachlässigbaren Pegel, so daß
ein im wesentlichen fehlerfreier neu eingerichteter Referenzmittelwert
verbleibt. Dies eröffnet die Möglichkeit, eine mögliche Behinderung der
Fensterbewegung exakt nachzuweisen.
Bei der ersten Ausführungsform wird das Motorlastmoment Tc durch
Verwendung folgender Werte berechnet: Das jeder Motortreiberspan
nung E entsprechende Ergebnis der Berechnung eines von der Motor
treiberspannung E abhängigen Terms der obigen Gleichung (1), wobei
dieser abhängige Term in der ersten Zeittabelle 10 7 gespeichert ist; und
das jedem Flankenintervalldaten-Wert Pw entsprechende Ergebnis der
Berechnung eines von dem Flankenintervalldaten-Wert Pw abhängigen
Terms der obigen Gleichung (1), wobei diese abhängige Term in der
zweiten Zeittabelle 10 8 aufgenommen ist. Diese Ausgestaltung macht es
möglich, das Motorlastmoment Tc mit sehr hoher Geschwindigkeit
jedesmal dann zu berechnen, wenn der Flankenintervalldaten-Wert Pw
und eine Motortreiberspannung E erfaßt werden. Folglich gibt es allen
falls nur eine kleine Zeitverzögerung bei der Berechnung des Motorlast
moments Tc.
Das oben beschriebene Hindernisnachweis-Verfahren gemäß der ersten
Ausführungsform der Erfindung berücksichtigt keinerlei Einflüsse durch
eine Änderung der Treiberspannung für den Motor 4, d. h. eine Abwei
chung der Ausgangsspannung der Bordbatterie von einer Nenn-Span
nung. Falls eine derartige Abweichung der Motortreiberspannung von
der Nennspannung gegeben ist, kommt es zu einer Schwankung der
Zeit, die der Motor 4 benötigt, um nach seinem Deaktivieren zum Still
stand zu kommen, d. h. die Anhaltezeit aus der Drehung wird durch die
Trägheit des Motors 4 abträglich beeinflußt. Im Ergebnis wird auch die
Beurteilung des Vorhandenseins eines Hindernisses für die Fensterbewe
gung in gewisser Weise beeinträchtigt durch die Änderungen der Trei
berspannung durch den Motor 4.
Fig. 10 zeigt eine grafische Darstellung, in der durch die Trägheit des
Motors abträglich beeinflußte Motorumdrehungen nach dem Abschalten
des Motors abhängig sind von Änderungen der Motortreiberspannung. In
Fig. 10 sind auf der Ordinate Motorumdrehungen dargestellt, beeinflußt
durch die Trägheit des Motors nach dessen Abschaltung, auf der
Abszisse sind Motortreiberspannungen aufgetragen. Die grafische Dar
stellung nach Fig. 10 zeigt, wie die Motorumdrehungen typischerweise
beeinflußt werden durch die Trägheit des Motors nach dessen Abschal
tung, wenn sich die Motortreiberspannung zwischen 10,0V und 15,5V
bei einer Nenn-Spannung von 12V ändert.
Wie aus der Kennlinie in Fig. 10 ersichtlich ist, dreht sich der Motor
bei einer Treiberspannung entsprechend der Nennspannung von 12V
aufgrund seiner Trägheit nach dem Abschaltung um etwa 90°. Ist die
Motortreiberspannung niedriger als die Nennspannung (z. B. 10,0V), so
ist der Motor durch seine Trägheit nach dem Abschalten praktisch unbe
einflußt. Ist hingegen die Motortreiberspannung höher als die Nennspan
nung (z. B. 14,0V), so dreht sich der Motor nach seinem Abschalten
aufgrund seiner Trägheit um etwa 180 Grad weiter, bis er zum Stillstand
kommt. Wenn die Motortreiberspannung noch höher ist (z. B. 15,5V),
dreht sich der Motor nach seinem Abschalten aufgrund seiner Trägheit
noch um etwa 270 Grad weiter.
Eine zweite Ausführungsform der Erfindung berücksichtigt diese Ein
flüsse durch Änderungen der Motortreiberspannung. Die zweite Ausfüh
rungsform der Erfindung ermöglicht es zulässigen Referenzwerten, je
nach Bedarf zu variieren, um den Schwankungen der Motortreiberspan
nungen gerecht zu werden. Der Zweck dieser Maßnahme besteht darin,
zu verhindern, daß der Nachweis eines Hindernisses für die Fenster
bewegung durch etwaige Änderungen der Motortreiberspannung beein
flußt wird.
Fig. 7 ist ein Blockdiagramm einer elektrischen Fensterhebervorrich
tung, in der ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen
Hindernis-Nachweisverfahrens verwendet wird. In der Fig. 7 bezeichnen
gleiche Bezugszeichen wie in Fig. 1 die gleichen Elemente.
Fig. 8 veranschaulicht grafisch typische zulässige Referenzwerte entspre
chend den Motortreiberspannungen, abgespeichert in einem Speicher
bereich 10 9 des Speichers 10 der MSE 1 der in Fig. 7 gezeigten elek
trischen Fensterhebervorrichtung, wobei der Speicherbereich 10 9 zum
Abspeichern von treiberspannungsabhängigen zulässigen Referenzwerten
dient. In Fig. 8 sind auf der Ordinate zulässige Referenzwerte darge
stellt, auf der Abszisse sind Motortreiberspannungen dargestellt. Die
grafische Darstellung der Fig. 8 zeigt, wie zulässige Referenzwerte sich
typischerweise mit einer sich ändernden Motortreiberspannung zwischen
9,0V und 16V ändern.
Die für die zweite Ausführungsform verwendete elektrische Fenster
hebervorrichtung nach Fig. 7 unterscheidet sich von der Fensterheber
vorrichtung nach Fig. 1, die für die erste Ausführungsform benutzt
wird, nur durch folgenden Aspekt: Wie in Fig. 1 dargestellt ist, enthält
die Fensterhebervorrichtung nach Fig. 7 den Speicherbereich 10 9 des
Speichers 10 der MSE 2, der zum Speichern von treiberspannungsab
hängigen zulässigen Referenzwerten dient und den Speicherbereich 10 2
für zulässige Referenzwerte innerhalb des Speichers 10 der Fig. 1 er
setzt. Wie der Name impliziert, speichert der zum Speichern von trei
berspannungsabhängigen zulässigen Referenzwerten dienende Speicher
bereich 10 9 zulässige Referenzwerte, die sich abhängig von der Motor
treiberspannung ändern. Sämtliche übrigen Komponenten sind in beiden
Versionen der Fig. 7 und 1 identisch, so daß eine diesbezügliche Erläu
terung der Fig. 7 nicht nötig ist.
Fig. 9 ist ein Flußdiagramm von Schritten, die zeigen, wie das Hinder
nis für eine Fensterbewegung unter Verwendung der in Fig. 7 gezeigten
elektrischen Fensterhebervorrichtung nachgewiesen wird. Dieses Fluß
diagramm hebt die Schritte vor, die spezifisch sind für die in Fig. 7
gezeigte elektrische Fensterhebervorrichtung, die übrigen Schritte sind
die gleichen wie ihre Entsprechungen in der in Fig. 1 gezeigten Fenster
hebervorrichtung. Von den in Fig. 9 enthaltenen Schritten sind diejeni
gen, die bereits in Fig. 5 enthalten sind, mit gleichen Bezugszeichen
versehen.
Die Schritte S1 bis S6 sind die gleichen wie ihre Gegenstücke in Fig. 5.
Im Schritt S6' der Fig. 9 ermittelt die Steuereinheit 9 unter Verwendung
des Motortreiberspannungs-Detektors 11 die Motortreiberspannung.
Durch Zugriff auf den Speicherbereich 10 9 wird ein der erfaßten Motor
treiberspannung entsprechender treiberspannungsabhängiger zulässiger
Referenzwert geholt.
Im Schritt S7 vergleicht die Steuereinheit 9 das im Schritt S5 berechnete
Motorlastmoment mit dem einschlägigen Referenzmittelwert. Dieser
Vergleich beinhaltet die Verwendung des Referenzmittelwerts und den
dazugehörigen treiberspannungsabhängigen zulässigen Referenzwert, die
aus dem Referenzmittelwert-Speicherbereich 10 1 bzw. aus dem Speicher
bereich 10 9 für treiberspannungsabhängige zulässige Referenzwerte des
Speichers 10 geholt wurden.
Im Schritt S8 prüft die Steuereinheit 9, ob das für die derzeit ausgemes
sene Teilbewegungszone des Fensters berechnete Motorlastmoment Tc in
einen Bereich fällt, der definiert wird durch den für diese Bewegungs
zone vorbestimmten Referenzmittelwert, plus den durch Holen aus dem
Speicher erlangten, treiberspannungsabhängigen zulässigen Referenzwert.
Wenn das Motorlastmoment Tc innerhalb dieses Bereichs liegt ("ja" im
Schritt S8), wird der Schritt S9 erreicht. Liegt das Motorlastmoment Tc
außerhalb des fraglichen Bereichs, wird der Schritt S17 erreicht.
Der Prozeß, der sich an den Schritt S9 anschließt, ist ebenso wie die
Ausführung des Schritts S17 der gleiche wie bei den vergleichbaren
Schritten in den Fig. 5 und 6.
Wie oben erläutert, ermöglichen das Hindernis-Nachweisverfahren für
ein elektrisch betätigtes Fenster und die Umsetzung des Verfahrens in
Form des zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung den Nachweis
eines Hindernisses für ein von einem elektrischen Fensterheber betätigtes
Fenster ebenso genau wie bei der ersten Ausführungsform, darüber
hinaus ergänzt die zweite Ausführungsform den Referenzmittelwert
durch einen treiberspannungsabhängigen zulässigen Referenzwert, um
ein Hindernis für die Fensterbewegung nachzuweisen, wobei der zuläs
sige Referenzwert sich abhängig von der Änderung der Motortreiber
spannung ändert. Demzufolge werden Abweichungen der Motortreiber
spannung von der Nenn-Spannung wirksam versetzt durch den treiber
spannungsabhängigen zulässigen Referenzwert. Hierdurch besteht die
Möglichkeit, Hindernisse für elektrisch betätigte Fenster frei von Beein
flussungen durch Schwankungen der Motortreiberspannung genau nach
zuweisen.
Eine dritte Ausführungsform der Erfindung soll im folgenden beschrie
ben werden. Die dritte Ausführungsform basiert auf Verbesserungen der
ersten Ausführungsform, die in Verbindung mit der elektrischen Fenster
hebervorrichtung verwendet wird. Speziell ist jede Teilbewegungszone
des Fensters in zwei Unterabschnitte aufgeteilt. Für die Beurteilung von
Hindernissen bei der Fensterbewegung wird eine Hälfte der einzelnen
Teilbewegungszone dem vorab für die fragliche Zone zugewiesenen
Referenzmittelwert zugeordnet. Die andere Hälfte der Teilbewegungs
zone des Fensters wird einem Mittelwert zugeordnet, gewonnen durch
Mittelung des für jene fragliche Zone eingestellten Referenzmittelwerts
und desjenigen Referenzmittelwerts, der für die benachbarte Teilbewe
gungszone des Fensters eingerichtet ist.
Fig. 11 ist ein Blockdiagramm einer Hindernis-Nachweisvorrichtung im
Rahmen der ersten Ausführungsform der elektrischen Fensterhebervor
richtung, ausgestaltet entsprechend der dritten Ausführungsform der
Erfindung. Die bereits in Figur verwendeten Bezugszeichen in Fig. 11
bezeichnen gleiche oder ähnliche Teile.
Die dritte Ausführungsform der Hindernisnachweisvorrichtung gemaß
Fig. 11 unterscheidet sich von der Fensterhebervorrichtung nach Fig. 1
der ersten Ausführungsform nur durch folgenden Gesichtspunkt: Wie in
Fig. 11 dargestellt ist, enthält die Vorrichtung zusätzlich zu den Spei
cherbereichen der Fensterhebervorrichtung nach Fig. 1 einen Fenster
bewegungspositions-Speicherbereich 10 10. Der Fensterbewegungs
positions-Speicherbereich 10 10 speichert Daten, um zu beurteilen, welche
Teilzone von dem Fenster gerade eingenommen wird, und ob die
Fensterposition einer ersten oder einer zweiten Hälfte der fraglichen
Teilbewegungszone entspricht. Sämtliche übrigen Komponenten sind in
beiden Vorrichtungen nach Fig. 11 und Fig. 1 identisch, so daß die Vor
richtung gemaß Fig. 11 diesbezüglich nicht weiter erläutert werden muß.
Fig. 13 zeigt grafisch typische Referenzmittelwerte sowie extrapolierte
Referenzmittelwerte der Motorlastmomente, die für einige der mehreren
Teilbewegungszonen eingerichtet sind, welche den gesamten Bewegungs
hub des elektrisch betätigten Fensters bilden.
In Fig. 13 sind auf der Ordinate Motorlastmomente und auf der Abszisse
Teilbewegungszonen des Fensters für Zeitintervallzählungen dargestellt,
aufgenommen, während sich das Fenster aus seiner vollständig geöff
neten Position in seine vollständig geschlossene Position bewegt. Die
untere ausgezogene Stufenlinie (S) in Fig. 3 entspricht Referenzmittel
werten von Motorlastmomenten in den Teilbewegungszonen des Fen
sters. Die untere gestrichelte Linie (H) bedeutet extrapolierte Referenz
mittelwerte der Motorlastmomente in den Teilbewegungszonen des Fen
sters. Die obere gestrichelte Stufenlinie (A) zeigt zulässige Referenz
werte von Motormomenten (genau genommen: die Summe der jeweili
gen Referenzmittelwerte plus die zugehörigen zulässigen Referenzwerte
oder die extrapolierten Referenzmittelwerte plus die dazugehörigen
zulässigen Referenzwerte.
Fig. 12 zeigt anhand eines Flußdiagramms die Schritte, mit deren Hilfe
ein Hindernis für die Fensterbewegung unter Einsatz der in Fig. 11
gezeigten Hindernis-Nachweisvorrichtung festgestellt wird. Dieses Fluß
diagramm hebt die spezifischen Schritte der Vorrichtung nach Fig. 11
hervor, während die übrigen Schritte identisch mit ihren Gegenstücken
für die Fensterhebervorrichtung in Fig. 1 sind. Von den in Fig. 12
dargestellten Schritten sind die bereits in Fig. 5 dargestellten Schritte mit
entsprechenden Bezugszeichen versehen.
Die Schritte S1 bis S6 sind die gleichen wie ihre Gegenstücke in Fig. 5.
Im Schritt S6'' in Fig. 12 ermittelt die Steuereinheit 9, ob sich das
Fenster in der ersten oder in der zweiten Hälfte der derzeit ausgemesse
nen Teilbewegungszone des Fensters befindet, indem sie den Zählerstand
des Zeitgebers 13 vergleicht mit dem Zählerstand, der in dem Speicher
bereich 10 10 für die Fensterbewegungsposition gehalten wird. Wird
festgestellt, daß sich das Fenster in der ersten Hälfte der fraglichen
Teilbewegungszone befindet, werden der der fraglichen Bewegungszone
entsprechende Referenzmittelwert (hier als erster Referenzmittelwert
bezeichnet) und der für die vorausgehende Bewegungszone angewendete
Referenzmittelwert (hier als zweiter Referenzmittelwert bezeichnet)
gelesen. Wird erkannt, daß sich das Fenster in der zweiten Hälfte der
fraglichen Teilbewegungszone befindet, wird aus dem Referenzmittel
wert-Speicherbereich 10 1 der Referenzmittelwert entsprechend der fragli
chen Bewegungszone gelesen (der erste Referenzmittelwert) und es wird
außerdem aus dem Speicherbereich 10 1 der Referenzmittelwert gelesen
(der zweite Referenzmittelwert), der auf die unmittelbar nachfolgende
Bewegungszone anzuwenden ist. Die erste und die zweite Hälfte jeder
Fenster-Teilbewegungszone werden dadurch erhalten, daß diese Zone in
zwei Abschnitte unterteilt wird, wie aus Fig. 13 ersichtlich ist.
Im Schritt S6''' vergleicht die Steuereinheit 9 den ersten Referenzmittel
wert mit dem zweiten Referenzmittelwert. Ist der Referenzmittelwert
kleiner als der zweite Referenzmittelwert, mittelt die Steuereinheit 9 den
ersten und den zweiten Referenzmittelwert, um einen extrapolierten
Referenzmittelwert zu erhalten.
Im Schritt S7 vergleicht die Steuereinheit 9 das im Schritt S5 berechnete
Motorlastmoment Tc mit entweder der Referenzmittelwert oder mit dem
extrapolierten Referenzmittelwert. Wird festgestellt, daß der erste Refe
renzmittelwert größer ist als der zweite Referenzmittelwert, wird das
Motorlastmoment Tc mit dem Referenzmittelwert verglichen, der der
fraglichen Teilbewegungszone entspricht (mit dem ersten Referenzmittel
wert), und wird ergänzt durch Addieren des zulässigen Referenzwerts,
der aus dem Speicherbereich 10 2 für zulässige Referenzwerte geholt
wird, und der ungeachtet der Teilbewegungszonen konstant bleibt. Wenn
der erste Referenzmittelwert kleiner als der zweite Referenzmittelwert
ist, wird das Motorlastmoment Tc mit dem im Schritt S6''' berechneten
extrapolierten Referenzmittelwert verglichen und ergänzt durch Auf
addieren des aus dem Speicherbereich 10 2 geholten zulässigen Referenz
werts.
Im Schritt S8 prüft die Steuereinheit 9, ob das für die derzeit ausgemes
sene Teilbewegungszone berechnete Motorlastmoment Tc in einen Be
reich des für die fragliche Bewegungszone eingestellten Referenzmittel
werts, ergänzt durch den zulässigen Referenzmittelwert oder den extra
polierten zulässigen Referenzwert, fällt (in den tolerierbaren Bereich).
Wird gesehen, daß das Motorlastmoment Tc innerhalb des tolerierbaren
Bereichs liegt ("ja" in Schritt S8), wird der Schritt S9 erreicht. Wird
erkannt, daß das Motorlastmoment Tc den tolerierbaren Bereich über
schreitet ("nein" im Schritt S8), wird Schritt 17 erreicht.
Der an den Schritt S9 anschließende Prozeß und die Operation des
Schritts S17 sind die gleichen wie bei den entsprechenden Schritten in
den Fig. 5 und 6.
Wie oben beschrieben, enthält die durch die elektrische Fensterhebervor
richtung der ersten Ausführungsform gebildete Hindernisnachweisvor
richtung der dritten Ausführungsform der Erfindung den Referenzmittel
wert-Speicherbereich 10 1 und den Speicherbereich 10 10 für Fensterbewe
gungspositionen innerhalb des Speichers 10 der MSE 2. Jede der mehre
ren Teilbewegungszonen, die den gesamten Bewegungshub des elektrisch
angetriebenen Fensters ausmachen, wird in eine erste und in eine zweite
Hälfte aufgeteilt. In mindestens einer der Hälften, die die jeweilige
Teilbewegungszone ausmachen, wird ein Hindernis für eine Fenster
bewegung auf der Grundlage des extrapolierten Referenzmittelwerts
untersucht, der durch Durchschnittsbildung zweier Mittelwerte gewonnen
wird: Aus dem Referenzmittelwert, der für die fragliche Teilbewegungs
zone eingerichtet ist und aus dem Referenzmittelwert-Speicherbereich 10 1
ausgelesen wird, und dem Referenzmittelwert, der für die benachbarte
Teilbewegungszone eingestellt ist und ebenfalls aus dem Referenzmittel
wert-Speicherbereich 10 1 aus gelesen wird. Hierdurch ist es möglich,
Hindernisse für die Fensterbewegung genau und empfindlich nachzuwei
sen, ohne das die Kapazität des Speichers 10 erhöht werden muß.
Als Abwandlung der dritten Ausführungsform kann die numerische
Grundlage für die Untersuchung von Hindernissen für die Fensterbewe
gung folgendermaßen geschaffen werden: Die erste Hälfte jeder Teil
bewegungszone des Fensters kann einheitlich mit demjenigen Referenz
mittelwert ausgestattet werden, der der fraglichen Bewegungszone ent
spricht und die zweite Hälfte der Zone kann mit eine extrapolierten
Referenzmittelwert versehen werden, der gewonnen wird durch Mitte
lung des auf die Bewegungszone anwendbaren Referenzmittelwerts und
den für die unmittelbar nachfolgende Teilbewegungszone eingestellten
Referenzmittelwerts.
Die Hauptmerkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sollen im
folgenden zusammengefaßt werden:
Gemäß dem Hindernis-Nachweisverfahren entsprechend dem einen Aspekt der Erfindung werden, wenn jede der Teilbewegungszonen des Fensters vorab auf einen neuen Referenzmittelwert eingestellt wird, die jüngsten Parameter während der Bewegung des Fensters (beim Öffnen oder Schließen) für jede der Teilbewegungszonen erfaßt. Die aufgenom menen Parameter werden dann gemittelt und als Grundlage zur Berech nung eines neuen Referenzmittelwerts für jede der Teilbewegungszonen des Fensters verwendet. Selbst wenn einer der ermittelten Parameter durch Rauschen relativ hohen Pegels verfälscht ist, wird diese Rausch komponente wirksam zerstreut durch den Mittelungsprozeß, der zahlrei che weitere Parameterwerte umfaßt, so daß der Rauschpegel auf einen praktisch vernachlässigbaren Wert verringert wird. Die mögliche Ein beziehung von Rauschen kann also nicht mehr die neu eingerichteten Referenzmittelwerte beeinflussen, so daß man Hindernisse für das elek trisch betätigte Fenster zu jeder Zeit genau nachweisen kann.
Gemäß dem Hindernis-Nachweisverfahren entsprechend dem einen Aspekt der Erfindung werden, wenn jede der Teilbewegungszonen des Fensters vorab auf einen neuen Referenzmittelwert eingestellt wird, die jüngsten Parameter während der Bewegung des Fensters (beim Öffnen oder Schließen) für jede der Teilbewegungszonen erfaßt. Die aufgenom menen Parameter werden dann gemittelt und als Grundlage zur Berech nung eines neuen Referenzmittelwerts für jede der Teilbewegungszonen des Fensters verwendet. Selbst wenn einer der ermittelten Parameter durch Rauschen relativ hohen Pegels verfälscht ist, wird diese Rausch komponente wirksam zerstreut durch den Mittelungsprozeß, der zahlrei che weitere Parameterwerte umfaßt, so daß der Rauschpegel auf einen praktisch vernachlässigbaren Wert verringert wird. Die mögliche Ein beziehung von Rauschen kann also nicht mehr die neu eingerichteten Referenzmittelwerte beeinflussen, so daß man Hindernisse für das elek trisch betätigte Fenster zu jeder Zeit genau nachweisen kann.
Ein bevorzugter Aufbau gemäß der Erfindung erfaßt Hindernisse für das
elektrisch betätigte Fenster so genau, wie dies auch durch das Hindernis-
Nachweisverfahren gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung geschieht,
wobei aber gleichzeitig die Genauigkeit des Hindernis-Nachweises noch
durch den Umstand verbessert ist, daß die die Motorlastmomente reprä
sentierenden Parameter in Einheiten vorliegen, die gemeinsam sind für
die auf das Fenster wirkenden Lasten und genormte Lastmomente zum
Nachweisen von Hindernissen.
Ein weiterer bevorzugter Aufbau der Erfindung ermittelt ebenfalls Hin
dernisse für die Fensterbewegung so genau wie das oben angesprochene
Hindernis-Nachweisverfahren. Zusätzlich wird der zulässige Referenz
wert, der auf den Referenzmittelwert jeder Teilbewegungszone addiert
wird, um eine Grundlage zu bilden für das Feststellen von Hindernissen,
geändert, um Schwankungen der Treiberspannung des Motors Rechnung
zu tragen. Wenn die Motortreiberspannung nennenswert von der Nenn-
Spannung abweicht, wird der zulässige Referenzwert so geändert, daß
abträgliche Einflüsse durch Schwankungen der Motortreiberspannungen
kompensiert, d. h. durch Gegensteuerung ausgeglichen werden.
Hierdurch ist es möglich, Hindernisse für das elektrisch betätigte Fenster
ohne Störungen durch mögliche Schwankungen der Treiberspannung des
Motors zu erfassen.
Bei dem anderen Aspekt der Erfindung entsprechenden Hindernis-Nach
weisverfahren ist der gesamte Bewegungshub des Fensters in mehrere
Bewegungszonen unterteilt, wobei jede der Teilbewegungszonen mit
einem Referenzmittelwert ausgestattet ist. Mindestens eine Hälfte von
der ersten und der zweiten Hälfte jeder Teilbewegungszone wird mit
einem extrapolierten Referenzmittelwert ausgestattet, welcher seinerseits
erhalten wird durch Mittelung des Referenzmittelwerts für die fragliche
Bewegungszone und den Mittelwert für die benachbarte Bewegungszone.
Der extrapolierte Referenzmittelwert schaffte eine hochgenaue und
empfindliche Grundlage für den Nachweis von Hindernissen für das
elektrisch betätigte Fenster.
Bei der Hindernis-Nachweisvorrichtung gemäß einem weiteren Aspekt
der Erfindung besitzt der interne Speicher der Mikrosteuereinheit (MSE)
einen Referenzmittelwert-Speicherbereich, der die Referenzmittelwerte
speichert, die jeweils für die einzelnen Teilbewegungszonen eingestellt
sind, außerdem einen Fensterbewegungspositions-Speicherbereich, der
Positions- oder Stellungsdaten aufnimmt, die repräsentativ sind für die
Stellungen oder Positionen, in die sich das Fenster bewegt hat. Der
gesamt Bewegungshub des Fensters ist in eine Mehrzahl von Bewe
gungszonen unterteilt, denen jeweils ein Referenzmittelwert zugeordnet
ist. Wenn ermittelt wird, daß das Fenster sich innerhalb einer ersten
oder einer zweiten Hälfte einer gegebenen Teilbewegungszone befindet,
nachdem die Positions- oder Stellungsdaten aus dem Fensterbewegungs
positions-Speicherbereich des internen Speichers gelesen wurden, und
wenn der aus dem Referenzmittelwert-Speicherbereich gelesene Refe
renzmittelwert für die unmittelbar vorausgehende oder nachfolgende
Teilbewegungszone sich als größer erweist als der Referenzmittelwert
für die derzeit gemessene Teilbewegungszone, so ermittelt der MSE
einen extrapolierten Referenzmittelwert, indem sie die Referenzmittel
werte sowohl der derzeit betrachteten Teilbewegungszone als auch der
vorausgehenden oder unmittelbar nachfolgenden Teilbewegungszone
mittelt. Der so erhaltene extrapolierte Referenzmittelwert dient als
Grundlage für die Beurteilung, ob sich dem bewegten Fenster ein Hin
dernis entgegenstellt oder nicht. Diese Vorrichtung ermöglicht es, Hin
dernisse auf dem Weg des elektrisch betätigten Fensters genau und
empfindlich nachzuweisen, ohne daß die Speicherkapazität des internen
Speichers erhöht werden müßte.
Claims (5)
1. Hindernis-Nachweisverfahren zur Verwendung in Verbindung mit
einer elektrischen Fensterhebervorrichtung umfassend:
einen Motor (4), der zum Öffnen und zum Schließen eines Fensters mit Hilfe eines Fensterantriebsmechanismus aktiviert wird;
eine Motortreibereinheit (3), die den Motor (4) antreibt;
einen Impulsgenerator (5), der den Umdrehungen des Motors (4) entsprechende Impulse erzeugt;
eine Mikrosteuereinheit (3), die die gesamte Antriebssteuerung besorgt; und
einen Betätigungsschalter (1), der von Hand betätigbar ist, um das Öffnen oder das Schließen des Fensters zu veranlassen; wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
die Mikrosteuereinheit (2) wird veranlaßt, Parameterwerte zu erfas sen, die repräsentativ sind für auf das Fenster einwirkende Belastun gen, wenn das Fenster entweder geöffnet oder geschlossen wird;
die Mikrosteuereinheit (2) vergleicht die erfaßten Parameterwerte mit einem vorbestimmten Referenzmittelwert;
die Mikrosteuereinheit (2) wird veranlaßt, das Vorhandensein eines Hindernisses für die Fensterbewegung festzustellen, wenn irgendein erfaßter Parameterwert um mindestens einen vorbestimmten Betrag von dem Referenzmittelwert abweicht; und
die Mikrosteuereinheit wird veranlaßt, über die Motortreibereinheit die Drehung des Motors anzuhalten oder umzukehren, wenn ein Hindernis nachgewiesen ist;
wobei der gesamte Bewegungshub des Fensters in mehrere Bewe gungszonen unterteilt ist, von denen jeder Teilbewegungszone ein Referenzmittelwert zugewiesen wird, welcher vorab als Mittelwert der die auf das Fenster einwirkenden Lasten repräsentierenden Parameterwerte eingerichtet wird, während sich das Fenster über die jeweiligen Teilbewegungszonen bewegt, ohne daß sich dem Fenster ein Hindernis entgegenstellt.
einen Motor (4), der zum Öffnen und zum Schließen eines Fensters mit Hilfe eines Fensterantriebsmechanismus aktiviert wird;
eine Motortreibereinheit (3), die den Motor (4) antreibt;
einen Impulsgenerator (5), der den Umdrehungen des Motors (4) entsprechende Impulse erzeugt;
eine Mikrosteuereinheit (3), die die gesamte Antriebssteuerung besorgt; und
einen Betätigungsschalter (1), der von Hand betätigbar ist, um das Öffnen oder das Schließen des Fensters zu veranlassen; wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
die Mikrosteuereinheit (2) wird veranlaßt, Parameterwerte zu erfas sen, die repräsentativ sind für auf das Fenster einwirkende Belastun gen, wenn das Fenster entweder geöffnet oder geschlossen wird;
die Mikrosteuereinheit (2) vergleicht die erfaßten Parameterwerte mit einem vorbestimmten Referenzmittelwert;
die Mikrosteuereinheit (2) wird veranlaßt, das Vorhandensein eines Hindernisses für die Fensterbewegung festzustellen, wenn irgendein erfaßter Parameterwert um mindestens einen vorbestimmten Betrag von dem Referenzmittelwert abweicht; und
die Mikrosteuereinheit wird veranlaßt, über die Motortreibereinheit die Drehung des Motors anzuhalten oder umzukehren, wenn ein Hindernis nachgewiesen ist;
wobei der gesamte Bewegungshub des Fensters in mehrere Bewe gungszonen unterteilt ist, von denen jeder Teilbewegungszone ein Referenzmittelwert zugewiesen wird, welcher vorab als Mittelwert der die auf das Fenster einwirkenden Lasten repräsentierenden Parameterwerte eingerichtet wird, während sich das Fenster über die jeweiligen Teilbewegungszonen bewegt, ohne daß sich dem Fenster ein Hindernis entgegenstellt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Parameterwert ein Motor
lastmoment (Tc) ist, welches auf der Grundlage einer Impulsbreite
(Pw) der von dem Impulsgenerator (5) erzeugten Impulse berechnet
wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das Vorhandensein
eines Hindernisses für die Fensterbewegung auf der Grundlage einer
Summe aus zwei Werten ermittelt wird, von denen ein Wert der für
jede der Teilbewegungszonen eingestellte Referenzmittelwert ist und
der andere Wert ein zulässiger Referenzwert ist, der vorab unab
hängig von den einzelnen Teilbewegungszonen festgelegt wurde,
wobei der zulässige Referenzwert so geändert wird, daß er mit
Schwankungen der Treiberspannung des Motors (4) Schritt hält.
4. Hindernis-Nachweisverfahren zur Verwendung in Verbindung mit
einer elektrischen Fensterhebervorrichtung umfassend:
einen Motor, der zum Öffnen und zum Schließen eines Fensters über einen Fensterantriebsmechanismus aktiviert wird;
eine den Motor antreibende Motortreibereinheit (3);
einen Impulsgenerator (5), der Impulse entsprechend den Motor umdrehungen erzeugt;
eine Mikrosteuereinheit (2), die die gesamte Antriebssteuerung besorgt; und
einen Betätigungsschalter (1), der von Hand betätigbar ist, um ein Öffnen und ein Schließen des Fensters zu veranlassen;
wobei das Verfahren folgende Schritte umfaßt:
die Mikrosteuereinheit (2) wird veranlaßt, Parameterwerte zu erfas sen, die repräsentativ sind für auf das Fenster einwirkende Belastun gen, wenn das Fenster entweder geöffnet oder geschlossen wird;
die Mikrosteuereinheit (2) vergleicht die erfaßten Parameterwerte mit einem vorbestimmten Referenzmittelwert;
die Mikrosteuereinheit (2) wird veranlaßt, das Vorhandensein eines Hindernisses für die Fensterbewegung festzustellen, wenn irgendein erfaßter Parameterwert um mindestens einen vorbestimmten Betrag von dem Referenzmittelwert abweicht; und
die Mikrosteuereinheit wird veranlaßt, über die Motortreibereinheit die Drehung des Motors anzuhalten oder umzukehren, wenn ein Hindernis nachgewiesen ist;
wobei der gesamte Bewegungshub des Fensters in mehrere Bewe gungszonen unterteilt wird, wobei jeder Bewegungszone ein Refe renzmittelwert zugewiesen wird, und wobei zumindest einer Hälfte von einer ersten und einer zweiten Hälfte jeder Teilbewegungszone ein extrapolierter Referenzmittelwert zugewiesen wird, erhalten durch Mittelung des Referenzmittelwerts, der der fraglichen Bewe gungszone zugewiesen ist, und des Referenzmittelwerts, der der benachbarten Bewegungszone zugewiesen ist.
einen Motor, der zum Öffnen und zum Schließen eines Fensters über einen Fensterantriebsmechanismus aktiviert wird;
eine den Motor antreibende Motortreibereinheit (3);
einen Impulsgenerator (5), der Impulse entsprechend den Motor umdrehungen erzeugt;
eine Mikrosteuereinheit (2), die die gesamte Antriebssteuerung besorgt; und
einen Betätigungsschalter (1), der von Hand betätigbar ist, um ein Öffnen und ein Schließen des Fensters zu veranlassen;
wobei das Verfahren folgende Schritte umfaßt:
die Mikrosteuereinheit (2) wird veranlaßt, Parameterwerte zu erfas sen, die repräsentativ sind für auf das Fenster einwirkende Belastun gen, wenn das Fenster entweder geöffnet oder geschlossen wird;
die Mikrosteuereinheit (2) vergleicht die erfaßten Parameterwerte mit einem vorbestimmten Referenzmittelwert;
die Mikrosteuereinheit (2) wird veranlaßt, das Vorhandensein eines Hindernisses für die Fensterbewegung festzustellen, wenn irgendein erfaßter Parameterwert um mindestens einen vorbestimmten Betrag von dem Referenzmittelwert abweicht; und
die Mikrosteuereinheit wird veranlaßt, über die Motortreibereinheit die Drehung des Motors anzuhalten oder umzukehren, wenn ein Hindernis nachgewiesen ist;
wobei der gesamte Bewegungshub des Fensters in mehrere Bewe gungszonen unterteilt wird, wobei jeder Bewegungszone ein Refe renzmittelwert zugewiesen wird, und wobei zumindest einer Hälfte von einer ersten und einer zweiten Hälfte jeder Teilbewegungszone ein extrapolierter Referenzmittelwert zugewiesen wird, erhalten durch Mittelung des Referenzmittelwerts, der der fraglichen Bewe gungszone zugewiesen ist, und des Referenzmittelwerts, der der benachbarten Bewegungszone zugewiesen ist.
5. Hindernis-Nachweisverfahren für ein elektrisch betätigtes Fenster,
umfassend:
einen Motor, der zum Öffnen und zum Schließen eines Fensters über einen Fensterantriebsmechanismus aktiviert wird;
eine den Motor antreibende Antriebseinheit (3);
einen Impulsgenerator, der Impulse entsprechend den Motorum drehungen erzeugt;
eine Mikrosteuereinheit (2), die die gesamte Steuerung des Antriebs besorgt und einen internen Speicher (10) aufweist;
und einen Betätigungsschalter (1), der von Hand betätigt wird, um ein Öffnen und ein Schließen des Fensters zu veranlassen;
wobei die Mikrosteuereinheit (2) Parameterwerte erfaßt, welche Lasten repräsentieren, die auf das Fenster einwirken, wenn dieses geöffnet oder geschlossen wird, die die erfaßten Parameterwerte mit einem vorbestimmten Referenzmittelwert vergleicht, die das Vor handensein eines Hindernisses für die Fensterbewegung feststellt, wenn irgendein erfaßter Parameterwert um mindestens einen vor bestimmten Betrag von dem Referenzmittelwert abweicht, und die veranlaßt, daß die Motortreibereinheit (3) ein Anhalten oder ein Umkehren der Motordrehung bewirkt, nachdem ein Hindernis nach gewiesen wurde, wobei der gesamte Bewegungshub des Fensters in mehrere Bewegungszonen unterteilt ist, denen jeweils ein Referenz mittelwert zugewiesen wird;
wobei der interne Speicher (10) einen Referenzmittelwert-Speicher bereich (10 1) und einen Fensterbewegungspositions-Speicherbereich (10 10) aufweist, von denen der Referenzmittelwert-Speicherbereich (10 1) die jeweils für die einzelnen Teilbewegungszonen eingestellten Referenzmittelwerte speichert und der Fensterbewegungspositions- Speicherbereich (10 10) Positionsdaten aufnimmt, welche die von dem bewegten Fenster eingenommenen Positionen repräsentieren;
wobei, wenn das Fenster in einer ersten Hälfte einer gegebenen Teilbewegungszone liegt, nachdem die Positionsdaten aus dem internen Speicher gelesen wurden, und falls der für die voraus gehende Teilzone eingerichtete Referenzwert sich als größer erweist als derjenige für die laufende Teilbewegungszone, die Mikrosteuer einheit einen extrapolierten Referenzmittelwert ermittelt durch Durchschnittsbildung der Referenzmittelwerte sowohl für die laufen de Teilbewegungszone als auch die vorausgehende Teilbewegungs zone;
wobei dann, wenn das Fenster in einer zweiten Hälfte einer gegebe nen Teilbewegungszone liegt, nachdem die Positionsdaten aus dem internen Speicher ausgelesen wurden, und falls der für die unmittel bar nachfolgende Teilbewegungszone eingerichtete Referenzmittel wert sich als größer erweist als derjenige für die laufende Teilbewe gungszone, die Mikrosteuereinheit (2) einen extrapolierten Referenz mittelwert ermittelt durch Durchschnittsbildung aus den Referenz mittelwerten sowohl für die laufende Teilbewegungszone als auch die unmittelbar nachfolgende Teilbewegungszone; und
wobei der extrapolierte Referenzmittelwert als Grundlage für den Nachweis herangezogen wird, ob ein Hindernis vorhanden ist.
einen Motor, der zum Öffnen und zum Schließen eines Fensters über einen Fensterantriebsmechanismus aktiviert wird;
eine den Motor antreibende Antriebseinheit (3);
einen Impulsgenerator, der Impulse entsprechend den Motorum drehungen erzeugt;
eine Mikrosteuereinheit (2), die die gesamte Steuerung des Antriebs besorgt und einen internen Speicher (10) aufweist;
und einen Betätigungsschalter (1), der von Hand betätigt wird, um ein Öffnen und ein Schließen des Fensters zu veranlassen;
wobei die Mikrosteuereinheit (2) Parameterwerte erfaßt, welche Lasten repräsentieren, die auf das Fenster einwirken, wenn dieses geöffnet oder geschlossen wird, die die erfaßten Parameterwerte mit einem vorbestimmten Referenzmittelwert vergleicht, die das Vor handensein eines Hindernisses für die Fensterbewegung feststellt, wenn irgendein erfaßter Parameterwert um mindestens einen vor bestimmten Betrag von dem Referenzmittelwert abweicht, und die veranlaßt, daß die Motortreibereinheit (3) ein Anhalten oder ein Umkehren der Motordrehung bewirkt, nachdem ein Hindernis nach gewiesen wurde, wobei der gesamte Bewegungshub des Fensters in mehrere Bewegungszonen unterteilt ist, denen jeweils ein Referenz mittelwert zugewiesen wird;
wobei der interne Speicher (10) einen Referenzmittelwert-Speicher bereich (10 1) und einen Fensterbewegungspositions-Speicherbereich (10 10) aufweist, von denen der Referenzmittelwert-Speicherbereich (10 1) die jeweils für die einzelnen Teilbewegungszonen eingestellten Referenzmittelwerte speichert und der Fensterbewegungspositions- Speicherbereich (10 10) Positionsdaten aufnimmt, welche die von dem bewegten Fenster eingenommenen Positionen repräsentieren;
wobei, wenn das Fenster in einer ersten Hälfte einer gegebenen Teilbewegungszone liegt, nachdem die Positionsdaten aus dem internen Speicher gelesen wurden, und falls der für die voraus gehende Teilzone eingerichtete Referenzwert sich als größer erweist als derjenige für die laufende Teilbewegungszone, die Mikrosteuer einheit einen extrapolierten Referenzmittelwert ermittelt durch Durchschnittsbildung der Referenzmittelwerte sowohl für die laufen de Teilbewegungszone als auch die vorausgehende Teilbewegungs zone;
wobei dann, wenn das Fenster in einer zweiten Hälfte einer gegebe nen Teilbewegungszone liegt, nachdem die Positionsdaten aus dem internen Speicher ausgelesen wurden, und falls der für die unmittel bar nachfolgende Teilbewegungszone eingerichtete Referenzmittel wert sich als größer erweist als derjenige für die laufende Teilbewe gungszone, die Mikrosteuereinheit (2) einen extrapolierten Referenz mittelwert ermittelt durch Durchschnittsbildung aus den Referenz mittelwerten sowohl für die laufende Teilbewegungszone als auch die unmittelbar nachfolgende Teilbewegungszone; und
wobei der extrapolierte Referenzmittelwert als Grundlage für den Nachweis herangezogen wird, ob ein Hindernis vorhanden ist.
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