DE3034118C2 - Verfahren zur elektronischen Überwachung des Öffnungs- und Schließvorganges von elektrisch betriebenen Aggregaten - Google Patents

Verfahren zur elektronischen Überwachung des Öffnungs- und Schließvorganges von elektrisch betriebenen Aggregaten

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DE3034118C2
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Description

a) der beim Öffnungs- und Schließvorgang des Aggregates zu durchlaufende Weg wird in drei Bereiche aufgeteilt, nämlich in einen ersten Bereich von völlig geöffnet bis etwa halb geöffnet, in einen zweiten Bereich von ctw;i halb geöffnei bis fast völlig geschlossen und in einen dritten Bereich von fast völlig geschlossen bis völlig geschlossen.
b) beim Öffnungs- und Schließvorgang wird der zurückgelegte Weg elektronisch erfaßt.
c) beim Schüeßvorgang wird der Öffnungsweg mit dem jeweils zurückgelegten Schließweg verglichen,
d) im ersten und driven Bereich wird das Stellorgan abgeschaltet, sobald bei Auftreten eines Blockierzusiandc des Aggregates ein zeillicher Grenzwert erreicht wird,
e) beim Schüeßvorgang werden im zweiten Bereich von der Drehzahl oder von der Geschwindigkeit des Aggregates oder des Siellorganes abhängige Meßwerte laufend ermittelt, mit einem auf den Anfangs-Meßwert bezogenen Grenzwert verglichen, bei Grenzwert-Überschreitung die Verstellrichlung des Stcllorganes kurzzeitig umgekehrt und dann das Stellorgan abgeschaltet.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur elektronischen Überwachung des Öffnungs- und Schließvorganges von elektrisch betriebenen Aggregaten, insbesondere von Fensterhebern und Schiebedächern in Kraftfahrzeugen, wobei ein an das gleichspannungsgespeiste Bordnetz angeschlossenes elektrisches Stellorgan des Aggregates entweder über elektrische Bedienelemente oder über charakteristische Größen des Aggregates erfassende elektrische Bauelemente mittelbar unter Zwischenschaltung eines eine Speicher- und eine Verglcichsvorrichtung aufweisenden Mikrocomputers beeinflußbar ist.
Ein derartiges Verfahren ist aus der DE-OS 29 02 683 bekanntgeworden.
Dabei wird zusätzlich zur Strommessung eine Erfassung der Position der Fensterscheibe über eine Scnsoreinrichliing vorgenommen, die ermittelten Werte werden von einem zugeordneten Mikrocomputer verarbeitet und zur Überwachung des Öffnungs- bzw.
Schließvorganges herangezogen.
Bei diesem FH-Systcm (Fcnsterheber-System) werden aber die den Strom "beeinflussenden statischen und dynamischen Größen nicht berücksichtigt, so daß damit ein einwandfreier Betrieb bei gleichzeitiger hervorragender Sicherheit nicht zu gewährleisten ist.
Der Erfindung liegt hiervon ausgehend die Aufgabe zugrunde, verfahrensmäßig ein System zu schaffen, bei dem mit noch größerer Sicherheit als bisher sowohl ein ίο gefährliches Einklemmen von Körperteilen ausgeschlossen als auch ein vollständiges Öffnen und Schließen des Fensters automatisch möglich ist.
Die Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch definiert.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Geschwindigkeit, beispielsweise des FH-Motors (mittelbar oder unmittelbar) gemessen und insbesondere aus dem ersten erhaltenen Meßwert ein Grenzwert gebildet, der dann mit allen nachfolgenden Meßwerten verglichen wird.
in diesem Grenzwert sind aiie momentanen, sich über die gesamte Betriebszeit des FH-Systems ändernden elektrischen und mechanischen Größen, wie Eigenerwärmung des FH-Motors, Höhe der Batteriespannung und Position der Fensterscheibe usw. sowie die statischen Gegcbenenheiten des FH-Systems. wie beispielsweise die Krümmung der Fensterscheibe berücksichtigt.
Die Verarbeitung und Aufnahme der Meßwerte erfolgt durch einen Mikrocomputer.
Die Geschwindigkeitsmessung selbst kann digital
über eine Lochscheibe und lichtelektrische Elemente, Hall-Generator oder ähnliche Sensorelemente, die im FH-Motor unter- oder am FH-Motor angebracht sind.
erfolgen.
Durch die Anordnung von z. B. zwei Lichtschraubensystemen ist die Drehrichtungserkennung gesichert.
Die Sensoreinrichiung kann sich auch im oder am mechanischen Hcbelsyste:n des Siollorgancs befinden. Desweiteren kann durch Aufbringen eines Rasters in der Fensterscheibe in Verbindung mit optoelektronischen Sensorelemenien die Geschwindigkeitsmessung erfolgen.
Die Anzahl der Wechsel je Zeiteinheit, die die Sensoreinrichtung liefert, sind ein Maß für die Geschwindigkeit des FH-Motors.
Diese Wechsel werden vom Mikrocomputer laufend eingelesen und weiterverarbeitet.
Die Wechsel, die die Sensoreinrichiung liefert, erfüllen bei diesem System noch eine zweite wichtige Aufgabe.
Die Anzahl der Wechsel insgesamt, dient dazu, die Position des Fensters zu bestimmen.
Diese Positionserkennung ermöglicht es, im Gefahrenfall sicher abzuschalten und das Fenster wieder zu öffnen und im Normalfall das Fenster trotzdem vollständig zu schließen.
Durch die DE-OS 27 39 237 ist es zwar im
Zusammenhang mit elektrisch betriebenen Aggregaten bekanntgeworden, die Drehzahl des zugehörigen Motors zu erfassen und aus Sicherheitsgründen mit einem vorgegebenen Wert zu vergleichen.
Bei dieser Einrichtung weiden aber ebenfalls die den Strom beeinflussenden Parameter nicht berücksichtigt, so daß eine Gefährdung von Personen bei einer möglichen Einklemmung derselben nicht auszuschließen ist.
Zum besseren Verständnis ist in der Zeichnung ein Blockschaltbild eines elektronischen FH-Systcms gc-
maß Erfindung dargestellt (Fig. I).
Dcsweitercn sind die Bereiche am Beispiel einer schematisierten KI7Z-TUr dargestellt (F-Ί g. 2).
Nach Anklemmen der Bordbatterie bezeichnet der Mikrocomputer die momentane Position der Fensterscheibe als Zustand »Fenster zu« und setzt den Posiiionszähler auf den Wert 0.
Wird die Fensterscheibe nun bewegt, so liefert die Sensorcinrichlung von der Bewegungsrichtung abhängige Signalwec'isel. die der Mikrocomputer cntsprechcnd der Drehrichtung addiert oder subtrahiert.
Wird das Fenster geöffnet, so werden die Wechsel addien.
Wird das Fenster wieder geschlossen, so werden die Wechsel der Sensoreinrichtung wieder subtrahiert. Ausgehend von der Position »Fenster auf<-. durchläuft die Fensterscheibe während des Schließvorganges 3 Bereiche (Bereiche 1,2 und 3 der Fig. 2).
Hierbei wird in den Bereichen I und 3 der Motor außer durch entsprechende Betätigung der Bedienelemcnte nur dann abgeschaltet, wenn er für eine besiirnrnic (kurze) Zeit im blockierter! Zustand gewesen ist.
Diese definierte Blockierzeit wird von einem einstellbaren Blockierzähler vorgegeben und bei Über- 2> schreitung der Blockierzcit erfolgt die Abschaltung des FH-Motors, wenn mämlich von der Sensoreinrichtung keine Wechsel mehr kommen. Dadurch ist einerseits sichergestellt, daß das Fenster immer vollständig geöffnet und vollständig geschlossen wird, und andererseits gewährleistet, daß der Motor nicht überlastet wird. Aus diesem Grund kann der Bimetall-Schalter im Motor entfallen.
Zeitbesiimmend für alle Zählung und Messungen des Mikrocomputers ist die Taktfrequenz des spannungsab- ji hängigen Taktgebers.
Der Bereich 2 ist der sogenannte Sicherheitsbereich, in dem, ausgehend vom sogenannten 1. Meßwert durch fortlaufende Prüfungen untersucht wird, ob ein aus dem Meßwert gebildeter, die statischen und dynamischen Größen berücksichtigender Grenzwert von nachfolgend ermittelten Meßwerten überschritten wird. Ist dies der Fall, tritt eine sogenannte Gcfahrenöffni'ng ein, el. h. der Motor wird gestoppt und anschließend gegensinnig in Betrieb gesetzt, so daß sich das Fenster ein wenig -ti öffnet.
Der Weg der Gefahrenöffnung des Fensters ist einstellbar. Ist das Fenster zum Zeitpunkt des Anklcmmcns der Bordbatt^rie geschlossen, so arbeitet das elektronische FH-Sysiem zu diesem Zeitpunkt > <> bereits mit voller Sicherheit.
Ist das Fenster nach Anklemmen der Bordbatterie nicht geschlossen, so bezeichnet der Mikrocomputer zunächst diese momentane Position als »Fenster zu« und setzt den Inhalt des Positionszählcrs auf Null. 5r>
Wird nun der Tastschalter »Fenster zu« betätigt, und es findet ausgehend von dieser Position eine entsprechende Verstellung der Fensterscheibe statt, so erkennt der Mikrocomputer aus dem sich ergebenden negativen Inhalt des Posilionszählers, das das Fenster nicht geschlossen war.
Für diesen 1. Schlicßzyklus besieht nur bedingte Sicherheit, d. h. bei Blockierung des FH-Motors erfolgt keine Gefahrenöffnung des Fensters. Der Motor wird jedoch nach Überschreiten eines bestimmten Wertes abgeschaltet und der Inhalt des Positionszählcrs auf Null gesetzt.
Ist das Fenster bereit? geschlossen und der Tastschalter »Fenster zu« wird betätigt, so wird der FH-Moior dadurch, daß er blockiert ist, durch den Blockierzählcr (Zeit ca. 500 ms, aber einsteilbar) abgeschaltet.
Immer wenn der Tastschalter »Fenster zu« betätigt wird, und der FH-Motor durch den Blockierzähler abgeschaltet wurde, regeneriert sich der Positionszähier. d. h.dcr Inhalt desselben wird auf Null gesetzt.
Wird nun, ausgehend von der Position »Fenster zu«, das Fenster geöffnet, so werden die eingehenden Wechsel der Sensoreinrichtung im Posiiionszähler addiert.
Bei der Betätigung der Tastschalter gibt es entsprechend der Betätigung des Tastschalters folgende Funktionsmöglichkeiten.
a) Betätigung kurz (l < 0.5 s):
Fenster wird vollständig geöffnet oder geschlossen. Die Endabschaltung erfolgt über den Blockierzählcr. " ■
b) Betätigung lang (t > 0,5 s):
Scheibe wird solange bewegt, wi" der Tastschalter • betätigt wird.
c) Gleicher Tastschalter wird ein zweites Mal betätigt, egal ob kurz oder lang:
Die Fensterbewegung wird gestoppt.
d) Betätigung des Gegen-Tastschalters:
Die Funktion des der Gegenbewegung zugeordneten Tastschalters wird übernommen. (Wird z. B. während der Öffnungsbewegung der Fensterscheibe der Tastschalter »Fenster zu« betätigt, so erfolgt eine Bewegungsumkehr., d. h. das Fenster wird dann geschlossen.)
Wird das Fenster geschlossen, so prüft der Mikrocomputer anhand des Positionszählers, wo sich das Fenster befindet.
Befindet sich das Fenster im Bereich I. so wird bei Eintritt in den Bereich 2. die Zeit zwischen den Flanken der von der Sensoreinrichiung zuerst gelieferten Wechsel gemessen und abgespeichert. Aus dieser gemessenen Zeit resultier! dann ein Grenzwert, der. wire! er im Bereich 2 bei einem Vergleich mit nachfolgend ermittelten Meßwerten überschritten, zur Gefahrenöffnung führt.
Befindet sich die Fensterscheibe dagegen .ichoti im Bereich 3. so wird die Fcnstcrbev/egung nach Überschreitung der vom Blockierzählcr vorgegebenen Blockierzeit gestoppt
Befindet sich beim Anlauf die Fensterscheibe noch im Bereich 2, so erfolgt nach Abwarten des sogenannten Spielausgleiches (Ausgleich des Spieles im mechanischen Hebelsysiem';die Übernahme des sogenannten I. Meßwertes.
Aus diesem 1. Meßwert resultiert dann wiederum der Grenzwert, der. sollte er während der Prüfungen im Bereich 2 überschritten werden, zur Gefahrenöffnung führt.
Durch Aufteilung des Fcnslers in diese 3 Bereiche und Messung der Geschwindigkeit des Motors ist es möglich, daß gefäh-dertc Körperteile unverletzt bleiben und trotzdem das Fenster vollständig geschlossen werden kann.
Durch die zusätzliche Gefahrenöffnung wird beim Einklemmen des Halses eine Strangulation durch das Gewicht des Kopfes an der Kante der Fensterscheibe vermieden.
Es bleibt noch festzuhalten, daß es sich empfiehlt, den Takt (Fig. I) unabhängig von der ßorclspantumg zu
niiichcn. tliiMiil hei einem plöl/liclien Spjnniinjrsahliill im Uoidnel/ während eines SelilielS/vklnsses des l'ensterhebers ;iufi;rniHl iler tlii r;iiis lesiillieieiulen Vcrriiigci'iin«: der (leseliuiiuliiikeii keine (iefiilirenoli-(Hins eiiiüeleilel wird. ■>
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

  1. Patentanspruch:
    Verfahren zur elektronischen Überwachung des Öffnungs- und Schließvorganges von elektrisch betriebenen Aggregaten, insbesondere von Fensterhebern und Schiebedächern in Kraftfahrzeugen, wobei ein an das gleichspannungsgespeiste Bordnetz angeschlossenes elektrisches Stellorgan des Aggregates entweder über elektrische Bedienelemente oder über charakteristische Größen des Aggregates erfassende elektrische Bauelemente mittelbar unter Zwischenschaltung eines eine Speicher- und eine Vergleichsvorrichtung aufweisenden Mikrocomputers beeinflußbar ist, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:
DE3034118A 1980-09-11 1980-09-11 Verfahren zur elektronischen Überwachung des Öffnungs- und Schließvorganges von elektrisch betriebenen Aggregaten Expired DE3034118C2 (de)

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