DE4312865C2 - Antriebseinheit für ein energiebetriebenes Fenster - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Antriebseinheit für ein
energiebetriebenes Fenster gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Eine solche, aus der DE 40 19 787 A1 bekannte Antriebseinheit für ein
energiebetriebenes Fenster umfaßt ein Gehäuse und einen darin angeordneten Motor
zum Heben und Senken einer Autoscheibe. Zwischen dem Motor und der Autoscheibe
ist eine Kraftübertragungseinrichtung in Form eines Getriebes und einer Riemenscheibe
angeordnet. Die Drehzahl des Motors wird über eine Sensoreinrichtung abgetastet und
einer Steuerschaltung zugeführt zum Steuern der Motordrehzahl des Motors. Die
Kraftübertragungseinrichtung, die Sensoreinrichtung und die Steuerschaltung sind auf
einer Innenseite des Gehäuses angeordnet. Eine Riemenscheibe ist mit einer Drehwelle
des Motors in Eingriff befindlich. Die Drehwelle des Motors durchdringt einen Stator, der
von einem Magneten des Motors gebildet wird.
Aus der GB 21 69 105 A1 ist eine Antriebseinheit für einen elektrischen Fensterheber
bekannt, der einen Temperatursensor aufweist. In Abhängigkeit von der erfaßten
Temperatur wird ein Bezugspunkt eingestellt, der zur Steuerung der Scheibe einbezogen
wird. Ferner wird der Motorstrom oder die zeitliche Änderung des Motorstroms überwacht
und mit Bezugswerten verglichen. Werden die Bezugswerte überschritten, werden die
Hebebewegung der Scheibe unterbrochen und die Scheibe abgesenkt.
Im allgemeinen ist ein energiebetriebenes Fenster so konstruiert, daß die
Fensterscheibe zum Öffnen und Schließen durch einen Motor, wie beispielsweise in Fig.
2 dargestellt, bewegt wird. Gemäß dieser Figur, die schematisch die Konstruktion des
energiebetriebenen Fensters darstellt, ist ein Fensterantriebsmechanismus 2 unterhalb
des Fensters eines Kraftfahrzeuges angeordnet. Bei diesem Mechanismus ist eine
Schiene 3 am Fahrzeugrahmen des Kraftfahrzeuges in einer vertikal ausgerichteten
Anordnung montiert. Ein Schieber 4, der auf der Schiene 2 montiert ist, ist entlang der
Schiene verschiebbar. Ein Draht 5 ist mit dem Schieber 4 und der Antriebseinheit 7
verbunden und über Riemenscheiben 6 gelegt, die oben und unten am Schieber 4
angeordnet sind. Wird ein in der Antriebseinheit 7 enthaltener Motor betätigt, bewegt sich
der Schieber 4 durch den Draht 5 vertikal. Eine Fensterscheibe 1 ist auf dem Schieber 4
angeordnet. Bei vertikaler Bewegung des Schiebers 4 öffnet oder schließt die
Fensterscheibe 1 eine durch einen Fensterrahmen 8 bestimmte Fensteröffnung.
Bei einem energiebetriebenen Fenster dieser Art, bei dem die Fensterscheibe
automatisch zum Öffnen und Schließen durch die Antriebsquelle bewegt wird, tritt eine
gefährliche Situation auf, wenn die Hand oder der Hals eines Beifahrers zwischen
Fenster und Fensterrahmen angeordnet ist. Um diesem Umstand Rechnung zu tragen,
ist eine Sicherheitseinrichtung vorgeschlagen worden. Diese arbeitet in einer solchen
Weise, daß, wenn ein Zustand erfaßt wird, bei dem ein Objekt zwischen Fensterscheibe
und Fensterrahmen angeordnet ist, die Sicherheitseinrichtung die Bewegung der
Fensterscheibe stoppt oder diese kräftig in Öffnungsrichtung bewegt.
Um den Zustand zu erfassen, in dem ein Objekt im Fenster eingeklemmt ist, verwendet
die Sicherheitseinrichtung einen Stromdetektor zum Erfassen eines Antriebsstroms des
Motors der Antriebseinheit 7. Ist das Objekt von der Fensterscheibe eingeklemmt,
wächst die Beanspruchung des Motors, und folglich nimmt der Motorantriebsstrom zu.
Der Antriebsstromdetektor erfaßt dieses Anwachsen des Motorantriebsstroms. Als
Reaktion auf ein Ausgabesignal des Antriebsstromdetektors, wenn dieser ein
Anwachsen des Antriebsstroms erfaßt, steuert die Sicherheitseinrichtung die Bewegung
der Fensterscheibe so, daß das Objekt freigegeben wird.
Die Sicherheitseinrichtung der oben beschriebenen Art erfaßt den Zustand eines im
Fenster eingeklemmten Objektes auf der Grundlage des Anwachsens des
Motorantriebsstroms. Bevor der Motorstrom allerdings anwächst, vergeht nach
Einklemmen des Objekts mit der Fensterscheibe eine gewisse Zeit. Als Ergebnis startet
die Sicherheitssteuerung durch die Sicherheitseinrichtung mit einer Zeitverzögerung,
nachdem das Objekt tatsächlich von der Fensterscheibe eingeklemmt wurde. Dies
bedeutet, daß, wenn ein Hals eines Passagiers von der Fensterscheibe eingeklemmt ist,
dieser Zustand solange beibehalten wird, bis die Sicherheitseinrichtung ihre
Sicherheitssteuerungsoperation einleitet. In dieser Hinsicht zeigt die
Sicherheitseinrichtung eine unzureichende Sicherheitsmaßnahme.
Bei einer weiteren vorgeschlagenen Sicherheitseinrichtung wird die Öffnungs-
/Schließbewegung der Fensterscheibe konstant überwacht. Wird die Schließbewegung
der Fensterscheibe an einer anderen als der vollständig geschlossenen Position der
Fensterscheibe unterbrochen, stellt die Sicherheitseinrichtung fest, daß die
Fensterscheibe ein Objekt eingeklemmt hat. Um diese Entscheidung zu treffen, erfaßt
die Sicherheitseinrichtung die Motorgeschwindigkeit während der Öffnungs-
/Schließstellung der Fensterscheibe und erkennt eine Abnahme der
Motorgeschwindigkeit durch Vergleich der erfaßten Motorgeschwindigkeit mit einem
Referenzwert. Diese Sicherheitseinrichtung ist dahingehend verbessert, daß sie schnell
die Sicherheitssteuerungsoperation einleitet.
Allerdings variiert die Motorgeschwindigkeit im allgemeinen in Abhängigkeit von
Umgebungsbedingungen des Motors, wie Temperatur und Feuchtigkeit. Folglich kann
die einen Referenzwert verwendende Sicherheitseinrichtung keine genaue Entscheidung
treffen, ob ein Objekt von der Fensterscheibe eingeklemmt wird, wenn die
Umgebungsbedingungen sich ändern. In dieser Hinsicht ist auch diese
Sicherheitseinrichtung noch in ihrer Wirkungsweise unzureichend.
Weiterhin wird bei dem oben beschriebenen Typ eines energiebetriebenen Fensters die
Richtung oder Geschwindigkeit der Drehung des Motors auf der Grundlage der
Erfassung der Öffnungs-/Schließoperation des Motors, d. h. der Drehung des Motors,
gesteuert. Daher wird eine Sensoreinrichtung zum Abtasten der Motordrehung und eine
Steuerschaltung zur Steuerung der Motordrehung bei diesem energiebetriebenen
Fenster benötigt. Die Sensoreinrichtung und die Steuerschaltung sind getrennt von der
Antriebseinheit ausgebildet und auf der Antriebseinheit oder auf dem
Kraftfahrzeugrahmen angeordnet. Folglich sind eine Anzahl von Teilen erforderlich, und
das Anbringen des energiebetriebenen Fensters am Fahrzeugrahmen ist relativ
schwierig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kompakt aufgebaute Antriebseinheit für
ein energiebetriebenes Fenster zu schaffen, die unter allen Einsatzbedingungen sicher
arbeitet.
Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen
Merkmale gelöst.
Erfindungsgemäß ist eine Leiterplatte der Steuerstruktur in Axialrichtung der Drehwelle
vor dieser und der Riemenscheibe und der dem Motor entgegengesetzten Seite
angeordnet und weist einen Temperatursensor auf. Durch diese Anordnung wird eine
kompakte Bauform erzielt, wobei die Steuerstruktur keiner Beeinflussung der
Magnetkraft des Stators des Motors unterworfen wird und somit die
Betriebszuverlässigkeit verbessert wird. Die Steuerstruktur weist einen
Referenzwerteinsteller auf, der aus Signalen des Temperatursensors
temperaturabhängige Referenzdrehzahl-Kennlinien bereitstellt. Durch diese
temperaturabhängige Referenzdrehzahl-Kennlinie kann eine besonders feinfühlige
Einstellung der Steuerung in Abhängigkeit von der Position der Scheibe sowie von der
Temperatur vorgenommen werden. Da sowohl die Steuerstruktur eine absolute Drehzahl
des Motors mit einem temperaturabhängigen Referenzwert als auch die Drehzahl des
Motors mit einem vorbestimmten Referenzwert vergleicht, läßt sich das Einklemmen
harter Objekte (insbesondere mit der Drehzahländerung) als auch elastischer Objekte
(insbesondere mit der absoluten Drehzahl) ermitteln. Da die Drehzahl als Parameter in
die Steuerung einbezogen wird, ist ein besonders schnelles Ansprechen der
Sicherheitssteuerung möglich.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Darin zeigen:
Fig. 1 einen Längsquerschnitt zur Darstellung einer Antriebseinheit für ein gemäß
einer Ausführungsform der Erfindung ausgebildetem, energiebetriebenem Fenster;
Fig. 2 eine schematische Darstellung der Konstruktion eines energiebetriebenen
Fensters, bei dem die vorliegende Erfindung angewendet wird;
Fig. 3 ein Blockdiagramm zur Darstellung eines Steuersystems für das
erfindungsgemäße energiebetriebene Fenster;
Fig. 4 ein Funktionsblockdiagramm eines Microcomputers, welcher in dem
Steuersystem nach Fig. 3 verwendet wird;
Fig. 5 ein Flußdiagramm zur Darstellung der Betriebsweise der
Sicherheitseinrichtung gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 6 einen Graphen zur Darstellung der Veränderungen der absoluten
Geschwindigkeit während der Bewegung des Fensters zwischen einem vollständig
geöffneten und einem vollständig geschlossenen Zustand;
Fig. 7 ein Flußdiagramm zur Darstellung der Änderung des Referenzwertes im
Hinblick auf die erfaßte Temperatur;
Fig. 8 einen Graphen zur Darstellung der Veränderung der relativen
Geschwindigkeit während der Bewegung des Fensters vom vollständig geöffneten zum
vollständig geschlossenen Zustand; und
Fig. 9 einen Querschnitt entlang der Linie A-A aus Fig. 1.
Bei der Ausführungsform wird das technische Konzept der Erfindung bei einem
energiebetriebenen Fenster nach Fig. 2 angewendet. Die Antriebseinheit 7 wird in einer
solchen Weise betrieben, daß der Motor 9 die Fensterscheibe 1 durch den Draht 5
vertikal bewegt. Wird der Motor 9 vorwärts gedreht, bewegt sich die Fensterscheibe 1
nach oben, um das Fenster zu schließen. Wird der Motor rückwärts gedreht, bewegt sich
die Fensterscheibe 1 nach unten wodurch das Fenster geöffnet wird.
Der innere Aufbau der Antriebseinheit 7 des energiebetriebenen Fensters ist in Fig. 1
dargestellt. Ein Gehäuse 11 ist beispielsweise aus Metall hergestellt. Löcher 12 sind an
erforderlichen Stellen des Gehäuses 11 ausgebildet, wobei diese Löcher zur Befestigung
des Gehäuses 11 am Fahrzeugrahmen durch in sie eingesetzte Schrauben dienen. Ein
Motor 9 ist an einer geöffneten Seite 13 des Gehäuses 11 angebracht. In dem Motor 9
erstreckt sich eine Drehwelle 17 longitudinal entlang der Mittelachse eines
Motorgehäuses 15. Die Drehachse 17 ist in dem Motorgehäuse 15 und im Gehäuse 11
in einer solchen Weise gelagert, daß Axiallager 16 entsprechend zwischen einem Ende
der Drehwelle 17 und dem Motorgehäuse 15 und zwischen dem anderen Ende und dem
Gehäuse 11 angeordnet sind. Ein Rotor 18 mit einem Eisenkern und einer Spule ist auf
der Drehwelle 17 angeordnet. Ein von einem Magnet gebildeter Stator 19 ist auf der
Innenseite des Motorgehäuses 15 angebracht. Eine röhrenförmige Hülse 21 mit einem
Kommutator 20 ist an der Drehwelle 17 befestigt. Ein leitfähiger Kontaktarm 23 ist
gleitend im Kontakt mit der röhrenförmigen Hülse 21. Der leitfähige Kontaktarm 23 ist
von einer Basisscheibe 22 getragen, die an der Öffnungsseite 13 des Gehäuses 11
beispielsweise durch Schrauben befestigt ist. Wie dargestellt, bildet ein
Schneckengetriebe 24 den Endbereich der Drehwelle 17.
Innerhalb des Gehäuses 11 ist ein auf einer Welle gelagertes Schneckenrad 25 mit
großem Durchmesser mit dem Schneckengetriebe 24 in Eingriff, wodurch ein
Energieübertragungsmechanismus gebildet ist. Das Schneckenrad 25 ist einteilig mit
einer Riemenscheibe 26 von großem Durchmesser gebildet. Der Draht 4 in dem
energiebetriebenen Fenster nach Fig. 2 ist um die Riemenscheibe 26 gewickelt. Eine
Leiterplatte 27 ist an einer anderen Stelle des Gehäuses 11 durch Schrauben 28
befestigt. Eine Steuerschaltung zur Steuerung der Drehung des Motors 9 ist in der
Leiterplatte 27 enthalten. Diese Elemente bilden eine Steuerstruktur 29. In der
Steuerstruktur 29 sind ein Microcomputer 30 und ein Relaisschalter 31 zum Schalten der
Strompfade zum Motor 9 auf der Leiterplatte 27 angeordnet. Ein Temperatursensor 14,
beispielsweise ein Thermistor, ist ebenfalls auf der Leiterplatte 27 angeordnet. Der
Temperatursensor 14 erfaßt die Umgebungstemperatur des energiebetriebenen
Fensters, d. h. genauer, die Temperatur der Antriebseinheit 7. Vorzugsweise ist die
Steuerstruktur 29 von dem Magneten des Stators 9 in axialer Richtung der Drehwelle 17
beabstandet. Ein Verbindungselement 32 bildet einen Teil des Gehäuses 11. Wird
dieses Verbindungselement 32 mit einem äußeren, nicht dargestellten
Verbindungselement gekoppelt, ist die Steuerstruktur 29 elektrisch mit verschiedenen
Typen von Schaltern einer Spannungsversorgung u. dgl. verbunden, die außerhalb der
Antriebseinheit 7 angeordnet sind.
Ein wie ein Ring geformter Magnetsensor 33 ist um die Drehwelle 17 im Bereich der
Öffnung des Gehäuses 11 eingepaßt und befestigt. Wie auch in Fig. 9 dargestellt ist, ist
der Magnetsensor 33 an der Drehwelle 17 unter Verwendung der röhrenförmigen Hülse
21 befestigt, die den Kommutator 20 trägt. Zwei Hall-Elemente 34 (34a und 34b) sind auf
der Oberfläche der Basisscheibe 22 angebracht, die der Oberfläche gegenüberliegt, die
dem leitfähigen Kontaktarm 23 gegenüberliegt. Die Basisscheibe 22 ist auf der
Öffnungsseite 13 des Gehäuses 11, wie schon beschrieben, angebracht. Die zwei Hall-
Elemente 34 sind winkelbeabstandet um 90° um den Magnetsensor 33 angeordnet. Die
Hall-Elemente 34 erfassen die Magnetpole des Magnetsensors 33, welcher sich mit der
Drehung der Drehwelle 17 dreht, und erzeugen entsprechende Impulssignale. Die Hall-
Elemente 34 dienen als eine Sensoreinrichtung zum Erfassen der Drehgeschwindigkeit
der Drehwelle 17 auf Grundlage dieser Impulssignale.
Die Basisscheibe 22 und die Leiterplatte 27 der Steuerstruktur 29 sind beispielsweise
miteinander durch einen Schaltdraht 35 elektrisch verbunden.
In der auf diese Weise angeordneten Antriebseinheit 7 dreht sich der Motor 9, wenn der
Antriebseinheit Energie von einer äußeren Versorgungsquelle durch den Verbinder 32
zugeführt wird. Folglich dreht sich die Drehwelle 17, so daß das Schneckengetriebe 24
mit dem Schneckenrad 25 in Eingriff ist. Dadurch dreht sich die Riemenscheibe 26, um
die Fensterscheibe 1 durch den Draht 4 vertikal zu bewegen, wobei der Draht 4 um die
Riemenscheibe 26 gelegt ist. Mit Drehung der Welle 17 wird auch der Magnetsensor 33
gedreht, und die Hall-Elemente 34 erzeugen Impulssignale. Der Microcomputer 30 der
Steuerstruktur 29 erkennt die Richtung und die Geschwindigkeit der Drehung des Motors
9 auf Grundlage der Impulssignale von den Hall-Elementen 34 und der gegenwärtigen
Position der Fensterscheibe 1. Dann steuert er einen Relaisschalter 31 und die Drehung
des Motors 9. Als Ergebnis bewegt sich die Fensterscheibe 1, wie erwünscht, vertikal.
Fig. 3 zeigt ein Blockdiagramm des gesamten Steuersystems für das
energiebetriebene Fenster gemäß der Erfindung. Die Antriebseinheit 7 ist mit einer
Steuereinheit 40 gekoppelt, die wiederum mit der Fahrzeugbatterie 41, einem
Funktionsschalter 42 u. dgl. verbunden ist. Die Steuereinheit 40 enthält einen
Microcomputer 30 als Hauptbauelement. Der Microcomputer 30 ist durch einen
Sensoreingabeschaltkreis 43 mit den Hall-Elementen 34a und 34b verbunden, welche
als Impulserzeugungseinrichtungen 11 dienen. Der Microcomputer 30 erkennt die
Motorgeschwindigkeit und die Richtung der Drehung des Motors 9 auf Grundlage der
Impulssignale von den Hall-Elementen. Der Motor 9 ist durch einen Relaisschalter 44 mit
der Batterie 41 verbunden. Der Relaisschalter 44 ist ebenfalls durch einen
Relaisausgabeschaltkreis 46 mit dem Microcomputer 30 verbunden. Der Motor 9 wird
selektiv in Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung durch den Relaisschalter 44 unter
Steuerung des Microcomputers 30 gedreht.
Ein Funktionsschalter 42 ist durch einen Schaltereingangsschaltkreis 47 mit dem
Microcomputer 30 verbunden. Der Funktionsschalter 42 wird zur Auswahl des
Antriebsmodus des Fenster, d. h. eines Automatikmodus oder eines handbetriebenen
Modus, und der Richtung der Fensterbewegung, d. h., Öffnungsrichtung oder
Schließrichtung, unter Steuerung des Microcomputers 30 verwendet. Die Batterie 41 ist
mit dem Microcomputer 30 durch eine Konstantspannungsquelle 48 und einen A/D-
Wandler 49 verbunden.
Fig. 4 zeigt ein Funktionsblockdiagramm des in dem Steuersystem für das
energiebetriebene Fenster nach Fig. 3 verwendeten Microcomputers. In Fig. 4 sind
gleiche oder äquivalente Bereiche mit gleichen Referenzzeichen, wie in Fig. 3
bezeichnet. In Fig. 4 enthält der Microcomputer ein System zum Erfassen eines
Sicherheitssteuerbereichs vom Öffnungs-/Schließzustand der Fensterscheibe 1 und ein
weiteres System zum Erfassen eines Zustands, in dem ein Objekt von der
Fensterscheibe 1 eingeklemmt ist.
Ein Richtungsdetektor 51 zum Erfassen der Öffnungsrichtung oder der Schließrichtung
des Fensters ist in dem System zum Erfassen des Sicherheitssteuerbereichs enthalten.
Der Detektor 51 wandelt die Impulssignale von den Hall-Elementen 34a und 34b in Zwei-
Bit-Binärsignale um, erfaßt die Periode der Veränderung der Zwei-Bit-Signale und
erkennt die Drehrichtung des Motors 9 auf der Grundlage der Signalvariationsperiode,
wodurch er die Öffnungs- oder Schließstellung des Fensters erkennt.
Ein Fensterpositionsdetektor 52 erfaßt die gegenwärtige Position der Fensterscheibe 1.
Der Detektor 52 kann als Auf-/Abzähler implementiert sein. Der Zähler wird auf "0"
gesetzt, wenn das Fenster vollständig geschlossen ist. Der Zähler initialisiert folglich
Zählungen in negativer Richtung, wenn Impulssignale durch den in Vorwärtsrichtung
gedrehten Motor erzeugt werden. Und der Zähler zählt die Impulssignale in positiver
Richtung, wenn diese durch einen in Rückwärtsrichtung gedrehten Motor erzeugt
werden.
Ein Sicherheitssteuerbereichdetektor 53 empfängt die Ausgangssignale des
Fensterpositionsdetektors 52 und erkennt einen Bereich, der von einer Position des
Fensters im vollständig geschlossenen Zustand bis zu einer Position kurz vor dem
vollständig geschlossenen Zustand auf Grundlage der empfangenen Ausgabesignale
ereicht. Die Sicherheitssteuerungsoperation erfolgt in diesem Bereich. Wie später
beschrieben wird, gerät die Fensterscheibe 1 kurz bevor sie vollständig geschlossen ist,
in Kontakt mit dem Fensterkreuz. Der zu diesem Zeitpunkt erzeugte Kontaktwiderstand
kennzeichnet einen Zustand, der ähnlich einem Fensterzustand ist, wenn ein Objekt im
Fenster eingeklemmt ist. Werden keine geeigneten Maßnahmen ergriffen, würde die
Erkennungseinrichtung fälschlicherweise den Zustand des Fensters kurz vor dem
vollständigen Verschließen als vollständig verschlossenen Zustand des Fensters
erkennen. Um dies zu vermeiden, wird der Sicherheitssteuerbereich in angemessener
Weise begrenzt. Bei dieser Ausführungsform überdeckt der Sicherheitssteuerbereich
90% des gesamten Bereichs des Öffnungszustandes des Fensters.
Das Ausgabesignal der Sicherheitssteuerbereicherkennungseinrichtung 53 wird einem
Eingang eines UND-Gatters 54 und ebenfalls einer Operationsinstruktionseinheit 55
zugeführt.
Das System zum Erfassen des Zustandes eines im Fenster eingeklemmten Objektes
enthält einen Absolutgeschwindigkeitsdetektor 56, einen Relativgeschwindigkeitsdetektor
u. dgl. Der Absolutgeschwindigkeitsdetektor 56 erfaßt die Drehgeschwindigkeit des
Motors 9, d. h. er stellt fest, ob die Geschwindigkeit der Öffnungs-/Schließbewegung
einen voreingestellten Referenzwert übertrifft. Zu diesem Zweck erfaßt er das
Zeitintervall zwischen einem Einschalten bis zur ansteigenden Flanke des nächsten
Impulses oder zwischen den ansteigenden Flanken von benachbarten Impulsen. Ein
erster Objekteinklemmdetektor 57 erfaßt einen Zustand des Fensters, bei dem die
absolute Geschwindigkeit der Fensterbewegung kleiner als der Referenzwert ist, worauf
erkannt wird, daß ein Objekt im Fenster eingeklemmt ist. In diesem Fall wird ein Objekt
als eingeklemmt im Fenster erkannt, wenn die Motorgeschwindigkeit 20 ms pro Drehung
ist.
Der Relativgeschwindigkeitsdetektor 58 erfaßt die Zeitintervalle zwischen
aufeinanderfolgenden Impulsen und erkennt eine Veränderung der Öffnungs-
/Schließgeschwindigkeit des Fensters, d. h. einer relativen Geschwindigkeit, auf
Grundlage von Verhältnissen der erfaßten Zeitintervalle. Ein zweiter
Objekteinklemmdetektor 59 erfaßt einen Zustand des Fensters, bei dem die relative
Geschwindigkeit kleiner als ein voreingestellter Wert ist, worauf er feststellt, daß ein
Objekt im Fenster eingeklemmt ist. Zu diesem Zweck wird eine 10%ige oder kleinere
Abnahme der Relativgeschwindigkeit als Anzeige eines Zustandes betrachtet, in dem ein
Objekt im Fenster eingeklemmt ist.
Der erste Objekteinklemmdetektor 57 ist mit einem Referenzwerteinsteller 60 verbunden,
der zum Einstellen eines vorbestimmten Referenzwertes und zur Änderung der
Referenzwerteinstellung dient, falls dies erforderlich ist. Der Referenzwerteinsteller 60,
der ebenfalls mit einer Motorcharakteristikberechnungseinheit 61 verbunden ist, setzt die
20 ms, die schon erwähnt wurden, als Referenzwert fest und ändert den eingestellten
Wert auf der Grundlage des Ausgabesignals der Einheit 61, falls erforderlich. Die
Motorcharakteristikberechnungseinheit 61 speichert die Korrelationscharakteristiken der
Referenzwerte der absoluten Geschwindigkeit zur Motortemperaturinformation, wie
später beschrieben wird. Die Motorcharakteristikberechnungseinheit 61 ist mit einem
Temperatursensor 14 in der Antriebseinheit 7, einem Temperaturdatenspeicher 66 zum
Speichern der durch den Temperatursensor 14 erfaßten Temperatur und einem
Zeitgeber 67 zum Messen der Betriebszeit des Motors 9 verbunden.
Die Motorcharakteristikberechnungseinheit 61 speichert Motortemperaturinformationen,
die durch den Temperatursensor 14 gesammelt wurden, in einem
Temperaturdatenspeicher 66 und berechnet den gegenwärtigen Rotationszustand des
Motors 66 und berechnet den gegenwärtigen Rotationszustand des Motors 9 auf der
Grundlage der gespeicherten oder erfaßten Temperatur, des
Motoroperationszeitintervalle und der absoluten Geschwindigkeitsdaten, die von dem
Absolutgeschwindigkeitsdetektor 56 erfaßt werden. Ein Referenzwerteinstellsignal wird
auf Grundlage des Berechnungsergebnisses an den Referenzwerteinsteller 60
ausgegeben, welcher wiederum den Referenzwert im ersten Objekteinklemmdetektor 57
ändert.
Diese Ausführungsform enthält einen Spannungsdetektor 62 zum Erfassen der an den
Motor 9 angelegten Antriebsspannung. Die erfaßte Antriebsspannung wird der
Motorcharakteristikberechnungseinheit 61 zugeführt. Die Motorantriebsspannung wie
auch die Korrelationscharakteristikdaten werden in der
Motorcharakteristikberechnungseinheit 61 gespeichert. Die Ausgabesignale der ersten
und zweiten Einklemmdetektoren 57 und 58 werden an ein ODER-Gatter abgegeben
und das Ausgangssignal dieses Gatters wird einem anderen Eingangsanschluß des
UND-Gatters 54 zugeführt.
Das Ausgangssignal des UND-Gatters 54 wird einer Sicherheitssteuerinstruktionseinheit
64 eingegeben. Bei Empfang eines Objekteinklemmerfassungssignals steuert die
Sicherheitssteuerinstruktionseinheit 64 eine Operationsinstruktionseinheit 55, um die
Sicherheitssteueroperation zu starten. Bei dieser Ausführungsform wird die
Fensterscheibe 1 um 12 cm in Öffnungsrichtung von der gegenwärtigen Position des
Fensters bewegt.
Es ist offensichtlich, daß ein Benutzer den Funktionsschalter 40 manuell bedienen kann,
um eine Richtungsanweisung zum Funktionsschalter 42 des Microcomputers 30
einzugeben, um den Motor vorwärts oder rückwärts zu drehen. Das Ausgangssignal der
Operationsinstruktionseinheit 55 steuert die Drehbewegung des Motors 9 durch einen
Motorantriebsschaltkreis 65, der einen Relaisschalter enthält.
Die Operation der Sicherheitseinrichtung, die auf diese Weise gegeben ist, wird unter
Bezugnahme auf das Flußdiagramm der Fig. 5 beschrieben. Wird der Funktionsschalter
42 eingeschaltet, wird die Einschaltzeit des Schalters erfaßt (Schritt S1). Mit der Drehung
des Motors 9 erzeugen die Hall-Elemente 34a und 34b Impulssignale, die dem
Microcomputer 30 eingegeben werden. Während eines Zeitintervalls von der
Einschalterfassung (Schritt S1) bis zum Erfassen der ansteigenden Flanke des ersten
(n = 1) Impulssignals entscheidet der Absolutgeschwindigkeitsdetektor 56, ob die absolute
Geschwindigkeit um 20 ms die Referenzgeschwindigkeit übertrifft (Schritt S2). Übertrifft
sie diese um 20 ms, erkennt der erste Objekteinklemmdetektor 57, daß die absolute
Geschwindigkeit des Motors 9 kleiner als die Referenzgeschwindigkeit ist, und folglich
wird ein im Fenster eingeklemmtes Objekt festgestellt und eine
Absolutgeschwindigkeitsmarke auf "1" gesetzt (Schritt S3).
Wird die ansteigende Flanke des ersten Impulssignals erfaßt (Schritt S4), erfaßt der
Relativgeschwindigkeitsdetektor 58 die relative Geschwindigkeit. Allerdings gelingt die
Erfassung der relativen Geschwindigkeit nicht, da n + 1 ≧ 3 nicht erfüllt ist. Wenn die
ansteigende Flanke des zweiten Impulssignals erfaßt wird, kann der
Relativgeschwindigkeitsdetektor 58 die relative Geschwindigkeit nicht feststellen. Wenn
die ansteigende Flanke des dritten Impulssignals erfaßt wird, berechnet der
Relativgeschwindigkeitsdetektor 58 das Verhältnis des Zeitintervalls zwischen den
ansteigenden Flanken des ersten und zweiten Impulssignals und dem Zeitintervall
zwischen den ansteigenden Flanken des zweiten und dritten Impulssignals ((t2 - t1)/(t3 -
t2)). Das Verhältnis wird als Relativgeschwindigkeit des Motors 9 bei Öffnungs-
/Schließoperation behandelt (Schritt S6). Der zweite Objekteinklemmdetektor 59
überprüft, ob der Abfall der erfaßten Relativgeschwindigkeit 10% oder größer ist (Schritt
S7). Ist er größer als 10%, wird die Relativgeschwindigkeitsmarke auf "1" gesetzt (Schritt
S8).
Darauffolgend wird das Verhältnis der Impuls/Impulszeitintervalle ((tn - tn-1)/(tn+1 - tn))
jedesmal beim Erfassen der ansteigenden Flanke des n-ten Impulssignales erfaßt
(Schritt S6), wodurch die relative Geschwindigkeit bestimmt wird, und der zweite
Objekteinklemmdetektor 59 überprüft jedesmal einen Abfall der Relativgeschwindigkeit
(Schritt S7).
Der Richtungsdetektor 51 erfaßt die Drehrichtung des Motors 9, d. h. die Öffnungs- oder
Schließrichtung des Fensters, wobei er die Impulssignale der Hall-Elemente 34a und 34b
verwendet (Schritt S9). Der Fensterpositionsdetektor 52 entscheidet, ob der Motor sich
vorwärts oder rückwärts dreht auf Grundlage der Öffnungs- oder Schließstellung (Schritt
S10). Dreht sich der Motor vorwärts, wird der Zähler um eins vermindert (Schritt S11).
Dreht sich der Motor rückwärts, wird der Zähler um eins erhöht (Schritt S12).
Der Sicherheitssteuerbereichsdetektor 53 überprüft, ob die Fensterscheibe 1 im
Sicherheitssteuerbereich ist, wobei die Zählung des Zählers verwendet wird (Schritt
S13). Ist die Fensterscheibe nicht innerhalb des Sicherheitssteuerbereichts, kehrt die
Steuerung zum Startschritt zurück. Ist sie innerhalb des Sicherheitssteuerbereichs, wird
das Signal an das UND-Gatter 54 ausgegeben.
Die erfaßten Signale der Relativgeschwindigkeit und Absolutgeschwindigkeit werden
durch das ODER-Gatter 63 dem UND-Gatter 54 zugeführt. Das Signal vom
Sicherheitssteuerbereichsdetektor 53 erlaubt dem UND-Gatter 54 die erfaßten Signale
an die Sicherheitssteuerinstruktionseinheit 64 weiterzugeben. Diese prüft
aufeinanderfolgend, ob die Absolutgeschwindigkeitsmarke gesetzt ist (Schritt S14) und
ob die Relativgeschwindigkeitsmarke gesetzt ist (Schritt S15). Wenn eine dieser Marken
gesetzt ist, entscheidet sie, daß ein Objekt im Fenster eingeklemmt ist, worauf die
Operationsinstruktionseinheit 55 betrieben wird, um die Sicherheitssteueroperation
durchzuführen (Schritt S16). Während der Sicherheitssteueroperation steuert der
Microcomputer 30 den Relaisschalter 44 durch den Relaisausgabeschaltkreis 46, d. h.
den Motorantriebsschaltkreis 65, um dadurch die Polarität des dem Motor 9 zugeführten
Stroms zu invertieren. Als Ergebnis wird der Motor 9 rückwärts gedreht, um die
Fensterscheibe 1 eine vorbestimmte Entfernung (12 cm) in Fensteröffnungsrichtung zu
bewegen und dann die Fensterscheibe 1 anzuhalten. Folglich wird das Objekt vom
Fenster freigegeben, wodurch die Sicherheit des Objekts wiederhergestellt wird.
Fig. 6 zeigt einen Graphen zur Darstellung der Variationen der absoluten
Geschwindigkeit währen der Bewegung des Fensters zwischen dem vollständig
geöffneten Zustand und dem vollständig geschlossenen Zustand. Am Anfang der
Öffnungsoperation des Fensters ist die absolute Geschwindigkeit hoch wegen Spiel in
der Antriebseinheit 7. Nach Feststellen des Spiels nimmt die absolute Geschwindigkeit
zeitweise an, wenn die Last plötzlich angelegt wird. Nach einer relativ kurzen Zeit erreicht
die absolute Geschwindigkeit einen stationären Wert. Die Schließoperation des Fensters
wird mit dieser Geschwindigkeit fortgesetzt. Kurz vor vollständigem Schließen des
Fensters, gerät das Fenster in Kontakt mit der Fensterdichtung am Fensterrahmen. Der
auf diese Weise erzeugte Kontaktwiderstand erhöht die Last auf die Antriebsquelle oder
den Motor. Darauffolgend nimmt die absolute Geschwindigkeit auf Null ab, wenn die
Fensterscheibe 1 auf den Rahmen trifft oder das Fenster vollständig geschlossen ist.
Die Viskosität des als Gleitmittel verwendeten Fettes im Motor oder anderen Bereichen
der Antriebseinheit und die Elastizität der Fensterdichtung des Fensterrahmens variiert
abhängig von der Umgebungstemperatur des Fahrzeugs. Wenn die Fettviskosität oder
die Dichtungselastizität sich ändert, ändert sich auch die Absolutgeschwindigkeit wie die
Referenzgeschwindigkeit des Motors. Benachbart zu dem Bereich, in dem das Fenster
vollständig geschlossen ist, gerät die Fensterscheibe 1 in elastischen Kontakt mit der
Fensterdichtung des Fensterkreuzes, so daß die Änderungsrate der absoluten
Geschwindigkeit geändert wird. Dieser Zustand ist in Fig. 6 dargestellt. In der Figur ist die
Antriebsspannung für den Motor auf 13 V fixiert. Drei Motortemperaturen, -40°C, +20°C
und +85°C sind dargestellt. Die Variation der absoluten Geschwindigkeit bei jeder dieser
Temperaturen ist in Abhängigkeit von der Änderungsrate der absoluten Geschwindigkeit
bezüglich der Referenzgeschwindigkeit dargestellt. Wie sich aus dem Graphen als
allgemeine Tendenz ergibt, nimmt die Absolutgeschwindigkeit mit der Temperatur ab.
Insbesondere, wenn die Fensterscheibe 1 nahe dem Fensterkreuz ist, d. h., in einem
Zustand benachbart zum vollständig geschlossenen Zustand, ist diese Tendenz auffällig.
Ist der Referenzwert des ersten Objekteinklemmdetektors 57 auf einem festen Wert
unabhängig von Temperaturvariation, wird die aktuelle Geschwindigkeit des Motors hoch
relativ zur Referenzgeschwindigkeit, wenn die Temperatur hoch ist. Als Ergebnis wird die
Objekteinklemmsensitivität schlecht und eine Zeitverzögerung zwischen dem Zeitpunkt,
in dem die gefährliche Situation das erste Mal auftritt und deren Entdeckung wird
erzeugt. Ist die Temperatur niedrig, wird die Differenz zwischen der
Referenzgeschwindigkeit und der Motorgeschwindigkeit klein und die
Motorgeschwindigkeit variiert. Die variierte Motorgeschwindigkeit verursacht, daß die
Einrichtung fälschlicherweise einen Zustand des Fensters als Objekteinklemmzustand
erfaßt, wenn kein Objekt gefangen ist. In diesem Fall kann die Schließoperation des
Fensters nicht in angemessener Weise vollständig durchgeführt werden.
Um diesem Problem entgegenzutreten, wird bei dieser Ausführungsform der Erfindung
die Temperatur des Motors 9, die der Umgebungstemperatur nachläuft, durch den
Temperatursensor 14 erfaßt. Die erfaßte Motortemperatur wird als
Umgebungstemperatur betrachtet. Unter Verwendung der Umgebungstemperatur
berechnet die Motorcharakteristikberechnungseinheit 61 einen Zustand der
Motorgeschwindigkeit. Bei dieser Berechnung, unter Bezugnahme auf eine vorher
abgespeicherte Korrelation der Umgebungstemperatur und der absoluten
Geschwindigkeit/Referenzgeschwindigkeit, wird ein angemessener Referenzwert
ausgelesen und als Referenzwerteinstellsignal dem Referenzwerteinsteller 60 zugeführt.
Dieser vergleicht den Wert des Referenzwerteinstellsignals mit dem gegenwärtigen
Referenzwert und verändert den Referenzwert des ersten Objekteinklemmdetektors 57
daß des Vergleichsergebnisses. In der Fig. 6 sind die Referenzwerte für die
entsprechenden Temperaturen +85°C, +20°C und -40°C durch eine Lang-Kurz, eine
Lang-zweimal Kurz und eine Lang-dreimal Kurz unterbrochene Linie entsprechend
dargestellt. Wie zu sehen ist, werden die Referenzwerte der absoluten Geschwindigkeit
mit abnehmender Temperatur reduziert. Insbesondere in dem Kanalbereich, in dem die
Fensterscheibe 1 in Kontakt mit der Wetterabdichtung des Fensterkreuzes gerät, ist die
Differenz zwischen den benachbarten Referenzwerten groß eingestellt.
Die Operation zur Änderung des Referenzwertes ist in Fig. 7 dargestellt. Am Anfang
erfaßt der Spannungsdetektor 62 die Motorantriebsspannung V, die einen großen
Einfluß auf die Absolutgeschwindigkeit des Motors 9 hat (Schritt S21). Dann ermittelt der
Temperatursensor 14 die Motortemperatur T1 (Schritt S22). Es wird überprüft, ob die
vorhergehend erfaßten Temperaturdaten in dem Temperaturdatenspeicher 66
abgespeichert sind (Schritt S23). Wenn diese nicht abgespeichert sind, wird die erfaßte
Motortemperatur T1 als Umgebungstemperatur T2 im Speicher abgespeichert (Schritt
S24). Darauffolgend erfaßt der Absolutgeschwindigkeitsdetektor 56 die vorliegende
Absolutgeschwindigkeit v des Motors (Schritt S26). Die Daten der
Motorantriebsspannung V, der Umgebungstemperatur T2 und der absoluten
Motorgeschwindigkeit v werden der Motorcharakteristikberechnungseinheit 61 zugeführt.
Bei Empfang dieser Daten berechnet die Motorcharakteristikberechnungseinheit 61 den
Zustand der Motordrehung und stellt einen Referenzwert ein (Schritt S27). Da die
Motorantriebsspannung V in Beziehung zur absoluten Motorgeschwindigkeit v steht, wird
vorhergehend eine Variation der absoluten Motorgeschwindigkeit unter Verwendung der
Differenz zwischen der Referenzspannung und der erfaßten Antriebsspannung und der
gegenwärtigen absoluten Motorgeschwindigkeit v korrigiert. Der Referenzwert
entsprechend der erfaßten Umgebungstemperatur T2, unter Bezugnahme auf die
Umgebungstemperatur T2 und die Korrelationscharakteristikdaten, die in der
Motorcharakteristikberechnungseinheit 61 abgespeichert sind, werden ausgelesen und
ein Referenzeinstellsignal wird ausgesendet. Bei Empfang dieses Signals stellt der
Referenzwerteinsteller 60 den entsprechenden Referenzwert im ersten
Objekteinklemmdetektor 57 ein (Schritt S25). Im Fall der in Fig. 6 dargestellten
Charakteristik, wird bei hoher Temperatur ein Referenzwert kürzer als 20 ms als
Referenz der absoluten Geschwindigkeit im ersten Objekteinklemmdetektor 57
eingestellt. Ist die Temperatur niedrig, ist er länger als 20 ms.
Wird die Fensterbewegung aufeinanderfolgend wiederholt, wird der Motor 9 erwärmt,
aber die Umgebungstemperatur bleibt unverändert. In diesem Fall, wenn der
Referenzwert unter Verwendung der Motortemperatur als Umgebungstemperatur
eingestellt wird, kann keine Anpassung an die tatsächliche Öffnungs-
/Schließoperationscharakteristik des Fensters erfolgen. Um dies zu vermeiden, wird
nach Überprüfen, ob die Umgebungstemperaturdaten abgespeichert sind (Schritt S23),
überprüft, ob der Motor 9 für dreißig Minuten oder länger gestoppt wurde. Dies geschieht
auf Grundlage des Ausgabesignals des Zeitgebers 65, der abhängig zu dem von der
Operationsinstruktionseinrichtung 55 ausgegebenen Signal arbeitet (Schritt S25). Wenn
der Motor 9 nicht innerhalb der letzten dreißig Minuten betätigt wurde, wird die erfaßte
Motortemperatur T1 als Umgebungstemperatur T2 verwendet und die darauffolgenden
Verfahrensschritte (Schritte S26 und S27) zum Einstellen des Referenzwertes
durchgeführt. Das heißt, wenn der Motor 9 für mehr als dreißig Minuten nicht benutzt
wurde, wird die Umgebungstemperatur T2 als gegenwärtige Umgebungstemperatur von
dem Temperaturdatenspeicher 66 gelesen und die darauffolgenden Verfahrensschritte
(Schritte S26 und S27) werden auf Grundlage der Umgebungstemperatur zum Einstellen
des Referenzwertes durchgeführt. Ist andererseits der Motor 9 vielfach innerhalb der
letzten dreißig Minuten benutzt worden, werden die dreißig Minuten früher erfaßten
Temperaturdaten als Umgebungstemperatur verwendet. Dies vermeidet ein fehlerhaftes
Einstellen des Referenzwertes aufgrund der Motorerhitzung.
Wenn, wie oben beschrieben, die absolute Geschwindigkeit des Motors 9 sich als
Ergebnis der Umgebungstemperaturänderung verändert, wird der Referenzwert für die
Objekteinklemmerfassung geändert. Folglich kann ein Einklemmen eines Objektes im
Fenster genau unter Verwendung der absoluten Motorgeschwindigkeit erfaßt werden,
wodurch eine zuverlässige Sicherheitsoperation gewährleistet ist.
In der oben beschriebenen Ausführungsform ist der Temperatursensor 14 auf der
Leiterplatte 27 angebracht, die auf einer Innenseite des Gehäuses 11 in der
Antriebseinheit 7 angeordnet ist. Keine äußere Verdrahtung zur Verbindung des
Temperatursensors 14 mit dem Microcomputer 30 ist erforderlich. Dies vermindert die
Größe und Komplexität des energiebetriebenen Fensters.
Eine Reduktion des Motordrehmoments aufgrund eines Temperaturanstiegs, die auftritt,
wenn der Motor 9 betrieben wird, kann korrigiert werden, falls der Temperaturanstieg
unter Verwendung der durch den Temperatursensor erfaßten Temperatur erkannt wird.
Der Temperatursensor 14 kann an einem Ort innerhalb der Türverkleidung, in der das
energiebetriebene Fenster angeordnet ist, vorgesehen sein oder entlang des
Fensterkreuzes, um so die Temperatur der umgebenden Luft zu erfassen.
Falls die Motorantriebsspannung durch Verwendung beispielsweise einer
Konstantspannungsquelle konstant gehalten wird, kann ein Spannungsdetektor
weggelassen werden.
Fig. 8 ist ein Graph zur Darstellung der Variationen der Relativgeschwindigkeit während
der Bewegung des Fensters zwischen der vollständig geöffneten und der vollständig
geschlossenen Stellung.
Gemäß der Erfindung wird der Referenzwert für den zweiten Objekteinklemmdetektor
zum Erfassen eines eingeklemmten Objekts auf Grundlage der relativen
Geschwindigkeit des Motors eingestellt. In dem Graphen nach Fig. 8 sind drei
Variationen der Relativgeschwindigkeit für drei unterschiedliche Temperaturen wie im
Fall für die absolute Geschwindigkeitscharakteristik dargestellt.
Die Verwendung des Objekteinklemmdetektors sowohl für die absolute Geschwindigkeit
als auch die relative Geschwindigkeit erlaubt eine exaktere Erfassung eines
eingeklemmten Objektes. Auch in dem Fall, in dem ein in dem Fenster eingeklemmtes
Objekt direkt durch Erfassen der Geschwindigkeit und Größe der Fenstergeschwindigkeit
ermittelt wird, können die Referenzwerte in Abhängigkeit von Temperaturänderung
eingestellt werden.
Wie vorstehend beschrieben, erfaßt bei einem energiebetriebenen Fenster mit einer
Sicherheitseinrichtung, in der ein Fenster zum Öffnen und zum Schließen durch eine
Antriebsquelle bewegt wird, ein Temperaturdetektor die Umgebungstemperatur und die
Operation der Antriebsquelle wird in Übereinstimmung mit der durch den
Temperaturdetektor erfaßten Temperatur gesteuert.
Gemäß der Erfindung können Variationen im Betrieb der Antriebsquelle, die durch
Temperaturänderungen verursacht werden, korrigiert werden, und der Zustand, in dem
ein Objekt im Fenster eingeklemmt wird, kann ohne Fehler erfaßt werden, wodurch die
Sicherheitssteueroperation zuverlässig durchgeführt werden kann.
Bei dem energiebetriebenen Fenster, bei dem ein Objekteinklemmzustand durch der
Vergleich der Öffnungs-/Schließbewegung des Fensters mit einem Referenzwert erfaßt
wird, wird die Umgebungstemperatur des Fensters festgestellt und der Referenzwert des
Objekteinklemmdetektors entsprechend zur festgestellten Temperatur verändert. Eine
zuverlässige Erfassung des Objekteinklemmzustandes wird unabhängig von
Umgebungstemperaturvariationen gewährleistet.
Der Temperatursensor 14 zum Erfassen der Umgebungstemperatur des Motors 9, der
als Antriebsquelle des energiebetriebenen Fensters dient, ist auf der Innenseite des
Gehäuses 11 der energiebetriebenen Fensterantriebseinheit angeordnet, die den Motor
9 enthält. Es ist keine größere Anzahl von Drähten erforderlich, wodurch die Größe der
Antriebseinheit verkleinert wird.
Es sei angemerkt, daß die Sensoreinrichtung zum Erfassen der Drehung des Motors
und die Steuerschaltkreisstruktur zur Steuerung der Motordrehung zusammen mit dem
Motor und dem Getriebemechanismus und dergleichen in einem einzigen Gehäuse
zusammengebaut sind. Folglich kann die Antriebseinheit den größten Teil des
elektrischen Systems für das energiebetriebene Fenster beinhalten.
Die Antriebseinheit 7 und die in Fig. 2 dargestellten Bauelemente, wie Schiene 3,
Schieber 4 und Draht 5 können in einer einzigen Einheit zusammengebaut sein. Sind
diese so zusammengebaut, ist bei Anbau des energiebetriebenen Fensters am
Fahrzeugrahmen nur der Anbau einer einzigen Einheit erforderlich. Auf diese Weise wird
die Montagearbeit erheblich vereinfacht.
Es sei weiterhin angemerkt, daß die Steuerstruktur 29 vom Magneten des Stators 19 in
axialer Richtung der Drehwelle 17 beabstandet ist. Deshalb kann das vom Magneten
erzeugte Magnetfeld nur einen geringen Einfluß auf die Steuerstruktur 29 ausüben.
Dadurch wird die Steuerstruktur 29 nicht von einer EMI-Interferenz durch den Magneten
beeinflußt.
Weiterhin sei zusätzlich bemerkt, daß gemäß der Erfindung der Magnetsensor 33 der
Sensoreinrichtung um die Drehwelle 17 in einer solchen Weise angeordnet ist, daß die
Basisröhre den Kontakt 20 des Kontaktbereichs des Motors 14 trägt und zwischen dem
Magnetsensor 33 und der Drehwelle 17 angeordnet ist. Dieses Merkmal führt dazu, daß
die Montage des Magnetsensors 33 vollständig gleichzeitig bei Einbauen des
Kontaktbereichs erfolgen kann. Zusätzlich werden die Hall-Elemente 34 und die
leitfähigen Kontaktarme 23 ebenfalls auf der Basisscheibe 22 montiert, die auf der
Öffnungsseite des Gehäuses 11 angeordnet ist. Folglich, wenn die Basisscheibe 22 am
Gehäuse 11 angebracht wird, werden die leitfähigen Kontaktarme 23 und die Hall-
Elemente 34 gleichzeitig angebracht. Dies vereinfacht weiterhin die Montagearbeit.
Wie oben beschrieben, ist gemäß der Erfindung der Motor 9 des energiebetriebenen
Fensters an dem Gehäuse 11 montiert. Die Kraftübertragung für den Motor 9, die
Sensoreinrichtung und die Steuerstruktur 29 sind im Gehäuse angeordnet, wodurch die
Antriebseinheit 7 in Form einer einzelnen Einheit ausgebildet ist. Demgemäß wird gemäß
der Erfindung die Anzahl der das energiebetriebene Fenster bildenden Teile reduziert,
wodurch die Montage am Fahrzeug vereinfacht wird.
Die Anordnung des Motormagneten und der Steuerschaltkreisstruktur, die voneinander
in Motorachsenrichtung beabstandet sind, schützt die Steuerstruktur 29 vor EMI-
Interferenz durch den Motor 9. Weiterhin ist der Sensor mit einem Magneten
ausgebildet, der an der Drehwelle 17 des Motors 9 fixiert ist und mit wenigstens einem
Hall-Element 34a; 34b, das um die Drehwelle 17 angeordnet ist. Der Magnet ist von
einer Basisröhre getragen, die einen Kontakt des Motors 9 trägt. Das Hall-Element 34a;
34b auf der Basisscheibe 22 angeordnet, die den Kontaktarm 23 des Motors 9 trägt.
Daher ist die Anzahl der Teile der Antriebseinheit 7 vermindert.
Claims (6)
1. Antriebseinheit für ein energiebetriebenes Fenster mit einem Gehäuse (11), einem in
dem Gehäuse (11) angeordneten Motor (9), der als Antriebsquelle zum Anheben und
Absenken des Fensters (1) dient, einer Kraftübertragungseinrichtung (24, 25) zum An
treiben einer Riemenscheibe (26) in entsprechender Übersetzung zum Motor (9), einer
Sensoreinrichtung (34) zum Erfassen eines Drehzustandes des Motors (9) und einer
Steuerstruktur (29) zur Steuerung der Drehung des Motors (9) entsprechend zu von der
Sensoreinrichtung (34) ausgegebenen Signalen, wobei die Kraftübertragungs
einrichtung (24, 25), die Sensoreinrichtung (34) und die eine Leiterplatte (27) umfassen
de Steuerstruktur (29) auf einer Innenseite des Gehäuses (11) angeordnet sind, wobei
die Riemenscheibe (26) mit einer Drehwelle (17) des Motors (9) in Eingriff befindlich ist,
und wobei die Drehwelle (17) einen Stator (19), der von einem Magneten des Motors (9)
gebildet wird, durchdringt,
dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (27) einen Temperatursensor (14) auf weist und in Axialrichtung der Drehwelle (17) vor dieser und der Riemenscheibe (26) und der dem Motor (9) entgegengesetzten Seite angeordnet ist,
daß die Steuerstruktur (29) einen Referenzwerteinsteller (60) aufweist, der aus Signalen des Temperatursensors (14) temperaturabhängige Referenzdrehzahl-Kennlinien bereit stellt, und
daß die Steuerstruktur (29) einen ersten Objekteinklemmdetektor (57) aufweist, der eine absolute Drehzahl des Motors (9) mit der temperaturabhängigen Referenzdrehzahl ver gleicht und einen zweiten Objekteinklemmdetektor (59) aufweist, der eine Drehzahl änderung des Motors (9) mit einem vorbestimmten Schwellenwert vergleicht, wobei der erste Objekteinklemmdetektor (57) und der zweite Objekteinklemmdetektor (59) mit einer Stoppeinrichtung (64) zum Stoppen des Motors (9) verbunden sind, die aktiviert wird, wenn der erste Objekteinklemmdetektor (57) ermittelt hat, daß die absolute Drehzahl kleiner als die Referenzdrehzahl ist oder wenn der zweite Objekteinklemmdetektor (59) ermittelt hat, daß die Drehzahländerung den vorbestimmten Schwellenwert unterschrit ten hat.
dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (27) einen Temperatursensor (14) auf weist und in Axialrichtung der Drehwelle (17) vor dieser und der Riemenscheibe (26) und der dem Motor (9) entgegengesetzten Seite angeordnet ist,
daß die Steuerstruktur (29) einen Referenzwerteinsteller (60) aufweist, der aus Signalen des Temperatursensors (14) temperaturabhängige Referenzdrehzahl-Kennlinien bereit stellt, und
daß die Steuerstruktur (29) einen ersten Objekteinklemmdetektor (57) aufweist, der eine absolute Drehzahl des Motors (9) mit der temperaturabhängigen Referenzdrehzahl ver gleicht und einen zweiten Objekteinklemmdetektor (59) aufweist, der eine Drehzahl änderung des Motors (9) mit einem vorbestimmten Schwellenwert vergleicht, wobei der erste Objekteinklemmdetektor (57) und der zweite Objekteinklemmdetektor (59) mit einer Stoppeinrichtung (64) zum Stoppen des Motors (9) verbunden sind, die aktiviert wird, wenn der erste Objekteinklemmdetektor (57) ermittelt hat, daß die absolute Drehzahl kleiner als die Referenzdrehzahl ist oder wenn der zweite Objekteinklemmdetektor (59) ermittelt hat, daß die Drehzahländerung den vorbestimmten Schwellenwert unterschrit ten hat.
2. Antriebseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrich
tung (34) ein Paar von Hall-Elementen (34a, 34b) aufweist, die benachbart zur Drehwelle
(17) des Motors (9) positioniert sind.
3. Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
zusätzlich eine Einrichtung (51, 52, 53) zum Erfassen eines Sicherheitssteuerbereichs
für das Fenster (1) angeordnet ist.
4. Antriebseinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (51,
52, 53) zum Erfassen des Sicherheitssteuerbereichs einen Richtungsdetektor (51) und
einen Positionsdetektor (52) für das Fenster (1) aufweist.
5. Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
der Referenzwerteinsteller (60) mit einer Einrichtung (66) zur Entnahme von Referenz
werten von einer Tabelle verbunden ist, in der absolute Motordrehzahlwerte und Tempe
raturwerte korreliert sind.
6. Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die
Stoppeinrichtung (64) das Fenster (1) um einen vorgegebenen Wert nach Unterbrechung
der Bewegung des Fensters absenkt.
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