DE102019203851A1

DE102019203851A1 - Verfahren zum Betrieb eines elektromotorischen Fensterhebers

Info

Publication number: DE102019203851A1
Application number: DE102019203851.4A
Authority: DE
Inventors: Bruno Tolotti
Original assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Current assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Priority date: 2019-03-21
Filing date: 2019-03-21
Publication date: 2020-09-24

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren (36) zum Betrieb eines elektromotorischen Fensterhebers (18) eines Kraftfahrzeugs (2), der eine mittels eines Elektromotors (20) angetriebene Fensterscheibe (22) aufweist. Eine Aufforderung (40) zur Verstellung der Fensterscheibe (22) wird erfasst, und ein Status (44) betreffend eine Sitzbelegung in einem Innenraum (8) des Kraftfahrzeugs (2) wird abgefragt. Der Elektromotor (20) wird in Abhängigkeit der Aufforderung (40) und des Status (44) bestromt. Die Erfindung betrifft ferner einen elektromotorischen Fensterheber (18) eines Kraftfahrzeugs (2).

Description

Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines elektromotorischen Fensterhebers sowie einen elektromotorischer Fensterheber. Der elektromotorische Fensterheber ist ein Bestandteil eines Kraftfahrzeugs, wie insbesondere eines Personenkraftwagens.
Zur Erhöhung des Komforts weisen Kraftfahrzeuge üblicherweise elektromotorische Fensterheber auf, die jeweils eine mittels eines Elektromotors angetriebene Fensterscheibe aufweisen. Somit ist es möglich, die Fensterscheibe mittels des Elektromotors des elektromotorischen Fensterhebers zu öffnen oder zu schließen. Die Aktivierung des elektromotorischen Fensterhebers erfolgt üblicherweise mittels eines Wippschalters, der im Bereich einer Tür oder Mittelkonsole angeordnet ist. Je nach Betätigungsrichtung des Wippschalters erfolgt eine Verbringung der Fensterscheibe in den geschlossenen oder geöffneten Zustand.
Falls das Kraftfahrzeug in vergleichsweise warmen Umgebungen bewegt wird, wird seitens des Fahrers oder eines sonstigen Benutzers des Kraftfahrzeugs üblicherweise die Fensterscheibe in die geöffnete Position verbracht. Damit während eines(kurzfristigen) Abstellens des Kraftfahrzeugs innerhalb des Innenraums keine übermäßige Stauhitze gebildet wird, wird meist zumindest eine der Fensterscheiben des Kraftfahrzeugs in der geöffneten Position belassen. Falls in diesem Fall ein Regen oder dergleichen einsetzt, dringt dieser durch die geöffnete Fensterscheibe in den Innenraum des Kraftfahrzeugs ein, was zu einer Durchnässung der dort angeordneten Sitze führt und somit zu einer Schmälerung des Komforts bei einer weiteren Verwendung des Kraftfahrzeugs beiträgt. Auch ist eine Beschädigung von innerhalb des Kraftfahrzeugs angeordneten Komponenten, wie einer Elektronik, möglich. Daher ist es bekannt, die Umgebung des Kraftfahrzeugs auf einsetzenden Regen zu überwachen und in diesem Fall die Fensterscheibe in die geschlossene Position zu verbringen.
Ein weiterer Anwendungsfall des elektromotorischen Fensterhebers ist beispielsweise bei einem Schließvorgang einer Tür. Hierbei wird aufgrund des Schließvorgangs der Tür in dem Innenraum ein erhöhter Luftdruck ausgebildet, der für eine in dem Innenraum anwesende Personen störend sein kann. Um einen Austausch der Luft und somit eine Angleichung des Luftdrucks zu ermöglichen, wird beispielsweise eine Lüftungsklappe des Kraftfahrzeugs betätigt. In einer Alternative wird die Fensterscheibe in die geöffnete Position verfahren, sodass ein Austausch der angestauten Luft möglich ist. Somit erfolgt eine Druckangleichung, was einen Komfort erhöht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein besonders geeignetes Verfahren zum Betrieb eines elektromotorischen Fensterhebers eines Kraftfahrzeugs sowie einen besonders geeigneten elektromotorischen Fensterheber eines Kraftfahrzeugs anzugeben, wobei vorteilhafterweise ein Komfort erhöht ist.
Hinsichtlich des Verfahrens wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 und hinsichtlich des elektromotorischen Fensterhebers durch die Merkmale des Anspruchs 10 erfindungsgemäß gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.
Das Verfahren dient dem Betrieb eines elektromotorischen Fensterhebers eines Kraftfahrzeugs. Das Kraftfahrzeug ist zweckmäßigerweise ein landgebundenes Kraftfahrzeug und beispielsweise ein Nutzkraftwagen, wie ein Lastkraftwagen (Lkw) oder ein Bus. Besonders bevorzugt jedoch ist das Kraftfahrzeug ein Personenkraftwagen (Pkw). Der elektromotorische Fensterheber umfasst einen Elektromotor und eine damit angetriebene Fensterscheibe. Somit ist der Elektromotor mit der Fensterscheibe in Wirkverbindung. Beispielsweise ist zwischen diesen ein Getriebe angeordnet, zweckmäßigerweise in Form eines selbsthemmenden Getriebes. Vorzugsweise ist das Getriebe ein Schneckengetriebe. Beispielsweise ist mittels des Getriebes eine Seilrolle oder dergleichen angetrieben, die in Wirkverbindung mit der Fensterscheibe ist, und an der beispielsweise ein Bestandteil der Fensterscheibe angebunden, wie befestigt, ist. Der Elektromotor ist beispielsweise ein bürstenbehafteter Kommutatormotor. Besonders bevorzugt jedoch ist der Elektromotor bürstenlos ausgestaltet, was einen Verschleiß verringert. Vorzugsweise ist der Elektromotor ein bürstenloser Gleichstrommotor (BLDC).
Das Verfahren wird beispielsweise vollständig oder zumindest teilweise mittels einer Steuereinheit des elektromotorischen Fensterhebers durchgeführt. Die Steuereinheit umfasst hierfür zweckmäßigerweise geeignete elektrische und/oder elektronische Bauteile. Vorzugsweise umfasst die Steuereinheit einen Mikroprozessor, der beispielsweise programmierbar ausgestaltet ist. In einer Alternative hierzu ist die Steuereinheit zum Beispiel mittels eines anwenderspezifischen Schaltkreises (ASIC) gebildet.
Das Verfahren sieht vor, dass eine Aufforderung zur Verstellung der Fensterscheibe erfasst wird. Die Aufforderung wird beispielsweise aufgrund einer Nutzereingabe erstellt. Alternativ hierzu wird die Aufforderung mittels einer weiteren Komponente des Kraftfahrzeugs erstellt, vorzugsweise eines Assistenzsystems. Mittels der Aufforderung wird spezifiziert, dass die Fensterscheibe in eine abweichende Position als bisher oder zumindest eine bestimmte Position verbracht werden soll, insbesondere unabhängig von der aktuellen Position der Fensterscheibe. Die Aufforderung wird beispielsweise mittels einer Vorrichtung des elektromotorischen Fensterhebers erstellt. Besonders bevorzugt jedoch wird diese signaltechnisch empfangen, insbesondere über ein Bussystem des Kraftfahrzeugs, das beispielsweise ein CAN-Bussystem oder ein Flexray-Bussystem ist. Vorzugsweise weist der elektromotorische Fensterheber eine geeignete Schnittstelle hierfür auf.
In einem weiteren Arbeitsschritt, der insbesondere nach Erfassen der Aufforderung durchgeführt wird, wird ein Status betreffend einer Sitzbelegung in einem Innenraum des Kraftfahrzeugs abgefragt. Alternativ hierzu wird beispielsweise der Status zyklisch abgefragt, sodass bei Erfassen der Aufforderung bereits das Wissen um den Status vorhanden ist. Hierbei beträgt zweckmäßigerweise die Zykluszeit zwischen 1 Sekunde und 0,01 Sekunden und geeigneterweise 0,5 Sekunden. Mittels des Status betreffend die Sitzbelegung wird spezifiziert, ob und gegebenenfalls welcher der etwaigen Sitze des Innenraums des Kraftfahrzeugs belegt ist, also ob sich eine Person auf dem jeweiligen Sitz befindet. Die Überprüfung des Status erfolgt beispielsweise mittels eines Gewichtssensors, der in einer Sitzfläche des Sitzes angeordnet ist, oder sich direkt unterhalb dieser befindet. Alternativ oder in Kombination hierzu wird beispielsweise der Innenraum mittels eines optischen Sensors, wie einer Kamera, überwacht, und anhand einer Auswertung der mittels des optischen Sensors bereitgestellten Bilder wird die Belegung der Sitze ermittelt.
In einem nachfolgenden Arbeitsschritt wird der Elektromotor in Abhängigkeit der Aufforderung und des Status bestromt. Folglich wird der Elektromotor nicht lediglich dann bestromt, wenn die Aufforderung erfasst wird, sondern es wird zusätzlich der Status der Sitzbelegung zur Beurteilung, ob, und gegebenenfalls wie, der Elektromotor bestromt werden soll, herangezogen. Zusammenfassend wird berücksichtigt, ob und wo sich eine Person in dem Innenraum befindet.
Aufgrund des Verfahrens wird somit dann, wenn die Aufforderung erfasst wurde, der Elektromotor nicht im Wesentlichen unverzüglich bestromt, sondern es wird zudem überwacht, ob sich die Person in dem Innenraum befindet, und wo sich diese aufhält. Infolgedessen wird die Verstellung der Fensterscheibe auf die Person abgestimmt, insbesondere dann, wenn die Aufforderung mittels eines Assistenzsystems oder einer sonstigen Komponente des Kraftfahrzeugs erstellt wird, und die Person beispielsweise bislang im Unwissen über die Aufforderung ist. Infolgedessen wird die Person insbesondere durch die Verstellung der Fensterscheibe nicht überrascht, was einen Komfort erhöht. Beispielsweise wird der Elektromotor lediglich dann bestromt, wenn eine Verletzung der Person, die mittels der Sitzbelegung erkannt wurde, ausgeschlossen ist, was eine Sicherheit erhöht.
Geeigneterweise wird der Elektromotor entsprechend der Aufforderung bestromt, sodass die Fensterscheibe in die mittels der Aufforderung spezifizierte Richtung bewegt wird, also insbesondere in eine zumindest teilweise geschlossene oder geöffnete Position. Zum Beispiel wird die Verstellgeschwindigkeit aufgrund der Sitzbelegung angepasst. Insbesondere ist die Verstellgeschwindigkeit erhöht, sofern sich keine Person innerhalb des Innenraums befindet, was mittels des Status spezifiziert ist. So ist es insbesondere möglich, die Fensterscheibe vergleichsweise zügig zu verbringen, wenn sich die Person nicht in den Innenraum befindet, da eine Verletzung dieser ausgeschlossen ist.
Beispielsweise erfolgt die Bestromung des Elektromotors in Abhängigkeit der Aufforderung und des Status stets. Besonders bevorzugt jedoch erfolgt dies lediglich bei einem Stillstand des Kraftfahrzeugs, insbesondere wenn dessen Geschwindigkeit 0 km/h beträgt, oder bevorzugt, wenn eine Zündung des Kraftfahrzeugs ausgeschaltet ist. Somit wird bei einer Fahrt des Kraftfahrzeugs der elektromotorische Fensterheber stets entsprechend der Aufforderung betrieben, sodass für den Fahrer des Kraftfahrzeugs keine Ablenkung gegeben ist. Auch befindet sich bei der Fahrt des Kraftfahrzeugs im Wesentlichen stets eine Person innerhalb des Innenraums, sodass davon ausgegangen werden kann, dass die Aufforderung bereits in dem Wissen um die Anwesenheit der Person erstellt wurde. Dahingehend ist bei dem Stillstand des Kraftfahrzeugs nicht stets eine Person in dem Innenraum anwesend oder abwesend.
Vorzugsweise wird überprüft, mittels welchen Assistenzsystems/Komponente oder aufgrund welches Vorfalls die Aufforderung erstellt wurde. Zum Beispiel wird die Aufforderung aufgrund eines Schließvorgangs einer Tür des Kraftfahrzeugs erstellt. Insbesondere ist der elektromotorische Fensterheber in der Tür des Kraftfahrzeugs integriert, oder in einer weiteren Tür des Kraftfahrzeugs. Beispielsweise wird der Schließvorgangs der Tür mittels eines Assistenzsystems, insbesondere einer elektromotorischen Türverstellung, durchgeführt, sodass bei Aktivierung des Assistenzsystems auch bereits der Schließvorgang durchgeführt wird. Somit ist gleichbedeutend mit dem Vorliegen des Schließvorgangs die Aktivierung des Assistenzsystems. Somit ist eine Erfassung des Schließvorgangs vereinfacht, und eine weitere Überprüfung ist nicht erforderlich. Alternativ hierzu wird beispielsweise mittels eines geeigneten Sensors die Verstellung der Tür erfasst, insbesondere sofern dies manuell erfolgt.
Vorzugsweise wird bei dem Schließvorgang der Elektromotor derart bestromt, dass die Fensterscheibe zumindest teilweise in die geöffnete Position verbracht wird. Zum Beispiel wird dies stets durchgeführt, sodass unabhängig von der aktuellen Position der Fensterscheibe diese weiter in die geöffnete Richtung verbracht wird. Alternativ hierzu wird der Elektromotor lediglich dann bestromt, wenn sich die Fensterscheibe in der vollständig geschlossenen Position befindet. Aufgrund der Bestromung des Elektromotors wird somit die Fensterscheibe zumindest einen Teil geöffnet, sodass ein Ausbilden eines übermäßigen Drucks innerhalb des Innenraums aufgrund des Schließens der Tür vermieden ist. Somit ist ein Komfort für die etwaige, sich in dem Innenraum befindet Person erhöht. Vorzugsweise erfolgt das Öffnen der Fensterscheibe mittels des Elektromotors lediglich dann, wenn mittels des Status spezifiziert ist, dass sich die Person in dem Innenraum befindet. Falls dies zum Beispiel nicht der Fall ist, wird der Elektromotor nicht bestromt, was einen Verschleiß verringert. Alternativ wird auch in diesem Fall die Fensterscheibe zumindest teilweise in die geöffnete Position verbracht, sodass eine Beschädigung von Komponenten des Kraftfahrzeugs ausgeschlossen ist.
Besonders bevorzugt erfolgt des Bestromen des Elektromotors, wenn mittels des Status spezifiziert ist, dass die Person sich in dem Innenraum befindet, und somit einer der Sitze des Innenraums belegt ist. Besonders bevorzugt unterbleibt hierbei jedoch ein Bestromen des Elektromotors, wenn ein direkt zu dem elektromotorischen Fensterheber benachbarter Sitzplatz belegt ist. Geeigneterweise wird anderenfalls der Elektromotor bestromt. Somit ist dem elektromotorischen Fensterheber der Sitzplatz zugewiesen, der sich in unmittelbarer Nähe zu dem elektromotorischer Fensterheber befindet. Insbesondere ist der elektromotorische Fensterheber in einer Tür des Kraftfahrzeugs integriert, durch die ein direktes Besteigen des zugewiesenen (benachbarten) Sitzplatzes ermöglicht ist. Falls ein weiterer Sitzplatz des Innenraums belegt ist, und der benachbarte Sitzplatz frei ist, wird der Elektromotor jedoch derart bestromt, dass die Fensterscheibe in die zumindest teilweise geöffnete Position verbracht wird. Zusammenfassend verbleibt die Fensterscheibe in der ursprünglichen Position, wenn sich in direkter Umgebung die Person befindet. Folglich wird dort kein Luftzug aufgrund des Druckausgleichs erstellt, was einen Komfort für die Person erhöht.
Beispielsweise wird die Fensterscheibe aufgrund der Aufforderung in die vollständig geöffnete Position verbracht. Besonders bevorzugt jedoch wird der Verstellweg der Fensterscheibe begrenzt. Somit ist ein Zeitbedarf bis zum Abschluss der Verstellung verringert, und die Verstellung wird beispielsweise von der Person nicht wahrgenommen, was einen Eindruck weiter verbessert. Insbesondere ist der Verstellweg auf 1 cm begrenzt, und beispielsweise ist der Verstellweg zwischen 0,2 cm und 0,8 cm oder zwischen 0,3 cm und 0,5 cm. Somit ist ein Zeitbedarf vergleichsweise gering. Auch sind ein Energiebedarf und ein Verschleiß verringert. Zudem ist ein unbeabsichtigtes Einklemmen der Person oder eines Gegenstands aufgrund des vergleichsweise geringen Verstellwegs in Wesentlichen vermieden.
Beispielsweise wird im Anschluss an die Verstellung, also nach Abschluss des Schließvorgangs der Tür die Fensterscheibe in der aktuellen Position belassen. Besonders bevorzugt jedoch wird die Fensterscheibe nach Abschluss des Schließvorgangs in die ursprüngliche Position verbracht, also an die Position an der sich diese vor Bestromung des Elektromotors befand. Somit wird der Elektromotor in die entgegengesetzte Richtung betrieben, wobei die Zeitdauer der Bestromung vorzugsweise gleich der Zeitdauer der Bestromung während des Schließvorgangs ist. Somit ist eine vergleichsweise langwierige Überprüfung der Position der Fensterscheibe vermieden. Besonders bevorzugt wird die Fensterscheibe nach Abschluss des Schließvorgangs in die vollständig geschlossene Position verbracht. Aufgrund der Verbringung der Fensterscheibe nach Abschluss des Schließvorgangs der Tür in die entgegengesetzte Richtung, also in die zumindest teilweise geschlossene Richtung, ist für den Nutzer des Kraftfahrzeugs, insbesondere die Person, die sich innerhalb des Kraftfahrzeugs, also in dem Innenraum, befindet, keine weitere Aktionen erforderlich, sodass die Fensterscheibe sich an der gewünschten Position befindet. Auch ist insbesondere in Verbindung mit der Begrenzung des Verstellwegs die Bestromung des Elektromotors beispielsweise nicht wahrnehmbar, was einen optischen Eindruck verbessert.
In einer weiteren Alternative wird die Aufforderung aufgrund eines Regensensors erstellt. Hierbei wird mittels des Regensensors insbesondere ein Niederschlag festgestellt. Der Regensensor ist beispielsweise ein Bestandteil einer Scheibenreinigungsanlage, insbesondere eines Scheibenwischers, der automatisiert betrieben ist. Der Regensensor umfasst zweckmäßigerweise einen optischen Sensor, mittels dessen eine Frontscheibe auf den Niederschlag überwacht wird. Im Betrieb der Scheibenreinigungsanlage wird eine Wischgeschwindigkeit des Scheibenwischers in Abhängigkeit der Signale des Regensensors eingestellt. Das Signal des Regensensors wird insbesondere auch zur Erstellung der Aufforderung herangezogen. Dabei wird die Aufforderung insbesondere dann erstellt, wenn mittels des Regensensors ein Niederschlag festgestellt wurde, oder dann, wenn der Niederschlag einen bestimmten Grenzwert überschreitet. In diesem Fall wird insbesondere der Elektromotor derart bestromt, dass die Fensterscheibe in eine zumindest teilweise geschlossene Position verbracht wird. Hierbei wird die Fensterscheibe beispielsweise in die vollständig geschlossenen Position oder eine von dieser vergleichsweise gering beabstandete Position verbracht, beispielsweise um weniger als 2 cm, 1 cm oder 0,5 cm. Somit ist auch weiterhin ein Luftspalt gebildet, sodass eine Zirkulation von in dem Kraftfahrzeug vorhandener Luft und der Umgebungsluft ermöglicht ist. Aufgrund der Bestromung des Elektromotors ist ein Eindringen des Niederschlags durch die geöffnete Fensterscheibe unterbunden oder zumindest verringert, sodass der Innenraum nicht durchnässt wird. Folglich werden auch die Sitze des Innenraums nicht durchnässt, was einen Komfort erhöht.
Insbesondere wird jedoch der Elektromotor nicht bestromt, also das Bestromen des Elektromotors unterbleibt, wenn einer der Sitzplätze in dem Innenraum belegt ist. Somit bleibt auch die Fensterscheibe in der geöffneten Position, weswegen die sich im Innenraum befindende Person auch weiterhin mit Frischluft von außerhalb des Kraftfahrzeugs versorgt wird. Geeigneterweise wird anderenfalls der Elektromotor bestromt. Falls beispielsweise das Kraftfahrzeug abgestellt wurde, und sich ein Kleinkind oder ein Tier in dem Innenraum befindet, wird auch bei einsetzendem Regen somit die Fensterscheibe nicht geschlossen. Daher ist ein übermäßiges Aufheizen des Innenraums mit dem sich darin befinden Kleinkind/Tier vermieden, sodass diese nicht verletzt werden. Zwar erfolgt dabei eine zumindest teilweise Durchnässung des Innenraums, jedoch ist eine Gesundheitsgefährdung des Kleinkindes/Tiers vermieden. Zum Beispiel wird die Fensterscheibe in die lediglich teilweise geschlossene Position verbracht, sodass auch weiterhin ein Luftaustausch ermöglicht ist. Dabei ist jedoch auch ein Eindringen von Niederschlag in den Innenraum verringert.
In einer Alternative wird der Elektromotor beispielsweise lediglich dann nicht bestromt, wenn ein nicht direkt zu dem elektromotorischen Fensterheber benachbarter Sitzplatz belegt ist. Folglich wird dann, wenn der direkt benachbarte Sitzplatz belegt ist, die Fensterscheibe in die geschlossene Position verbracht, vorzugsweise die vollständig geschlossene Position. Somit wird die Person/Tier/Gegenstand, die sich auf dem direkt benachbarten Sitzplatz befindet, mittels der geschlossenen Fensterscheibe vor dem Niederschlag geschützt. Falls das Kraftfahrzeug jedoch einen weiteren derartigen elektromotorischer Fensterheber aufweist, wird dieser nicht betrieben, da dessen direkt benachbarter Sitzplatz nicht belegt ist. Daher verbleibt diese Fensterscheibe in der geöffneten Position. Folglich ist auch weiterhin ein Luftaustausch ermöglicht.
Vorzugsweise wird bei dem Verfahren zu dem überprüft, ob weitere derartige elektromotorische Fensterheber vorhanden sind. Zum Beispiel erfolgt hierbei ein Austausch, ob der jeweils benachbarte Sitzplatz belegt ist. Falls bei einem der elektromotorischen Fensterheber der direkt benachbarte Sitzplatz nicht belegt ist, wird insbesondere dessen Elektromotor nicht bestromt. Dahingegen werden sämtliche übrige Elektromotoren, also deren benachbarter Sitzplatz belegt ist, bestromt, sodass die jeweiligen Fensterscheibe in die geschlossene Position verbracht werden. Falls bei mehreren elektromotorischen Fensterhebern der jeweilige direkt benachbarte Sitzplatz nicht belegt ist, wird beispielsweise derjenige elektromotorischen Fensterheber als einziger nicht betrieben, dessen Abstand zu dem belegten Sitzplatz am größten ist. Alternativ hierzu erfolgt die Bestromung in Abhängigkeit einer Priorisierung, die beispielsweise statisch hinterlegt oder dynamisch angepasst ist. Zum Beispiel erfolgt die Erstellung der Priorisierung mittels eines „Künstliche Intelligenz“-Algorithmus(KI). Beispielsweise wird bestimmten eine Sitzplätzen eine hohe Priorisierung zu wissen, wobei insbesondere jeder Sitzplatz, der belegt ist, die höchste Priorisierung aufweist. Auch wird beispielsweise einem Fahrersitz oder einem Sitz, bei dem sich vergleichsweise empfindliche Komponenten des Kraftfahrzeugs befinden, eine vergleichsweise hohe Priorisierung zugewiesen. Sobald die Aufforderung erstellt wird, werden insbesondere lediglich diejenigen elektromotorischen Fensterheber betrieben, deren jeweiliger zugeordneter Sitzplatz, also deren jeweils direkt benachbarter Sitzplatz, eine Priorisierung aufweist, die einen bestimmten Wert überschreitet. Alternativ hierzu wird beispielsweise jeder der elektromotorischen Fensterheber mit Ausnahme des elektromotorischen Fensterhebers betrieben, dessen zugeordneter Sitzplatz die niedrigsten Priorisierung aufweist.
Der elektromotorischer Fensterheber ist ein Bestandteil eines Kraftfahrzeugs und weist einen Elektromotor sowie eine Fensterscheibe auf. Die Fensterscheibe ist mittels des Elektromotors angetrieben und folglich in Wirkverbindung mit diesem. Zum Beispiel ist zwischen diesen eine weitere Komponente angeordnet, wie ein Getriebe, beispielsweise ein Schneckengetriebe, und/oder eine Seilrolle. Alternativ oder in Kombination hierzu ist mittels des Elektromotors zumindest indirekt eine Spindel angetrieben, die zum Beispiel an der Fensterscheibe angebunden ist. Somit wird bei Betrieb des Elektromotors die Fensterscheibe entlang eines Verstellwegs verbracht. Der Elektromotor ist beispielsweise ein bürstenbehafteter Kommutatormotor. Besonders bevorzugt jedoch ist der Elektromotor bürstenlos ausgestaltet und vorzugsweise ein bürstenloser Gleichstrommotor (BLDC). Zum Beispiel ist der Elektromotor ein Asynchronmotor oder besonders bevorzugt ein Synchronmotor.
Der elektromotorische Fensterheber ist gemäß einem Verfahren betrieben, bei dem eine Aufforderung zur Verstellung der Fensterscheibe erfasst wird. Zudem wird ein Status betreffend einer Sitzbelegung eines Innenraums des Kraftfahrzeugs abgefragt, und der Elektromotor wird in Abhängigkeit der Aufforderung des Status bestromt. Vorzugsweise umfasst der elektromotorische Fensterheber eine Steuereinheit, die geeignet, insbesondere vorgesehen und eingerichtet, ist, das Verfahren durchzuführen. Die Steuereinheit ist beispielsweise mittels eines anwenderspezifischen Schaltkreises (ASIC) oder eines Mikroprozessors gebildet, der beispielsweise programmierbar ausgestaltet ist, oder umfasst vorzugsweise zumindest eine dieser Komponenten.
Insbesondere ist die Steuereinheit im Montagezustand signaltechnisch mit einem Bussystem des Kraftfahrzeugs verbunden, das beispielsweise ein CAN-Bussystem oder ein Flexray-Bussystem ist. Hierfür erfüllt die Steuereinheit zweckmäßigerweise den entsprechenden Standard. Insbesondere wird der Status betreffend die Sitzbelegung über das Bussystem abgefragt. Mit anderen Worten erfolgt ein Datenaustausch zwischen einem Sitzbelegungssensor des Kraftfahrzeugs und der Steuereinheit mittels des Bussystems.
Vorzugsweise ist die Steuereinheit ferner mit einem Bordnetz des Kraftfahrzeugs elektrisch verbunden, mittels dessen insbesondere ein Gleichstrom geführt wird. Vorzugsweise wird mittels des Bordnetzes eine Gleichspannung bereitgestellt, die beispielsweise 12 V, 24 V oder 48 V beträgt. Zweckmäßigerweise wird mittels der Steuereinheit eine Bestromung des Elektromotors durchgeführt. Zum Beispiel umfasst der elektromotorische Fensterheber eine weitere Schnittstelle mittels dessen dieser mit einem weiteren elektromotorischen Fensterheber gekoppelt ist. Besonders bevorzugt ist diese Schnittstelle mittels der etwaigen Bussystem-Schnittstelle realisiert. Somit ist ein abgestimmtes Verhalten des elektromotorischen Fensterhebers mit dem weiteren elektromotorischen Fensterheber ermöglicht.
Die Erfindung betrifft ferner ein Kraftfahrzeug mit einem derartigen elektromotorischen Fensterheber, der gemäß dem vorstehend beschriebenen Verfahren betrieben ist. Geeigneterweise umfasst das Kraftfahrzeug mehrere derartige Fensterheber, die entsprechend des Verfahrens betrieben sind. Hierbei erfolgt beispielsweise ein abgestimmter Betrieb der elektromotorischen Fensterheber untereinander, insbesondere jeweils in Abhängigkeit der Anforderung sowie der Sitzbelegung. Vorzugsweise wird aufgrund der Aufforderung nicht jeder der elektromotorischen Fensterheber betätigt. Geeigneterweise erfolgt der abgestimmter Betrieb der elektromotorischen Fensterheber mittels eines nachlernenden Systems. Vorzugsweise wird hierfür ein „künstliche Intelligenz“-Algorithmus (Kl) herangezogen
Die im Zusammenhang mit dem Verfahren ausgeführten Weiterbildungen und Vorteile sind sinngemäß auch auf den elektromotorischen Fensterheber zu übertragen und umgekehrt.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:

1 schematisch ein Kraftfahrzeug mit mehreren elektromotorischen Fensterhebern in einer Seitenansicht,
2 das Kraftfahrzeug in einer schematisch vereinfachten Draufsicht,
3 ein Verfahren zum Betrieb jedes der elektromotorischen Fensterheber,
4 das Verfahren bei einem weiteren Anwendungsfall, und
5 das Kraftfahrzeug gemäß 2 bei dem weiteren Anwendungsfall.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
In 1 ist schematisch vereinfacht in einer Seitenansicht und in 2 in einer Draufsicht ein Kraftfahrzeug 2 mit einer Anzahl an Rädern 4 dargestellt, mittels derer ein Kontakt zu einer nicht näher dargestellten Straße erfolgt. Das Kraftfahrzeug 2 weist eine Anzahl an Türen 6 auf, durch die ein Zutritt zu einem Innenraum 8 ermöglicht ist. In dem Innenraum 8 ist ein Fahrersitz 10, ein Beifahrersitz 12, die einer vorderen Sitzreihe zugeordnet sind, und eine Rückbank 14 mit drei separaten Sitzen 16 angeordnet. Jeder der Sitzreihen sind hierbei jeweils zwei der Türen 6 zugeordnet, sodass durch diese ein Besteigen der jeweiligen Sitze 10, 12, 16 möglich ist. Mittels der Sitze 10, 12, 16 ist jeweils ein Sitzplatz bereitgestellt.
Innerhalb jeder Tür 6 ist ferner ein elektromotorischer Fensterheber 18 integriert, die jeweils einen Elektromotor 20 sowie eine damit angetriebene Fensterscheibe 22 und eine Steuereinheit 24 aufweisen. Jede Fensterscheibe 22 ist mittels des jeweiligen Elektromotors 20 in Wirkverbindung und somit mittels dessen angetrieben. Hierbei wird mittels des Elektromotors 20 ein jeweiliges Getrieben in Form eines Schneckenradgetriebes angetrieben, das wiederum eine Seilrolle antreibt. Diese ist jeweils über weitere Komponenten an der jeweiligen Fensterscheibe 22 angebunden. Die Elektromotoren 20 sind bürstenlose Gleichstrommotoren (BLDC), und jede Steuereinheit 24 weist jeweils einen anwendungspezifischen Schaltkreis (ASIC) auf. Mittels jeder Steuereinheit 24 wird bei Betrieb die Bestromung des jeweiligen zugeordneten Elektromotors 20 eingestellt. Mit Ausnahme der geometrischen Ausgestaltung der Fensterscheibe 22 sind elektromotorischen Fensterheber 18 zueinander baugleich.
Die Steuereinheiten 24 sind signaltechnisch mit einem Bussystem 26 des Kraftfahrzeugs 2 verbunden, das ein CAN-Bussystem ist. Mit dem Bussystem 26 ist ferner eine Eingabevorrichtung 28 verbunden, die eine Anzahl an Wippschalter aufweist. Mittels Betätigung der Wippschalter durch den Nutzer ist es möglich, einen der elektromotorischen Fensterheber 18 auszuwählen und zu betätigen. Infolgedessen erfolgt eine Bestromung des entsprechenden Elektromotors 20, und die jeweilige Fensterscheibe 22 wird zwischen einer geschlossenen Position 30 und einer geöffneten Position 32 entlang eines Verstellwegs 34 verbracht.
In 3 ist ein Verfahren 36 zum Betrieb der elektromotorischen Fensterheber 18 dargestellt. In einem ersten Arbeitsschritt 38 wird eine Aufforderung 40 zur Verstellung der Fensterscheibe 22 jedes der elektromotorischen Fensterheber 18 erfasst, die über das Bussystem 26 ermittelt wurde. Die Aufforderung 40 korrespondiert zu einem Wunsch nach einer Öffnungsbewegung der jeweiligen Fensterscheibe 22, sodass diese zumindest teilweise in die geöffnete Position 32 verbracht wird. Die Aufforderung 40 ist mittels eines nicht näher dargestellten Bordcomputers des Kraftfahrzeugs 2 erstellt worden, mittels dessen ein Schließvorgang eine Türen 6 erfasst oder initiiert wurde. Mit anderen Worten wurde die Aufforderung 40 aufgrund des Schließvorgangs einer der Türen 6 des Kraftfahrzeugs 2 erstellt. Diese Information ist auch in der Aufforderung 40 enthalten.
In einem sich anschließenden zweiten Arbeitsschritt 42 wird ein Status 44 betreffend die Sitzbelegung in dem Innenraum 8 abgefragt. Mit anderen Worten wird mittels jedes der Steuereinheiten 24 nicht näher dargestellte Belegungssensor abgefragt, von denen jeweils einer dem Fahrersitz 10, einer dem Beifahrersitz 12 und jeweils einer jedem der Sitze 16 der Rückbank 14 zugewiesen ist. Mittels dieser Sensoren wird hierbei überprüft, ob sich eine Person auf dem jeweiligen Sitz 10, 12, 16 befindet. Dies erfolgt mittels Überprüfung eines auf dem jeweiligen Sitz 10, 12, 16 lastenden Gewichts. Sofern das Gewicht einen bestimmten Grenzwert überschreitet, wird eine Belegung des jeweiligen Sitzes 10, 12, 16 festgestellt. Somit ist auch in den elektromotorischen Fensterhebern 18 das Wissen vorhanden, welche der Sitze 10, 12, 16 belegt ist.
In einem sich anschließenden dritten Arbeitsschritt 46 erfolgt eine Bestromung des Elektromotors 20 derjenigen der elektromotorischen Fensterheber 18, bei denen der direkt benachbarte Sitz 10, 12, 16 nicht belegt ist. Dahingegen unterbleibt ein Bestromen des Elektromotors 20 derjenigen elektromotorischen Fensterheber 18, deren benachbarter Sitzplatz belegt ist. In dem dargestellten Beispiel erfolgt eine Schließbewegung der hinteren rechten Türe 6, und der dieser Tür 6 zugeordnete Sitz 16 sowie der der Fahrersitz 10 sind belegt. Daher wird der Elektromotor 20 des elektromotorischen Fensterhebers 18 bestromt, der entweder dem Beifahrersitz 12 oder dem der hinteren linken Türe 6 zugeordneten Sitz 16 der Rückbank 14 zugeordnet ist. Aufgrund der Bestromung werden die jeweiligen Fensterscheiben 22 in eine zumindest teilweise geöffnete Position 32 verbracht, wobei der Verstellweg 34 der Fensterscheiben 22 jeweils auf 0,5 cm begrenzt wird. Zusammenfassend wird jeder Elektromotor 20 somit in Abhängigkeit der Aufforderung 40, die an jeden der elektromotorischen Fensterheber 18 gerichtet war, und in Abhängigkeit des Status 44 betreffend der Sitzbelegung in dem Innenraum 8 des Kraftfahrzeugs 2 bestromt.
Aufgrund der zumindest teilweisen Öffnung der Fensterscheiben 22 erfolgt bei Schließen der Tür 6 kein übermäßiger Druckanstieg in dem Innenraum 8, sodass die beiden sich in dem Innenraum 8 befindenden Personen, von den einer der dem Fahrersitz 10 sitzt, keinen übermäßigen Luftdruck ausgesetzt sind. Da auch die nicht in nächster Umgebung zu den Personen angeordneten elektromotorischen Fensterheber 18 betrieben werden, ist bei den Personen im Wesentlichen kein Luftzug spürbar, was einen Komfort erhöht.
In einem sich anschließenden vierten Arbeitsschritt 48 werden nach Abschluss des Schließvorgangs der Tür 6 sämtliche Fensterscheiben 22, die in dem dritten Arbeitsschritt 48 verstellt wurden, in die ursprüngliche Position verbracht. Hierfür wird der jeweilige Elektromotor 20 entsprechend mittels der jeweiligen zugeordneten Steuereinheit 24 bestromt. Somit ist für die sich innerhalb des Innenraums 8 befindenden Personen nach Abschluss des Schließvorgangs keine Belästigung aufgrund einer übermäßig geöffneten Fensterscheibe 22 gegeben.
In 4 ist ein weiterer Anwendungsfall des Verfahrens 36 dargestellt. Auch hier wird der erste Arbeitsschritt 38 durchgeführt, bei dem die Aufforderung 40 erfasst wird. Die Aufforderung 40 ist hierbei jedoch aufgrund eines in 5 dargestellten Regensensors 50 des Kraftfahrzeugs 2 erstellt worden. Mittels des Regensensors 50 wird bei Fortbewegen des Kraftfahrzeugs 2 eine Wischgeschwindigkeit eines Scheibenwischers eingestellt. Hierfür wird mittels des Regensensors 50 eine Frontscheibe des Kraftfahrzeugs 2 auf die Anwesenheit von Niederschlag überwacht.
Die Aufforderung 40 wurde ebenfalls mittels des nicht näher dargestellten Bordcomputer des Kraftfahrzeugs 2 erstellt, der mit dem Regensensor 50 signaltechnisch verbunden ist. Mittels des Bordcomputers wird die Aufforderung 40 erstellt, wenn mittels des Regensensors 50 ein Niederschlag festgestellt wurde. Die Aufforderung 40 korrespondiert zu einem Wunsch, sämtliche Fensterscheiben 22 in die geschlossene Position 30 zu verbringen, sodass ein Eindringen des Niederschlags in den Innenraum 8 vermieden ist.
In dem sich anschließenden zweiten Arbeitsschritt 42 wird überprüft, ob das Kraftfahrzeug 2 stillsteht, und ob eine Zündung des Kraftfahrzeugs 2 nicht betätigt. Falls dies der Fall ist, wird der Status 44 betreffend der Sitzbelegung entsprechend des vorhergehenden Anwendungsfalls abgefragt. Anderenfalls wird das Verfahren 36 beendet. Mit anderen Worten wird das Verfahren 36 lediglich dann fortgeführt, wenn das Kraftfahrzeug 2 abgestellt wurde. In diesem Fall können sich Personen in dem Innenraum 8 aufhalten, jedoch ist dies nicht zwingend erforderlich, beispielsweise wenn sämtliche Personen das Kraftfahrzeug 2 vor Abstellen verlassen haben. In einer nicht näher dargestellten Variante wird auch bei dem in 3 gezeigten Anwendungsfall zunächst im zweiten Arbeitsschritt 42 überprüft, ob das Kraftfahrzeug 2 still steht.
In dem sich anschließenden dritten Arbeitsschritt 46 werden wiederum die Elektromotoren 20 der elektromotorischen Fensterheber 18 in Abhängigkeit der Aufforderung 40 sowie des Status 44 bestromt. Hierbei ist die Bestromung der Elektromotoren 20 derart, dass, sofern die Bestromung erfolgt, die jeweilige Fensterscheibe 22 in die vollständig geschlossenen Position 30 verbracht wird. In einer Alternative wird die Fensterscheibe in eine Position vor der vollständig geschlossenen Position 30 verbracht, sodass ein Luftspalt gebildet ist.
Falls keiner der Sitze 10, 12, 16 belegt ist, werden sämtliche Elektromotoren 20 bestromt, dass sodass sämtliche Fensterscheiben 22 in die geschlossene Position 30 verbracht werden. Infolgedessen dringt kein Niederschlag in den Innenraum 8 ein. Falls hingegen mittels des Status 44 festgestellt ist, dass sich eine Person auf einem der Sitze 10, 12,16 befindet, wird bei einer Alternative keiner der Elektromotoren 20 betrieben. Mit anderen Worten unterbleibt die Bestromung der Elektromotoren 20, wenn eine der Sitzplätze 10, 12, 16 in dem Innenraum 8 belegt ist. Falls somit das Kraftfahrzeug 2 abgestellt ist, und sich beispielsweise ein Tier oder Kleinkind innerhalb des Kraftfahrzeugs 2 befindet, und ein Niederschlag einsetzt, verbleiben die Fensterscheiben 22 in der ursprünglichen Position, zum Beispiel in der vollständig geöffneten Position 32. Infolgedessen ist ein Ausbilden von Stauhitze in dem Innenraum 8 verhindert. Auch ist eine Luftzufuhr zu dem Innenraum 8 auch weiterhin gegeben. Infolgedessen ist eine Gefährdung der Person (Kleinkind)/Tiers nicht gegeben.
In einer Alternative erfolgt eine Überprüfung, auf welchem der Sitze 10,12, 16 sich die Person (Kleinkind) oder das etwaige Tier befindet. Hierbei wird insbesondere der Elektromotor 20 bestromt, dessen direkt benachbarter Sitzplatz 10, 12,16 belegt ist. Bei den verbleibenden elektromotorischer Fensterheber 18 hingegen unterbleibt die Bestromung des Elektromotors 20. In einer Alternative hierzu werden mit Ausnahme einer einzigen Fensterscheibe 22 sämtliche verbleibenden Fensterscheiben 22 in die vollständig geschlossenen Position 30 verbracht, wofür die Elektromotoren 20 geeignet bestromt werden. Als derjenige elektromotorische Fensterheber 18, dessen Fensterscheibe 22 nicht in die vollständig geschlossenen Position 30 verbracht wird, wird insbesondere derjenige herangezogen, der den größten Abstand zu dem belegten Sitz 10, 12, 16 aufweist. Somit ist die sich in dem Innenraum 8 befindende Person vor dem Niederschlag geschützt, wobei auch weiterhin ein Luftaustausch ermöglicht ist. In einer weiteren Alternative erfolgt die Auswahl des elektromotorischen Fensterhebers 18, dessen Fensterscheibe 22 nicht in die vollständig geschlossenen Position 30 verbracht wird, anhand einer Priorisierung, die beispielsweise fest vorgegeben oder dynamisch angepasst wird, geeigneterweise mittels eines „Künstliche Intelligenz“-Algorithmus. Zumindest jedoch unterbleibt ein Bestromen des Elektromotors 20, wenn ein nicht direkt zu dem elektromotorischer Fensterheber 18 benachbarter Sitzplatz 10, 12, 16 belegt ist. Dahingegen wird stets der Elektromotor 20 des elektromotorischen Fensterhebers 18 bestromt, dessen direkt benachbarter Sitzplatz 10, 12, 16 belegt ist.
Zusammenfassend wird mittels des Verfahrens 36 sichergestellt, dass bei einem Schließvorgang einer der Türen 6 zumindest eine der Fensterscheiben 22 geöffnet wird, was einen Überdruck in dem Innenraum 8 vermeidet. Hierbei erfolgt die Verbringung der Fensterscheibe 22, also die Bestromung des Elektromotors 20, in Abhängigkeit der Sitzbelegung, was mittels eines Sitzbelegungssignals eines geeigneten Sensors bereitgestellt ist. Mit anderen Worten wird der Status 44 betreffend die Sitzbelegung in dem Innenraum 8 berücksichtigt.
Ferner wird aufgrund des Verfahrens 36 berücksichtigt, ob sich eine Person oder ein Tier in dem Innenraum 8 befindet. Falls dies der Fall ist, wird beispielsweise bei Niederschlag einer der Elektromotoren 20 nicht bestromt und somit die Fensterscheiben 22 in der geöffneten Position 32 oder zumindest nicht in der vollständig geschlossenen Position 30 belassen. Dahingegen erfolgt ein Schließen der Fensterscheiben 22 und somit ein Verbringen in die vollständig geschlossenen Position 30, wenn mittels des Regensensors 50 ein Niederschlag festgestellt wurde, und sich keine Person innerhalb des Kraftfahrzeugs 2 befindet.
Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der Erfindung von dem Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel beschriebene Einzelmerkmale auch auf andere Weise miteinander kombinierbar, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen.
Bezugszeichenliste

2: Kraftfahrzeug
4: Rad
6: Tür
8: Innenraum
10: Fahrersitz
12: Beifahrersitz
14: Rückbank
16: Sitz
18: elektromotorischer Fensterheber
20: Elektromotor
22: Fensterscheibe
24: Steuereinheit
26: Bussystem
28: Eingabevorrichtung
30: geschlossene Position
32: geöffnete Position
34: Verstellweg
36: Verfahren
38: erster Arbeitsschritt
40: Aufforderung
42: zweiter Arbeitsschritt
44: Status
46: dritter Arbeitsschritt
48: vierter Arbeitsschritt
50: Regensensor

Claims

Verfahren (36) zum Betrieb eines elektromotorischen Fensterhebers (18) eines Kraftfahrzeugs (2), der eine mittels eines Elektromotors (20) angetriebene Fensterscheibe (22) aufweist, bei welchem - eine Aufforderung (40) zur Verstellung der Fensterscheibe (22) erfasst wird, - ein Status (44) betreffend einer Sitzbelegung in einem Innenraum (8) des Kraftfahrzeugs (2) abgefragt wird, und - der Elektromotor (20) in Abhängigkeit der Aufforderung (40) und des Status (44) bestromt wird.
Verfahren (36) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Status (44) lediglich bei einem Stillstand des Kraftfahrzeugs (2) abgefragt wird.
Verfahren (36) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (20) derart bestromt wird, dass die Fensterscheibe (22) in eine zumindest teilweise geöffnete Position (32) verbracht wird, wenn die Aufforderung (40) aufgrund eines Schließvorgangs einer Tür (6) des Kraftfahrzeugs (2) erstellt wird.
Verfahren (36) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bestromen des Elektromotors (20) unterbleibt, wenn ein direkt zu dem elektromotorischen Fensterheber (18) benachbarter Sitzplatz (10, 12, 16) belegt ist.
Verfahren (36) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verstellweg (34) der Fensterscheibe (22) begrenzt wird, insbesondere auf unter 1 cm.
Verfahren (36) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass nach Abschluss des Schließvorgangs die Fensterscheibe (22) in die ursprüngliche Position verbracht wird.
Verfahren (36) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (20) derart bestromt wird, dass die Fensterscheibe (22) in eine zumindest teilweise geschlossene Position (30) verbracht wird, wenn die Aufforderung (40) aufgrund eines Regensensors (50) erstellt wird.
Verfahren (36) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bestromen des Elektromotors (20) unterbleibt, wenn ein Sitzplatz (10, 12, 16) in dem Innenraum (8) belegt ist.
Verfahren (36) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bestromen des Elektromotors (30) lediglich dann unterbleibt, wenn ein nicht direkt zu dem elektromotorischen Fensterheber (18) benachbarter Sitzplatz (10, 12, 16) belegt ist.
Elektromotorischer Fensterhebers (18) eines Kraftfahrzeugs (2), der eine mittels eines Elektromotors (20) angetriebene Fensterscheibe (22) aufweist, und der gemäß einem Verfahren (36) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 betrieben ist.