DE10217465A1

DE10217465A1 - Verfahren zum Betrieb der elektrischen Fensterheber eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE10217465A1
Application number: DE10217465A
Authority: DE
Inventors: Frank Hallitschke; Alexander Kober; Wolfgang Thiel
Original assignee: Conti Temic Microelectronic GmbH
Current assignee: Aumovio Microelectronic GmbH
Priority date: 2002-04-19
Filing date: 2002-04-19
Publication date: 2003-11-13

Abstract

Vorgeschlagen wird ein einfaches kostengünstiges und bedienerfreundliches Verfahren zur elektromotorischen Steuerung des Bewegungsablaufs mindestens einer Fensterscheibe der Seitenfenster des Kraftfahrzeugs. DOLLAR A Hierzu wird mindestens ein elektrischer Fensterheber durch die Betätigung eines als Handkurbel ausgebildeten Bedienelements angesteuert.

Description

In Kraftfahrzeugen werden elektrische Antriebseinheiten vielfältig zur Realisierung von Bewegungsvorgängen beweglicher Teile (Stellelemente) eingesetzt, beispielsweise zur Verstellung von Sitzen oder zum Öffnen und Schließen von Schiebedächern, Schiebetüren und insbesondere von Seitenfenstern des Kraftfahrzeugs. Diese elektromotorisch realisierten Bewegungsvorgänge können manuell durch fortlaufende Betätigung von Bedienelementen seitens des Bedieners oder zur Erhöhung des Komforts unter bestimmten Voraussetzungen nach der Initiierung des Bewegungsvorgangs durch den Bediener auch automatisch ablaufen (bsp. durch einmalige Betätigung von Bedienelementen). Insbesondere sind diese beiden Bewegungsmodi bei der Bedienung der elektrischen Fensterheber von Kraftfahrzeugen implementiert, die zur Steuerung der Bewegungsvorgänge (Schließvorgänge und Öffnungsvorgänge) der Fensterscheiben der Seitenfenster des Kraftfahrzeugs herangezogen werden. Üblicherweise werden zur Bedienung der elektrischen Fensterheber eines Kraftfahrzeugs als Taster oder Tastschalter ausgebildete Bedienelemente eingesetzt. Jedoch kann bei Tastern oder Tastschaltern durch deren ungewollte Betätigung (Auslösung) oder infolge mangelnder Rückmeldung der zur Betätigung (Auslösung) erforderlichen Kraft an den Bediener eine willkürliche oder unkoordinierte Ansteuerung der elektrischen Fensterheber erfolgen, wodurch störende oder unerwünschte oder auch gefährdende Bewegungen der Fensterscheiben der Seitenfenster auftreten können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betrieb der elektrischen Fensterheber eines Kraftfahrzeugs bereitzustellen, das eine Bewegung der Fensterscheiben der Seitenfenster auf einfache Weise bei dennoch hoher Zuverlässigkeit ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Merkmal im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens sind Bestandteil der weiteren Patentansprüche.

Die elektromotorische Bewegung der Fensterscheiben der Seitenfenster des Kraftfahrzeugs (der Vorderscheiben und der Fondscheiben) wird unter Verwendung von mindestens einem als Handkurbel ausgebildeten Bedienelement gesteuert, das jeweils einem Bediener (d. h. dem Fahrer des Kraftfahrzeugs und/oder dem Beifahrer und/oder anderen Insassen des Kraftfahrzeugs) zugeordnet ist; d. h. bei einer vom jeweiligen Bediener vorgenommenen Betätigung des als Handkurbel ausgebildeten Bedienelements wird mindestens eine dieser Handkurbel zugeordnete Vorderscheibe und/oder Fondscheibe durch die Ansteuerung des jeweiligen elektrischen Fensterhebers elektromotorisch bewegt. Durch entsprechende Vorgaben bzw. durch entsprechende Randbedingungen im Falle der Betätigung einer Handkurbel (bsp. hinsichtlich der Position der Handkurbel nach deren Betätigung und/oder der Zeitdauer der Betätigung der Handkurbel und/oder der Drehrichtung bei der Betätigung der Handkurbel und/oder der Drehgeschwindigkeit bei der Betätigung der Handkurbel etc.) kann der Bewegungsablauf und damit die Bewegung der jeweiligen Fensterscheibe unterschiedlich gesteuert werden; insbesondere kann hierdurch die jeweils zu bewegende Fensterscheibe (mindestens eine Vorderscheibe und/oder Fondscheibe) ausgewählt werden und die Bewegungsrichtung der zu bewegenden Fensterscheibe (Öffnungsrichtung oder Schließrichtung) sowie der Bewegungsmodus der zu bewegenden Fensterscheibe (manueller Modus oder Automatikmodus) vorgegeben werden. Bei der Betätigung kann die jeweilige Handkurbel insbesondere entweder kontinuierlich gedreht werden (der maximale Drehwinkel der Handkurbel beträgt hierbei bsp. mehrere volle Umdrehungen, bsp. vier volle Umdrehungen) oder durch einmaliges Drehen oder Verschieben in eine bestimmte (axiale oder winkelabhängige) Position gebracht werden (der maximale Drehwinkel der Handkurbel beträgt hierbei bsp. einen bestimmten Bruchteil einer vollen Umdrehung, bsp. eine viertel Umdrehung, d. h. 90°).

Die zu bewegenden Fensterscheiben der Seitenfenster des Kraftfahrzeugs (die Fensterscheiben der Vorderfenster und/oder der Fondsfenster) können den zur Betätigung vorgesehenen Handkurbeln variabel zugeordnet werden, wobei über die Betätigung einer Handkurbel zumindest der Bewegungsablauf der dieser Handkurbel räumlich im Kraftfahrzeug benachbarten Fensterscheibe der Seitenfenster des Kraftfahrzeugs gesteuert wird. Darüber hinaus kann auch vorgesehen werden, über die Betätigung einer Handkurbel den Bewegungsablauf mehrerer Fensterscheiben zu steuern, insbesondere über die Betätigung einer Handkurbel auf der Fahrerseite des Kraftfahrzeugs zumindest den Bewegungsablauf der beiden Fensterscheiben der Vorderfenster zu steuern (den Bewegungsablauf der Fensterscheibe des Vorderfensters auf der Fahrerseite und der Fensterscheibe des Vorderfensters auf der Beifahrerseite) und ggf. zusätzlich den Bewegungsablauf der Fensterscheiben der Fondsfenster. Insbesondere kann die jeweils zu bewegende Fensterscheibe durch Verdrehen oder Verschieben einer Handkurbel in eine bestimmte Position ausgewählt werden, insbesondere durch axiales Verschieben dieser Handkurbel in eine bestimmte Drehebene.

Der Bewegungsablauf der Fensterscheiben der Seitenfenster des Kraftfahrzeugs kann durch entsprechende Betätigung der Handkurbel in unterschiedlichen Bewegungsrichtungen erfolgen, entweder als Öffnungsvorgang (Tieflauf der Fensterscheiben) oder als Schließvorgang (Hochlauf der Fensterscheiben). Insbesondere kann die Bewegungsrichtung durch die Drehrichtung der Handkurbel aus der Ruhestellung der Handkurbel heraus oder durch Anwahl einer bestimmten (insbesondere winkelabhängigen) Position der Handkurbel vorgegeben werden.

Der Bewegungsablauf der Fensterscheiben der Seitenfenster des Kraftfahrzeugs kann durch entsprechende Betätigung der Handkurbel in unterschiedlichen Bewegungsmodi erfolgen, entweder manuell (als manueller Modus) oder automatisch (als Automatikmodus), d. h. entweder wird der angewählte Bewegungsablauf solange ausgeführt, wie die Handkurbel betätigt wird oder der angewählte Bewegungsablauf wird nach entsprechender Betätigung der Handkurbel automatisch solange fortgesetzt, bis die Bewegung der Fensterscheibe gestoppt wird (dies kann entweder durch erneute Betätigung der Handkurbel oder durch Erreichen der Endposition der Fensterscheibe erfolgen). Insbesondere kann der Bewegungsmodus durch Vorgabe einer bestimmten insbesondere winkelabhängigen Position der Handkurbel angewählt werden oder durch die Zeitdauer der Betätigung der Handkurbel oder durch die Drehgeschwindigkeit bei der Betätigung (Drehbewegung) der Handkurbel.

Es kann bei jeder Betätigung eines als Handkurbel ausgebildeten Bedienelements zur Bedienung der elektrischen Fensterheber des Kraftfahrzeugs ein effizienter und an die momentanen Betriebsbedingungen der elektrischen Fensterheber angepasster komfortabler Bewegungsablauf mit einer hohen Zuverlässigkeit ohne Einschränkungen der Bedienmöglichkeiten realisiert werden:

- Die als Handkurbel ausgebildeten Bedienelemente erlauben vielfältige designmäßige Ausgestaltungen (in vielen Kraftfahrzeugen sind aufgrund von Retrobewegungen wieder Stilelemente aus früheren Jahren oder Jahrzehnten implementiert) und sind vielen Bedienern von Kraftfahrzeugen in ihrer Funktionalität geläufig; daher und aufgrund der einfachen Bedienphilosophie (die Handkurbel ist einfach bedienbar, was eine einfache Steuerung des Bewegungsablaufs der Fensterscheiben ermöglicht) wird der Bediener intuitiv die richtige Betätigung der Handkurbel vornehmen.
- Die Handkurbel ermöglicht auf einfache Weise eine haptische Rückmeldung an den Bediener, insbesondere wenn ein direkter Zusammenhang zwischen der Betätigung der Handkurbel und der elektromotorischen Bewegung der Fensterscheiben implementiert wird, insbesondere zwischen der für den Bediener erforderlichen Kraft zur Betätigung der Handkurbel und der elektromotorischen Bewegung der Fensterscheiben ("force feedback").
- Alle bestehenden und gängigen Funktionalitäten von elektrischen Fensterhebern bzw. der Bewegungsabläufe von Fensterscheiben der Seitenfenster des Kraftfahrzeugs können auf einfache Weise realisiert und implementiert werden; insbesondere kann auch eine Automatikfunktion (der Automatikmodus als Bewegungsmodus) auf einfache Weise für den Bediener komfortabel implementiert werden.

Im Zusammenhang mit der Zeichnung soll das Verfahren anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert werden.
Hierbei zeigt
die Fig. 1 ein Ablaufdiagramm zur Steuerung des Bewegungsablaufs der Fensterscheiben durch kontinuierliches Drehen einer Handkurbel als Bedienelement,
die Fig. 2 ein Ablaufdiagramm zur Steuerung des Bewegungsablaufs der Fensterscheiben durch einmaliges Verschieben einer Handkurbel als Bedienelement in eine bestimmte Drehrichtung.
Zur Realisierung der elektrischen Fensterheberfunktion eines Kraftfahrzeugs ist eine elektrische Antriebseinheit als Fensterheberantrieb mit einem permanenterregten Gleichstrommotor, einem auf den permanenterregten Gleichstrommotor aufgesetzten Getriebe, Seilzügen zur Bewegung der Fensterscheiben und ein Türsteuergerät vorgesehen. Die elektrischen Fensterheber des Kraftfahrzeugs werden über zwei im Vorderraum des Kraftfahrzeugs angeordnete, als Handkurbel ausgebildete Bedienelemente betätigt; dabei wertet das Türsteuergerät die Bewegung und/oder Stellung der jeweils betätigten Handkurbel aus und steuert dementsprechend die elektrischen Fensterheber an. Für jeden Bediener (d. h. für den Fahrer und für den Beifahrer) ist bsp. eine derartige Handkurbel als Bedienelement vorgesehen, wobei eine Handkurbel auf der Fahrerseite des Kraftfahrzeugs und eine Handkurbel auf der Beifahrerseite des Kraftfahrzeugs in der jeweiligen Tür integriert ist. Die jeweilige Handkurbel ist bsp. zur Bedienung beider elektrischer Fensterheber auf einer Seite des Kraftfahrzeugs (der Fahrerseite bzw. der Beifahrerseite) vorgesehen; zusätzlich ist die Handkurbel auf der Fahrerseite zur Bedienung der beiden elektrischen Fensterheber und damit zur Steuerung des Bewegungsablaufs der beiden Fensterscheiben (der Vorderscheibe und der Fondscheibe) auf der Beifahrerseite des Kraftfahrzeugs vorgesehen, so dass durch Betätigung der Handkurbel auf der Fahrerseite (d. h. in Abhängigkeit der entsprechenden Anforderung durch den Fahrer als Bediener) eine Ansteuerung aller elektrischen Fensterheber und damit eine Steuerung des Bewegungsablaufs aller Vorderscheiben und aller Fondscheiben des Kraftfahrzeugs ermöglicht wird. Die unterschiedlichen Bewegungsabläufe (insbesondere "manueller Hochlauf", "automatischer Hochlauf", "manueller Tieflauf" und "automatischer Tieflauf") der Fensterscheiben werden nach Auswahl der gewünschten Fensterscheibe durch Drehen der Handkurbel aus der Ruhestellung heraus entsprechend dem durch die Drehrichtung der Handkurbel und/oder die Drehgeschwindigkeit der Handkurbel und/oder die Position der Handkurbel bestimmten Bewegungsablauf vorgegeben: in einem ersten Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 1 durch die Drehrichtung und die Drehgeschwindigkeit der Handkurbel beim kontinuierlichen Drehen der Handkurbel (Drehung der Handkurbel bsp. um maximal vier volle Umdrehungen möglich, d. h. um maximal 1440°) und in einem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 2 durch die Drehrichtung und die (End-)Position der Handkurbel nach der Betätigung beim einmaligen Drehen bzw. Verschieben der Handkurbel in eine bestimmte Drehrichtung (Drehung bzw. Verschieben der Handkurbel bsp. um maximal eine viertel Umdrehung möglich, d. h. um maximal 90°). Für den Bediener können bsp. die während der Betätigung der Handkurbel (die während des Drehens der Handkurbel) auftretenden Kräfte simuliert werden, bsp. durch eine elektromechanische Stelleinheit; bsp. wird ein direkter Zusammenhang zwischen der Betätigungsgeschwindigkeit der Handkurbel (insbesondere der Drehgeschwindigkeit der Handkurbel) und der Geschwindigkeit der Bewegung der ausgewählten Fensterscheibe vorgegeben. Nach Beendigung der Betätigung der Handkurbel erfolgt (insbesondere bei der Betätigung der Handkurbel durch kontinuierliches Drehen) eine Rückstellung der Handkurbel in eine definierte Ausgangsstellung unabhängig von der aktuellen Position der ausgewählten Fensterscheibe, so dass die Handkurbel für den Bediener für nachfolgende Betätigungen gut zu erreichen ist.
Im Falle der Betätigung einer Handkurbel kann der Bewegungsablauf der Fensterscheiben insbesondere hinsichtlich folgender Kriterien durch die Art der Betätigung vorgegeben werden:

- Auswahl der zu bewegenden Fensterscheibe:
Die gewünschte zu bewegende Fensterscheibe (die Vorderscheibe oder die Fondscheibe auf der Fahrerseite oder der Beifahrerseite) wird gemäß der Fig. 1 und der Fig. 2 bsp. durch axiales Verschieben der Handkurbel auf der Fahrerseite oder der Beifahrerseite ausgewählt; bsp. können für die Auswahl der vier Fensterscheiben von der Handkurbel auf der Fahrerseite vier unterschiedliche axiale Positionen und damit vier unterschiedliche Drehebenen durch axiales Verschieben der Handkurbel eingenommen werden.
- Vorgabe der Bewegungsrichtung der Fensterscheibe:
Die gewünschte Bewegungsrichtung der Fensterscheibe wird gemäß der Fig. 1 bsp. durch die Bewegungsrichtung (Drehrichtung) bei der Betätigung der Handkurbel aus der Ruhestellung heraus vorgegeben (wird die Handkurbel aus der Ruhestellung heraus bsp. nach unten oder nach links bewegt, wird bsp. ein Öffnungsvorgang ausgelöst, d. h. die ausgewählte Fensterscheibe bewegt sich nach unten, wird die Handkurbel dagegen aus der Ruhestellung heraus bsp. nach oben oder nach rechts bewegt, wird bsp. ein Schließvorgang ausgelöst, d. h. die ausgewählte Fensterscheibe bewegt sich nach oben) und gemäß der Fig. 2 bsp. durch die nach der Drehbewegung um bsp. maximal 90° eingenommene Endposition der Handkurbel vorgegeben (wird die Handkurbel aus der Ruhestellung heraus bsp. um 45° nach links bewegt, wird bsp. ein Öffnungsvorgang ausgelöst, d. h. die ausgewählte Fensterscheibe bewegt sich nach unten, wird die Handkurbel dagegen aus der Ruhestellung heraus bsp. um 45° nach rechts bewegt, wird bsp. ein Schließvorgang ausgelöst, d. h. die ausgewählte Fensterscheibe bewegt sich nach oben).
- Vorgabe des Bewegungsmodus:
Der Bewegungsmodus (manueller Modus oder Automatikmodus) kann gemäß der Fig. 1 bsp. über die Drehgeschwindigkeit der Handkurbel vorgegeben werden (bsp. wird beim Überschreiten einer bestimmten Drehgeschwindigkeit der Handkurbel der Automatikmodus vorgegeben) oder aber auch durch die Zeitdauer der Betätigung der Handkurbel (bsp. wird beim Überschreiten einer bestimmten Zeitdauer während der Betätigung der Handkurbel der Automatikmodus vorgegeben) und gemäß der Fig. 2 bsp. durch die Zeitdauer der Betätigung der Handkurbel (bsp. wird beim Überschreiten einer bestimmten Zeitdauer während der Betätigung der Handkurbel der Automatikmodus vorgegeben) oder aber auch durch eine entsprechende Anzahl von unterschiedlichen Positionen der Handkurbel.

Claims

1. Verfahren zum Betrieb der elektrischen Fensterheber eines Kraftfahrzeugs zur elektromotorischen Steuerung des Bewegungsablaufs mindestens einer Fensterscheibe der Seitenfenster des Kraftfahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein elektrischer Fensterheber durch die Betätigung eines als Handkurbel ausgebildeten Bedienelements angesteuert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Betätigung der Handkurbel eine vom jeweiligen elektrischen Fensterheber zu bewegende Fensterscheibe ausgewählt wird, und dass der Bewegungsablauf der ausgewählten Fensterscheibe hinsichtlich der Bewegungsrichtung und/oder des Bewegungsmodus elektromotorisch gesteuert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Bewegungsablauf der durch die Betätigung der Handkurbel ausgewählten Fensterscheibe in Abhängigkeit der nach der Betätigung der Handkurbel eingenommenen Position der Handkurbel und/oder der Drehrichtung bei der Betätigung der Handkurbel und/oder der Drehgeschwindigkeit bei der Betätigung der Handkurbel und/oder der Zeitdauer der Betätigung der Handkurbel elektromotorisch gesteuert wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Bewegungsablauf der durch die Betätigung der Handkurbel ausgewählten Fensterscheibe in Abhängigkeit der nach der Betätigung der Handkurbel eingenommenen axialen Position und/oder drehwinkelabhängigen Position der Handkurbel elektromotorisch gesteuert wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Bewegungsablauf der ausgewählten Fensterscheibe durch kontinuierliches Drehen der Handkurbel elektromotorisch gesteuert wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Bewegungsablauf der ausgewählten Fensterscheibe durch Verschieben der Handkurbel in eine bestimmte drehwinkelabhängige Position elektromotorisch gesteuert wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Handkurbel um maximal 90° verschoben wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Bewegungsmodus der durch die Betätigung der Handkurbel ausgewählten Fensterscheibe entweder ein Automatikmodus oder ein manueller Modus vorgegeben wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein direkter Zusammenhang zwischen der zur Betätigung der Handkurbel erforderlichen Kraft und der Steuerung des Bewegungsablaufs der durch die Betätigung der Handkurbel ausgewählten Fensterscheibe vorgegeben wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass nach Beendigung der Betätigung der Handkurbel eine Rückstellung der Handkurbel in eine definierte Ausgangsstellung erfolgt.