DE19539925A1 - Vorrichtung zur Steuerung der Öffnung und Schließung eines Fensters - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung der Öffnung und Schließung der Fenster eines Kraftfahrzeugs oder dergleichen.

Bei einer Vorrichtung zur Steuerung der Öffnung und Schließung von Fenstern wird z. B. im Vorgang zum Schließen eines Fensters die Entscheidung "Einklemmung eines Fremd­ körpers" dann getroffen, wenn die Änderungsrate des An­ triebsstroms des das Fenster antreibenden Motors oder die Änderungsrate der Periode des die Drehung des Motors erfas­ senden Impulses einen vorgegebenen Wert erreicht, so daß der Vorgang zum Schließen des Fensters aufgehoben wird.

Obwohl die Änderungsrate des Antriebsstroms oder der Impulsperiode abhängig von der Umwelt und den Verwendungs­ bedingungen schwankt, bleibt bei einer solchen Vorrichtung die Änderungsrate bzw. der Schwellenwert konstant, die bzw. der einen Maßstab für die Entscheidung über die Einklemmung eines Fremdkörpers bildet.

Gegen die Schwankungen der Motor-Betriebscharakteristik in Abhängigkeit von der Umwelt und den Verwendungsbedingun­ gen sind daher die Maßnahmen nicht genügend, so daß die Entscheidung "Einklemmung eines Fremdkörpers" irrtümlicher­ weise getroffen wird, obwohl keine Einklemmung vorliegt, oder die Entscheidung keine "Einklemmung eines Fremdkör­ pers" getroffen wird, obwohl eine Einklemmung vorliegt, was zum fehlerhaften Betrieb des Fensters führt.

Dagegen, wie bei einer in der japanischen Patentoffen­ legung sho 61-64982 beschriebenen Vorrichtung, sind die Maßnahmen getroffen, daß das Fenster bei der Entscheidung "Einklemmung eines Fremdkörpers" umgekehrt angetrieben und geöffnet wird und außerdem, z. B. zur Abstimmung des Fen­ sters auf die Umwelt, der Belastungsstrom des Motors mit dem sich vergrößernden Reibungswiderstand zwischen dem Au­ ßenrand des Fensters und dem Tür-Fensterdichtungsrahmen im Fensterrahmen vergrößert wird, wodurch es vermieden wird, daß trotz keiner Einklemmung eines Fremdkörpers die Ent­ scheidung "Einklemmung eines Fremdkörpers" fehl getroffen wird.

Wenn, im konkreten Sinne, der den Schwellenwert über­ schreitende Belastungsstrom beim Schließvorgang des Fen­ sters erfaßt wurde, dann wird die Fensterscheibe umgekehrt angetrieben und gleichzeitig dieser Schwellenwert durch die Addierung eines einer vorbestimmten Strommenge entsprechen­ den Werts vergrößert und erneuert.

Da der zum Schwellenwert addierte und der vorbestimmten Strommenge entsprechende Wert von der Umwelt und den Ver­ wendungsbedienungen unabhängig ist, sind aber je nach der Strommenge ebenfalls solche Maßnahmen gegen die Schwankun­ gen der Motor-Betriebscharakteristik in Abhängigkeit von der Umwelt und den Verwendungsbedingungen nicht genügend, so daß es zum fehlerhaften Betrieb des Fensters führen kann.

Erst nach dem umgekehrten Antrieb des Fensters erfolgt die Vergrößerung oder die Erneuerung des Schwellenwerts, wie oben erwähnt. Dies kann zum Unbehagen des Benutzers führen, da die Vergrößerung oder die Erneuerung des Schwel­ lenwerts unvermeidlich den umgekehrten Antrieb des Fensters benötigt.

Bei der aus der japanischen Gebrauchsmusteroffenlegung sho 62-203392 bekannten Vorrichtung wird ein mit der Dre­ hung des Motors aus einem Impulsgeber auftretender Impuls, der nämlich eine Betriebscharakteristik des Motors dar­ stellt, in einen Mikrocomputer eingeleitet, um die Ände­ rungsrate der Motordrehzahl zu ermitteln und diese Ände­ rungsrate mit einem Schwellenwert zu vergleichen. Aufgrund des Vergleichsergebnisses erfolgt die Öffnungs- und Schließungssteuerung des Fensters.

Die Änderungsrate der Motordrehzahl wird dabei durch eine solche Schwankung der Motor-Betriebscharakteristik be­ einflußt, die von äußeren Bedingungen, wie Ladespannung, sowie von der Umwelt oder Verwendungsbedingungen, wie Tem­ peratur, Fahrgeschwindigkeit usw. bedingt wird, so daß ein Konstantbleiben des Schwellenwerts einen Fehlbetrieb des Fensters hervorrufen kann.

Bei der bekannten Vorrichtung werden daher die Lade­ spannung, die Temperatur, die Fahrgeschwindigkeit usw., von denen der Fehlbetrieb stammt, erfaßt und aufgrund des Er­ fassungsergebnisses wird der Schwellenwert verändert, um da­ durch einen Fehlbetrieb zu vermeiden.

Praktisch wird jedoch die Drehzahl des Motors nicht von der Änderung nur eines der Parameter wie Ladespannung, Tem­ peratur, Fahrgeschwindigkeit usw., sondern von der Änderung mindestens zweier Parameter beeinflußt. Die Drehzahlcharak­ teristik des Motors, die von der Mehrfachänderung mehrerer Parameter beeinflußt wird, ist dabei von solcher Drehzahl­ charakteristik zu unterscheiden, die von der Änderung eines Parameters beeinflußt wird.

Man kann sagen, daß die abhängig von einem Parameter durchgeführte Erneuerung des Schwellenwerts nicht unter Nutzung von einem unmittelbaren physikalischen Phänomen, nämlich von der Drehzahlcharakteristik des Motors, sondern lediglich unter Nutzung von einem mittelbaren physikali­ schen Phänomen, nämlich von der Ladespannung, der Tempera­ tur oder der Fahrgeschwindigkeit erfolgt.

Aus diesem Grund spiegelt eine Erneuerung des Schwel­ lenwerts, bei der keine Änderung mindestens zweier Parame­ ter überlegt ist, die Periode des aus dem Impulsgeber abge­ gebenen Impulses, d. h. die Drehzahl des Motors nicht rich­ tig wieder. Die Entscheidung über eine Einklemmung, die von dem auf diese Weise erneuerten Schwellenwert ausgeht, führt gefährlicherweise ebenfalls zu einer Fehlentscheidung.

Unmittelbar nach dem Beginn der Aufwärtsbewegung der Fensterscheibe wird ferner die Erneuerung des Schwellen­ werts abhängig von der Ladespannung, der Außenluftstempera­ tur oder der Fahrgeschwindigkeit durchgeführt. Zum Bei­ spiel, bei der Vollöffnung des Fensters ist der Schwellen­ wert in vielen Fällen unmittelbar nach dem Beginn der Auf­ wärtsbewegung der Fensterscheibe der Ladespannung, der Au­ ßenluftstemperatur oder der Fahrgeschwindigkeit nach unter­ schiedlich. Wenn die Entscheidung über eine Einklemmung während der weiteren Aufwärtsbewegung der Fensterscheibe aufgrund eines Schwellenwerts getroffen wird, der abhängig von der Ladespannung, der Außenluftstemperatur oder der Fahrgeschwindigkeit unmittelbar nach dem Beginn der Auf­ wärtsbewegung der Fensterscheibe erneuert wurde, so könnte diese eine Fehlentscheidung sein.

Außerdem ist es schwierig die Daten, die durch eine Än­ derung mindestens zweier Parameter wie die Ladespannung, die Außenluftstemperatur, die Fahrgeschwindigkeit usw. er­ folgen, für die Drehzahlcharakteristik des Motors in Bezie­ hung zu bringen.

Die Erfinder richteten ihr Augenmerk darauf, daß eine richtige Entscheidung über eine Einklemmung unabhängig von der Änderung der Parameter wie Ladespannung usw. möglich ist, wenn die Erneuerung des Schwellenwerts aufgrund der Betriebscharakteristik des Motors, z. B. wie die Drehungspe­ riode oder die Drehzahl, auf direkter Weise durchgeführt wird.

Ausgehend vom oben erwähnten Augenmerk liegt der Erfin­ dung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Steuerung der Öffnung und Schließung eines Fensters derart auszubil­ den, daß der Schwellenwert zur Entscheidung über die Ein­ klemmung eines Fremdkörpers abhängig von der augenblickli­ chen Änderung des Motorbetriebszustandes realzeitig erneu­ ert werden kann und der erneuerte Schwellenwert realzeitig nutzbar ist.

Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestal­ tungen sind in Patentansprüchen 2 bis 8 angegeben.

Gemäß der Erfindung erfaßt, während der Aufwärtsbewe­ gung der Fensterscheibe (12), das Mittel (40) zur Erfassung des Betriebszustandes des Motors (M) den Betriebszustand des Motors (M) und dabei wird der Schwellenwert aufgrund der Änderung des Betriebszustandes des Motors (M) durch das Mittel (141, 142) zur Einstellung des Schwellenwerts einge­ stellt. Dann führt das Entscheidungsmittel (150) den Ver­ gleich der Änderung des Betriebszustandes des Motors (M) mit dem Schwellenwert durch und aufgrund des Vergleichser­ gebnisses trifft es eine Entscheidung über die Einklemmung eines Fremdkörpers im Fenster. Anschließend steuert, wäh­ rend der Aufwärtsbewegung der Fensterscheibe (12), das Steu­ ermittel (151, 111), aufgrund des Entscheidungsergebnisses durch das Entscheidungsmittel (150) den Antrieb des Motors (M) durch das Antriebsmittel (20, 60).

Auf diese Weise erfolgen mehrere Vorgänge realzeitig, und zwar die Einstellung des Schwellenwerts aufgrund der Änderung des Betriebszustandes des Motors (M), die Ent­ scheidung über die Einklemmung des Fremdkörpers im Fenster durch den Vergleich der Änderung des Motorbetriebszustandes mit dem Schwellenwert und die Antriebssteuerung des Motors (M) durch das Antriebsmittel (20, 60) aufgrund des Entschei­ dungsergebnisses.

Dadurch ist eine rechtzeitige Steuerung der Fenster­ scheibe (12) in Abhängigkeit von der momentanen Änderung des Betriebszustandes des Motors (M) möglich, ohne, vor der Einstellung des Schwellenwerts, einen Fehlbetrieb der Fen­ sterscheibe (12) hervorzurufen.

Hierbei kann der Schwellenwert unmittelbar abhängig von der Änderung des Motorbetriebszustandes realzeitig einge­ stellt werden, so daß keine fehlerhafte Entscheidung über eine Einklemmung getroffen wird.

Auch durch die Änderung des Reibungswiderstandes zwi­ schen der sich aufwärtsbewegenden Fensterscheibe und dem Tür-Fensterdichtungsrahmen, die von der säkularen Änderung des Tür-Fensterdichtungsrahmen, der Außentemperaturänderung usw. stammt, kann der Betriebszustand des Motors verändert werden.

Da der Schwellenwert erfindungsgemäß entsprechend die­ ser Änderung eingestellt wird, ist aber eine fehlerhafte Entscheidung vermeidbar.

Gemäß der Erfindung erfaßt das Mittel (40, 141) zur Er­ fassung der Drehungsperiode des Motors (M) diese Drehungs­ periode und während der Aufwärtsbewegung der Fensterscheibe (12) wird der Schwellenwert aufgrund der Drehungsperiode des Motors (M) durch das Mittel (141, 142) zur Einstellung des Schwellenwerts eingestellt. Dann führt das Entschei­ dungsmittel (150) den Vergleich der Änderung der Drehungs­ periode des Motors (M) mit dem Schwellenwert durch.

Gemäß der Erfindung liest das Mittel (141, 142) zur Ein­ stellung des Schwellenwerts von den vorgesehenen Daten im Speichermittel (50) einen der Änderungsumfänge der durch das oben-genannte Mittel (40, 141) erfaßten Drehungsperiode und den diesem Änderungsumfang entsprechenden Schwellenwert ab. Im Vergleich des abgelesenen Schwellenwerts mit der er­ faßten Änderung der Drehungsperiode trifft das Entschei­ dungsmittel (150) eine Entscheidung über eine Einklemmung eines Fremdkörpers im Fenster.

Auf diese Weise wird der dem Änderungsumfang der Mo­ tor-Drehungsperiode entsprechende Schwellenwert vom Spei­ chermittel abgelesen, der als Maßstab für die Entscheidung dient. Bei der Änderung der Motor-Drehungsperiode während der Aufwärtsbewegung der Fensterscheibe wird der Schwellen­ wert entsprechend vom Speichermittel (50) wieder abgelesen, um als Maßstab für die Entscheidung zu dienen. Dadurch ist entsprechend dem Motorbetriebszustand ein optimaler Schwel­ lenwert realzeitig einstellbar, so daß eine Fehlentschei­ dung sicher vermeidbar ist.

Gemäß der Erfindung ist es vorgesehen, daß das Mittel (40) zur Erfassung der Motor-Drehzahl diese erfaßt und wäh­ rend der Aufwärtsbewegung der Fensterscheibe (12) das Mit­ tel (141, 142) zur Einstellung des Schwellenwerts aufgrund der durch das vorher-genannte Mittel (40) erfaßten Drehzahl den Schwellenwert einstellt und außerdem das Entscheidungs­ mittel (150) den Vergleich der Änderung der durch das vor­ her-genannte Mittel (40) erfaßten Drehzahl mit dem Schwel­ lenwert durchführt.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in Blockschaltbild,

Fig. 2 eine Seitenansicht des Türfensters eines Kraftfahrzeugs, auf das die Erfindung angewendet ist,

Fig. 3 die erste Hälfte des Flußdiagramms, das ein mit dem Mikrocomputer nach der Fig. 1 durchgeführtes Hauptsteuerprogramm darstellt,

Fig. 4 die zweite Hälfte des Flußdiagramms, das ein mit dem Mikrocomputer nach der Fig. 1 durchgeführtes Hauptsteuerprogramm darstellt,

Fig. 5 das Flußdiagramm des Eingriffsprogramms, das mit dem Mikrocomputer nach der Fig. 1 durchgeführt wird,

Fig. 6 die vom in Fig. 1 dargestellten Hall-Effekt-Element ausgegebene Impulsform in Steue­ rungsdiagramm und

Fig. 7 ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel in Flußdiagramm.

Die Fig. 1 und 2 zeigen ein Beispiel, bei dem die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Steuerung der Öffnung und Schließung eines Kraftfahrzeugfensters angewendet ist.

In Fig. 2 ist mit 10 eine Tür des Fahrzeugs bezeichnet, an deren Fensterrahmen 11 ein Fenster mit einer bewegbaren Fensterscheibe 12 zur Öffnung und Schließung angebracht ist. Dabei schließt bzw. öffnet sich das Fenster mit der Aufwärts- bzw. Abwärtsbewegung der Fensterscheibe 12.

Am Innenumfangsrand des Fensterrahmens 11 ist ein Tür-Fensterdichtungsrahmen 13 angebracht, der den Außenum­ fangsrand der Fensterscheibe 12 einklemmt. Das Tür-Fensterdichtungsrahmen 13 ist nicht auf diese Konstruk­ tion beschränkt und kann auch so ausgestaltet sein, daß er von außen dicht am Außenumfangsrand der Fensterscheibe 12 anliegt.

Eine Steuervorrichtung für die Öffnung und Schließung des Fensters weist eine Antriebsmechanik 20 auf, die mit der Normal- und Gegendrehung eines Motors M die Fenster­ scheibe 12 in Auf- und Abwärtsbewegung bringt.

Ferner weist die Steuervorrichtung, wie in Fig. 1 ge­ zeigt, einen Betätigungsschalter 30, ein Hall-Effekt-Element 40, einen mit dem Betätigungsschalter 30 und dem Hall-Effekt-Element 40 verbundenen Mikrocomputer 50 und einen mit diesem verbundenen Antriebsstromkreis 60 auf.

Durch die Betätigung erzeugt der Betätigungsschalter 30 ein Schließungssignal bzw. Öffnungssignal zur Schließung bzw. Öffnung des Fensters. Das Hall-Effekt-Element 40 er­ mittelt die Drehung des Motors M und erzeugt ein entspre­ chendes Impulssignal.

Beim Einbauen der erfindungsgemäßen Vorrichtung in das Fahrzeug wird ein Hauptstromkreis 50a an eine Batterie B angeschlossen und dient zur stetigen Erzeugung einer kon­ stanten Spannung.

Der Mikrocomputer 50 wird durch die Aufnahme der kon­ stanten Spannung aus dem Hauptstromkreis 50a in Betrieb ge­ setzt, um ein Hauptsteuerungsprogramm nach dem in den Fig. 3 und 4 gezeigten Flußdiagramm und ein Eingriffssteue­ rungsprogramm nach dem in der Fig. 5 gezeigten Flußdiagramm durchzuführen. Beim Hauptsteuerungsprogramm werden die Steuerung zur Öffnung und Schließung des Fensters, die Be­ rechnung zur Ermittelung der Periodenänderungsrate des aus dem Hall-Effekt-Element 40 kommenden Impulssignals usw. durchgeführt. Beim Eingriffssteuerungsprogramm werden dage­ gen die Position der Fensterscheibe 12 und die Periode des aus dem Hall-Effekt-Element 40 kommenden Impulssignals be­ rechnet.

Beim Ausführungsbeispiel weist der Mikrocomputer 50 zur Berechnung der Fensterscheibeposition einen Positionszähler auf, der bei der Erzeugung der konstanten Spannung zurück­ gestellt und danach stetig in Zählungsbetrieb gebracht wird. Hierbei entspricht der Zählungsbereich des Positions­ zählers einem Drehungsbereich des Motors M, der dem ganzen Bereich zwischen der Vollöffnungs- und Vollschließungspo­ sition der Fensterscheibe 12 entspricht.

Wenn die Normaldrehung des Motors M und damit der Schließungsbetrieb der Fensterscheibe 12 aufgrund des aus dem Betätigungsschalter 30 kommenden Schließungssignals festgestellt wird, dann führt der Positionszähler eine Auf­ wärtszählung durch. Wenn dagegen die Gegendrehung des Mo­ tors M und damit der Öffnungsbetrieb der Fensterscheibe 12 aufgrund des aus dem Betätigungsschalter 30 kommenden Öff­ nungssignals festgestellt wird, dann führt der Positions­ zähler eine Abwärtszählung durch. Also entspricht der Auf­ wärtszählungs- bzw. Abwärtszählungswert des Positionszählers der Schließungs- bzw. Öffnungsposition der Fensterscheibe 12.

Durch die Aufnahme einer Gleichspannung, die durch die Einschaltung eines Zündschalters IG des Fahrzeugs erzeugt und von der Batterie B zugeführt wird, wird der Antriebs­ stromkreis 60 eingeschaltet, so daß der Motor M unter Steuerung mittels des Mikrocomputers 50 über die Antriebs­ mechanik 20 zur Normal- bzw. Gegendrehung gebracht wird.

Das so ausgestaltete Ausführungsbeispiel funktioniert wie folgt:
Unter der Aufnahme der konstanten, aus dem Hauptstrom­ kreis 50a kommenden Spannung führt der Mikrocomputer 50 das Hauptsteuerprogramm nach dem in den Fig. 3 und 4 gezeig­ ten Flußdiagramm wiederholt durch. Dabei wird in Schritt 100 (Fig. 3) eine Unterbrechungserlaubnis gegeben. Bei nicht vorhandener Ausgabe des Betätigungsschalters 30 ist in Schritt 110 oder 160 die Entscheidung "Nein" wiederholt.

Wenn nun der Zündschalter IG eingeschaltet wird, dann führt die Batterie B dem Antriebsstromkreis 60 die Gleich­ spannung zu, wobei die Voll-Öffnung der Fensterscheibe 12 angenommen ist.

Wenn man jetzt mittels des Betätigungsschalters 30 das Schließungssignal erzeugt, dann wird in Schritt 110 die Entscheidung "Ja" getroffen, unter Beurteilung, daß die Forderung nach der Aufwärtsbewegung der Fensterscheibe ge­ stellt wurde.

In Schritt 111 wird ein Signal zur Aufwärtsbewegung der Fensterscheibe 12 abgegeben. Aufgrund dieses Aufwärtsbewe­ gungssignals treibt der Antriebsstromkreis 60 über die An­ triebsmechanik 20 den Motor M an, um den Fen­ ster-Schließungsbetrieb zu beginnen.

Dabei ermittelt das Hall-Effekt-Element 40 die Drehung des Motors M und gibt ein entsprechendes Impulssignal aus. Aufgrund dieses Impulssignals wird bei Unterbrechungser­ laubnis im Schritt 100 das Eingriffssteuerungsprogramm nach dem in der Fig. 5 gezeigten Flußdiagramm begonnen. In Schritt 200 wird es aufgrund des Schließungssignals aus dem Betätigungsschalter 30 entschieden, daß die Fensterscheibe 12 in Schließungsbetrieb ist. Anschließend, in Schritt 210, führt der Positionszähler aufgrund des vom Hall-Effekt-Element 40 ausgegebenen Impulssignals die Auf­ wärtszählung durch.

In Schritt 220 wird dann die Zeit der vom Impulssignal des Hall-Effekt-Elements 40 bedingten Unterbrechung durch einen Freilaufzähler gezählt, der in den Mikrocomputer 12 eingebaut ist, wobei der Zählungswert in ein Register ein­ gespeichert wird, das in einen Mikrocomputer 50 eingebaut ist. Hierbei wird der Zählungsbetrieb des Freilaufzählers gleichzeitig mit dem Anlauf des Mikrocomputers 50 begonnen.

Dieses Eingriffssteuerungsprogramm wird bei jedem aus dem Hall-Effekt-Element 40 ausgegebenen Impulssignal wie­ derholt, wobei der Zählungswert des Positionszählers mit der Aufwärtsbewegung der Fensterscheibe 12 vergrößert wird und aus der Differenz zwischen einem Vorlaufswert und einem Nachlaufswert des Freilaufzählers wird ein Unterbrechungs­ abstand, nämlich die Periode des Impulssignals, die der Drehungsperiode des Motors M entspricht, berechnet und in das eingebaute Register des Mikrocomputers 50 eingespei­ chert.

Nach solcher Berechnung im Schritt 111 wird in Schritt 112 aufgrund des Zählungswerts des Positionszählers im Schritt 220 des Eingriffssteuerungsprogramms die Position der Fensterscheibe 12 eingelesen. Dabei handelt es sich um einen Schritt, der unmittelbar nach einem Zeitpunkt kommt, in dem die Fensterscheibe 12 beginnt sich, von der Vollöff­ nungsstellung aus, aufwärts zu bewegen. Daher wird in Schritt 120 die Entscheidung "Nein" aufgrund der eingelese­ nen Position und in Schritt 130 die Entscheidung "Ja" auf­ grund des vom Betätigungsschalters 30 ausgegebenen Schlie­ ßungssignals getroffen.

In Schritt 140 wird entschieden, ob die Fensterscheibe 12 sich in einem Bereich befindet, in dem sie möglicherwei­ se einen Fremdkörper einklemmt. Im folgenden wird dieser Bereich als Einklemmbereich bezeichnet. Bei diesem Schritt handelt es sich um einen Schritt, der unmittelbar nach ei­ nem Zeitpunkt kommt, in dem die Fensterscheibe 12 beginnt, sich, von der Vollöffnungsstellung aus, aufwärts zu bewe­ gen. Daher wird in Schnitt 140 aufgrund des Zählungswerts des Positionszählers die Entscheidung "Ja" getroffen.

Anschließend, in Schritt 141, wird die Periode des aus dem Register kommenden Impulssignals abgelesen und in Schritt 142 wird aufgrund der abgelesenen Periode ein Schwellenwert mi, die Beziehung zwischen dem Umfang ΔTi der Periode und dem Schwellenwert mi darstellenden Datentabelle 1 abgelesen:

Tabelle 1

Die Tabelle 1 wird auf folgende Weise genutzt: es wird davon ausgegangen, wie in Fig. 6 gezeigt, daß die Vorlauf­ periode bzw. Nachlaufperiode mit tp bzw. tf bezeichnet ist. Da die Nachlaufperiode tf wegen der Einklemmung eines Fremdkörpers länger ist als die Vorlaufperiode tp, wird der Schwellenwert mi entsprechend einem Periodenumfang ΔTi ge­ wählt, zu dem die Nachlaufperiode tf gehört. Wenn der Peri­ odenumfang ΔTi z. B. mehr als 6,7 ms und weniger als 7,5 ms ist, so wird als Schwellenwert der Wert m2 gewählt.

Die Daten in der Tabelle 1 sind auf folgende Weise be­ stimmt: Es wird davon ausgegangen, daß die Periodenände­ rungsrate a unter Nutzung von der Vorlauf- und Nachlaufpe­ riode tp und tf mittels der Formel

α = tp/tf (Formel 1)

dargestellt werden kann. Bei der Einklemmung eines Fremdkörpers wird durch die Reduzierung der Motordrehungs­ zahl die Nachlaufperiode tf gegenüber der Vorlaufperiode tp länger, so daß die Periodenänderungsrate a verringert wird. Daher kann es, aufgrund der Zunahme oder der Abnahme der Periodenänderungsrate α, entschieden werden, ob die Ein­ klemmung eines Fremdkörpers vorliegt oder nicht.

Unter dieser Berücksichtigung wurden der Periodenumfang Ti (i=1,2.3----), der die Nachlaufperiode tf enthält, und der diesem Periodenumfang ΔTi entsprechende Schwellenwert mi (i=1,2.3----) wie in der Tabelle 1 festgesetzt.

Hierbei sind der Periodenumfang ΔTi und der entspre­ chende Schwellenwert mi unmittelbar abhängig von der Ände­ rung der Drehungsperiode des Motors M, wobei diese Änderung von der Reibungswiderstandsänderung des Tür-Fensterdichtungsrahmens 13 unterscheidbar ist. Je länger oder kürzer die Nachlaufperiode tf ist, die der Periodenum­ fang ΔTi enthält, desto kleiner oder größer wird der Schwellenwert mi, der sich mit dem sich vergrößernden Wert i verkleinert. Die Daten in der Tabelle 1 sind in ROM des Mikrocomputers 50 im voraus eingespeichert.

Auf diese Weise wird in Schritt 142 aufgrund der letz­ ten Nachlaufperiode tf im Register der diesen enthaltenden Periodenumfang ΔTi entsprechenden Schwellenwert mi aus den Daten in der Tabelle 1 abgelesen.

Anschließend, in Schritt 143, wird aufgrund der letzten Vorlauf- und Nachlaufperiode tp und tf im Register die Pe­ riodenänderungsrate α aus der Formel 1 berechnet.

Danach wird in Schritt 150, die auf diese Weise berech­ nete Periodenänderungsrate α mit dem in Schritt 142 abgele­ senen Schwellenwert mi verglichen. Wenn die Periodenände­ rungsrate a als Schwellenwert mi kleiner ist, dann wird, in Schritt 150, die Entscheidung "Ja" getroffen, unter der Beur­ teilung, daß ein Fremdkörper eingeklemmt ist.

Daher wird, in Schritt 151, das Abwärtsbewegungssignal für den Umkehrbetrieb der Fensterscheibe 12 ausgegeben. Da­ mit wird der Motor M vom Antriebsstromkreis 60 angetrieben und die Fensterscheibe 12 wird abwärts bewegt, wodurch der in der Fig. 2 mit A bezeichnete Fremdkörper beseitigt wer­ den kann.

Hierbei sind der Periodenumfang ΔTi und der entspre­ chende Schwellenwert mi, wie bereits oben erwähnt, unmit­ telbar abhängig von der Änderung der Drehungsperiode des Motors M, wobei diese Änderung von der Reibungswiderstands­ änderung des Tür-Fensterdichtungsrahmens 13 unterscheidbar ist.

Beim Fensterscheibenschließvorgang wird somit der Schwellenwert mi zur Entscheidung über die Einklemmung des Fremdkörpers in Abhängigkeit von der Betriebsänderung des Motors realzeitig auf einen optimalen Wert erneuert und der erneuerte Schwellenwert wird realzeitig verwendet, so daß eine genaue und rechtzeitige Steuerung abhängig davon mög­ lich ist, ob eine Einklemmung eines Fremdkörpers im Fenster vorliegt oder nicht, und zwar ohne eine falsche Entschei­ dung über eine Einklemmung eines Fremdkörpers zu treffen.

Wenn bei diesem Fensterscheibenschließvorgang der in Schritt 112 erzielte Zählungswert des Positionszählers ei­ nen der Vollschließstellung der Fensterscheibe entsprechen­ den Wert erreicht, dann wird in Schritt 120 die Entschei­ dung "Ja" getroffen und in Schritt 121 wird die Ausgabe des Aufwärtsbewegungssignals aufgehoben, so daß der Motor M zum Stillstand gebracht und die Aufwärtsbewegung der Fenster­ scheibe 12 aufgehoben wird.

Wenn beim Schließzustand der Fensterscheibe 12 das Öff­ nungssignal vom Betätigungsschalter 30 ausgegeben wird, dann wird nach der Entscheidung "Nein" in Schritt 110 die Entscheidung "Ja" in Schritt 160 getroffen. Dann wird in Schritt 161 das Signal zur Abwärtsbewegung der Fenster­ scheibe 12 ausgegeben, so daß die Fensterscheibe 12 eben­ falls abwärts bewegt wird. Aufgrund des aus dem Betäti­ gungsschalter 30 kommenden Öffnungssignals wird dabei in Schritt 200 (Fig. 5) die Entscheidung getroffen, daß die Fensterscheibe 12 in Öffnungsbetrieb ist, und in Schritt 210 führt der Positionszähler die Abwärtszählung durch.

Wenn danach der in Schritt 162 erzielte Zählungswert des Positionszählers einen der Vollöffnungsstellung der Fen­ sterscheibe 12 entsprechenden Wert erreicht, dann wird in Schritt 170 die Entscheidung "Ja" getroffen und anschlie­ ßend in Schritt 121 wird die Ausgabe des Abwärtsbewegungs­ signals aufgehoben, so daß der Motor M zum Stillstand ge­ bracht und die Abwärtsbewegung der Fensterscheibe 12 aufge­ hoben wird.

Die Fig. 7 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform, bei der das in der vorstehenden Ausführungsform gezeigte Fluß­ diagramm (vgl. Fig. 4) teilweise geändert ist. Im übrigen, gelten die Merkmale nach der Fig. 4 auch für diese abgewan­ delte Ausführungsform.

Auch bei dieser Ausführungsform wird, in Schritt 141, die Periode des vom Register des Mikrocomputers 50 ausgege­ benen Impulssignals abgelesen, wenn in Schritt 140 die Ent­ scheidung "Ja" getroffen wurde.

Anschließend, in Schritt 141a wird aufgrund des aus dem Hall-Effekt-Element 40 kommenden Impulssignals die Drehzahl des Motors M berechnet. Aufgrund der berechneten Motordreh­ zahl wird ferner ein Schwellenwert ni abgelesen, und zwar gemäß vorgegebenen Daten, die nachfolgend als zweite vorge­ gebene Daten bezeichnet wird und die Beziehung zwischen ei­ nem Drehzahlwertebereich ΔNi und den Schwellenwert ni dar­ stellen.

Die zweiten vorgegebenen Daten werden an Stelle der im ersten Ausführungsbeispiel angegebenen Daten verwendet, wo­ bei der Drehzahlwertebereich ΔNi dem Periodenumfang ΔTi und der Schwellenwert ni dem Schwellenwert mi entspricht. Der Drehzahlwertebereich Ni und der Schwellenwert ni, die ein­ ander entsprechen, sind bestimmt unter Berücksichtigung, daß die Drehungsperiode und die Drehzahl des Motors M umge­ kehrt proportional zueinander sind. Je höher die Drehzahl ist, die im Drehzahlwertebereich ΔNi liegt, desto größer wird der Schwellenwert ni. Hierbei vergrößert sich der Schwellenwert ni mit zunehmendem Wert i.

In Schritt 142a wird von den zweiten vorgegebenen Daten ein Drehzahlwertebereich ΔNi ausgewählt, der die der letz­ ten Nachlaufperiode tf im Register entsprechende Drehzahl des Motors M enthält, und der entsprechende Schwellenwert ni wird ebenfalls von den zweiten vorgegebenen Daten abge­ lesen.

Anschließend, in Schritt 143a, wie bei der bereits an­ gegebenen Formel 1, wird aufgrund der letzten Vorlauf- und Nachlaufdrehzahl Np und Nf im Register die Drehzahlände­ rungsrate β berechnet. In Schritt 150a wird die auf diese Weise ermittelte Drehzahländerungsrate β mit dem abgelese­ nen Schwellenwert ni in Schritt 142 verglichen. Wenn dabei die Drehzahländerungsrate β größer ist als der Schwellen­ wert ni, dann wird in Schritt 150a die Entscheidung "Ja" getroffen, unter Beurteilung, daß ein Fremdkörper einge­ klemmt ist.

Auch durch das zweite Ausführungsbeispiel können die gleichen Vorteile und Funktionen wie beim ersten Ausfüh­ rungsbeispiel erreicht werden.

Bei der Ausführung der Erfindung ist es auch möglich, daß anstelle des Hall-Effekt-Elements 40 ein Glied zur Er­ mittlung von z. B. der Drehzahl, des Drehwinkels, des An­ triebsstroms des Motors M verwendet ist.

Bei den Ausführungsbeispielen handelt es sich um eine Anwendung der Erfindung auf eine Vorrichtung zur Öffnung und Schließung eines Türfensters eines Kraftfahrzeugs. Die Erfindung ist aber nicht auf diese Ausführungsbeispiele be­ schränkt, sondern bezieht sich auch auf eine Vorrichtung zur Öffnung und Schließung eines Fensters an anderen Fahr­ zeugen oder Schiffen anwendbar, wobei auch eine quer-gerichtete Bewegung der Fensterscheibe denkbar ist. Der Schwellenwert, der bei den Ausführungsbeispielen der Änderungsrate der Drehungsperiode des Motors M entspricht, kann der Drehungsperiode selbst entsprechen.

Bei den Ausführungsbeispielen wird die Aufwärtsbewegung der Fensterscheibe 12 mit dem Ausgabesignal des Betäti­ gungsschalters 30 ermittelt. Aber es ist auch denkbar, daß neben dem Hall-Effekt-Element 40 ein weiteres Hall-Effekt- Element vorgesehen ist, wobei die Aufwärtsbewegung der Fen­ sterscheibe 12 abhängig davon ermittelt wird, ob die Pha­ sendifferenz zwischen den beiden Hall-Effekt-Elementen po­ sitiv oder negativ ist.

Bei der Ausführung der Erfindung kann anstelle der Pe­ riodenänderungsrate α eine Periodenänderungsrate α′ verwen­ det werden, bei der der Nenner und der Zähler der Peri­ odenänderungsrate α umgekehrt sind. Eine sich vergrößernde Periodenänderungsrate α′ stellt dabei eine Einklemmung ei­ nes Fremdkörpers dar. Dies gilt auch für die Drehzahlände­ rungsrate β.

Jeder Schritt in den Flußdiagrammen bei den Ausfüh­ rungsbeispielen kann auch durch ein Hardlogik als Mittel zur Durchführung der Funktion realisiert werden.

Bei jedem Ausführungsbeispiel wird eine Einklemmung ei­ nes Fremdkörpers ermittelt, indem das Verhältnis der Vor­ laufperiode (Vorlaufdrehzahl) zur Nachlaufperiode (Nachlaufdrehzahl) mit dem vorgegebenen Schwellenwert ver­ glichen wird. Der mit dem Schwellenwert zu vergleichende Gegenstand beschränkt sich nicht darauf und auch die fol­ genden Voraussetzungen sind möglich:
Zunächst wird für früher aufeinanderfolgend ermittelte n Perioden (Drehzahlen) jeweils eine Periodenänderungsrate (Drehzahländerungsrate) ermittelt, wie bei den oben-erwähnten Ausführungsbeispielen, so daß n Änderungsra­ ten erzielbar sind.

Danach wird aus der Summe der Änderungsraten eine Ge­ samtänderungsrate berechnet.

Unter solchen Voraussetzungen kann die Einklemmung ei­ nes Fremdkörpers erfaßt werden, indem die Gesamtänderungs­ rate mit einem zugeordneten Schwellenwert der vorher einge­ speicherten Schwellenwerte verglichen wird.

Also sind als der zu vergleichende Gegenstand eine ver­ schiedene Logik möglich.

Bezugszeichenliste

12 Fensterscheibe
20 Antriebsmechanik
40 Hall-Effekt-Element
50 Mikrocomputer
60 Antriebsstromkreis

Claims (8)

1. Vorrichtung zur Steuerung der Öffnung und Schließung ei­ nes Fensters, gekennzeichnet durch

• - ein Antriebsmittel zur Öffnung und Schließung eines Fen­ sters mittels eines Motors,
• - ein Mittel zur Erkennung des Betriebszustandes des Mo­ tors,
• - ein Erneuerungsmittel, das abhängig von der Änderung des erkannten Motorbetriebszustandes einen Schwellenwert zur Entscheidung über die Einklemmung eines Fremdkörpers in der Fensterscheibe erneuert,
• - ein Mittel, das abhängig vom erneuerten Schwellenwert entscheidet, ob die Einklemmung eines Fremdkörpers in der Fensterscheibe vorliegt oder nicht, und
• - ein Steuermittel zur Steuerung des Antriebsmittels in Ab­ hängigkeit an die Entscheidung über eine Einklemmung.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Speichermittel vorgesehen ist, in das mehrere dem Mo­ torbetriebszustand zugeordnet vorgegebene Schwellenwerte eingespeichert sind, wobei das Erneuerungsmittel abhängig von der Änderung des Motorbetriebszustandes einen Schwel­ lenwert erneuert, der aus den vorher eingespeicherten Schwellenwerten ausgezogen wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß es sich beim Motorbetriebszustand um eine Dre­ hungsperiode des Motors handelt, wobei der Schwellenwert zur Entscheidung über die Einklemmung eines Fremdkörpers abhängig von der Änderung der Drehungsperiode erneuert wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich der Drehungsperiode, der den Änderungsbereich der Drehungsperiode enthält, in mehrere Bereich eingeteilt ist, wobei der jedem Bereich zugeordnete vorgegebene Schwellenwert in das Speichermittel eingespeichert ist, und daß bei der Änderung der Motor-Drehungsperiode das Erneue­ rungsmittel den Schwellenwert zur Entscheidung über die Einklemmung eines Fremdkörpers im Fenster durch einen Schwellenwert ersetzt, der dem Drehungsperiodenumfang zuge­ ordnet ist, dem die Drehungsperiode nach der Änderung zuge­ hörig ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Entscheidungsmittel zur Entscheidung über die Einklem­ mung eines Fremdkörpers im Fenster durch den Vergleich der vom Mittel zur Erkennung des Betriebszustandes des Motors erkannten Änderungsrate zwischen der zuletzt und der momen­ tan erkannten Drehungsperiode mit dem vom Erneuerungsmittel erneuerten Schwellenwert entscheidet, ob eine Einklemmung vorliegt oder nicht.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich beim Motorbetriebszustand um eine Drehzahl des Mo­ tors handelt, wobei der Schwellenwert zur Entscheidung über die Einklemmung eines Fremdkörpers abhängig von der Ände­ rung der Drehzahl erneuert wird.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehzahlwertebereich, der den Änderungswertebereich der Drehzahl enthält, in mehrere Umfangsteile eingeteilt ist, wobei der jedem Umfangsteil zugeordnet vorgegebene Schwel­ lenwert in das Speichermittel eingespeichert ist, und daß bei der Änderung der Motordrehzahl das Erneuerungsmittel den Schwellenwert zur Entscheidung über die Einklemmung ei­ nes Fremdkörpers im Fenster durch einen Schwellenwert er­ setzt, der dem Drehzahlwertebereich zugeordnet ist, dem die Drehzahl nach der Änderung zugehörig ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Entscheidungsmittel zur Entscheidung über die Einklem­ mung eines Fremdkörpers im Fenster durch den Vergleich der vom Mittel zur Erkennung des Betriebszustandes des Motors erkannten Änderungsrate zwischen der zuletzt und der momen­ tan erkannten Drehzahl mit dem vom Erneuerungsmittel erneu­ erten Schwellenwert entscheidet, ob eine Einklemmung vor­ liegt oder nicht.