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Dokumentenidentifikation DE69625783T2 25.09.2003
EP-Veröffentlichungsnummer 0782237
Titel Elektrisches Fenster mit Blockierungserkennung durch Fremdkörper
Anmelder Asmo Co., Ltd., Kosai, Shizuoka, JP
Erfinder Tsuge, Noboru, Kariya-city, Aichi-pref., JP;
Tanaka, Takeshi, Toyohashi-city, Aichi-pref., JP;
Kikuta, Tomoyuki, Toyohashi-city, Aichi-pref., JP;
Ishihara, Hidenori, Hamamatsu-city, Shizuoka-pref., JP
Vertreter Tiedtke, Bühling, Kinne & Partner GbR, 80336 München
DE-Aktenzeichen 69625783
Vertragsstaaten DE, GB
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 05.09.1996
EP-Aktenzeichen 961142429
EP-Offenlegungsdatum 02.07.1997
EP date of grant 15.01.2003
Veröffentlichungstag im Patentblatt 25.09.2003
IPC-Hauptklasse H02H 7/085

Beschreibung[de]
Hintergrund der Erfindung 1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein elektrisches Fenster und insbesondere auf ein elektrisches Fenster zum Gebrauch als ein Fahrzeugfenster oder dergleichen, wobei das elektrische Fenster verhindern kann, dass ein Fremdkörper in dem Fahrzeugfenster stecken bleibt.

2. Beschreibung des Stands der Technik

Es gibt immer mehr mit einem elektrischen Fenster ausgestattete Fahrzeuge, das die Antriebskraft eines Motors verwendet, wodurch ein leichter Druck auf einen Betriebsschalter einfaches Öffnen oder Schließen des Fensterglases einer Tür oder dergleichen ermöglicht. Wenn jedoch das Fensterglas einer Rücksitztür durch einen in der Nähe des Fahrersitzes vorgesehenen Bedienungsschalter zu Öffnen oder zu Schließen ist, wird dem Fahrer auf Grund des Vorhandenseins eines toten Winkels ein in dem Fensterglas gefangener Fremdkörper nicht immer bewusst.

Angesichts des vorgenannten Grunds wurde versucht, ein elektrisches Fenster mit einem Steckenbleibsensor zu versehen, der ein Steckenbleiben eines Fremdkörper in dem Fensterglas einer Fahrzeugtür verhindert. Beispielsweise ist in der JP-A-7- 4137 eine Vorrichtung offenbart, die das Steckenbleiben eines Fremdkörpers sowohl auf der Grundlage eines von einem Fensterrahmensensor, beispielsweise eines entlang einer Randkante eines Fensterrahmens angeordneten Magnetbandumschalters ermittelten Signals, als auch auf Grundlage eines Sperrsignals ermittelt, dem eine Überlast auf einem Antriebsmotor zu Grunde liegt.

Gemäß der in der vorgenannten Veröffentlichung offenbarten Steckenbleibermittlungsvorrichtung werden sowohl der Fensterrahmensensor als auch ein Sperren des Antriebsmotors verwendet, um eine durch eine Störung oder dergleichen verursachte Fehlfunktion zu verhindern und dadurch die Ermittlungszuverlässigkeit zu verbessern. Bei der neuesten Ausbreitung der elektrischen Fenster ist es jedoch gewünscht, die Zuverlässigkeit weiter zu verbessern.

Ferner ist die Ermittlungsempfindlichkeit eines Fensterrahmensensors relativ hoch [ca. 5 N (Newton) oder mehr], während die Ermittlungsempfindlichkeit für eine Antriebsmotorüberlast relativ gering ist (ca. 40 N oder mehr), sodass durch ledigliche Verwendung einer UND-Bedingung der Ermittlung unter Verwendung eines Fensterrahmensensors und der Ermittlung unter Verwendung eines Antriebsmotors das Problem auftritt, dass eine ziemlich große Steckenbleibkraft schon dann ausgeübt wird, selbst wenn angefangen wird das Fensterglas in der Rückwärtsrichtung, oder Öffnungsrichtung zu dem Ermittlungszeitpunkt zu bedienen.

Eine weitere herkömmliche elektrische Fensterhebervorrichtung, wie sie in GB-A-2268644 offenbart ist, gibt ein Fensterkraftsignal aus, wenn die Fensterkraft einen vorbestimmten Wert überschreitet und ermittelt eine Antriebslast einer Fensterkörperantriebseinrichtung und gibt ein Überlastsignal aus, wenn die Antriebslast einen zweiten vorbestimmten Wert überschreitet. Ein Befehlssignal wird ausgegeben, um das Fenster in Antwort auf das Fensterschließsignal vom Schließen abzuhalten.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein elektrisches Fenster zu schaffen, das eine Ermittlungszuverlässigkeit beim Ermitteln des Steckenbleibens eines Fremdkörpers verbessern kann.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein elektrisches Fenster zu schaffen, das eine Feststecklast minimieren kann, wenn ein Fremdkörper stecken geblieben ist.

Gemäß einem ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung gibt eine Steuerschaltung ein Befehlssignal zu einer Motorumkehrschaltung aus, um einen Antriebsmotor umzukehren, wenn eine durch einen Fensterrahmensensor ermittelte externe Kraft einen ersten vorbestimmten Wert überschreitet und wenn eine durch einen Lastermittlungssensor ermittelte Antriebslast einen zweiten vorbestimmten Wert lediglich während einem Schließvorgang eines Fensterkörpers überschreitet.

Dementsprechend gibt es keine Fehlfunktionsmöglichkeit des elektrischen Fensters auf Grund einer Störung oder dergleichen zu einem anderen Zeitpunkt als zu dem des Schließvorgangs des Fensterkörpers und es ist möglich, lediglich das Steckenbleiben eines Fremdkörpers sicher zu ermitteln und den Fensterkörper in der Öffnungsrichtung zu betätigen.

Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung gibt die Steuerschaltung ein Befehlssignal aus, um eine Betätigungsgeschwindigkeit des Fensterkörpers zu vermindern, wenn die durch den Fensterrahmensensor ermittelte externe Kraft den ersten vorbestimmten Wert überschreitet und gibt danach ein Befehlssignal zu der Motorumkehrschaltung aus, um den Antriebsmotor umzukehren, wenn die durch den Lastermittlungssensor ermittelte Antriebslast den zweiten vorbestimmten Wert überschreitet.

Da die Betätigungsgeschwindigkeit des Fensterkörpers vermindert ist, wenn die durch den Fensterrahmensensor ermittelte externe Kraft einen ersten vorbestimmten Wert überschreitet, kann der Antriebsmotor unmittelbar umgekehrt werden, wenn das Befehlssignal zum Umkehren des Antriebsmotors zu der Motorumkehrschaltung ausgegeben wurde und eine Steckenbleiblast auf einen Fremdkörper kann verringert werden.

Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung gibt eine Steuerschaltung ein Befehlssignal zum Stoppen des Schließvorgangs des Fensterkörpers während dem Schließvorgang des Fensterkörpers aus, wenn eine durch den Fensterrahmensensor ermittelte externe Kraft einen ersten vorbestimmten Wert überschreitet und wenn ein Arbeitswinkel zwischen einer Stellung eines Fensterrahmens, auf dem die externe Kraft ausgeübt wird und einer Schließrichtung des Fensterkörpers geringer als ein vorbestimmter Arbeitswinkel ist und gibt ferner ein Befehlssignal zum Stoppen des Schließvorgangs des Fensterkörpers während des Schließvorgangs des Fensterkörpers aus, wenn eine durch den Lastermittlungssensor ermittelte Antriebslast einen zweiten vorbestimmten Wert überschreitet und wenn der Arbeitswinkel größer als der vorbestimmte Arbeitswinkel ist.\

Da der stecken bleibende Fremdkörper auf Grundlage der durch den Fensterrahmensensor ermittelten externen Kraft bestimmt wird, ohne die durch den Lastermittlungssensor ermittelten Antriebslast in Betracht zu ziehen, wenn der Arbeitswinkel geringer als der vorbestimmte Arbeitswinkel ist, ist besagte Bestimmung fehlerfrei. Somit wird, verglichen mit dem Fall, in dem die Bestimmung auf Grundlage eines Signals mit einem großen Ermittlungsfehleranteil gemacht wird, die Fremdkörpersteckenbleibbestimmung genauer und das Auftreten einer Fehlfunktion, wie z. B. dass die Fensterschließbetätigung selbst mit dem in dem Fensterkörper verfangenem Fremdkörper nicht gestoppt wird, verringert.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Zusätzliche Aufgabe und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachstehenden, ausführlichen Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen einfacher ersichtlich, wobei diese zusammen mit den beiliegenden Zeichnungen zu sehen ist, in denen:

Fig. 1 ein Schaubild eines elektrischen Fensters gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist;

Fig. 2 ein Schaltbild eines elektrischen Fenster des zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist;

Fig. 3A, 3B und 3C Betätigungsablaufsdiagramme einer Steuerschaltung des zweiten Ausführungsbeispiels sind;

Fig. 4A und 4B Betätigungszeitgebungsdiagramme des zweiten Ausführungsbeispiels sind;

Fig. 5 eine schematische Teilansicht des dritten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung ist;

Fig. 6 ein Schaubild eines elektrischen Fensters gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel ist; und

Fig. 7 ein Blockdiagramm eines elektrischen Fensters gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist.

Ausführliche Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele

Im weiteren Verlauf werden mit Bezug auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben.

(Erstes Ausführungsbeispiel)

Fig. 1 veranschaulicht einen Gesamtaufbau eines elektrischen Fenster gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In Fig. 1 ist ein Antriebsmotor 3 zum Auf- und Abbewegen eines Fensterglases 12 in einer Fahrzeugtür 1 montiert. Vorwärts- und Rückwärtsdrehungen des Antriebsmotors 3 werden durch Ändern der zu einem Motoranschluss zugeführten Spannungspolarität mittels einer Motorumkehrschaltung 4 bewirkt. Wenn ein durch einen an dem Antriebsmotor 3 angebrachten Rotationssensor 31 gemessener Wert kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, wird von dem Antriebsmotor 3 ein Überlastsignal 3a erzeugt und zu einer UND-Weiche 51 zugeführt.

Ein Fensterrahmensensor 2 ist entlang oberer und unterer Seiten eines Fensterrahmens 11 der Fahrzeugtür 1 angeordnet. Beispielsweise weist der Fensterrahmensensor 2 ein flexibles, isolierendes Gummirohr und aus elektrisch leitendem Gummi geformte und an der inneren Wandkantenfläche des Rohrs an gegenüberliegenden Stellen längsgerichtet angeordnete Elektroden auf. Wenn eine äußere Kraft, die größer als ein vorbestimmter Wert ist, auf das Gummirohr aufgebracht wird, wird das Rohr verformt und die gegenüberliegenden Elektroden kommen miteinander in Kontakt und leiten, sodass ein Fensterkraftsignal 2a erzeugt wird. Das durch den Fensterrahmensensor 2 erhaltene Fensterkraftsignal 2a wird zu der UND-Weiche 51 zugeführt.

Ein Fensterschließ-AN-Signal 4a wird zu der UND-Weiche 51 zugeführt. Beispielsweise wird das Signal 4a erzeugt, wenn sich der Motor in Übereinstimmung mit der Polarität des Motoranschlusses in der Vorwärtsdrehung (Schließrichtung des Fensterglases) befindet.

Ein Ausgabesignal von der UND-Weiche 51 wird zu einer Steuerschaltung 5 zugeführt. Die Steuerschaltung 5 verursacht, dass die Motorumkehrschaltung 4 in Übereinstimmung mit einem von einem Bedienungsumschalter 7 vorgesehenen Befehl betätigt wird. Die Motorumkehrschaltung 4 überträgt eine DC-Spannung von einer Batterie 6 zu dem Antriebsmotor 3, während seine Polarität von der einen auf die andere Polarität umgeschaltet wird, wodurch der Motor 3 vorwärts und rückwärts gedreht wird.

Wenn ein Ausgabesignal von der UND-Weiche 51 zu der Steuerschaltung 5 zugeführt wird, d. h., wenn das Motorüberlastsignal 3a und das Fensterkraftsignal 2a erzeugt werden, während sich das Fenster in seinem Schließvorgang befindet, gibt die Steuerschaltung 5 ein Befehlssignal zu der Motorumkehrschaltung 4 aus, um den Antriebsmotor 3 in der Umkehrrichtung (der Fensterglasöffnungsrichtung) zu drehen, wodurch es möglich ist, zu verhindern, dass sich ein Fremdkörper in dem Fensterglas 12 verfängt.

Da gemäß diesem Ausführungsbeispiel die Ausgaben des Motorüberlastsignals und die des Fensterkraftsignals nur während dem Schließvorgang des Fensterglases bestätigt werden, wird dort keine Fehlfunktion durch eine Störung oder dergleichen verursacht und daher ist es möglich, sicher zu verhindern, dass sich ein Fremdkörper in dem Fensterglas verfängt.

(Zweites Ausführungsbeispiel)

In Fig. 2 werden ein Fensterschließ-AN-Signal 4a, ein Motorüberlastsignal 3a und ein Fensterkraftsignal 2a direkt zu der Steuerschaltung 5 zugeführt. In der Motorumkehrschaltung 4 sind ein Motorumkehrrelais 41 und ein Transistor 42 mit einer daran befestigten Diode 43 parallel zueinander in sich von der Batterie erstreckenden Anschlussleitungen 61 und 62 vorgesehen.

Das Motorumkehrrelais 41 ist ein Relais der 2C-Bauweise mit einem Paar zwangsgeführter Zweiwegekontakten 411 und 412, die jeweils in den Anschlussleitungen 61 und 62 positioniert sind. In dem veranschaulichten Zustand, in dem von der Steuerschaltung 5 kein elektrischer Strom zu einer Erregungsspule 413 zugeführt wird, wird eine positive Spannung auf den Antriebsmotor 3 aufgebracht, um den Motor 3 in der Vorwärtsrichtung (Fensterglasschließrichtung) zu drehen. Schließlich verursacht eine Zufuhr elektrischen Stroms zu der Erregungsspule 413 eine Änderung der Zweiwegekontakte 411 und 412, um einen Umkehrstrom auf den Antriebsmotor 3 aufzubringen, wodurch der Motor 3 in der Umkehrrichtung (Fensterglasöffnungsrichtung) gedreht wird. Der Transistor 42 leitet in Antwort auf von der Steuerschaltung 5 vorgesehene 0 bis 100%-ige Einschaltimpulssignale, um die Stromzufuhr zu dem Antriebsmotor 3 anzupassen, wodurch die Drehzahl des Motors 3 geändert wird.

Der Betrieb der Steuerschaltung 5 zum Verhindern des Steckenbleibens eines Fremdkörpers wird nachstehend auf Grundlage des Ablaufdiagramms aus Fig. 3A und mit Bezug auf Fig. 4A und 4B beschrieben.

In Schritt 101 wird eine Überprüfung gemacht, um zu sehen, ob sich das Fensterglas 12 in seinem Schließvorgang befindet. Während dieses Schließvorgangs befindet sich der Transistor 42 im Zustand 100%-iger Leitung (Bereich A aus Fig. 4A) und das Relais 41 wird auf die Motorvorwärtsdrehseite (Bereich A aus Fig. 4B) umgeschaltet. In diesem Zustand wird nach Eingabe des Fensterkraftsignals 2a (Schritt 102) bei einer Zeitgebung T&sub1; das AN-Einschaltverhältnis des Transistors 42 nach und nach kleiner (Bereich B aus Fig. 4A) und der Antriebsmotor 3 wird abgebremst (Schritt 103). Folglich wird die Schließ-(Anhebe)Geschwindigkeit des Fensterglases 12 verringert.

In diesem Zustand wird nach Eingabe des Antriebsmotorüberlastsignals 3a (Schritt 104) bei einer Zeitgebung T&sub2; das Relais 41 unmittelbar auf die Motorrückwärtsdrehrichtungsseite (Bereich C aus Fig. 4B) umgeschaltet und zur selben Zeit wechselt der Transistor 42 zu einem 100%-igen Leitungszustand (Bereich C aus Fig. 4A). Als ein Ergebnis fängt der Antriebsmotor 3 sofort die Rückwärtsdrehung an (Schritt 105), wodurch das Fensterglas 12 veranlasst wird, sich schnell abwärts zu bewegen.

Somit wird während dem Schließvorgang (Anheben) des Fensterglases 12 die Anhebegeschwindigkeit des Fensterglases 12 in dem Stadium verringert, in dem das Signal 2a von dem Fensterrahmensensor 2 mit einer hohen Ermittlungsempfindlichkeit ausgegeben wird und nach darauffolgender Überlast des Antriebsmotors 3 wird das Fensterglas 12 in die Herablassrichtung umgekehrt, sodass das Fensterglas 12 sofort vor dem Aufbringen einer großen Feststeckkraft auf das Fensterglas in der Öffnungsrichtung bewegt werden kann.

Da der Vorwärts-Rückwärtswechsel und die Drehzahlsteuerung des Antriebsmotors 3 durch das Motorumkehrrelais 41 und einen einzelnen Transistor 42 durchgeführt, kann die Motorumkehrschaltung 4 verglichen mit einer herkömmlichen B2- Schaltung zur Vorwärts- und Rückwärtsdrehung, mit vier Transistoren und dafür häufig verwendet wird, bezüglich des Aufbaus vereinfacht werden und Kosten können verringert werden. Überdies kann ein Schaltverlust ebenso verringert werden. Da der Transistor 42 ferner eine konstante Spannungseigenschaft hat, ist es möglich, ein langsames Starten und dergleichen des Antriebsmotors 3 zu realisieren.

Während das Motorumkehrrelais 41 in dem normalen Fensteröffnungs- und Schließvorgang AN geschaltet ist, ist der Transistor 42 im Vorfeld AUS geschaltet, wie dies im Bereich D aus Fig. 4A ersichtlich ist, sodass das Auftreten eines Funkenüberschlags, wenn das Relais bei einer Zeitgebung T&sub3; umgeschaltet wird, verhindert werden kann, wodurch die Verwendung eines Relais ermöglicht wird, das sowohl in Bezug auf die Größe als auch auf die Kapazität kleiner ist; nebenbei bemerkt wird die Lebensdauer seiner Kontakte länger.

Zum Ermitteln einer Überlast des Antriebsmotors 3 kann ein Motordrehmoment oder ein Motorstrom ermittelt werden.

Der Fensterrahmensensor 2 kann durch einen anderen Drucksensor ersetzt werden. Beispielsweise kann ein Drucksensor verwendet werden, der ein Ausgabesignal proportional zu der Größe einer externen Kraft ausgibt und in diesem Fall bestimmt die Steuerschaltung 5, ob das Niveau eines solchen Ausgabesignals einen vorbestimmten Wert überschreitet.

Als das Motorumkehrrelais 41 kann das Relais der 2C- Kontaktbauart durch zwei 1C-Kontaktbauartrelais ersetzt werden. In diesem Fall werden die 1C-Kontakte jeweils unabhängig voneinander betätigt und es ist möglich, den Motor durch Kurzschluss an beiden Enden zu steuern.

Anstelle des Transistors 42 kann ein IGBT oder dergleichen verwendet werden. Das Abbremsen des Antriebsmotors kann nicht nur durch Einschaltsteuerung des Transistors 42, sondern auch durch Begrenzen des Motorstroms unter Verwendung eines elektrischen Widerstands durchgeführt werden.

In dem vorstehend beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiel fängt der Antriebsmotor an abzubremsen, wenn durch den Fensterrahmensensor eine externe Kraft ermittelt wurde, die größer als ein vorbestimmter Wert ist, und nach darauf folgender Überlast des Antriebsmotors fängt der Motor an sich rückwärts zu drehen. Im Gegensatz dazu kann das Abbremsen des Antriebsmotors nach Ermitteln der Überlast des Motors in Schritt 102a gestartet werden, wie dies in Fig. 3B gezeigt ist und die Rückwärtsdrehung des Motors kann nach Ermittlung der externen Kraft, die größer als der vorbestimmte Wert ist, durch den Fensterrahmensensor in Schritt 104a gestartet werden. Selbst in diesem Fall kann der selbe Effekt erhalten werden.

Wie dies in Fig. 3C gezeigt ist, kann überdies das Motorüberlasterfassungsniveau in Schritt 103b verringert werden d. h., der Drehsollwert der Überlastermittlung durch den Drehsensor 31 kann erhöht werden, anstelle den Antriebsmotor nach Ermittlung der externen Kraft durch den Fensterrahmensensor, die größer als der vorbestimmte Wert ist, abzubremsen. Selbst in diesem Fall wird es keine Änderung in der erhaltenen Wirkung geben.

Ferner kann anstelle von, oder zusammen mit dem Abbremsen des Antriebsmotors, nach Ermittlung einer externen Kraft durch den Fensterrahmensensor, die größer als der vorbestimmte Wert ist, oder nach Ermittlung einer Überlast des Motors, eine Warnlampe angeschaltet werden oder ein Warngeräusch kann ausgegeben werden.

(Drittes Ausführungsbeispiel)

Fig. 5 ist eine schematische Teilansicht des dritten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zum Erklären einer Aufgabe der dritten und vierten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung.

In Fig. 5 weist das darin veranschaulichte elektrische Fenster Fensterrahmensensoren 21 und 22 auf, beispielsweise Magnetbandumschalter, die an der Randkante eines Fensterrahmens zum Messen einer externen Kraft angeordnet sind und es weist einen Antriebsmotor 3 auf. Wenn die durch den Fensterrahmensensor 21 oder 22 gemessene externe Kraft einen vorbestimmten Wert überschritten hat und die Last des Antriebsmotors 3 ebenso einen anderen vorbestimmten Wert überschritten hat, wird berücksichtigt, dass sich ein Fremdkörper zwischen einem Fensterglas 12 und einem Fensterrahmen 11 verfangen hat und der Schließvorgang des elektrischen Fensters wird gestoppt.

Die Fensterrahmensensoren 21 und 22 messen auf Grundlage ihres Aufbaus eine externe Kraft auf der Grundlage einer externen Kraftkomponente (auf das Fensterglas ausgeübte Kraft) F1, die rechtwinklig zu dem Fensterrahmen 11 ist (Fensterrahmensensoren 21 oder 22), aus einer auf dem Fremdkörper (Fensterrahmen) ausgeübten externen Kraft F0, und aus der Kraft F1 ergibt sich eine Kraftkomponente F3, die in der Schließbetätigungsrichtung des Fensterglases 12 wirkt, die der Antriebsmotor als eine Last empfängt.

Folglich ist, selbst wenn die Größe der auf dem Fremdkörper (dem Fensterrahmen) wirkende externe Kraft F0 dieselbe ist, die Kraft F3, die der Antriebsmotor 3 als eine Last empfängt, umso kleiner, je kleiner der Winkel zwischen der Schließrichtung des Fensterglases 12 und des Fensterrahmens 11 ist.

Außerdem wird in dem Bereich, in dem ein Winkel zwischen der Schließrichtung des Fensterglases 12 und dem Fensterrahmen 11 klein ist, die als eine Last empfangene Kraft F3 kleiner, sodass es schwierig wird, einen Unterschied zwischen einem Ermittlungsfehlerbereich in der ermittelten Last des Antriebsmotors und eines durch Einführen eines Fremdkörpers verursachten Lastvariationsbereich zu machen. Als ein Ergebnis wird der Anteil der Ermittlungsfehler in der ermittelten Last größer.

Wenn daher ein Fremdkörper an einer Stelle eingefangen wird, an der der Winkel zwischen der Schließrichtung des Fensterglases 12 und des Fensterrahmens 11 klein ist, verursacht eine Fehlfunktion, wie ein an einer gewissen Stelle gefangener Fremdkörper, keine Ungleichförmigkeit des Schließbetriebs des elektrischen Fensters, da der Anteil der Ermittlungsfehler in der ermittelten Last größer wird.

In Hinsicht auf den vorstehenden Gesichtspunkt ist es eine Aufgabe des dritten und vierten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung, das Auftreten einer Fehlfunktion eines elektrischen Fensters ungeachtet einer Stelle eines Fensterrahmens, an der ein Schließvorgang eines Fensterkörpers, wie z. B. eines Fensterglases, gestoppt wird, nachdem ein zwischen dem Fensterrahmen und dem Fensterglas steckender Fremdkörper erfasst wurde, zu verringern.

Fig. 6 zeigt ein Blockdiagramm eines elektrischen Fensters gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel. In Fig. 6 ist ein Antriebsmotor 3 zum Aufwärts- und Abwärtsbewegen eines Fensterglases 12 in einer Fahrzeugtür 1 vorgesehen. Das Fensterglas 12 wird durch einen Fensterheber 33, der die Antriebskraft des Antriebsmotors 3 zu dem Fensterglas 12 überträgt, aufwärts und abwärts bewegt.

Vorwärts- und Rückwärtsdrehungen des Antriebsmotors 3 werden durch Ändern einer Spannungspolarität eines Motoranschlusses in einer Motorantriebsschaltung 44 durchgeführt. Ein von dem Antriebsmotor 3 vorgesehenes Überlastsignal 3a wird zu einer UND-Weiche 51 zugeführt. Das Überlastsignal 3a wird erzeugt, wenn ein von einem Rotationssensor 31, der an dem Antriebsmotor 3 angebracht ist, ermittelter Wert unter einen vorbestimmten Wert gesunken ist. Ein Fensterrahmensensor 21 ist entlang eines Fensterrahmens 11 der Fahrzeugtür 1 angeordnet und erstreckt sich von einer oberen Seite 11a zu einer vorderen Seite 11b der inneren Randkante des Fensterrahmens 11. Ein von dem Fenstersensor 21 vorgesehenes Fensterkraftsignal 2c wird zu der UND-Weiche 51 zugeführt. Ferner ist ein Fensterrahmensensor 22 entlang der inneren Randkante der hinteren Seite 11c angeordnet und ein von dem Fensterrahmensensor 22 vorgesehenes Fensterkraftsignal 2b wird zu einer UND-Weiche 52 zugeführt.

Beispielsweise weisen die Fensterrahmensensoren 21 und 22 jeweils ein flexibles, isolierendes Gummirohr und ein Paar aus einem elektrisch leitenden Gummi gefertigte Elektroden auf, die sich in der Längsrichtung des Rohrs an gegenüberliegenden Stellen an der inneren Wandfläche des Rohrs erstrecken. Wenn eine äußere Kraft eines vorbestimmten Werts (im weiteren Verlauf als das "Erfassungsniveau" bezeichnet) oder eine stärkere Kraft auf das Gummirohr aufgebracht wird, wird das Rohr verformt und die gegenüberliegenden Elektroden kommen miteinander in Kontakt und leiten, sodass ein Ausgabesignal erzeugt wird.

In diesem Ausführungsbeispiel werden zwei Arten von Fensterrahmensensoren 21 und 22 verwendet, wobei das Erfassungsniveau des Sensors 21 höher als das des Sensors 22 ist. Beide Fensterrahmensensoren 21 und 22 können in Bezug auf das Erfassungsniveau übereinstimmen und in diesem Fall ist es wünschenswert, dass das Erfassungsniveau auf das niedrigere Niveau des Fensterrahmensensors 22 in Übereinstimmung gebracht wird.

Die Winkel zwischen den Stellen, an denen die Fensterrahmensensoren 21 und 22 angeordnet sind und der vertikalen Bewegungsrichtung des Fensterglases 12 sind unterschiedlich. Der Winkel der oberen und unteren Seiten 11a, 11b, an denen der Fensterrahmensensor 21 angeordnet ist, ist relativ zu der Vertikalbewegungsrichtung des Fensterglases 12 größer als ein vorbestimmter Winkel. Andererseits ist der Winkel der Rückseite 11c, an der der Fensterrahmensensor 22 angeordnet ist, relativ zu der Vertikalbewegungsrichtung des Fensterglases 12 nicht größer als der vorbestimmte Winkel. Der vorbestimmte Winkel wird mit Rücksicht auf einen in dem Überlastsignal 3a vorhandenen Ermittlungsfehler, wie er vorstehend beschrieben ist, ermittelt.

Ein Fensterschließ-AN-Signal 4a wird zu den UND-Weichen 51 und 52 zugeführt. Das Signal 4a wird beispielsweise dann erzeugt, wenn sich der Motor in Übereinstimmung mit der Polarität des Motoranschlusses in der Vorwärtsdrehrichtung befindet (in der Schließrichtung des Fensterglases 12).

Ausgabesignale von den UND-Weichen 51 und 52 werden zu einer ODER-Weiche 53 zugeführt und ein Ausgabesignal 5a von der ODER- Weiche 53 wird zu einer Steuerschaltung 5 zugeführt. Die Steuerschaltung 5 lässt die Motorantriebsschaltung 44 in Übereinstimmung mit einem von einem Bedienungsumschalter 7 vorgesehenen Befehl arbeiten. Die Motorantriebsschaltung 44 schaltet von der einen zu der anderen Polarität einer von einer Batterie 6 vorgesehenen DC-Spannung um und bringt dann die Spannung auf den Antriebsmotor 3 auf, um den Antriebsmotor 3 vorwärts oder rückwärts zudrehen.

Nach der Eingabe des Ausgabesignals von der ODER-Weiche 53 stellt die Steuerschaltung 5 das Befehlssignal 5a zu der Motorantriebsschaltung 44 bereit, um den Antriebsmotor 3 in einer Rückwärtsrichtung (in der Öffnungsrichtung des Fensterglases) zu drehen, wodurch es möglich ist, zu verhindern, dass ein Fremdkörper in dem Fensterglas 12 gefangen wird.

Wie dies in Fig. 6 zu sehen ist, ist die Rückseite 11e des Fensterrahmens 11 im Vergleich zu den oberen und unteren Seiten 11a, 11b in Bezug auf den Arbeitswinkel, der der Winkel zwischen der Vertikalbewegungsrichtung des Fensterglases und dem Fensterrahmen 11 ist kleiner, sodass die Kraft (F3), die der Antriebsmotor 3 als eine Last empfängt, klein ist, wie das vorstehend mit Bezug auf Fig. 5 erwähnt wurde. Folglich wird es schwierig, zwischen einem Ermittlungsfehlerbereich einer ermittelten Last des Antriebsmotors 3 und einem Lastvariationsbereich auf Grundlage eines steckenden Fremdkörpers zu unterscheiden, was einen Ermittlungsfehleranteil in der ermittelten Last ansteigen lässt.

Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird jedoch berücksichtigt, dass das Stechenbleiben eines Fremdkörpers in dem Bereich aufgetreten ist, der nicht größer als der vorangehende vorbestimmte Winkel ist, wenn das Fensterkraftsignal 2b einmal von dem an der Rückseite 11c mit einem kleinen Arbeitswinkel angeordneten Fensterrahmensensor 22 erzeugt wurde und der stecken gebliebene Fremdkörper wird auf Grundlage des von dem Fensterrahmensensor 22 vorgesehenen Fensterkraftsignals 2b bestimmt, ohne das Überlastsignal 3a in Betracht zu ziehen. Daher ist die angeforderte Bestimmung fehlerfrei. Somit wird, verglichen mit dem Fall, in dem die Bestimmung auf Grundlage eines Signals mit einem großen Ermittlungsfehleranteil behaftet ist, die Fremdkörpersteckenbleibbestimmung sicherer und das Auftreten einer Fehlfunktion, wie beispielsweise dass der Fensterschließvorgang nicht gestoppt wird, selbst wenn Fremdkörper in dem Fensterglas gefangen ist, wird verringert.

An der oberen Seiten 11a und den vorderen Seite 11b des Fensterrahmens 11, deren Arbeitswinkel groß sind, wird die Bestimmung von stecken gebliebenen Fremdkörpern auf Grundlage von zwei Signalen, d. h. dem Überlastsignal 3a und dem Fensterkraftsignal 2c von dem Fensterrahmensensor 21 so ausgeführt, dass die Bestimmung mit Gewissheit durchgeführt werden kann.

(Viertes Ausführungsbeispiel)

Fig. 7 ist ein Blockdiagramm eines elektrischen Fensters gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Gemäß diesem vierten Ausführungsbeispiel wird die Bestimmung, ob sich der Arbeitswinkel einer Stelle, an der die externe Kraft an einem Fensterrahmensensor einen vorbestimmten Wert überschreitet, innerhalb des Bereichs unterhalb des vorangehenden vorbestimmten Winkels befindet oder nicht, auf Grundlage der Stellung des Fensterglases 12 gemacht.

In Fig. 7 ist ein einzelner Fensterrahmensensor 23 über die drei Seiten, d. h., die untere Seite 11a, die vordere Seite 11b und die hintere Seite 11c eines Fensterrahmens 11 angeordnet und ein Fensterkraftsignal 2d von dem Fensterrahmensensor 23 wird zusammen mit einem Überlastsignal 3a und einem Fensterschließ- AN-Signal 4a zu einer UND-Weiche 51 zugeführt.

Ferner wird das Fensterkraftsignal 2d von dem Fensterrahmensensor 23 zusammen mit einem von einem Fensterheber 33 vorgesehenen Stellungssignal 33a, als ein ermitteltes Signal der Stellung des Fensterglases, zu einer UND-Weiche 54 zugeführt. Ausgabesignale von beiden UND-Weichen werden wie in dem ersten Ausführungsbeispiel zu einer ODER-Weiche 53 zugeführt. Das Stellungssignal 33a wird ausgegeben, wenn sich das Fensterglas 12 an einer vorbestimmten Stelle oder tiefer befindet, d. h., wenn der Arbeitswinkel nicht größer als ein vorbestimmter Winkel ist.

Wenn in dem vorgenannten Aufbau das Fensterkraftsignal 2d von dem Fensterrahmensensor 23 ausgegeben wird und das Stellungssignal 33a ebenso ausgegeben wird, wird berücksichtigt, dass das Steckenbleiben eines Fremdkörpers in einem Bereich eines vorbestimmten Winkels oder eines kleineren Winkels aufgetreten ist und der stecken gebliebene Fremdkörper wird auf der Grundlage des von dem Fensterrahmensensor 23 bereitgestellten Fensterkraftsignals 2d bestimmt, ohne das Überlastsignal 3a in Betracht zu ziehen.

Wenn andererseits das Fensterkraftsignal 2d von dem Fensterrahmensensor 23 ausgegeben wird und das Stellungssignal 33a nicht ausgegeben wird, wird berücksichtigt, dass das Steckenbleiben eines Fremdkörpers in einem den vorbestimmten Winkel überschreitenden Bereich aufgetreten ist und der stecken gebliebene Fremdkörper wird auf Grundlage des Überlastsignals 3a und des von dem Fensterrahmensensor 23 bereitgestellten Fensterkraftsignal 2d bestimmt. Da somit Vorgänge durchgeführt werden, die gleich zu denen in dem vorangehenden Ausführungsbeispiel sind, wird die Bestimmung gewiss und eine Fehlfunktion, wie z. B. dass der Fensterschließvorgang selbst mit einem in dem Fensterglas gefangenem Fremdkörper nicht gestoppt wird, wird verringert.

Obwohl in diesem Ausführungsbeispiel ein einzelner Fensterrahmensensor 23 verwendet wird, kann auch eine Vielzahl von Fensterrahmensensoren verwendet werden, die in Bezug auf das Erfassungsniveau gleich sind.

Die Ermittlung einer Überlast des Antriebsmotors 3 kann auch durch Ermitteln eines Motordrehmoments oder eines Motorstroms durchgeführt werden.

Der Fensterrahmensensor 2 kann durch einen Drucksensor oder dergleichen ersetzt werden. Beispielsweise kann ein Drucksensor verwendet werden, der ein Ausgabesignal proportional zu der Größe einer äußeren Kraft erzeugt und wenn in diesem Fall das Ausgabesignal einen vorbestimmten Wert überschritten hat, wird dies durch eine Steuerschaltung 5 ermittelt.

Überdies kann eine Vielzahl von Fensterrahmensensoren mit unterschiedlichen Erfassungsniveaus zu einem einzelnen Fensterrahmensensor kombiniert werden.

Als das Stellungssignal 33a kann dort ein durch Ermitteln eines Drehimpulses des Antriebsmotors 3 oder eines mit dem Antriebsmotor 3 kämmenden Untersetzungsgetriebe erhaltenes Stellungssignal verwendet werden.

Überdies ist die vorliegende Erfindung auch auf ein elektrisches Fenster mit einem Fensterglas anwendbar, dessen Vertikalbewegung eine Rotationsbewegung beinhaltet.

Um die Ermittlungszuverlässigkeit in der Steckenbleibermittlung eines Fremdkörpers zu verbessern und eine Steckenbleiblast zu minimieren, ist ein elektrisches Fenster mit einem entlang einer inneren Randkante eines Fensterrahmens (11) angeordneten Fensterrahmensensor (2) und einem Antriebsmotor (3) zum Vorwärtsbewegen und Rückwärtsbewegen eines Fensterglases (12) in Übereinstimmung mit einem externen Signal vorgesehen. Eine Steuerschaltung (5) führt eine Einschaltsteuerung eines Transistors (42) durch, um die Betriebsgeschwindigkeit des Fensterglases (12) zu verringern, wenn der durch den Fensterrahmensensor (2) ermittelte Druck größer als ein vorbestimmter Wert während eines Schließvorgangs des Fensterglases (12) wird. Wenn danach die Antriebslast des Antriebsmotors (3) einen vorbestimmten Wert überschreitet, wird ein Relais (41) umgeschaltet, um das Fensterglas rückwärts in der Öffnungsrichtung zu betreiben.


Anspruch[de]

1. Elektrisches Fenster mit

einem Fensterrahmen (11), der eine innere Randkante, einen innerhalb des Fensterrahmens beweglich angeordneten Fensterkörper (12), entlang der inneren Randkante eines Fensterrahmens (11) angeordnete Erfassungseinrichtungen (2) zum Erfassen äußerer Kraft und zum Ausgeben eines Fensterkraftsignal hat, wenn die äußere Kraft einen ersten vorbestimmten Wert überschreitet;

Fensterkörperantriebseinrichtungen (3, 4) zum Antreiben eines Fensterkörpers (12) in Übereinstimmung mit einem externen Signal um den Fensterkörper zu öffnen und zu schließen;

Lastermittlungseinrichtungen (31) zum Ermitteln einer Antriebslast der Fensterkörperantriebseinrichtungen und zum Ausgeben eines Überlastsignals, wenn die Antriebslast einen zweiten vorbestimmten Wert überschreitet,

Betriebsermittlungseinrichtungen (51) zum Ermitteln eines Schließbetriebs des Fensterkörpers und zum Ausgeben eines Fensterschließsignals, während der Schließbetrieb ermittelt wird, und

Steuereinrichtungen (5), die ein Befehlssignal zu der Fensterkörperantriebseinrichtung vorsehen, um den Schließbetrieb des Fensterkörpers nach Empfangen des Fensterschließsignals und des Fensterkraftsignals zu stoppen, wobei das elektrische Fenster

dadurch gekennzeichnet ist, dass

die Steuereinrichtungen dieses Befehlssignal vorsehen, wenn ein Arbeitswinkel zwischen einer Stelle des Fensterrahmens (11), an der die äußere Kraft ausgeübt wird und einer Schließrichtung des Fensterkörpers kleiner als ein vorbestimmter Arbeitswinkel ist und die Steuereinheit ferner das Befehlssignal zu der Fensterkörperantriebseinrichtung vorsieht, um den Schließbetrieb des Fensterkörpers nach Erhalten des Fensterschließsignals, des Fensterkraftsignals und des Überlastsignals zu stoppen, wenn der Arbeitswinkel größer als der vorbestimmte Winkel ist.

2. Elektrisches Fenster gemäß Anspruch 1, wobei die Erfassungseinrichtungen zumindest zwei Erfassungseinrichtungen (21, 22) zum Erfassen der äußeren Kraft an unterschiedlichen Randkanten in so einer Weise hat, das der Arbeitswinkel von einem der Erfassungseinrichtungen kleiner als der vorbestimmte Arbeitswinkel ist und der Arbeitswinkel der anderen Erfassungseinrichtung größer als der vorbestimmte Arbeitswinkel ist.

3. Elektrisches Fenster gemäß Anspruch 1, ferner mit Fensterkörperpositionsermittlungseinrichtungen (33) zum Ermitteln einer Position des Fensterkörpers (12) und wobei der Arbeitswinkel durch die durch die Fensterkörperpositionsermittlungseinrichtung ermittelte Position des Fensterkörpers bestimmt wird.

4. Elektrisches Fenster mit

einem Fensterrahmen (11), der eine innere Randkante hat;

einem Fensterkörper (12) der beweglich innerhalb des Fensterrahmens angeordnet ist;

Erfassungseinrichtungen (2), die entlang der inneren Randkante des Fensterrahmens zum Erfassen einer äußeren Kraft und zum Ausgeben eines Fensterkraftsignals angeordnet sind, wenn die äußere Kraft einen ersten vorbestimmten Wert überschreitet;

Fensterkörperantriebseinrichtungen (3, 4) zum Antreiben des Fensterkörpers in Übereinstimmung mit einem externen Signal, um den Fensterkörper zu öffnen und zu schließen;

Lastermittlungseinrichtung (31) zum Ermitteln einer Antriebslast der Fensterkörperantriebseinrichtung und zum Ausgeben eines Überlastsignals, wenn die Antriebslast einen zweiten vorbestimmten Wert überschreitet; und

dadurch gekennzeichnet, dass

das elektrische Fenster ferner

eine Steuereinrichtung (5) aufweist die ein Befehlssignal zu der Fensterkörperantriebseinrichtung (3, 4) vorsieht, um eine Schließgeschwindigkeit des Fensterkörpers (12) nur nach Empfangen des Fensterkraftsignals vor dem Empfangen des Überlastsignals zu verringern, und die ferner ein Befehlssignal zu der Fensterkörperantriebseinrichtung vorsieht, um den Fensterkörper nach Empfangen des Fensterkraftsignals und des Überlastsignals zu öffnen.

5. Elektrisches Fenster gemäß Anspruch 1, das ferner dadurch gekennzeichnet ist, dass

die Steuereinrichtung (5) ein Befehlssignal zu der Fensterkörperantriebseinrichtung (3, 4) vorsieht, um eine Schließgeschwindigkeit des Fensterkörpers (12) nur nach Empfangen des Ü- berlastsignals vor dem Empfangen des Fensterkraftsignals verringert,

wobei die Steuereinrichtung ferner ein Befehlssignal zu der Fensterkörperantriebseinrichtung vorsieht, um den Fensterkörper nach Empfangen des Fensterkraftsignals und des Überlastsignals zu öffnen.







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