DE19539578B4

DE19539578B4 - Verfahren zum Überwachen des Bewegungswegs eines Teils

Info

Publication number: DE19539578B4
Application number: DE19539578A
Authority: DE
Inventors: Norbert Dipl.-Ing. Knab (Fh); Holger Dipl.-Ing. Pruessel
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1995-10-25
Filing date: 1995-10-25
Publication date: 2007-04-05
Anticipated expiration: 2015-10-26
Also published as: GB2306703A; FR2740571B1; FR2740571A1; DE19539578A1; BR9605236A; ES2122914B1; ES2122914A1; US5714853A; IT1284935B1; GB2306703B; JPH09134201A; ITMI962105A1; GB9620784D0

Abstract

Verfahren zum Überwachen des Bewegungwegs eines Teils, das mittels eines Antriebs zwischen wenigstens zwei Endpositionen bewegbar ist und in wenigstens einer der Endpositionen die Gefahr des Einklemmens von Objekten besteht (Einklemmposition), wobei eine Überwachung des Antriebs erfolgt und in Abhängigkeit des Überschreitens wenigstens eines vorgebbaren Parameters eine Abschaltung oder Reversierung des Antriebs erfolgt und der Bewegungsweg des Teils in Bereiche aufgeteilt ist, in denen eine unterschiedliche Beeinflussung des Teils durch den Antrieb erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß der Bewegungsweg (12) in fünf Bereiche (B1, B2, B3, B4, B5) unterteilt wird und daß in jeweils zwei aneinandergrenzenden Bereichen eine unterschiedliche Antriebskraftbegrenzung (Schließkraftbegrenzung) des Antriebs festgelegt wird, wobei in den zwischen den äußeren Bereichen (B1, B5) liegenden drei weiteren Bereichen (B2, B3, B4) eine jeweils unterschiedliche Antriebskraftbegrenzung erfolgt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überwachen des Bewegungswegs eines Teils nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Es ist bekannt, Teile mittels eines Antriebs entlang eines Bewegungswegs zu bewegen. Je nach Anwendungsfall wird das Teil gegen wenigstens eine Endposition bewegt. So werden beispielsweise in Kraftfahrzeugen elektrisch betätigbare Fensterheber oder elektrisch betätigbare Schiebedächer mittels eines über das Bordnetz gespeisten elektrischen Antriebs zwischen zwei Endpositionen hin- bzw. herbewegt, die jeweils eine Schließ- bzw. Offenstellung darstellen. Insbesondere beim Schließvorgang des Teils besteht die Gefahr, daß zwischen dem sich bewegenden Teil und dem Endanschlag eine Einklemmgefahr gegeben ist, die zu einer Verletzungsgefahr an versehentlich in den Bewegungsweg des sich bewegenden Teils gelangenden Körperteilen führen kann.

Aus der DE 30 34 118 C2 ist ein Verfahren zur elektronischen Überwachung des Öffnungs- und Schließvorgangs von elektrisch betriebenen Aggregaten, insbesondere von Fensterhebern und Schiebedächern in Kraftfahrzeugen, bekannt. Hierbei wird der Bewegungsweg in drei Bereiche aufgeteilt, in denen das bewegte Teil in Abhängigkeit des Eintritts eines Blockierzustandes gestoppt beziehungsweise reversiert wird. Der Blockierzustand des Teils wird über die Änderung der Bewegungsgeschwindigkeit des Teils oder des Antriebs detektiert.

Die DE 43 39 365 C1 beschreibt ein Einklemmschutzverfahren, bei dem die Umdrehungszeiten zwei aufeinander folgender Intervalle miteinander verglichen werden. Steigt die Umdrehungszeit über einen vorgegebenen Kompensationsbereich, wird sofort ein neues Messintervall gestartet, um das Vorliegen eines Einklemmfalles zu überprüfen.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Verfahren mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen bietet den Vorteil, daß eine Überwachung des Bewegungswegs des Teils über den gesamten Bewegungsweg erfolgen kann.

Insbesondere bei Fensterhebern oder Schiebedächern in Kraftfahrzeugen kann somit sehr vorteilhaft die Einklemmschutzfunktion bis zum Einlaufen der Fenster beziehungsweise des Schiebedaches in die mit der Endposition zusammenfallende Führung beziehungsweise Dichtung gewährleistet werden. Dadurch, daß der Bewegungsweg in fünf Bereich unterteilt ist, in denen eine unterschiedliche Antriebskraftbegrenzung des Antriebs erfolgt, kann sehr vorteilhaft über die Einteilung der Bereiche die Antriebskraftbegrenzung bis zu dem Punkt des Bewegungswegs realisiert werden, bei dem letztmöglich eine theoretische Einklemmgefahr besteht, während in dem Bereich des Bewegungswegs, der zwischen dem letztmöglichen Punkt der theoretischen Einklemmgefahr und dem Endanschlag liegt, eine Antriebskraftbegrenzung unterbleiben kann. Hierdurch wird jederzeit ein sicheres Bewegen des Teils bis zu seinem Endanschlag, insbesondere ein sicheres Schließen des Fensterhebers beziehungsweise Schiebedaches, gewährleistet, ohne daß während des Zurücklegens des letzten Bereiches des Bewegungswegs durch Führungen oder Dichtungen auftretende Reibungskräfte zu einer Antriebskraftbegrenzung führen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.

Zeichnung
Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel anhand der zugehörigen Zeichnung, die schematisch den Bewegungsweg eines Fensterhebers zeigt, näher erläutert.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Die Figur zeigt schematisch ein Fenster 10 eines nicht dargestellten Kraftfahrzeugs. Das Fenster 10 ist mittels eines über einen Elektromotor angetriebenen Fensterhebers betätigbar. Hierbei ist das Fenster 10 entlang seines Bewegungswegs 12 zwischen zwei Endpositionen 14 beziehungsweise 16 hin- bzw. herbewegbar. Die Funktion eines elektrischen Fensterhebers ist allgemein bekannt und soll hier nicht näher erläutert werden. Auf die Darstellung der Antriebseinrichtung, der Führung und der Abdichtung des Fensters in einer Kraftfahrzeugtür wurde aus Gründen der Übersichtlichkeit verzichtet. Mittels des elektrischen Antriebs ist das Fenster 12 gegen den Anschlag 16 in Schließrichtung und gegen den Anschlag 14 in Öffnungsrichtung bewegbar.
Der Bewegungsweg 12 ist in die Bereiche B1, B2, B3, B4 und B5 eingeteilt. Die Grenze zwischen den einzelnen Bereichen B1 bis B5 kann über den Antrieb des Fensters 10 definiert werden. Beim erstmaligen Betätigen des Fensters 10 wird dieses gegen seinen oberen Anschlag 16 gefahren, wobei gleichzeitig ein beispielsweise mit der Antriebswelle des Antriebs gekoppelter Zähler normiert, das heißt, auf Null gesetzt wird. Entsprechend einer wählbar festlegbaren Anzahl von Umdrehungen der Antriebswelle, die über geeignete Maßnahmen, beispielsweise über Sensoren, ermittelbar sind, können die Grenzen zwischen den Bereichen B1 bis B5 definiert werden. Während des Öffnen des Fensters 10, das heißt, während des Bewegens in Richtung des unteren Anschlags 14 entlang des Bewegungswegs 12, wird nach einer Anzahl n von Umdrehungen der Antriebswelle die Grenze zwischen den Bereichen B1 und B2 definiert. Nach einer Anzahl von Umdrehungen n + x1 wird die Grenze zwischen den Bereichen B2 und B3, nach einer Anzahl von Umdrehungen n + x2 die Grenze zwischen den Bereichen B3 und B4 und nach einer Anzahl von Umdrehungen n + x3 die Grenze zwischen den Bereichen B4 und B5 definiert. Hierbei gilt, daß x3 größer x2 und x2 größer x1 ist. Diese Bereichsdefinition der Bereiche B1 bis B5 kann für jeden Anwendungsfall separat erfolgen und in einem geeigneten Speichermittel, das mit dem Antrieb des Fensters 10 zusammenwirkt, abgelegt werden.
Während des bestimmungsgemäßen Gebrauchs des Fensters 10 kann während des Schließvorgangs, das heißt, wenn das Fenster 10 sich entlang des Bewegungswegs 12 von seiner unteren Endposition 14 zu seiner oberen Endposition 16 bewegt, beispielsweise ein Körperteil eines Fahrzeuginsassen gelangen, so daß bei einem automatisch ablaufenden Schließvorgang eine erhebliche Verletzungsgefahr gegeben ist. In dem Moment, wo ein Körperteil in den Bewegungsweg 12 gelangt, übt dieses eine Kraft F aus, die der Schließkraft des Fensters entgegensteht. Je nachdem welches Körperteil in den Bewegungsweg 12 gelangt, beispielsweise Gewebeteile oder ein Knochenbereich, besitzt dieses eine bestimmte Elastizität, dem eine bestimmte Federrate FR zugeordnet werden kann. Entsprechend der tatsächlich auftretenden Kraft F und/oder der tatsächlich auftretenden Federrate FR kann über die Einteilung des Bewegungswegs 12 in die Bereiche B1 bis B5 in den Bereichen B1 bis B5 eine unterschiedliche Beeinflussung des Antriebs des Fensters 10 realisiert werden. Über die Beeinflussung des Antriebs des Fensters 10 erfolgt eine an sich bekannte Schließkraftbegrenzung, die ein Einklemmen von Körperteilen und damit eine Verletzungsgefahr verhindert beziehungsweise erheblich reduziert.
Erfindungsgemäß ist hierbei vorgesehen, daß in den äußeren Bereichen B1 und B5, das heißt in den Bereichen, die unmittelbar an den unteren Anschlag 14 beziehungsweise den oberen Anschlag 16 anschließen, keine Schließkraftbegrenzung erfolgt. Hierdurch wird es möglich, das Fenster 10 trotz einer auftretenden Kraft F, die insbesondere von einer Führung beziehungsweise einem Dichtgummi beziehungsweise Dichtfilz hervorgerufen wird, in den das Fenster während seiner Bewegung einläuft, die Schließkraftbegrenzung nicht aktiviert ist, so daß das Fenster sicher schließen kann.
In den mittleren Bereichen B2 bis B4 erfolgt eine Einstellung der Schließkraftbegrenzung derart, daß in dem Bereich B4 die Schließkraftbegrenzung bei einer Kraft F von maximal 100 N und einer Federrate von kleiner gleich 20 N/mm auslöst. Auslösen der Schließkraftbegrenzung bedeutet, daß das Fenster 10 in seiner Bewegung entlang des Bewegungswegs 12 stoppt oder reversiert wird, das heißt, entgegengesetzt bewegt wird. In dem Bereich B3 ist die Aktivierung der Schließkraftbegrenzung so eingestellt, daß diese bei einer auftretenden Kraft F von maximal 100 N und einer Federrate von größer 20 bis 65 N/mm auslöst. In dem Bereich B2 erfolgt eine Schließkraftbegrenzung bei auftretenden Kräften F größer als 100 N, unabhängig von einer auftretenden Federrate.
Von der Grundeinstellung her ist vorgesehen, daß die Schließkraftbegrenzung in den Bereichen B2, B3 und B4 bei einer sogenannten Impulsbetätigung des Fensters 10 aktiviert ist. Hierbei wird durch einmaliges kurzzeitiges Betätigen eines entsprechenden Schaltmittels der automatische Schließ- bzw. Öffnungsvorgang des Fensters 10 in Gang gesetzt. Bei einer Handbetätigung des Fensters 10, das heißt während des Schließens beziehungsweise Öffnen des Fensters 10, ist ständig ein Schaltmittel betätigt zu halten, kann wahlweise auf die Schließkraftbegrenzung verzichtet werden, da durch einfaches Loslassen des Schaltmittels ein Anhalten des Fensters 10 möglich ist.
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel. So kann die Einteilung des Bewegungswegs 12 in die Bereiche B1 bis B5, wobei insbesondere die Bereiche B2 bis B4 eine Schließkraftbegrenzung aufweisen, während die Bereiche B1 und B5 keine Schließkraftbegrenzung aufweisen, auch bei elektrisch betätigbaren Schiebedächern in Kraftfahrzeugen oder anderen gegen wenigstens eine Endposition bewegbaren Teilen eingesetzt werden.

Claims

Verfahren zum Überwachen des Bewegungwegs eines Teils, das mittels eines Antriebs zwischen wenigstens zwei Endpositionen bewegbar ist und in wenigstens einer der Endpositionen die Gefahr des Einklemmens von Objekten besteht (Einklemmposition), wobei eine Überwachung des Antriebs erfolgt und in Abhängigkeit des Überschreitens wenigstens eines vorgebbaren Parameters eine Abschaltung oder Reversierung des Antriebs erfolgt und der Bewegungsweg des Teils in Bereiche aufgeteilt ist, in denen eine unterschiedliche Beeinflussung des Teils durch den Antrieb erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß der Bewegungsweg (12) in fünf Bereiche (B1, B2, B3, B4, B5) unterteilt wird und daß in jeweils zwei aneinandergrenzenden Bereichen eine unterschiedliche Antriebskraftbegrenzung (Schließkraftbegrenzung) des Antriebs festgelegt wird, wobei in den zwischen den äußeren Bereichen (B1, B5) liegenden drei weiteren Bereichen (B2, B3, B4) eine jeweils unterschiedliche Antriebskraftbegrenzung erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den sich unmittelbar an den Endpositionen anschließenden Bereichen (B1, B5) keine Antriebskraftbegrenzung erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Grenzen zwischen den Bereichen (B1, B2, B3, B4, B5) über den Antrieb nach einem erstmaligen Bewegen des Teils (10) gegen eine der Endpositionen (16) eingestellt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebskraftbegrenzung in Abhängigkeit einer der Bewegung des Teils (10) entgegenwirkenden Kraft (F) und/oder einer der Kraft (F) zuzuordnenden Federrate (FR) erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem von der Einklemmposition aus gesehenen vierten Bereich (B4) eine Antriebskraftbegrenzung bei einer Kraft (F) von maximal 100 N und einer Federrate (FR) von kleiner gleich 20 N/mm erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem von der Einklemmposition aus gesehenen dritten Bereich (B3) eine Antriebskraftbegrenzung bei einer Kraft (F) von maximal 100 N und einer Federrate (FR) von 20 bis 65 N/mm erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem von der Einklemmposition aus gesehenen zweiten Bereich (B2) eine Antriebskraftbegrenzung bei einer Kraft (F) von größer als 100 N unabhängig von einer Federrate (FR) erfolgt.