DE102006014620B4

DE102006014620B4 - Steuersystem für ein Öffnungs- und Schließ-Element

Info

Publication number: DE102006014620B4
Application number: DE102006014620A
Authority: DE
Inventors: Kazuyuki Kosai Hirai
Original assignee: Asmo Co Ltd
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2005-03-30
Filing date: 2006-03-29
Publication date: 2011-03-03
Anticipated expiration: 2026-03-30
Also published as: CN1840847A; DE102006014620A1; US20060220604A1; DE102006014620B8; CN1840847B; US7250736B2

Abstract

Steuersystem für ein Öffnungs- und Schließ-Element aufweisend:
Antriebsmittel (2) zum Antreiben eines Öffnungs- und Schließ-Elements (11) in jeweils eine Öffnungsrichtung und Schließrichtung des Öffnungs- und Schließ-Elements (11);
Bewegungsgeschwindigkeitserfassungsmittel (27) zum Ausgeben eines Geschwindigkeitserfassungssignals, welches eine Bewegungsgeschwindigkeit ausgibt, die der Bewegung des Öffnungs- und Schließ-Elements (11), das durch das Antriebsmittel (2) angetrieben wird, entspricht; und
Einklemmerfassungsmittel (31) zum Erfassen eines Einklemmens eines Objekts durch das Öffnungs- und Schließ-Element (11) basierend auf dem Geschwindigkeitserfassungssignal, wobei:
das Einklemmerfassungsmittel (31) einen Änderungsbetrag der Bewegungsgeschwindigkeit pro Einheitsintervall basierend auf dem Geschwindigkeitserfassungssignal berechnet;
das Einklemmerfassungsmittel (31) den Start des Einklemmens des Objektes durch das Öffnungs- und Schließ-Element (11) basierend auf dem Änderungsbetrag der Bewegungsgeschwindigkeit pro Einheitsintervall erfasst;
das Einklemmerfassungsmittel (31) einen Gesamtbetrag der Änderung der Bewegungsgeschwindigkeit seit dem Zeitpunkt des Erfassens des Startens des Einklemmens des Objekts durch das Öffnungs- und Schließ-Element (11) berechnet; und
das Einklemmerfassungsmittel (31) das...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuersystem für ein Öffnungs- und Schließ-Element zum Steuern der Bewegung eines Öffnungs- und Schließ-Elements.
Bei einem Fall, bei welchem ein elektrisches Fenstersystem (power window system) eines Fahrzeugs ausgestaltet ist, das Einklemmen eines harten Objekts durch das Fenster (window glass) zu erfassen, kann, wenn ein weiches Objekt durch das Fenster eingeklemmt wird, das Einklemmen des weichen Objekts nicht erfasst werden oder die Erfassung des Einklemmens des weichen Objekts kann verzögert erfolgen. Im Gegensatz dazu ist, bei einem Fall, bei dem ein elektrisches Fenstersystem ausgebildet ist, um das Einklemmen des weichen Objekts zu erfassen, ein Grenzwert zum Erfassen des Einklemmens verringert. Dies verursacht wahrscheinlich eine fehlerhafte Erfassung des Einklemmens.
Um dem vorgenannten Nachteil zu begegnen, offenbart beispielsweise die ungeprüfte japanische Patentschrift H07-158338 die Verwendung von zwei Grenzwerten, d. h., einen Grenzwert für die harten Objekte und einen Grenzwert für die weichen Objekte. In der ungeprüften japanischen Patentschrift Nr. H07-158338 wird eine Änderungsrate der Rotationsdauer basierend auf einem Pulssignal bzw. Taktsignal berechnet, welches die Rotation eines Motors anzeigt, der das Fenster antreibt. Wenn die Änderungsrate der Rotationsdauer den ersten Grenzwert (den Grenzwert welcher dem harten Objekten entspricht) übersteigt, wird unmittelbar festgestellt, dass das Objekt durch das Fenster eingeklemmt wird. Wenn die Veränderungsrate der Rotationsdauer unter den ersten Grenzwert verringert wird jedoch über dem zweiten Grenzwert (dem Grenzwert welcher dem weichen Objekt entspricht) liegt, während einer Zeitdauer einer vorbestimmten Anzahl von Pulsen bzw. Takten, wird festgestellt, dass das Objekt durch das Fenster eingeklemmt wird. Auf diese Weise ermöglicht die in der ungeprüften japanischen Patentschrift Nr. H07-158338 offenbarte Technologie die Erfassung von sowohl harten als auch weichen Objekten.
Jedoch kann bei der vorstehend beschriebenen Technologie das Einklemmen eines Objekts nicht erfasst werden, wenn ein Objekt mit einer Härte zwischen dem weichen Objekt und dem harten Objekt durch das Fenster eingeklemmt wird, bis der zweite Grenzwert, der dem weichen Objekt entspricht, kontinuierlich für eine vorbestimmte Zeitdauer (number of times) überschritten wird. Daher ist zum Zeitpunkt der Erfassung des Einklemmens des Objekts die Einklemmlast unvorteilhaft erhöht, so dass die Erfassung des eingeklemmten Objekts bei einer vergleichsweise geringen Einklemmlast nicht möglich ist.
Die DE 29 26 938 A1 zeigt eine Schaltanordnung zum Antrieb eines beweglichen Elements, insbesondere zum Antrieb von Scheiben oder dergleichen in Kraftfahrzeugen. Der Schaltanordnung liegt dabei der Gedanke zugrunde, dass eine plötzliche Schwergängigkeit der Scheibe ebenso wie das Auflaufen auf ein Hindernis einen verhältnismäßig starken Kraftzuwachs pro Zeiteinheit zur Folge hat. Es wird also dieses Kriterium zunächst ausgewertet. Nun soll unterschieden werden, ob dieser plötzliche Kraftanstieg durch das Auflaufen auf ein Hindernis oder durch plötzliche Schwergängigkeit entstanden ist. Diese Unterscheidung wird dadurch getroffen, dass bei Überschreiten eines bestimmtes Wertes der zeitlichen Änderung der kraftabhängigen Größe der Kraftzuwachs gemessen und bei einem zu großen Zuwachs der Motor abgeschaltet oder umgeschaltet wird. Die zeitliche Änderung der kraftabhängigen Größe kann beispielsweise durch einen analogen oder digitalen Differenzierer ermittelt werden, dessen Ausgangssignal von dem zeitlichen Anstieg der kraftabhängigen Größe abhängt. Des weiteren wird vorgeschlagen, die Differenzen aufeinander folgender Werte der kraftabhängigen Größe zu bilden und diese Differenzen in einem Addierer aufzuaddieren. Bei Überschreiten einer vorgegebenen Summe wird ein Schaltsignal ausgelöst.
Die vorliegende Erfindung richtet sich auf den vorstehend diskutierten Nachteil. Dementsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Steuersystem für ein Öffnungs- und Schließ-Element bereit zu stellen, welches eine verbesserte Erfassung eines Einklemmens eines Objekts durch ein Öffnungs- und Schließ-Element bei relativniedriger Einklemmlast unabhängig von der Härte des eingeklemmten Objekts ermöglicht.
Um die Aufgabe der vorliegenden Erfindung zu lösen, wird ein Steuersystem für ein Öffnungs- und Schließ-Element bereitgestellt, welches ein Antriebsmittel, ein Bewegungsgeschwindigkeitserfassungsmittel und ein Einklemmerfassungsmittel enthält. Das Antriebsmittel dient zum Antreiben eines Öffnungs- und Schließ-Elements jeweils in eine Öffnungs- und Schließ-Richtung des Öffnungs- und Schließ-Elements. Das Bewegungsgeschwindigkeitserfassungsmittel dient zur Ausgabe eines Geschwindigkeitserfassungssignals, welches eine Bewegungsgeschwindigkeit anzeigt, die der Bewegung des Öffnungs- und Schließ-Elements, welches durch das Antriebsmittel angetrieben wird, entspricht. Das Einklemmerfassungsmittel dient zum Erfassen des Einklemmens eines Objekts durch das Öffnungs- und Schließ-Element basierend auf dem Geschwindigkeitserfassungssignal. Das Einklemmerfassungsmittel berechnet einen Änderungsbetrag der Bewegungsgeschwindigkeit pro Einheitsintervall basierend auf dem Geschwindigkeitserfassungssignal. Das Einklemmerfassungsmittel erfasst den Beginn des Einklemmens des Objekts durch das Öffnungs- und Schließ-Element basierend auf dem Änderungsbetrag der Bewegungsgeschwindigkeit pro Zeitintervall. Das Einklemmerfassungsmittel berechnet einen Gesamtbetrag der Änderung der Bewegungsgeschwindigkeit seit dem Zeitpunkt des Erfassens des Beginns des Einklemmens des Objekts durch das Öffnungs- und Schließ-Element. Das Einklemmerfassungsmittel bestätigt das Einklemmen des Objekts durch das Öffnungs- und Schließ-Element, wenn der Gesamtbetrag der Änderung der Bewegungsgeschwindigkeit einen Einklemmerfassungsgrenzwert übersteigt. Das Einklemmerfassungsmittel erhöht den Einklemmerfassungsgrenzwert auf einer negativen Seite, wenn der Änderungsbetrag der Bewegungsgeschwindigkeit pro Einheitsintervall einen Störerfassungsgrenzwert auf einer positiven Seite übersteigt.
Das Einklemmerfassungsmittel kann den Start des Einklemmens des Objekts erfassen, wenn der Betrag der Änderung der Bewegungsgeschwindigkeit pro Einheitsintervall einen Änderungserfassungsgrenzwert übersteigt.
Ferner kann ein Änderungsbetrag der Bewegungsgeschwindigkeit pro Einheit Bewegungsdistanz durch das Einklemmerfassungsmittel als der Änderungsbetrag der Bewegungsgeschwindigkeit pro Einheitsintervall basierend auf dem Geschwindigkeitserfassungssignal berechnet werden. Ein Sammelwert eines jeden berechneten Änderungsbetrags der Bewegungsgeschwindigkeit pro Bewegungsdistanzeinheit seit dem Zeitpunkt des Erfassens des Beginns des Einklemmens des Objekts durch das Öffnungs- und Schließ-Element kann durch das Einklemmerfassungsmittel als der Gesamtbetrag der Änderung der Bewegungsgeschwindigkeit seit dem Zeitpunkt des Erfassens des Beginns des Einklemmens des Objekts durch das Öffnungs- und Schließ-Element berechnet werden. Alternativ dazu kann ein Vorstart-Sammelwert eines jeden berechneten Betrags der Änderung der Bewegungsgeschwindigkeit pro Einheit Bewegungsdistanz von einem vorbestimmten Zeitpunkt zum Zeitpunkt des Erfassens des Startens des Einklemmens des Objekts durch das Öffnungs- und Schließ-Element durch die Einklemmerfassungsvorrichtung von einem augenblicklichen Sammelwert eines jeden berechneten Betrags der Änderung der Bewegungsgeschwindigkeit pro Einheit Bewegungsdistanz von der vorbestimmten Zeit zur augenblicklichen Zeit subtrahiert werden, um eine Differenz zwischen dem Vorstart-Sammelwert und dem augenblicklichen Sammelwert als Gesamtbetrag der Änderung der Bewegungsgeschwindigkeit zu erhalten.
Das Einklemmerfassungsmittel kann den Einklemmerfassungsgrenzwert, der auf die negative Seite erhöht wurde, auf einen Anfangswert zurücksetzen, wenn der Änderungsbetrag der Bewegungsgeschwindigkeit pro Einheitsintervall den Änderungserfassungsgrenzwert nicht übersteigt.
Das Antriebsmittel kann einen Motor enthalten. Das Bewegungsgeschwindigkeitserfassungsmittel kann ein Drehzahlsignal des Motors ausgeben, das eine Drehzahl des Motors als das Geschwindigkeitserfassungssignal anzeigt. Das Einklemmerfassungsmittel kann einen Änderungsbetrag der Drehzahl des Motors pro Einheitsintervall, der basierend auf dem Drehzahlsignal des Motors berechnet wurde, als Änderungsbetrag der Bewegungsgeschwindigkeit pro Einheitsintervall verwenden. Das Einklemmerfassungsmittel kann die Drehzahl des Motors basierend auf einer vorbestimmten Zahl aufeinander folgender Pulssignale bzw. Taktsignale berechnen, von denen jedes mit der Rotation des Motors synchronisiert ist und pro Einheit Rotationswinkel des Motors vom Geschwindigkeitserfassungsmittel als Drehzahlsignal ausgegeben wird. Das Einklemmerfassungsmittel kann den Änderungsbetrag der Bewegungsgeschwindigkeit pro Einheitsintervall basierend auf einer Durchschnittsdrehzahl berechnen, die durch Mittelwertbildung einer vorgegebenen Anzahl aufeinander folgender Drehzahlen erhalten wird, von denen jede pro Einheit Rotationswinkel des Motors berechnet wird.
Die Erfindung zusammen mit zusätzlichen Aufgaben, Merkmalen und deren Vorteilen wird am besten anhand der nachfolgenden Beschreibung, den anhängenden Ansprüchen sowie den beigefügten Zeichnungen verstanden, in denen zeigt:
1 eine Darstellung zur Beschreibung eines elektrischen Fenstersystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 eine Darstellung, die eine elektrische Anordnung des elektrischen Fenstersystems darstellt;
3A eine Darstellung, welche eine Beziehung zwischen einer Pulszahl und einer Drehzahl eines Motors des elektrischen Fenstersystems darstellt;
3B eine Darstellung, die eine Beziehung zwischen einer Pulszahl und einer Drehzahldifferenz des Motors des elektrischen Fenstersystems darstellt;
3C ein Diagramm, welches eine Beziehung zwischen einer Pulszahl und einer Summe von Drehzahldifferenzen darstellt;
4 ein Flussdiagramm zum Beschreiben eines Einklemmerfassungsvorgangs der Ausführungsform; und
5 eine Darstellung zum Beschreiben einer Drehzahldifferenz zum Zeitpunkt des Auftretens einer Störung.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es sei angemerkt, dass die nachfolgende Anordnung, das Verfahren oder dergleichen nicht dazu gedacht sind, den Umfang der vorliegenden Erfindung zu beschränken, sondern auf unterschiedliche Weise modifiziert werden können, ohne vom Umfang und Geist der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Eine Steuervorrichtung für ein elektrisches Fenstersystem gemäß der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend beschrieben. Bei dem elektrischen Fenstersystem 1 der vorliegenden Erfindung wird ein Fensterglas (ein Fensterpanel) 11, das als Öffnungs- und Schließ-Element dient, welches in einer Fahrzeugtüre 10 angeordnet ist, durch Rotation eines Motors 23 angehoben und abgesenkt, um eine Fensteröffnung der Fahrzeugtüre 10 zu öffnen und zu schließen. Das elektrische Fenstersystem 1 umfasst eine Antriebsanordnung (ein Antriebsmittel) 2, eine Steueranordnung (ein Steuermittel) 3 sowie einen Betätigungsschalter (einen Fensterschalter) 4. Die Antriebsanordnung 2 dient zum Antreiben des Fensters 11 in eine Öffnungs- und eine Schließ-Richtung (eine Richtung nach oben sowie eine Richtung nach unten). Die Steueranordnung 3 dient zum Steuern eines Betriebs der Antriebsanordnung 2. Der Betätigungsschalter 4 dient zur Eingabe eines Betätigungsbefehls eines Insassen (eines Nutzers).
Die Antriebsanordnung 2 umfasst obere und untere Halterungen 21a und 21b, eine Führungsschiene 22, einen Motor 23, ein endloses Band 24, einen Schieber 25 sowie zwei Führungsrahmen 26a und 26b. Die obere und untere Halterung 21a und 21b ist jeweils an einem Innenpanel 10 der Türe 10 angeordnet. Die Führungsschiene 22 ist angeordnet, um die obere Halterung 21a und die untere Halterung 21b zu verbinden. Der Motor 23 ist an der unteren Halterung 21b installiert. Das endlose Band 24 ist um die obere Halterung 21a und einen Zahnkranz angeordnet, der mit einer Ausgangswelle des Motors 23 verbunden ist, und zwar derart, dass das Endlosband 24 drehbar ist. Der Schieber 25 wird durch die Führungsschiene 22 gleitfähig geführt, welche am Band 24 installiert ist. Die Führungsrahmen 26a und 26b führen das Fensterglas 11 in eine Öffnungs-/Schließ-Richtung (Richtung nach oben/unten) des Fensters 11. Eine Trägerplatte 11a, welche ein unteres Ende des Fensters 11 stützt, ist am Schieber 25 installiert.
Der Motor 23 der vorliegenden Ausführungsform ist in Reaktion auf elektrische Leistung von der Steueranordnung 3 in eine Normal- bzw. Vorwärts-Richtung und eine Rückwärts-Richtung drehbar. Bei der Antriebsanordnung 2 der vorliegenden Ausführungsform wird, wenn der Motor 23 in die normale bzw. vordere oder rückwärtige Richtung gedreht wird, eine Rotationskraft auf das Band 24 über den Zahnkranz übertragen, um das Band 24 anzutreiben. Wenn das Band 24 gedreht wird, wird der Schieber 25 entlang der Führungsschiene 22 nach oben oder unten geführt. Wenn der Schieber 25 entlang der Führungsschiene 22 nach oben oder unten geführt wird, bewegt der Schieber 25 das Fenster 11 mittels der Trägerplatte 11a entlang der Führungsrahmen 26a und 26b nach oben oder unten. Wie vorstehend beschrieben senkt oder hebt die Antriebsanordnung 2 das Fenster 11 durch den Betrieb des Motors 23, um die Fensteröffnung der Türe 10 zu öffnen oder zu schließen.
Eine Rotationserfassungsvorrichtung 27, die als eine Bewegungsgeschwindigkeitserfassungseinrichtung dient, ist integral mit dem Motor 23 bereitgestellt. Die Rotationserfassungsvorrichtung 27 gibt ein Pulssignal bzw. Taktsignal (ein Geschwindigkeitserfassungssignal, ein Drehzahlsignal), welches mit der Rotation des Motors 23 synchronisiert ist, an die Steueranordnung 3 aus. Die Rotationserfassungsvorrichtung 27 umfasst eine Mehrzahl von Hallelementen, die eine magnetische Veränderung eines Magneten erfassen, der integral mit der Ausgangswelle des Motors 23 rotiert. Mit der vorgenannten Konstruktion gibt die Rotationserfassungsvorrichtung 27 das Pulssignal aus, welches mit der Rotation des Rotors 23 synchronisiert ist. Das bedeutet: Die Rotationserfassungsvorrichtung 27 gibt das Pulssignal pro Einheitsintervall (z. B. pro Einheit Bewegungsstrecke wie beispielsweise pro Einheit Versetzungsbetrag des Fensters 11 oder pro Einheit Rotationswinkel des Motors 23) aus. Genauer gesagt gibt die Rotationserfassungsvorrichtung 27 das Pulssignal nach jedem vorbestimmten Versetzungsbetrag des Fensters 11 oder nach jedem vorbestimmten Rotationswinkel des Motors 23 aus. Auf diese Weise kann die Rotationserfassungsvorrichtung 27 das Signal ausgeben, welches der Versetzung entspricht, d. h., der Bewegung des Glases 11, welche im allgemeinen proportional zur Rotation des Motors 23 ist.
Bei der vorliegenden Ausführungsform werden Hallelemente bei der Rotationserfassungsvorrichtung 27 verwendet. Jedoch ist die Rotationserfassungsvorrichtung 27 nicht darauf beschränkt, Hallelemente zu verwenden. Mit anderen Worten: Anstelle der Hallelemente kann die Rotationserfassungsvorrichtung jegliche andere geeignete Anordnung aufweisen, wie beispielsweise einen Encoder, solange die andere geeignete Anordnung effektiv die Drehzahl des Motors 23 erfassen kann. Ferner ist bei der vorliegenden Ausführungsform die Rotationserfassungsvorrichtung 27 integral mit dem Motor 23 ausgebildet, um die Drehzahl der Ausgangswelle des Motors 23, welche der Bewegung des Fensters 11 entspricht, zu erfassen. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann die Bewegungsgeschwindigkeit des Fensters 11 direkt durch eine andere bekannte Anordnung oder Vorrichtung erfasst werden.
Die Steueranordnung 3 der vorliegenden Erfindung umfasst eine Steuerung 31 sowie eine Antriebsschaltung bzw. einen Steuerkreis 32. Die Steuerung 31 und der Steuerkreis 32 empfangen ihre elektrische Leistung von einer Batterie 5, welche im Fahrzeug installiert ist.
Die Steuerung 31 der vorliegenden Ausführungsform umfasst einen Mikrocomputer, der eine CPU 31a, Speicher, wie beispielsweise ein ROM (z. B. ein EPROM) 31b, ein RAM 31c, eine Eingangsschaltung sowie eine Ausgangsschaltung (nicht dargestellt) hat. Die CPU 31a ist mit den Speichern 31b und 31c der Eingangsschaltung und der Ausgangsschaltung durch eine Busverbindung (nicht dargestellt) verbunden. Die Steuerung 31 ist nicht auf die vorgenannte beschränkt. Alternativ kann die Steuerung 31 beispielsweise eine DSP oder ein Gate-Array bzw. eine Gatteranordnung enthalten.
Üblicherweise rotiert die Steuerung 31 den Motor 23 durch die Antriebsschaltung 32 basierend auf einem Betriebssignal, welches von einem Betriebsschalter 4 übertragen wird in Richtung nach vorne oder hinten, so dass das Fenster 11 nach oben oder unten bewegt wird. Ferner empfängt die Steuerung 31 das Pulssignal von der Rotationserfassungsvorrichtung 27. Basierend auf diesem Pulssignal kann die Steuerung 31 ein Einklemmen, d. h. das Klemmen eines Objekts zwischen einem oberen Endabschnitt des Fensters 11 und dem Fensterrahmen der Türe 10, welcher die Fensteröffnung darin definiert, erfassen. Wenn das Einklemmen des Objekts erfasst wird, dreht die Steuerung 31 den Motor 23 durch die Antriebsschaltung 23 zum Absenken des Fensters 11 in die Öffnen-Richtung, so dass das Fenster 11 abgesenkt wird. Daher dient die Steuerung 31 der vorliegenden Ausführungsform als ein Einklemmerfassungsmittel.
Der Steuerkreis 32 der vorliegenden Ausführungsform umfasst eine Mehrzahl von FETs, um eine Polarität der Spannungsversorgung zum Motor 23 basierend auf einem Eingangssignal von der Steuerung 31 zu ändern. Insbesondere liefert die Antriebsschaltung 32, wenn die Antriebsschaltung 32 ein Normalrotationsbefehlssignal von der Steuerung 31 empfängt, elektrische Leistung in einer Weise an den Motor 23, welche den Motor 23 in die normale Richtung bzw. nach vorne dreht. Im Gegensatz dazu liefert, wenn die Steuerschaltung 23 ein Rückwärtsrotationsbefehlssignal von der Steuerung 31 empfängt, die Steuerschaltung 32 die elektrische Leistung in einer Weise an den Motor 23, welche den Motor 23 nach hinten bzw. rückwärts dreht. Alternativ zu den FETs kann die Antriebsschaltung 32 eine Relaisschaltung zum Ändern der Polarität enthalten. Ferner kann die Antriebsschaltung 32 in die Steuerung 31 eingebaut sein, falls gewünscht.
Die Steuerung 31 erfasst eine ansteigende Flanke sowie eine entsprechend abfallende Flanke (die ansteigende Flanke sowie die abfallende Flanke werden im Verbund als die Impulsflanken bezeichnet) des jeweiligen Pulssignals, welches zur Steuerung 31 geliefert wird. Basierend auf einem Intervall (eine Zeitdauer) zwischen den ansprechenden Impulsflanken berechnet die Steuerung 31 eine Drehzahl (eine Drehdauer) des Motors 23. Darüber hinaus erfasst die Steuerung 31 basierend auf einer Phasendifferenz der jeweiligen Pulssignale die Rotationsrichtung des Motors 23. Das bedeutet: Die Steuerung 31 berechnet, basierend auf der Drehzahl (der Drehdauer) des Motors 23, die Bewegungsgeschwindigkeit des Fensters 11 indirekt, und bestimmt die Bewegungsrichtung des Fensters 11 basierend auf der Rotationsrichtung des Motors 23. Darüber hinaus zählt die Steuerung 31 die Impulsflanken. Ein Pulszählwert, d. h. eine Pulszählanzahl (oder einfach als eine Pulszahl bzw. Taktzahl bezeichnet) wird in Abhängigkeit von einer nach unten oder nach oben gerichteten Bewegung (die Öffnen- oder Schließen-Bewegung) des Fensters 11 erhöht oder verringert. Die Steuerung 31 bestimmt die Vertikalposition (eine Öffnen-/Schließen-Position) des Fensters 11 basierend auf dem Pulszahlwert.
Der Betätigungsschalter 4 der vorliegenden Ausführungsform kann ein Wippschalter sein, der auf zwei Ebenen betätigbar ist, um ein Fenster-Nach-Unten-Schaltteil (ein Fenster-Nach-Unten-Schaltkreis), ein Fenster-Nach-Oben-Schaltteil (ein Fenster-Nach-Oben-Schaltkreis) und einen Automatikschaltteil (ein Automatikschaltkreis) enthalten. Wenn der Insasse den Betätigungsschalter 4 betätigt, wird ein Befehlssignal zum Senken oder Heben des Fensters 11 vom Betätigungsschalter 4 zur Steuerung 31 ausgegeben.
Insbesondere wird, wenn der Betätigungsschalter 4 auf ein erstes Niveau an einer Endseite gebracht wird, der Fenster-Nach-Unten-Schaltteil eingeschalten, so dass ein normales Absenkbefehlssignal zum Ausführen eines normalen Absenkbetriebs des Fensters 11 (Absenken des Fensters 11 für eine Zeitdauer des Haltens des Betätigungsschalters 4 auf dem ersten Niveau an der einen Endseite) vom Betätigungsschalter 4 an die Steuerung 31 ausgegeben wird. Ferner wird, wenn der Betätigungsschalter 4 auf ein erstes Niveau an der anderen Endseite gebracht wird, der Fenster-Nach-Oben-Schaltteil aktiviert, so dass ein normales Anhebebefehlssignal zum Ausführen einer normalen Anhebebetätigung des Fensters 11 (Anheben des Fensters 11 für eine Zeitdauer des Haltens des Betätigungsschalters 4 auf dem ersten Niveau an der anderen Seite) vom Betätigungsschalter 4 an die Steuerung 31 ausgegeben wird. Ferner wird, wenn der Betätigungsschalter 4 auf ein zweites Niveau unter dem ersten Niveau an der einen Endseite gebracht wird, der Fenster-Nach-Unten-Schaltteil und der Automatik-Schaltteil zusammen aktiviert, so dass ein automatisches Absenkbefehlssignal zum Ausführen eines automatischen Absenkbetriebs des Fensters 11 (Absenken des Fensters 11 über die gesamte Strecke bis hin zu einer vollständig abgesenkten Position, selbst wenn der Betätigungsschalter 4 aus der Hand des Insassen gelöst wird) vom Betätigungsschalter 4 an die Steuerung 31 ausgegeben wird. Ferner wird, wenn der Betätigungsschalter 4 auf ein zweites Niveau unter dem ersten Niveau an der anderen Endseite gebracht wird, der Fenster-Nach-Oben-Schaltteil und der Automatikschaltteil jeweils eingeschalten, so dass ein automatisches Anhebenbefehlssignal zum Ausführen eines automatischen Anhebebetriebs des Fensters 11 (Anheben des Fensters 11 über die gesamte Strecke zu einer vollständig angehobenen Position, selbst wenn der Betätigungsschalter 4 aus der Hand des Insassen gelöst ist) vom Betätigungsschalter 4 an die Steuervorrichtung 31 ausgegeben.
Die Steuerung 31 treibt den Motor 23 durch die Antriebsschaltung 32 an, um die normale Absenkoperation des Fensters 11 über die Zeitdauer des Empfangs des normalen Absenkbefehlssignals (über die Zeitdauer des Haltens des Betätigungsschalters 4 auf dem ersten Niveau an der einen Endseite) auszuführen. Zudem treibt die Steuervorrichtung 31 den Motor 23 durch die Antriebsschaltung 32 an, um die normale Anhebeoperation des Fensters 11 für die Zeitdauer des Empfangs des normalen Anhebebefehlssignals über die Zeitdauer des Haltens des Betätigungsschalters 4 auf dem ersten Niveau an der anderen Endseite) auszuführen.
Ferner treibt, wenn die Steuerung 31 das automatische Absenkenbefehlssignal vom Betätigungsschalter 4 empfängt, die Steuerung 31 den Motor 23 über die Antriebsschaltung 32 an, so dass der automatische Absenkbetrieb ausgeführt wird, um das Fenster 11 über die gesamte Strecke bis zur Vollständigkeit abgesenkten Position (die geöffnete Position) abzusenken. Ferner treibt, wenn die Steuerung 31 das automatische Anhebenbefehlssignal vom Betätigungsschalter 4 empfängt, die Steuerung 31 den Motor 23 durch die Antriebsschaltung 32 an, so dass die automatische Anhebeoperation ausgeführt wird, um das Fenster 11 über die gesamte Strecke bis zur vollständig angehobenen Position (die geschlossene Position) auszuführen.
Zum Zeitpunkt der Ausführung der Anhebeoperation (der normalen Anhebeoperation oder der automatischen Anhebeoperation) des Fensters 11 überwacht die Steuerung 31 das Auftreten des Einklemmen durch das Fenster 11. Wenn das Einklemmen durch das Fenster 11 auftritt, werden die Bewegungsgeschwindigkeit des Fensters 11 und die Drehzahl des Motors 23 verringert, wodurch die Rotationsdauer erhöht wird. Daher überwacht die Steuerung 31 der vorliegenden Ausführungsform ständig die Veränderung der Drehzahl des Motors 23 während seines Betriebs.
Die Steuerung 31 der vorliegenden Ausführungsform erfasst zuerst einen Start, d. h. das Starten des Einklemmens basierend auf einer Veränderung der Drehzahl. Dann, wenn ein Gesamtbetrag der Änderung der Drehzahl seit dem Zeitpunkt des Erfassens des Startens des Einklemmens einen vorbestimmten Betrag erreicht, stellt die Steuerung 31 fest, d. h. bestätigt, dass ein Einklemmen aufgetreten ist.
Wenn festgestellt wurde, dass ein Einklemmen aufgetreten ist, dreht die Steuerung 31 die Rotation des Motors 23 um, um das Objekt zu lösen, welches durch das Fenster 11 eingeklemmt wurde, so dass das Fenster 11 um einen vorbestimmten Betrag abgesenkt wird. Alternativ dazu kann, wenn festgestellt wird, dass ein Einklemmen auftritt, die Steuerung 31 den Motor 23 stoppen, um die weitere Anhebebewegung des Fensters 11 zu stoppen, und dadurch das Lösen des eingeklemmten Objekts durch das Fenster 11 ermöglichen.
Nachfolgend wird der Einklemmerfassungsbetrieb des elektrischen Fenstersystems 1 der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 3A bis 3C beschrieben. Beim elektrischen Fenstersystem 1 der Erfindung wird die Drehzahl ω des Motors 23 basierend auf dem Pulssignal, welches von der Rotationserfassungsvorrichtung 27 empfangen wurde, berechnet, und im Speicher (z. B. im RAM 31c während des Normalbetriebs und im EPROM 31b nach Ausschalten eines Zündschlüssels des Fahrzeugs für Backup-Zwecke) gespeichert. 3A zeigt eine Veränderung in der derart berechneten Drehzahl ω. In 3A entspricht die Ordinate der Motordrehzahl und die Abszisse entspricht der Pulsanzahl. 3A zeigt einen Fall, bei welchem die Drehzahl ω des Motors 23 durch Einklemmen in der Mitte der Rotation des Motors 23 verzögert wird. In 3A zeigt eine Datenlinie A1 einen Zustand, bei welchem ein hartes Objekt durch das Fenster 11 eingeklemmt ist, und dadurch die Drehzahl ω um eine relativ hohe Verzögerungsrate verringert wird. Ferner zeigt eine Datenlinie B1 einen Zustand, bei welchem ein weiches Objekt durch das Fenster 11 eingeklemmt wird, und dadurch die Drehzahl ω um eine relativ geringe Verringerungsrate verringert wird. In den 3B und 3C entsprechen die Datenlinien A2 und A3 dem Zustand, bei welchem das harte Objekt durch das Fenster 11 eingeklemmt ist, und die Datenlinien B2 und B3 entsprechen dem Zustand, bei welchem das weiche Objekt durch das Fensterglas 11 eingeklemmt ist.
Beim elektrischen Fenstersystem 1 der vorliegenden Erfindung wird, basierend auf den vorgenannten Daten der Drehzahl ω, eine Drehzahldifferenz Δω berechnet, welche eine Differenz zwischen der augenblicklichen Drehzahl ω und der vorherigen Drehzahl ω ist, welche vorher erfasst wurde, und zwar einige Pulskanten bzw. Taktflanken vor der Erfassung der augenblicklichen Drehzahl ω. Die Drehzahldifferenz Δω entspricht einer Änderungsrate der Drehzahl (der Bewegungsgeschwindigkeit) d. h., einem Änderungsbetrag in der Drehzahl (der Bewegungsgeschwindigkeit) pro Einheitsintervall. 3B zeigt eine Änderung in der Drehzahldifferenz Δω. In Bezug auf 3A sei angemerkt, dass ein Absolutwert der Drehzahldifferenz Δω der Datenlinie A1 größer als der der Datenlinie B1 ist.
Hier wird erst festgestellt, ob die derart berechnete Drehzahldifferenz Δω einen Veränderungsfeststellungsdifferenzwert α übersteigt (3B). Wenn die Drehzahldifferenz Δω den Veränderungsfeststellgrenzwert α übersteigt, wird zeitweilig festgestellt, dass das Einklemmen begonnen hat. In 3B wird der Start des Einklemmens (das mögliche Vorliegen eines Einklemmens) zu einem Punkt P1 und einem Punkt P2 erfasst. Jedoch ist zu diesem Zeitpunkt das Einklemmen nicht bestätigt, so dass die Rotation des Motors 23 fortgeführt wird, und dadurch die Aufwärtsbewegung des Fensters 11 fortgesetzt wird. Der Veränderungsfeststellgrenzwert α wird derart eingestellt, dass, selbst zum Zeitpunkt des Einklemmens des weichen Objekts durch das Fenster 11 des elektrischen Fenstersystems 1, die Drehzahldifferenz Δω, welche durch das Einklemmen des weichen Objekts verursacht wird, den Veränderungsfeststellgrenzwert α übersteigt.
Bei dem elektrischen Fenstersystem 1 wird, nachdem der Start des Einklemmens einmal erfasst wurde, d. h. in der vorstehend beschriebenen Weise ermittelt wurde, dann festgestellt, ob ein Sammelwert einer jeden berechneten Drehzahldifferenz Δω (d. h. der Gesamtbetrag der Veränderung der Drehzahl ω) seit dem Zeitpunkt des Erfassens des Einklemmens einen Einklemmfeststellgrenzwert β übersteigt (3C). Wenn der Gesamtbetrag der Änderung der Drehzahl ω den Einklemmerfassungsgrenzwert β übersteigt, wird das Einklemmen erfasst (festgestellt oder bestätigt). 3C zeigt eine Änderung im Sammelwert (ΣΔω) der Drehzahldifferenz Δω. Wenn der Sammelwert den Einklemmerfassungsgrenzwert β übersteigt, stellt die Steuerung fest (bestätigt), dass das Einklemmen aufgetreten ist.
Wie vorstehend diskutiert, werden beim elektrischen Fenstersystem 1 der vorliegenden Ausführungsform die beiden Grenzwerte α und β eingestellt. Der Grenzwert α wird für die Drehzahldifferenz Δω eingestellt, und der Grenzwert β wird für die Gesamtmenge der Änderung der Drehzahl ω (dem Gesamtwert der Drehzahldifferenz Δω) eingestellt. Daher unterscheiden sich die Feststellungsbereiche (determination subjects) dieser Grenzwerte α und β voneinander.
Beim elektrischen Fenstersystem 1 der vorliegenden Erfindung wird das Einklemmen basierend auf der Gesamtmenge der Änderung der Drehzahl ω seit dem Zeitpunkt, zu welchem die Drehzahldifferenz Δω dem Änderungsfeststellgrenzwert α übersteigt, statt basierend auf der verstrichenen Zeitdauer oder der Anzahl der Pulssignale seit dem Zeitpunkt seitdem die Drehzahldifferenz Δω den Änderungsfeststellgrenzwert α übersteigt, festgestellt, d. h. bestätigt.
Daher wird bei dem elektrischen Fenstersystem 1 der vorliegenden Ausführungsform eine Einklemmlast, welche auf das eingeklemmte Objekt aufgebracht wird, nicht übermäßig erhöht, so dass das eingeklemmte Objekt nicht beschädigt wird, während die Einklemmung effektiv festgestellt wird, d. h. bestätigt wird.
Ferner übersteigt bei dem elektrischen Fenstersystem 1 der vorliegenden Ausführungsform die Drehzahldifferenz Δω den Änderungsfeststellgrenzwert α zu einem relativ frühen Zeitpunkt des Einklemmens, selbst wenn das weiche Objekt eingeklemmt wird. Daher wird das Einklemmen effektiv zu dem Zeitpunkt festgestellt, d. h. bestätigt, zu dem der Gesamtbetrag der Änderung der Drehzahldifferenz Δω seit dem Zeitpunkt des Überschreitens des Änderungsfeststellgrenzwerts α den Einklemmfeststellgrenzwert β übersteigt. In diesem Fall ist das eingeklemmte Objekt weich, so dass die Drehzahldifferenz Δω keinen niedrigen Wert annimmt (einen großen Wert absolut gesehen).
Wenn jedoch der Änderungserfassungsgrenzwert α einmal überschritten ist, wird die Sammlung der Drehzahldifferenzen Δω gestartet. Dadurch kann das Einklemmen zuverlässig festgestellt, d. h. bestätigt, werden, zum Zeitpunkt, zu dem der Sammelwert der Drehzahldifferenzen Δω (d. h. der Gesamtbetrag der Änderung der Drehzahldifferenz Δω) dem Einklemmerfassungsgrenzwert β übersteigt.
Ferner übersteigt, ähnlich zu dem Fall des Einklemmens des weichen Objekts, die Drehzahldifferenz Δω den Veränderungsfeststellgrenzwert α zu einem frühen Zeitpunkt des Einklemmens, um den Beginn der Sammlung der Drehzahldifferenzen Δω zu verursachen, selbst bei einem Fall, bei welchem ein Objekt mittlerer Härte (einer Härte zwischen dem weichen Objekt und dem harten Objekt) eingeklemmt wird. Daher kann das Einklemmen zuverlässig zum Zeitpunkt, zu welchem der Gesamtbetrag der Änderung der Drehzahldifferenz Δω den Einklemmfeststellgrenzwert β übersteigt, festgestellt werden.
Wie vorstehend beschrieben, kann bei dem elektrischen Fenstersystem 1 der vorliegenden Ausführungsform das Einklemmen bei niedriger Last unabhängig von der Härte des eingeklemmten Objekts zuverlässig festgestellt werden Ferner wird zum Zeitpunkt der Bewegung des Fensters 11 die Drehzahl des Motors 23 durch eine Änderung im Gleitwiderstand oder einen externen Faktor beeinflusst, selbst wenn das Objekt nicht durch das Fenster 11 eingeklemmt wird. Selbst für den Fall, bei welchem die Drehzahldifferenz Δω den Veränderungsfeststellgrenzwert α aufgrund des vorgenannten Einflusses übersteigt, wird das Einklemmen nicht festgestellt, d. h. nicht bestätigt, solange der Sammelwert der Drehzahldifferenzen Δω nicht den Einklemmfeststellungsgrenzwert β übersteigt. Daher ist das Auftreten einer fehlerhaften Erfassung weniger wahrscheinlich, selbst für den Fall, bei welchem der Änderungsfeststellgrenzwert α auf den Wert eingestellt wird, der in dem Fall verwendet wird, bei welchem das Einklemmen des weichen Objekts erfasst wird, und das Einklemmen des Objekts kann zuverlässig zu einem frühen Zeitpunkt des Einklemmens erfasst werden.
Nachfolgend wird der Einklemmerfassungsvorgang der Steuerung 31 der vorliegenden Ausführungsform unter Bezugnahme auf 4 beschrieben.
Die Steuerung 31 der vorliegenden Ausführungsform erneuert die Drehzahldaten des Motors 23 basierend auf dem Taktsignal bzw. Pulssignal, welches von der Rotationserfassungsvorrichtung 27 empfangen wurde (Schritt S1). Insbesondere erfasst die Steuerung 31 die Pulskanten bzw. Taktflanken durch Verarbeiten des Pulssignals, welches von der Rotationserfassungsvorrichtung 27 empfangen wurde. Jedes mal, wenn die Pulskante erfasst wird, wird eine Pulsweite (ein Zeitintervall) T zwischen der augenblicklich erfassten Pulskante und der vorher erfassten Pulskante berechnet und im Speicher (z. B. dem RAM 31c) eine nach der anderen gespeichert.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird die Pulsweite T jedes Mal erneuert, wenn neue Pulskanten erfasst werden, so dass die letzten vier Pulsweiten T(0) bis T(3) im Speicher gespeichert werden. Insbesondere wird, wenn die Pulskante erfasst wird, eine neue Pulsweite T(0) berechnet, und die vorher gespeicherten Pulsweiten T(0) bis T(2) werden verschoben und nun als Pulsweiten T(1) bis T(3) im Speicher gespeichert, und die vorherige Pulsweite T(3) wird aus dem Speicher gelöscht.
Dann berechnet die Steuerung 31 die Drehzahl ω basierend auf einer Inversen des Gesamtwerts (einer Pulsdauer P) der Pulsweite T von n aufeinander folgenden Pulskanten (d. h. die Zahl der aufeinander folgenden Pulse ist n). Diese Drehzahl ω ist der Wert der proportional zur aktuellen Drehzahl ist.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird die Drehzahl, d. h. die Durchschnittsdrehzahl ω(0), basierend auf den Pulsweiten T(0) bis T(3) der letzten vier Pulskanten berechnet. Dann, wenn die nächste Pulskante erfasst wird, wird die Drehzahl ω(0) durch das neue Berechnen der Pulsweiten T(0) bis T(3) erneuert. Zu diesem Zeitpunkt wird die vorherige Drehzahl ω(0) im Speicher als die Drehzahl ω(1) gespeichert. Daher speichert die Steuerung immer die acht letzten Drehzahlen ω(0) bis ω(8), welche jedes Mal erneuert werden, wenn eine Pulskante erfasst ist (zu jedem vorbestimmten Bewegungsbetrag oder zu jedem vorbestimmten Rotationswinkel). Wie vorstehend diskutiert, wird die Drehzahl ω basierend auf den mehreren Pulsweiten T berechnet, so dass die Veränderung der Sensorlast eines jeden empfangenen Pulssignals, welches ausgegeben wird, gemildert werden kann, und die Drehzahl, bei welcher die fehlerhafte Veränderung abgemildert wird, kann berechnet werden.
Anschließend berechnet die Steuerung die Drehzahldifferenz (die Drehzahlsignaländerungsrate) Δω basierend auf dieser Drehzahl, d. h. der durchschnittlichen Drehzahl ω (Schritt S2). Insbesondere werden die Drehzahlen ω(0) bis ω(3) als momentaner Datenblock verwendet, und die Drehzahlen ω(4) bis ω(7) werden als vorheriger Datenblock verwendet. Ferner wird eine Differenz zwischen einer Summe des momentanen Datenblocks und einer Summe der vorherigen Datenblocks erhalten und im Speicher gespeichert. Insbesondere wird die Drehzahldifferenz Δω durch Subtraktion der Summe der Drehzahlen ω(0) bis ω(3) von der Summe der Drehzahlen ω(4) bis ω(7) erhalten, und wird jedes Mal erneuert, wenn die Pulskante erfasst wird (zu jedem vorgegebenen Versetzungsbetrag oder zu jedem vorgegebenen Rotationswinkel). Alternativ dazu kann die Drehzahldifferenz Δω durch Subtraktion eines Mittelwertes der vier Drehzahlen ω(0) bis ω(3) von einem Mittelwert der vier Drehzahlen ω(4) bis ω(7) berechnet werden. Hierbei kann der Mittelwert der vier Drehzahlen ω(0) bis ω(3) durch Dividieren der Summe der Drehzahlen ω(0) bis ω(3) durch die Zahl der Daten (vier in der vorliegenden Ausführungsform) erhalten werden. Zudem kann der Mittelwert der vier Drehzahlen ω(4) bis ω(7) auf die gleiche Weise erhalten werden. Durch die Berechnung der Drehzahldifferenz Δω basierend auf den mehreren Drehzahlen ω ist es möglich, die Phasendifferenz zwischen den Drehzahlen ω zu milder.
Dann fügt die Steuerung 31 die berechneten Drehzahldifferenzen Δω zum vorherigen Sammelwert der Drehzahldifferenzen Δω hinzu, der seit einer vorgegebenen Zeit gesammelt wurde, d. h. der Zeit, zu welchen das Fenster 11 sich von einer vorgegebenen Referenzposition entfernt hat (Schritt S3). Jedes Mal, wenn die Drehzahldifferenz Δω berechnet wird, wird die berechnete Drehzahldifferenz Δω gesammelt, so dass die Differenz der Drehzahl ω bezüglich der Referenzposition berechnet wird.
Anschließend wird festgestellt, ob die berechnete Drehzahldifferenz Δω einen Störungserfassungsgrenzwert γ auf einer positiven Seite (Schritt S4) übersteigt. Wenn beispielsweise ein Rad eines Fahrzeugs einen Randstein trifft, oder wenn das Fenster 11 angehoben wird, kann eine derartige Störung einen Stoß auf das Fenster 11 verursachen, so dass die Drehzahl des Motors 23 dadurch beeinflusst werden kann. Bei der vorliegenden Ausführungsform begrenzt der vorstehend beschriebene Vorgang die fehlerhafte Erfassung des Einklemmens, welche durch eine derartige Störung verursacht wird.
Wie in 5 dargestellt, kann bei Auftreten der Störung die Drehzahldifferenz Δω signifikant in Richtung der positiven oder negativen Seite verändert werden. Die signifikante Veränderung der Drehzahldifferenz Δω auf die positive Seite zeigt an, dass die Drehzahl des Motors 23 in die Schließen-Richtung (die Richtung nach oben) des Fensters 11 beschleunigt wird. Im Gegensatz dazu zeigt die signifikante Veränderung der Drehzahldifferenz Δω auf die negative Seite an, dass die Rotation des Motors 23 in die Schließen-Richtung (die Richtung nach oben) des Fensters 11 verzögert wird. Diese signifikante Veränderung in der Drehzahldifferenz Δω auf die negative Seite, welche durch die Störung verursacht wurde, bildet die Veränderung der Drehzahldifferenz Δω zum Zeitpunkt des Einklemmens nach. Hier ist der Störungserfassungsgrenzwert γ ein Wert, der auf der positiven Seite eingestellt ist. Wenn die Drehzahldifferenz Δω den Störungserfassungsgrenzwert γ auf der positiven Seite übersteigt, stellt die Steuerung 31 der vorliegenden Ausführungsform fest, dass die Störung aufgetreten ist.
Wenn festgestellt wird, dass die Störung aufgetreten ist (JA in Schritt S4), erhöht die Steuerung 31 den Einklemmerfassungsgrenzwert β auf der negativen Seite in Schritt S7 und fährt mit Schritt S8 fort. Auf diese Weise übersteigt der Sammelwert der Drehzahldifferenzen Δω den erhöhten Einklemmerfassungsgrenzwert β nicht, selbst wenn die Drehzahldifferenz Δω sich signifikant auf die negative Seite aufgrund der Störung verändert, und dadurch der Start des Einklemmens fehlerhaft festgestellt wird. Daher ist es möglich, die fehlerhafte Erfassung des Auftretens des Einklemmens zu begrenzen. Bei der vorliegenden Ausführungsform wir der Störungserfassungsgrenzwert γ unabhängig vom Änderungserfassungsgrenzwert α eingestellt. Alternativ dazu kann beispielsweise der Störungserfassungsgrenzwert γ als Inverse zum Änderungserfassungsgrenzwert α eingestellt werden, das heißt auf einen Wert, der einen Absolutwert hat, welcher der gleiche ist, wie der des Änderungserfassungsgrenzwerts α, aber mit dem entgegengesetzten Vorzeichen (+), welches dem Vorzeichen (–) des Änderungserfassungsgrenzwerts α entgegengesetzt ist.
Wenn im Schritt S4 festgestellt wird, dass die Störung nicht aufgetreten ist (NEIN in Schritt S4) führt die Steuerung 31 einen Einklemmstarterfassungsvorgang zum Erfassen des Startens des Einklemmen aus (Schritt S5). Insbesondere wird, wenn die Drehzahldifferenz Δω den Änderungserfassungsgrenzwert α auf der negativen Seite übersteigt, festgestellt, dass das Einklemmen begonnen hat. Im Gegensatz dazu wird, wenn die Drehzahldifferenz Δω den Änderungserfassungsgrenzwert α auf der negativen Seite nicht übersteigt, festgestellt, dass das Einklemmen nicht begonnen hat.
Wenn im Schritt S5 festgestellt wird, dass das Einklemmen begonnen hat (JA in Schritt S5) fährt die Steuerung 31 mit Schritt S8 fort. Im Gegensatz dazu wird, wenn in Schritt S5 festgestellt wird, dass das Einklemmen nicht begonnen hat (NEIN in Schritt S5), sowohl der Sammelwert der Drehzahldifferenz Δω als auch der Einklemmerfassungsgrenzwert β auf dem Anfangswert zurückgesetzt (in Schritt S6). Insbesondere wird der Sammelwert der Drehzahldifferenzen Δω, der in Schritt S3 berechnet wurde, als ein Anfangsbetrag der Änderung S₀ der Drehzahl ω eingesetzt, und der Einklemmerfassungsgrenzwert β wird auf den Normalwert zurückgesetzt, der nicht erhöht wurde. Wie vorstehend diskutiert wird, wenn festgestellt wird, dass die Zeitdauer der Störung endet, der Einklemmerfassungsgrenzwert β auf den Normalwert zurückgesetzt und der normale Vorgang wird wieder aufgenommen.
Dann wird, in Schritt S8, der Berechnungsvorgang zur Berechnung des Gesamtbetrags der Änderung S der Drehzahl ω ausgeführt. Insbesondere subtrahiert die Steuerung 31 den Sammelwert der Drehzahldifferenzen Δω, welche in Schritt S3 berechnet wurde, vom Anfangsbetrag der Änderung S₀ der Drehzahl ω (dem Sammelwert der Drehzahldifferenzen Δω), welcher in Schritt S6 unmittelbar vor Erfassung des Startens des Einklemmen eingestellt wurde. Daher wird der Betrag der Änderung S der Drehzahl ω seit Beginn des Einklemmens (der Sammelwert der Drehzahldifferenzen Δω) berechnet. Auf diese Weise kann die Änderung der Drehzahl, welche durch das Einklemmen verursacht wird (d. h. die Änderung der entsprechenden Einklemmlast) zuverlässig berechnet werden.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird der Unterschied im Betrag der Änderung vom Referenzwert berechnet, um den Änderungsbetrag der Drehzahl zu berechnen, seit dem Beginn des Einklemmens. Diese Methode kann jedoch wie folgt verändert werden. Das bedeutet, wenn der Start des Einklemmens nicht erfasst wird, wird der Sammelwert der Drehzahldifferenz Δω initialisiert. Im Gegensatz dazu wird, wenn das Starten des Einklemmens erfasst wird, die Initialisierung des Sammelwerts der Drehzahldifferenz Δω nicht ausgeführt und die Drehzahldifferenzen Δω können nur für jene nach Erfassung des Starts des Einklemmen gesammelt werden, um den Änderungsbetrag der Drehzahl ω zu berechnen.
Anschließend stellt die Steuerung 31 fest, ob der Änderungsbetrag S der Drehzahl ω, welcher in Schritt S8 berechnet wurde, den Einklemmerfassungsgrenzwert β in Schritt S9 übersteigt.
Wenn festgestellt wird, dass der Änderungsbetrag 3 der Drehzahl ω in Schritt S9 den Einklemmerfassungsgrenzwert β übersteigt (JA in Schritt S9), führt die Steuerung 31 einen Eingeklemmtes-Objekt-Lösevorgang zum Lösen des eingeklemmten Objekts in Schritt S10 aus. Dann endet der gesamte Betrieb. Insbesondere kehrt bei dem Eingeklemmtes-Objekt-Lösevorgang die Steuerung 31 die Rotation des Motors 23 um, um das Fenster 11 um den vorgegebenen Betrag abzusenken, und dadurch das Objekt zu lösen.
Im Gegensatz dazu wird, wenn festgestellt wird, dass der Änderungsbetrag S der Drehzahl ω den Einklemmerfassungsgrenzwert β in Schritt S9 nicht übersteigt (NEIN in Schritt S9) der gesamte Betrieb beendet.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird der Änderungserfassungsgrenzwert α, der Einklemmerfassungsgrenzwert β und der Störungserfassungsgrenzwert α auf den entsprechenden vorbestimmten Wert unabhängig von der Position des Fensters 11 eingestellt. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Beispielsweise können diese Werte eingestellt werden, um in Abhängigkeit von der Position des Fensters 11 zu variieren.
Ferner wird bei der vorliegenden Ausführungsform das Steuersystem für das Öffnungs- und Schließ-Element der vorliegenden Erfindung für das elektrische Fenstersystem 1 der Türe 10 des Fahrzeugs angewandt. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf begrenzt. Beispielsweise kann das Fensterpanel 11 der Türe 10 durch ein Sonnendachfensterpanel eines Sonnendach-Öffnungs- und Schließ-Systems des Fahrzeugs ersetzt werden. Darüber hinaus kann das Steuersystem für das Öffnungs- und Schließ-Element alternativ auf jedes andere geeignete Öffnungs- und Schließ-System (z. B. ein Schiebetür-Öffnungs- und Schließ-System) angewandt werden, bei welchem eine gleitende Türe bzw. Schiebetüre (die als ein Öffnungs- und Schließ-Element dient) angetrieben wird, um eine entsprechende Türöffnung zu öffnen und zu schließen.
Zusätzliche Vorteile und Veränderungen werden leicht von jenen mit entsprechendem Fachwissen erkannt. Die Erfindung in ihren breiteren Formulierungen ist daher nicht auf die spezifischen Details, die dargestellt Vorrichtung und die illustrativen Beispiele, welche erklärt und beschrieben wurden, beschränkt.

Claims

Steuersystem für ein Öffnungs- und Schließ-Element aufweisend: Antriebsmittel (2) zum Antreiben eines Öffnungs- und Schließ-Elements (11) in jeweils eine Öffnungsrichtung und Schließrichtung des Öffnungs- und Schließ-Elements (11); Bewegungsgeschwindigkeitserfassungsmittel (27) zum Ausgeben eines Geschwindigkeitserfassungssignals, welches eine Bewegungsgeschwindigkeit ausgibt, die der Bewegung des Öffnungs- und Schließ-Elements (11), das durch das Antriebsmittel (2) angetrieben wird, entspricht; und Einklemmerfassungsmittel (31) zum Erfassen eines Einklemmens eines Objekts durch das Öffnungs- und Schließ-Element (11) basierend auf dem Geschwindigkeitserfassungssignal, wobei: das Einklemmerfassungsmittel (31) einen Änderungsbetrag der Bewegungsgeschwindigkeit pro Einheitsintervall basierend auf dem Geschwindigkeitserfassungssignal berechnet; das Einklemmerfassungsmittel (31) den Start des Einklemmens des Objektes durch das Öffnungs- und Schließ-Element (11) basierend auf dem Änderungsbetrag der Bewegungsgeschwindigkeit pro Einheitsintervall erfasst; das Einklemmerfassungsmittel (31) einen Gesamtbetrag der Änderung der Bewegungsgeschwindigkeit seit dem Zeitpunkt des Erfassens des Startens des Einklemmens des Objekts durch das Öffnungs- und Schließ-Element (11) berechnet; und das Einklemmerfassungsmittel (31) das Einklemmen des Objekts durch das Öffnungs- und Schließ-Element (11) bestätigt, wenn der Gesamtbetrag der Änderung der Bewegungsgeschwindigkeit einen Einklemmerfassungsgrenzwert (β) übersteigt, und wobei das Einklemmerfassungsmittel (31) den Einklemmerfassungsgrenzwert (β) auf einer negativen Seite erhöht, wenn der Änderungsbetrag der Bewegungsgeschwindigkeit pro Einheitsintervall einen Störungserfassungsgrenzwert (γ) auf einer positiven Seite übersteigt.
Steuersystem für ein Öffnungs- und Schließ-Element nach Anspruch 1, wobei das Einklemmerfassungsmittel (31) den Start des Einklemmens des Objekts erfasst, wenn der Änderungsbetrag der Bewegungsgeschwindigkeit pro Einheitsintervall einen Änderungserfassungsgrenzwert (α) übersteigt.
Steuersystem für ein Öffnungs- und Schließ-Element nach Anspruch 1 oder 2, wobei: ein Änderungsbetrag der Bewegungsgeschwindigkeit pro Einheit Bewegungsdistanz von dem Einklemmerfassungsmittel (31) als der Änderungsbetrag der Bewegungsgeschwindigkeit pro Einheitsintervall basierend auf dem Geschwindigkeitserfassungssignal berechnet wird; und ein Sammelwert eines jedes berechneten Änderungsbetrags der Bewegungsgeschwindigkeit pro Einheit Bewegungsdistanz seit dem Zeitpunkt des Erfassens des Startens des Einklemmens des Objekts durch das Öffnungs- und Schließ-Element (11) durch das Einklemmerfassungsmittel (31) als der Gesamtbetrag der Änderung der Bewegungsgeschwindigkeit seit dem Zeitpunkt des Erfassens des Startens des Einklemmens des Objekts durch das Öffnungs- und Schließ-Element (11) berechnet wird.
Steuersystem für ein Öffnungs- und Schließ-Element nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei: ein Änderungsbetrag der Bewegungsgeschwindigkeit pro Einheit Bewegungsdistanz von dem Einklemmerfassungsmittel (31) als der Änderungsbetrag der Bewegungsgeschwindigkeit pro Einheitsintervall basierend auf dem Geschwindigkeitserfassungssignal berechnet wird; und ein Vorstart-Sammelwert eines jeden berechneten Änderungsbetrags der Bewegungsgeschwindigkeit pro Einheit Bewegungsdistanz von einem vorbestimmten Zeitpunkt zur Zeit des Erfassens des Startens des Einklemmens des Objekts durch das Öffnungs- und Schließ-Element (11) vom Einklemmerfassungsmittel (31) von einem augenblicklichen Sammelwert eines jeden berechneten Änderungsbetrags der Bewegungsgeschwindigkeit pro Einheit Bewegungsdistanz von der vorbestimmten Zeit zur augenblicklichen Zeit subtrahiert wird, um eine Differenz zwischen dem Vorstart-Sammelwert und dem augenblicklichen Sammelwert als den Gesamtbetrag der Änderung der Bewegungsgeschwindigkeit zu erhalten.
Steuersystem für ein Öffnungs- und Schließ-Element nach Anspruch 1, wobei das Einklemmerfassungsmittel (31) den Einklemmerfassungsgrenzwert (β), der auf die negative Seite erhöht wurde, auf einen Anfangswert zurücksetzt, wenn der Änderungsbetrag der Bewegungsgeschwindigkeit pro Einheitsintervall den Änderungserfassungsgrenzwert (α) nicht übersteigt.
Steuersystem für ein Öffnungs- und Schließ-Element nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei: das Antriebsmittel (2) einen Motor (23) umfasst; das Bewegungsgeschwindigkeitserfassungsmittel (27) ein Drehzahlsignal des Motors (23), welches eine Drehzahl des Motors (23) anzeigt, als das Geschwindigkeitserfassungssignal ausgibt; und das Einklemmerfassungsmittel (31) einen Änderungsbetrag der Drehzahl des Motors (23) pro Einheitsintervall, der basierend auf dem Drehzahlsignal des Motors (23) berechnet wurde, als Änderungsbetrag der Bewegungsgeschwindigkeit pro Einheitsintervall verwendet.
Steuersystem für ein Öffnungs- und Schließ-Element nach Anspruch 6, wobei das Einklemmerfassungsmittel (31) die Drehzahl des Motors (23) basierend auf einer vorbestimmten Zahl von aufeinanderfolgenden Pulssignalen berechnet, von denen jedes mit der Rotation des Motors (23) synchronisiert ist, und pro Einheit Rotationswinkel des Motors (23) von dem Bewegungsgeschwindigkeitserfassungsmittel (27) als das Drehzahlsignal ausgegeben wird.
Steuersystem für ein Öffnungs- und Schließ-Element nach Anspruch 7, wobei das Einklemmerfassungsmittel (31) den Änderungsbetrag der Bewegungsgeschwindigkeit pro Einheitsintervall basierend auf einer Durchschnittsdrehzahl berechnet, die durch Mittelwertbildung einer vorgegebenen Zahl von aufeinanderfolgenden berechneten Drehzahlen erhalten wird, von denen eine jede pro Einheit Rotationswinkel des Motors (23) berechnet wird.
Steuersystem für ein Öffnungs- und Schließ-Element nach einem der Ansprüche 1 bis 8, ferner aufweisend ein Bewegungsgeschwindigkeitsspeichermittel (31c) zum Speichern der Bewegungsgeschwindigkeit, welche durch das Geschwindigkeitserfassungssignal angezeigt wird.
Steuersystem für ein Öffnungs- und Schließ-Element nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Öffnungs- und Schließ-Element (11) ein Fensterpaneel eines Fahrzeugs ist.