DE4321264A1

DE4321264A1 - Motorfenstervorrichtung mit Sicherheitseinrichtung

Info

Publication number: DE4321264A1
Application number: DE4321264A
Authority: DE
Inventors: Hitoshi Takeda; Keiichi Tajima; Toru Nakayama
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1992-06-26
Filing date: 1993-06-25
Publication date: 1994-01-05
Anticipated expiration: 2013-06-26
Also published as: GB2268287A; US5404673A; GB9312834D0; GB2268287B; DE4321264C2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Motorfenstervorrich tung (ein Fenster mit einem Motor-Scheibenheber), zur Verwen dung bei einem Kraftfahrzeug, zum Antrieb einer Fensterscheibe durch Öffnen und Schließen des Motors durch beispielsweise einen Motor. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Motor fenstervorrichtung mit einer Sicherheitseinrichtung, welche einen Sicherheitssteuervorgang ausführt, wenn die Hand, der Hals und dergleichen eines Fahrers oder Passagiers zwischen der Fensterscheibe und dem Fensterrahmen angeordnet ist.

Im allgemeinen ist eine Motorfenstervorrichtung so aufgebaut, daß sie die Fensterscheibe für Öffnungs- und Schließzwecke durch eine Antriebsquelle antreibt, beispielsweise einen Elek tromotor. Bei einem derartigen Motorfenster wird die Fenster scheibe durch die Antriebsquelle automatisch so bewegt, daß sie sich öffnet bzw. schließt.

Bei einer derartigen Motorfenstervorrichtung wird eine Sicher heitsvorrichtung zur Verfügung gestellt, um mit der Situation fertig zu werden, in welcher zufällig die Hand oder der Hals eines Passagiers zwischen dem Fenster und dem Fensterrahmen angeordnet ist. Die Sicherheitsvorrichtung arbeitet so, daß dann, wenn sie einen Zustand ermittelt, in welchem sich ein Objekt zwischen der Fensterscheibe und dem Fensterrahmen be findet, eine Bewegung der Fensterscheibe angehalten wird, oder die Fensterscheibe zwangsweise in die Öffnungsrichtung bewegt wird.

Um den Zustand zu erfassen, in welchem ein Objekt sich im Fenster befindet, mißt die Sicherheitsvorrichtung die Dreh geschwindigkeit des Motors, welche proportional zur Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit der Fensterscheibe ist, da dann, wenn die Belastung des Motors zur Bewegung der Fensterscheibe zunimmt, die Motordrehzahl abnimmt. Im einzelnen stellt die Sicherheitsvorrichtung fest, wenn die Motordrehzahl unter ei nen vorbestimmten Wert absinkt, also einen Zustand, welcher einer Belastung entspricht, die anzeigt, daß die Hand, der Hals, usw. des Fahrers oder Passagiers in dem Fenster einge klemmt ist.

Ist das Fenster vollständig geschlossen, so daß es am Rahmen anliegt, so ist seine Geschwindigkeit auf Null verringert. Das voranstehend erwähnte, konventionelle Erfassungssystem erfaßt manchmal irrtümlicherweise diese Geschwindigkeitsver ringerung als einen Zustand mit einem eingeklemmten Objekt. Dies führt dazu, daß der Sicherheitssteuervorgang damit be ginnt, das Fenster vollständig zu öffnen, und dann bleibt das Fenster offen.

Um zu vermeiden, daß das Fenster offen gelassen wird, kann die momentane Position des Fensters ständig überwacht werden, unter Nutzung des Ausmaßes der Drehung des Motors. Nähert sich das Fenster der Position, in welcher es vollständig geschlos sen ist, so wird der Sicherheitssteuermodus gesperrt, wodurch ermöglicht wird, daß das Fenster vollständig geschlossen wird. Dies bedeutet, daß ein Sperrbereich für den Sicherheitssteuer modus zur Verfügung gestellt wird. Der Sperrbereich für den Sicherheitssteuermodus darf nur eine sehr geringe Entfernung überstreichen, um zu verhindern, daß Finger von Kindern in dem Fenster eingeklemmt werden. Zu diesem Zweck wird die Position zur Sperrung des Sicherheitssteuermodus typischerweise auf ei ne Position eingestellt, die sich etwa 4 mm vor der Position befindet, in welcher das Fenster vollständig geschlossen ist.

Weiterhin treten die folgenden Probleme bei dem voranstehend beschriebenen Erfassungsverfahren auf, wenn der Referenzwert des Detektors für ein eingeklemmtes Objekt auf einen kriti schen Wert eingestellt ist. In einem Bereich unmittelbar vor dem Zustand, wenn das Fenster vollständig geschlossen ist und die Fensterscheibe in Berührung mit dem Dichtungsstreifen des Fensterrahmens steht, hindert der Reibungswiderstand zwischen dem Fensterglas und dem Dichtungsstreifen die Drehung des Motors, wodurch die Motordrehzahl verringert wird. Der Detek tor für ein eingeklemmtes Objekt kann diesen Zustand irrtüm licherweise als einen Zustand erfassen, in welchem ein Objekt in dem Fenster eingeklemmt ist. Dies führt dazu, daß der Schließvorgang des Fensters angehalten wird, so daß das Fen ster nicht vollständig geschlossen wird.

Bei einem Fenster mit einem Dichtungsstreifen WS, welcher den in Fig. 15 gezeigten Querschnittsaufbau aufweist, gelangt die Oberkante der Fensterscheibe 207 in Berührung mit der Lippe WL des Dichtungsstreifens WS an einer Position etwa 15 mm vor der Position, in welcher das Fenster vollständig geschlossen ist. In dem Bereich, in welchem die Fensterscheibe in Berührung mit der Lippe gelangt (als ein Laufkanalbereich bezeichnet), wird der Schließvorgang des Fensters behindert, so daß die Motordrehzahl abnimmt. In diesem Zustand kann eine fehlerhafte Erfassung auftreten. Um eine derartige fehlerhafte Erfassung zu vermeiden, muß der Bezugswert für die Erfassung eines ein geklemmten Objekts einen gewissen Wertevariationsbereich auf weisen. Wenn allerdings der Referenzwert so eingestellt wird, wird die Empfindlichkeit des Detektors für ein eingeklemmtes Objekt verringert, wenn dieser ein Objekt ermittelt, welches in dem Kanalbereich eingeklemmt ist. Daher ist es für den Detektor für ein eingeklemmtes Objekt schwierig, beispiels weise einen Zustand zu erfassen, in welchem ein Finger in dem Fenster eingeklemmt ist. In der Figur bezeichnet SS einen Fensterrahmen.

Die konkrete Motorfenstervorrichtung verwendet einen Getriebe mechanismus, Draht und einen Riemenscheibenmechanismus zur Übertragung der Drehkraft des Motors auf die Fensterscheibe. Daher leidet unvermeidlicherweise die Motorfenstervorrichtung an Problemen wie beispielsweise Variationen des Ausmaßes der Drehung des Motors infolge des Dämpfungseffektes, der durch das Vorhandensein des Getriebemechanismus hervorgerufen wird, einer Dehnung des Drahtes, einer Abnutzung der Riemenschei ben, und dergleichen. Daher läßt sich im Verlauf der Zeit keine präzise Beziehung zwischen der Anzahl der Umdrehungen des Motors und der Position des Fensters aufrechterhalten, wodurch es schwierig wird, den Sperrbereich für den Sicher heitsmodus exakt auf einen Wert innerhalb dieser Entfernung zu steuern.

Daher kann die konventionelle Motorfenstervorrichtung mit einer Sicherheitsvorrichtung nicht gleichzeitig die beiden widersprechenden Anforderungen erfüllen, nämlich die Erfas sung eines eingeklemmten Objekts mit hoher Empfindlichkeit insbesondere in dem Laufkanalbereich, und eine Verhinderung fehlerhafter Betätigungen, wenn der Sicherheitssteuervorgang ausgeführt wird und das Fenster vollständig geschlossen ist.

Daher besteht ein Vorteil der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung einer Motorfenstervorrichtung mit einer Sicher heitsvorrichtung, welche den Sperrbereich für den Sicherheits steuermodus exakt innerhalb der erforderlichen Entfernung halten kann.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Motorfenstervorrichtung mit einer Sicherheitsvorrichtung, welche die Öffnungs/Schließ-Positio nen des Fensters mit hoher Empfindlichkeit erfassen kann, und fehlerhafte Betätigungen verhindern kann, wenn ein Sicher heitssteuervorgang ausgeführt wird und das Fenster vollstän dig geschlossen ist.

Entsprechend der voranstehenden und weiterer Vorteile stellt die Erfindung eine Motorfenstervorrichtung mit einer Sicher heitsvorrichtung zur Verfügung, welche eine Einrichtung zur Erfassung eines Drehzustandes des Motors aufweist, und eine Einrichtung zur Erfassung des Ausmaßes der Bewegung des Fen sters, wobei ein Zustand mit einem eingeklemmten Objekt und die momentane Position des Fensters auf der Grundlage des Drehzustandes des Fensters erfaßt werden, und die Absolut position des Fensters auf der Grundlage des erfaßten Ausmaßes der Bewegung des Fensters ermittelt wird. Der Sicherheits steuervorgang wird auf der Grundlage dieser Erfassungsergeb nisse ausgeführt.

Weiterhin stellt in Übereinstimmung mit den voranstehenden Vorteilen die Erfindung eine Motorfenstervorrichtung mit einer Sicherheitsvorrichtung zur Verfügung, welche eine Einrichtung zur Erfassung eines Zustands mit einem eingeklemmten Objekt durch Vergleich der Geschwindigkeit des Motors mit einem Bezugswert aufweist, eine Einrichtung zur Erfassung der Posi tion des sich öffnenden oder schließenden Fensters in einem Bereich, unmittelbar bevor das Fenster vollständig geschlos sen ist, und eine Einrichtung zur Einstellung eines Bezugs wertes, um das eingeklemmte Objekt zu erfassen, abhängig von der erfaßten Position des sich öffnenden bzw. schließenden Fensters.

Die Einrichtung zur Erfassung der Position des sich öffnen den/schließenden Fensters umfaßt einen Positionssensor zur Erfassung des Ausmaßes der Bewegung der Fensterscheibe. Der Positionssensor weist einen Sensorabschnitt auf, der sich zu sammen mit der Fensterscheibe bewegt, in einem Zustand, in welchem der Sensorabschnitt in Berührung mit der Fenster scheibe oder einem Teil der Fensterscheibe steht, einen Redu zierabschnitt zum Reduzieren des Ausmaßes der Bewegung des Sensorabschnitts, einen Signalerzeugungsabschnitt zur Erzeu gung des Ausmaßes der reduzierten Bewegung in Form einer elek trischen Verschiebung, und ein Gehäuse, um zumindest den Sig nalerzeugungsabschnitt dicht gegen Flüssigkeit abzudichten.

Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestell ter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchen weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen. Es zeigt:

Fig. 1 eine Explosionsdarstellung, welche einen Teil einer Motorfenstervorrichtung zeigt, die gemäß einer bevor zugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist;

Fig. 2 eine schematische Ansicht einer Motorfenstervorrich tung, bei welcher die vorliegende Erfindung vorge sehen ist;

Fig. 3 ein Blockschaltbild eines elektrischen Systems ein schließlich eines Motordrehsensors (MRS) und eines Fenstertransfersensors (WTS) in der Motorfenstervor richtung;

Fig. 4(a) und 4(b) Sätze von Signalwellenformen, die von ei nem Motorgeschwindigkeitssensor und einem Fenster bewegungssensor ausgegeben werden;

Fig. 5 eine Perspektivansicht eines Schlüsselabschnitts einer Motorfenstervorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 6 Diagramme mit einer Darstellung des inneren Aufbaus eines Potentiometers, seiner elektrischen Charakte ristik, und der Variation der Ausgangsspannung ent sprechend den Positionen des Fensters, wenn dieses bewegt wird;

Fig. 7 ein Flußdiagramm, welches den Betrieb der Motorfen stervorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt;

Fig. 8 eine Seitenansicht, welche den Gesamtaufbau einer Motorfenstervorrichtung gemäß einer weiteren Ausfüh rungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 9 eine Explosionsdarstellung eines Teils eines Motor fensterantriebsabschnitts;

Fig. 10 eine Explosionsdarstellung eines Teils eines Posi tionssensors, der bei der Motorfenstervorrichtung verwendet wird;

Fig. 11 eine vergrößerte Perspektivansicht eines Teils der Motorfenstervorrichtung;

Fig. 12 ein Blockschaltbild eines elektrischen Systems, wel ches bei der Motorfenstervorrichtung eingesetzt wird;

Fig. 13 eine graphische Darstellung der Beziehung der Motor geschwindigkeit und eines Detektorbezugswertes;

Fig. 14 eine graphische Darstellung der Beziehung der Motor geschwindigkeit und des Ausgangssignals eines Posi tionssensors in einem Bereich, unmittelbar bevor das Fenster vollständig geschlossen ist; und

Fig. 15 eine Querschnittsansicht eines Beispiels für einen Dichtungsstreifen.

Fig. 2 ist eine schematische Explosionsdarstellung, welche eine Motorfenstervorrichtung zeigt, bei welcher die vorlie gende Erfindung vorgesehen ist. Wie aus dieser Zeichnung her vorgeht, ist ein Fenster-Öffnungs/Schließ-Mechanismus 10 in einem Abschnitt der Karosserie eines Automobils oder Kraft fahrzeugs vorgesehen, der unter dem Fenster angeordnet ist. In dem Fenster-Öffnungs/Schließ-Mechanismus 10 erstreckt sich eine Schiene 2 vertikal. Ein Gleitstück 3 ist vertikal ent lang der Schiene 2 gleitverschieblich. Ein Draht 4 ist mit dem Gleitstück 3 verbunden. Der Draht 4 ist um Riemenscheiben 5 herumgewickelt, die oben und unten an der Schiene 2 ange bracht sind, und mit einem Fensterantriebsabschnitt 1 verbun den. Wird der Motor 11 des Motorantriebsabschnitts 1 ange trieben, so wird das Gleitstück 3 durch den Draht 4 nach oben bzw. unten bewegt. Eine Fensterscheibe 7 ist auf dem Gleit stück 3 angebracht. Die Fensterscheibe 7 schließt und öffnet den durch den Fensterrahmen ausgebildeten Fensterraum, wenn sie zusammen mit dem Gleitstück nach oben bzw. unten bewegt wird.

Der Aufbau eines Schlüsselabschnitts des Fensterantriebsab schnitts 1 ist in Fig. 1 dargestellt. In dieser Figur bezeich net die Bezugsziffer 11 einen Elektromotor, der als Antriebs quelle verwendet wird. Ein scheibenförmiger Magnet 12 mit den dargestellten Polrichtungen ist auf einem Teil der Drehwelle 1a des Motors 11 angebracht. Ein Paar Hall-Elemente 13a und 13b, die auf beiden Seiten des Magneten 12 angeordnet sind, sind voneinander um einen Winkelabstand von 90° in bezug auf die Achse des Magneten 12 beabstandet. Der Magnet 12 und die Hall-Elemente 13a und 13b bilden zusammen einen Motordrehsen sor MRS. Eine Schnecke 14 ist an dem anderen Endteil der Dreh welle 1a angebracht. Die Schnecke 14 steht im Eingriff mit ei nem Schneckenzahnrad 15. Das Schneckenrad 15, an welchem ein Dämpfer 16 angebracht ist, ist fest an eine Riemenscheiben ausgangswelle 17 gekuppelt, um die Drehkraft des Schnecken rades 15 über die Riemenscheibenausgangswelle 17 auf die An triebsriemenscheibe 18 in Fig. 2 zu übertragen. Auf diese Weise wird der Draht 4 bewegt.

Metallplatten 16b und 16c des Dämpfers 16 sind mit der jewei ligen Seite einer scheibenförmigen Gummiplatte 16a verbunden. Eine Metallplatte 16c ist über Schrauben 19 an dem Schnecken rad 15 befestigt. Der Dämpfer 16 absorbiert Stöße, die zwi schen den Metallplatten 16b und 16c erzeugt werden, also zwi schen der Motorseite und der Fensterscheibenseite, und zwar durch die elastische Verformung der Gummiplatte 16a. Ein ringförmiger Multipolmagnet 20, der in Umfangsrichtung auf die dargestellte Weise magnetisiert ist, ist an der Oberflä che der Metallplatte 16b angebracht, die mit der Riemenschei benausgangswelle 17 gekuppelt ist, die sich näher an der Fensterscheibe befindet. Ein Paar von Hall-Elementen 21a, die um ein halbes Nord/Süd-Magnetelement beabstandet sind, ist um den Ringmagnet 20 herum angeordnet. Der Ringmagnet 20 und das Paar der Hall-Elemente 21a bilden zusammen einen Fensterbewegungssensor WTS, um das Ausmaß der Drehung der Riemenscheibenausgangswelle 17 zu messen, das Ausmaß der Be wegung des hiermit verbundenen Drahtes 4, oder das Ausmaß der Bewegung der Fensterscheibe 6.

Die Bezugsziffer 22 bezeichnet das Gehäuse des Fensteran triebsabschnitts 1. Die Bezugsziffer 20 bezeichnet das Gehäu se des Fenster-Öffnungs/Schließ-Mechanismus 1.

Fig. 3 ist ein Blockschaltbild, welches ein elektrisches System einschließlich des Motordrehsensors MRS und des Fen sterbewegungssensors WTS in der Motorfenstervorrichtung zeigt. In dieser Figur empfängt ein Mikrocomputer 100 Impulssignale von dem Motordrehsensor MRS, um das Ausmaß der Drehung des Motors 11 zu messen. Der Öffnungs/Schließ-Vorgang des Fensters wird durch einen Funktionsschalter 101 ausgewählt. Das Aus wahlsignal von dem Schalter 101 wird darüber hinaus an den Mikrocomputer 100 angelegt. Der Schalter 101 wird zum Öffnen oder Schließen des Fensters in einem Automatikmodus oder ei nem manuellen Modus verwendet. Eine Motortreiberschaltung 102 steuert den Motor 11 entsprechend einem Signal von dem Mikrocomputer 100.

Der Mikrocomputer 100 enthält ein System zur Erfassung eines Sicherheitssteuerbereiches aus dem Öffnungs/Schließ-Vorgang des Fensters, sowie ein weiteres System zur Erfassung eines Zustands, in welchem ein Objekt in dem Fenster eingeklemmt ist.

Das System zur Erfassung des Sicherheitssteuerbereiches umfaßt einen Fensterbewegungs-Richtungsdetektor 110, welcher die Repetitionsrate von Impulssignalen erfaßt, die von dem Motor drehsensor MRS ausgegeben werden, die Drehrichtung des Motors, und die Öffnungs- oder Schließrichtung des Fensters. Ein De tektor 111 zur Erfassung der Öffnungs/Schließ-Position umfaßt bei dieser Ausführungsform einen Aufwärts/Abwärts-Zähler. Der Zähler wird auf Null gesetzt, wenn das Fenster vollständig geschlossen ist. Dreht sich der Motor in Vorwärtsrichtung, so zählt der Zähler Zählimpulssignale, die von dort abgegeben werden, in der negativen Richtung. Dreht sich der Motor in umgekehrter Richtung, so zählt der Zähler Impulssignale in der positiven Richtung. Die momentane Position des sich öff nenden oder schließenden Fensters wird in Form des Zählwer tes des Zählers ermittelt. In Reaktion auf das Ausgangssignal des Öffnungs/Schließ-Positionsdetektors 111 erfaßt ein Sicher heits-Steuerbereichsdetektor 112 einen Sicherheitssteuer bereich, welcher einen Sicherheitssteuermodus-Sperrbereich innerhalb eines vorbestimmten Bereiches nahe der Position ausschließt, in welcher das Fenster vollständig geschlossen ist. Der Sicherheitssteuerbetrieb ist nur innerhalb des Sicherheitssteuerbereiches zulässig.

Das Signal von dem Fensterbewegungssensor WTS des Öffnungs/ Schließ-Mechanismus 10 wird an einen Fensterpositionsdetek tor 113 angelegt, um die absolute Position des Fensters zu ermitteln. Die Position des sich öffnenden oder schließenden Fensters in dem Bereich nahe der Position, in welcher das Fenster vollständig geschlossen ist, wird durch den Fenster positionsdetektor 113 exakt ermittelt. Das Ausgangssignal von dem Detektor 113 wird der Sicherheitssteuerbereichs-Er fassungseinheit 112 eingegeben, welche den Sicherheitssteuer bereich feststellt und einen Bezugswert für die Erfassung eines eingeklemmten Objekts einstellt.

Bei dem Vorgang zur Ermittlung des Sicherheitssteuerbereiches wird das Ausgangssignal des Sicherheitssteuerbereichs-Erfas sungseinheit 112 einer ersten Eingangsklemme eines UND-Gates 114 eingegeben, und wird ebenfalls an eine Betriebsbefehls einheit 117 angelegt. Die Betriebsbefehlseinheit 117 gibt an die Motortreiberschaltung 102 einen Betriebsbefehl ab, wel cher von dem Zustand des Schalters abhängt.

Das System zur Erfassung eines Zustands, in welchem ein Objekt in dem Fenster eingeklemmt ist, umfaßt einen Motorgeschwindig keitssensor 115 zur Ermittlung der Geschwindigkeit des Motors durch Messung der Zeitintervalle der Signale von dem Motor drehsensor MRS, und einen Detektor 116 für ein eingeklemmtes Objekt, um den Zustand mit einem eingeklemmten Objekt durch Messung einer Reduzierung der Motorgeschwindigkeit zu erfas sen. Die Geschwindigkeitsverringerung wird durch Vergleich der gemessenen Geschwindigkeit und des Bezugswertes festge stellt. Das Ausgangssignal des Detektors 116 für ein einge klemmtes Objekt wird der anderen Eingangsklemme des UND-Gates 114 zugeführt. Das Ausgangssignal des UND-Gates 114 wird der Sicherheitssteuerbetriebs-Befehlseinheit 118 eingegeben. Nach Empfang des Signals für ein eingeklemmtes Objekt steuert die Sicherheitsbetriebs-Befehlseinheit 118 die Betriebsbefehls einheit 117 so, daß ein Sicherheitssteuervorgang ausgeführt wird. Für die Sicherheitssteuerung wird die Fensterscheibe 12 cm aus der momentanen Position der Fensterscheibe in der Öffnungsrichtung wegbewegt.

Wenn bei der auf diese Weise aufgebauten Motorfenstervorrich tung der Motor 11 seinen Betrieb aufnimmt, so schickt der Motordrehsensor MRS Impulssignale an den Mikrocomputer 100. Der Motorgeschwindigkeitssensor 115 erfaßt die Motorgeschwin digkeit (Drehzahl) entsprechend der Zeitintervalle der Im pulssignale. Liegt die Motorgeschwindigkeit unterhalb der Bezugsgeschwindigkeit, so gibt der Detektor 115 für ein ein geklemmtes Objekt ein Signal für ein eingeklemmtes Objekt aus. Für die Motorgeschwindigkeit kann entweder die Absolut geschwindigkeit oder die Relativgeschwindigkeit eingesetzt werden.

Der Richtungsdetektor 110 ermittelt die Drehrichtung des Motors 11, also die Öffnungs- oder Schließrichtung des Fen sters unter Verwendung der Impulssignale von dem Motordreh sensor MRS. Während sich die Motorwelle dreht, erzeugt das Paar der Hall-Elemente 13a und 13b Impulssignale, die in be zug aufeinander um eine Viertelperiode verschoben sind, wo bei die Verschiebungsrichtung durch die Richtung der Motor drehung festgelegt ist. Daher kann die Richtung der Drehung des Motors aus der Phasendifferenz der Impulssignale ermit telt werden. In dem Öffnungs/Schließ-Positionsdetektor 111 zählt der dort enthaltene Zähler herauf oder herunter, ent sprechend der Richtung der Motordrehung und des Ausmaßes der Motordrehung. Der sich ergebende Zählwert zeigt die momentane Position des Fensters an. Die Sicherheitssteuerbereichs- Erfassungseinheit 112 stellt fest, ob sich das Fenster inner halb des Sicherheitssteuerbereichs befindet oder nicht, und zwar auf der Grundlage des Ausgangssignals des Öffnungs/ Schieß-Positionsdetektors 111. Ist es innerhalb des Sicher heitssteuerbereichs, so wird ein Ausgangssignal an das UND- Gate 114 angelegt.

Bei der Ermittlung des Sicherheitssteuerbereichs erfaßt der Fensterpositionsdetektor 113 exakt die Position des Fensters nahe der Position, in welcher das Fenster vollständig ge schlossen ist, und legt die erfaßte Position an die Sicher heitssteuerbereichs-Erfassungseinheit 112 an. Daher kann der Sicherheitssteuerbereich exakt festgestellt werden. In dem Fensterpositionsdetektor 113 werden die Impulssignale von dem Fensterbewegungssensor WTS durch den Zähler gezählt, wie bei dem Öffnungs/Schließ-Positionsdetektor 111. Der Zählwert des Zählers gibt die absolute Position des Fensters an.

Das Detektorsignal für ein eingeklemmtes Objekt wird dem UND- Gate 114 eingegeben. Zur selben Zeit wird das Signal von der Sicherheitssteuerbereichs-Erfassungseinheit 112 an das UND- Gate 114 angelegt. Da das Gate durch das Signal von der Sicherheitssteuerbereichs-Erfassungseinheit 112 freigeschal tet wird, wird das Detektorsignal für ein eingeklemmtes Ob jekt an die Sicherheitssteuerbetriebs-Befehlseinheit 118 wei tergeleitet. Die Einheit 118 betätigt die Betriebsbefehls einheit 117, wodurch der Sicherheitssteuervorgang ausgeführt wird. In dem Sicherheitssteuerbetrieb invertiert die Betriebs befehlseinheit 117 die Polarität des Stroms, der an den Motor 11 durch die Motortreiberschaltung 102 angelegt wird. Dann wird der Motor in Gegenrichtung gedreht, um die Fensterschei be um eine vorbestimmte Entfernung zu öffnen, beispielsweise 12 cm, und wird dann angehalten. Dies führt dazu, daß das Objekt aus dem Zustand freigegeben wird, in welchem es in dem Fenster eingeklemmt war. Auf diese Weise wird die Sicher heit erreicht.

In dem Fensterbewegungssensor WTS ist der Ringmagnet 20 ein Multipolmagnet. Daher erzeugt er ein Impulssignal, dessen Frequenz höher ist als die des Signals von dem Motordrehsen sor MRS, wenn seine Geschwindigkeit durch den Schneckenmecha nismus reduziert wird. Durch Verwendung des Impulssignals mit der höheren Frequenz ermittelt der Fensterpositionsdetek tor 113 exakt das Ausmaß der Motordrehung nach Durchgang durch den Dämpfer 16, also das Ausmaß der Bewegung der Fen sterscheibe 6, die durch den Draht 4 bewegt wird, der um die Antriebsriemenscheibe 18 herumgewickelt ist. Daher kann in der Sicherheitssteuerbereichs-Erfassungseinheit 112 der Sicherheitssteuermodus-Umkehrbereich präzise geregelt werden.

Der Fensterbewegungssensor WTS ermittelt das Ausmaß der Motor drehung, nachdem die Drehkraft von dem Motor 11 den Dämpfer 16 passiert hat. Wenn die Richtung oder das Ausmaß der Drehung des Dämpfers 16 geändert wird, enthält daher dennoch das er faßte Ausmaß der Bewegung des Fensters überhaupt keinen Feh ler. Auf diese Weise kann die Absolutposition des Fensters mit hoher Präzision ermittelt werden.

Sätze von Signalwellenformen, die von einem Motorgeschwindig keitssensor und einem Fensterbewegungssensor ausgegeben wer den, sind in Fig. 4(a) und 4(b) dargestellt. Die Wellenformen der Signale, die von dem Motordrehsensor MRS ausgegeben wer den, sind in Fig. 4(a) gezeigt. Die Wellenformen der Signale, die von dem Fensterbewegungssensor WTS ausgegeben werden, sind in Fig. 4(b) gezeigt. Die Bezugsziffern in den Fig. 4(a) und 4(b) entsprechen denen der Hall-Elemente.

Fig. 5 ist eine Perspektivansicht, welche einen Schlüsselab schnitt einer Motorfenstervorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Bei dieser Ausführungsform wird ein Potentiometer anstelle des Fenster bewegungssensors verwendet. Der Motordrehsensor ist derselbe wie bei der ersten Ausführungsform. In der Figur ist ein Potentiometer 30 an einer Seite der Schiene 2 der Motorfen stervorrichtung angebracht. Nähert sich das Fenster der Posi tion, in welcher das Fenster vollständig geschlossen ist, betätigt das Gleitstück 3 das Potentiometer 30.

In dem Potentiometer 30 ist, wie in Fig. 6(a) gezeigt, ein Widerstandsteil 32 auf einem Substrat 31 angebracht. Ein Be tätigungsglied 34, welches gleitbeweglich innerhalb eines Gehäuses 33 angebracht ist, welches das Substrat 31 abdeckt, ist federelastisch in einem Zustand gehalten, in welchem es in eine Richtung durch ein Paar von Federn 35 gezwungen wird. Eine Betätigungsstange 34a, die von dem Betätigungsglied 34 vorspringt, ragt durch ein Loch des Gehäuses 33 und liegt an dem Gleitstück 3 an. Das Betätigungsglied 34 weist einen Kon takt 35 auf, welcher auf der Oberfläche des Widerstandsteils 32 gleitet. Das Ausgangssignal des Potentiometers 30 in Form eines Widerstandes zeigt das Ausmaß der Bewegung des Betäti gungsgliedes 34 an. Die Variationscharakteristiken des Aus maßes der Bewegung und des Widerstands sind linear.

Auch bei der zweiten Ausführungsform wird ein Zustand mit ei nem eingeklemmten Objekt unter Verwendung des Signals ermit telt, welches von dem Motordrehsensor MRS abgegeben wird, wie bei der ersten Ausführungsform. Die Absolutposition des Fen sters wird auf nachstehende Weise ermittelt. Wenn das Fenster in eine Position heraufbewegt wird, in welcher das Fenster vollständig geschlossen ist, so trifft das Gleitstück 3, wel ches fest an die Fensterscheibe 6 gekuppelt ist, auf die Be tätigungsstange 34a des Potentiometers 30 auf und dreht so das Betätigungsglied 34. Dies führt dazu, daß sich der Wider standswert ändert, der an dem Kontakt 35 abgegeben wird. Un ter Verwendung dieses Widerstandswertes wird die Absolutposi tion der Fensterscheibe, also die Fenster-Öffnungs/Schließ- Position ermittelt.

Elektrisch ist das Potentiometer 30 so aufgebaut, wie dies in Fig. 6(b) gezeigt ist. Wie dargestellt, sind das Potentio meter 30 und eine Energiequelle +B in einer geschlossenen Schaltung zusammengeschaltet. Ein Spannungsabfall V_x über dem Potentiometer wird gemessen. Die Ausgangscharakteristik des Potentiometers ist so, wie in Fig. 6(c) gezeigt. In ei nem Fall, in welchem das Potentiometer 30 einen vollen Hub von 25 mm aufweist, sind die beiden Endteile 5 mm von den Enden aus blockiert, um einen Effektivhub von 15 mm zu er reichen. Ein Ende des Effektivhubes wird so ausgebildet, daß er der vollständig geschlossenen Position des Fensters ent spricht. Die Positionen des Fensters innerhalb des Bereiches von 15 mm in Richtung zur Fensteröffnungsrichtung werden exakt festgestellt. Wenn die Spannung, die dann erzeugt wird, wenn das Fenster vollständig geschlossen ist, als die Bezugsspan nung V₀ ausgewählt wird, kann die absolute Fenster-Öffnungs/ Schließ-Position als die Spannungsdifferenz zwischen der Be zugsspannung V₀ und der ermittelten Spannung V_x festge stellt werden. Das Potentiometer 30 ermittelt ständig eine Änderung der Fenster-Öffnungs/Schließ-Position, und gibt stän dig eine Spannung aus. Daher kann die Spannung präzise gemes sen werden. Die sich ergebende Meßgenauigkeit ist höher als bei dem Meßverfahren, welches die Signale von den Hall-Ele menten verwendet. Selbst eine so geringe Entfernung wie etwa 4 mm kann festgestellt werden. Daher wird eine hochpräzise Steuerung des Sicherheitssteuermodus-Sperrbereichs realisiert.

Der Betrieb der Motorfenstervorrichtung einschließlich der Sicherheitssteuerung, welche den Motordrehsensor MRS und den Fensterbewegungssensor WTS verwendet, läuft wie in Fig. 7 gezeigt ab.

Wie voranstehend erläutert führen die Störungen bei der Dre hung des Dämpfers nicht zu einem Fehler der Fenster-Öffnungs/ Schließ-Position, wie bei der ersten Ausführungsform. Das Ausmaß der Bewegung der Fensterscheibe wird direkt gemessen, so daß das Ergebnis nicht durch den Draht 4, die Riemenschei ben 5 und dergleichen beeinträchtigt wird. Deswegen weist die Motorfenstervorrichtung keine Meßfehler der Fenster-Öffnungs/ Schließ-Position und des Ausmaßes der Fensterbewegung infol ge einer Dehnung des Drahtes 4, eines Schlupfes des Drahtes auf den Riemenscheiben 5 und dergleichen auf. Daher ist die Positionssteuerung exakter als bei der ersten Ausführungs form.

Eine hochpräzise Steuerung ist nicht für die Fenster-Öffnungs/ Schließ-Position außerhalb des effektiven Hubes des Potentio meters 30 erforderlich. Daher wird das Ausgangssignal des Motordrehsensors MRS verwendet. Die Verwendung des Ausgangs signals wird bei der Positionserfassung eingesetzt, die 15 mm oder mehr von der vollständig geschlossenen Position des Fen sters entfernt ist.

Wie aus der voranstehenden Beschreibung deutlich wird, wird ein Detektor zur Messung des Ausmaßes der Fensterbewegung zur Verfügung gestellt, zusätzlich zu dem Detektor zur Messung des Zustandes der Drehung des Motors, der zur Bewegung des Fensters verwendet wird. Die Öffnungs/Schließ-Position des Fensters wird entsprechend des Ausmaßes der Fensterbewegung ermittelt. Die Motorfenstervorrichtung kann daher die Fenster- Öffnungs/Schließ-Position nahe der vollständig geschlossenen Position des Fensters äußerst präzise feststellen, und die Steuerung des Sicherheitssteuermodus-Entfernungsbereiches kann präzise durchgeführt werden. Daher weist die Motorfenstervor richtung gemäß der Erfindung ein gutes Sicherheitsverhalten auf.

Weitere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Fig. 8 ist eine Seitenansicht, welche den Gesamtaufbau einer Motor fenstervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegen den Erfindung zeigt. Wie dort dargestellt, ist ein Fenster- Öffnungs/Schließ-Mechanismus 201 in einem Abschnitt der Karos serie eines Kraftfahrzeugs unterhalb des Fensters angebracht. In dem Fenster-Öffnungs/Schließ-Mechanismus 201 erstreckt sich eine Schiene 202 in Vertikalrichtung. Ein mit der Schiene gekoppeltes Gleitstück 203 ist vertikal entlang der Schiene 202 gleitbeweglich. Ein Draht 204 ist mit dem Gleitstück 203 verbunden. Der Draht 204 ist um Riemenscheiben 205 herumge wickelt, die oben und unten an der Schiene 202 befestigt sind, und weiterhin um eine Riemenscheibe einer Motorfenstereinheit 206. Der Fenster-Öffnungs/Schließ-Mechanismus 201 weist einen Motor 211 zum Antrieb der Riemenscheiben auf, wie nachstehend noch erläutert wird. Wird der Motor 211 angetrieben, so wird die Antriebsriemenscheibe 218 gedreht, um den Draht 204 zu bewegen, und daher das Gleitstück 203 in Vertikalrichtung zu bewegen. Die Fensterscheibe 207 ist auf dem Gleitstück 203 angebracht. Wenn die Fensterscheibe 207 zusammen mit dem Gleitstück 203 nach oben und unten bewegt wird, öffnet bzw. schließt sie den Fensterraum, der durch den Fensterrahmen festgelegt ist.

Ein Positionssensor 208, der im einzelnen später beschrieben wird, ist an dem oberen Abschnitt der Schiene 202 befestigt. Der Positionssensor 208 wird zur Ermittlung der momentanen Position des Gleitstücks 203 verwendet, also der momentanen Position des sich schließenden bzw. öffnenden Fensters.

Der Aufbau eines Schlüsselabschnitts der Motorfenstereinheit 206 ist in Fig. 9 dargestellt. In der Figur bezeichnet die Bezugsziffer 211 einen Elektromotor, der als Antriebsquelle verwendet wird. Ein scheibenförmiger Magnet 212, der wie dar gestellt Pole aufweist, ist auf einem Abschnitt-der Drehwelle 201a des Motors 211 angebracht. Ein Paar Hall-Elemente 213a und 213b, die auf beiden Seiten des Magneten 212 angebracht sind, sind voneinander um einen Winkelabstand von 90° in be zug auf die Achse des Magneten 212 beabstandet. Der Magnet 212 und die Hall-Elemente 213a und 213b bilden miteinander einen Geschwindigkeits- oder Drehzahlsensor 213. Wenn in dem Dreh zahlsensor 213 der Magnet 212 zusammen mit der Drehwelle 201a gedreht wird, geben die Hall-Elemente 213a und 213b Impuls signale aus, welche unterschiedliche Phasen aufweisen.

Eine Schnecke 214 ist auf dem entfernten Endabschnitt der Drehwelle 201a angebracht. Die Schnecke 214 steht im Eingriff mit einem Schneckenrad 215. Das Schneckenrad 215, an welchem ein Dämpfer 216 befestigt ist, ist fest an eine Riemen scheibenausgangswelle 217 gekuppelt, um die Drehkraft des Schneckenrades 215 über die Riemenscheibenausgangswelle 217 auf die Antriebsriemenscheibe 218 zu übertragen, um so den Draht 204 zu bewegen.

Metallplatten 216b und 216c sind an den Seiten einer schei benförmigen Gummiplatte 216a angebracht. Eine Metallplatte 216c ist über Schrauben 219 an dem Schneckenrad 215 befestigt. Der Dämpfer 216 absorbiert Stöße, die zwischen den Metall platten 216b und 216c erzeugt werden, also zwischen der Motor seite und der Fensterseite, unter Verwendung der elastischen Verformung der Gummiplatte 216a.

Die Bezugsziffer 220 bezeichnet das Gehäuse des Fenster- Öffnungs/Schieß-Mechanismus 201.

Eine Explosionsansicht, welche einen Teil des Positionssen sors 208 zeigt, ist in Fig. 10 dargestellt. Das Potentiometer 222 ist an der Innenseite eines Gehäuses 221 angebracht, des sen Oberseite geöffnet ist. Obwohl dies nicht im einzelnen beschrieben ist, ist das Potentiometer 222 so aufgebaut, daß ein leitfähiges Stück linear entlang eines plattenförmigen Widerstandsteils hin- und herbewegt wird, und einen Wider standswert aufweist, der sich entsprechend der Position des gleitenden, leitfähigen Stückes verändert. Das leitfähige Stück, welches an einer beweglichen Stange 223 befestigt ist, wird durch eine Feder 224 in eine Richtung gezwungen. Ein Kabelbaum 225, der mit dem Potentiometer 222 verbunden ist, wird durch ein Loch des Gehäuses aus dem Gehäuse 221 heraus geführt.

Ein Meßhebel 226 ist über einen Stift 227, der durch ein Loch 226a des Hebels eingeführt ist, drehbeweglich an dem Gehäuse 221 gehaltert, in welchem das Potentiometer 222 enthalten ist. Im einzelnen wird der Meßhebel 226 um den Stift 227 horizon tal gedreht. Ein Langloch 226b ist in dem Basisteil des Meß hebels 226 ausgebildet. Eine vorstehende Stange 223a des be weglichen Teils 223 des Potentiometers 222 ist in das Lang loch 226b eingefügt. Der mit dem Basisteil versehene Meßhebel 226 erstreckt sich vom Gehäuse aus nach außen. Ein Deckel 228 ist auf die Oberseite des Gehäuses aufgelegt, die sonst offen ist, um das Gehäuse abzudichten, um so das Eintreten von Flüssigkeit zu verhindern, wodurch ein Gehäuse gebildet wird. Auf diese Weise wird das Potentiometer 222 gegen den Eintritt von Flüssigkeiten geschützt. Eine Haube 229 ist auf das entfernte Ende des Meßhebels 226 aufgesetzt.

Wie in Fig. 11 gezeigt, welche eine vergrößerte Perspektiv ansicht eines Teils der Motorfenstervorrichtung zeigt, ist das Positionssensor 208 so angebracht, daß ein Teil des Ge häuses in dem oberen Teil der Schiene 202 mittels Schrauben befestigt ist, und das entfernte Ende des Meßhebels 226 zum Bewegungsweg des Gleitstücks 203 hin gerichtet ist. Wenn da her das Gleitstück 203 entlang der Schiene 202 bewegt wird, und sich einer Position nähert, in welcher das Fenster voll ständig geschlossen ist, wie durch eine doppelt gepunktete Kettenlinie in der Figur dargestellt, gerät der Stift 203b, der an dem vorstehenden Teil 203a des Gleitstücks 203 befe stigt ist, in Berührung mit dem entfernen Ende des Meßhebels 226, und drückt und dreht den Meßhebel 226 in Richtung eines Pfeils. Die Verschwenkung des Meßhebels 226 wird auf das Langloch 226b des Basisteils des Hebels übertragen, so daß der Hub des Potentiometers reduziert wird, entsprechend dem Verhältnis der Länge des Hebels von dem Stift zum entfernten Ende und der Länge vom Stift zum Basisende. Dies führt dazu, daß das bewegliche Teil 223 des Potentiometers 222 bewegt wird. Durch die Bewegung des beweglichen Teils 223 wird das leitfähige Stück entlang dem Widerstandsteil bewegt, so daß sich dessen Widerstand ändert. Die Ausgangsspannung, die von der Änderung des Widerstands abhängt, wird als ein Positions ausgangssignal ausgegeben.

Fig. 12 ist ein Blockschaltbild, welches ein elektrisches System (einschließlich des Positionssensors) zeigt, das in der Motorfenstervorrichtung verwendet wird. In der Figur empfängt ein Mikrocomputer 230 Impulssignale, die von dem Geschwindigkeitssensor 213 abgeleitet werden, um die Anzahl der Umdrehungen oder die Geschwindigkeit des Motors 211 als Antriebsquelle für das Motorfenster zu erfassen. Weiterhin empfängt er ein Positionsdetektorsignal von dem Positionssen sor 208. Das Öffnen/Schließen des Fensters wird durch einen manuell betätigten Funktionsschalter 231 ausgewählt. Das Aus wahlsignal von dem Schalter 231 wird auch an den Mikrocompu ter 230 angelegt. Der Schalter 231 wird dazu verwendet, wahl weise das Fenster in einem automatischen Modus oder einem manuellen Modus zu öffnen oder zu schließen. Eine Motortrei berschaltung 232 steuert den Motor 211 entsprechend einem Signal von dem Mikrocomputer 230.

Der Mikrocomputer 230 weist ein System zur Ermittlung eines Sicherheitssteuerbereichs aus dem Öffnungs/Schließ-Betriebs des Fensters auf, und ein weiteres System zur Ermittlung ei nes Zustandes, in welchem ein Objekt in dem Fenster einge klemmt ist.

Das System zur Ermittlung des Sicherheitssteuerbereiches um faßt einen Fensterbewegungs-Richtungsdetektor 233, der die Repetitionsrate von Impulssignalen ermittelt, die von dem Geschwindigkeitssensor 213 ausgegeben werden, die Drehrich tung des Motors, und die Öffnungs- oder Schließrichtung des Fensters. Ein Detektor 234 zur Ermittlung der Öffnungs/ Schließ-Position umfaßt einen Aufwärts/Abwärts-Zähler. Der Zähler wird auf 0 gesetzt, wenn das Fenster vollständig ge schlossen ist. Dreht sich der Motor vorwärts, so zählt der Zähler auf diese Weise erzeugte Impulssignale in der negati ven Richtung. Dreht sich der Motor in der Gegenrichtung, so zählt der Zähler Impulssignale in der positiven Richtung. Die momentane Position des sich öffnenden oder schließenden Fensters wird in Form des Zählwertes des Zählers festgestellt. Eine Sicherheitssteuerbereich-Erfassungseinheit 235 stellt fest, wenn sich das Fenster in einem Sicherheitssteuerbereich abgesehen von einem Sicherheitssteuermodus-Sperrbereich befin det, innerhalb eines vorbestimmten Bereiches nahe der Posi tion, an welcher das Fenster vollständig geschlossen ist. Der Sicherheitssteuervorgang ist nur innerhalb des Sicherheits steuerbereiches zulässig.

Das Positionsermittlungssignal von dem Positionssensor 208 wird dem Fensterpositionsdetektor 236 eingegeben, um die Ab solutposition des Fensters festzustellen. Die Position des sich öffnenden oder schließenden Fensters in dem Bereich nahe der Position, an welcher das Fenster vollständig geschlossen ist, wird durch den Fensterpositionsdetektor 236 exakt fest gestellt. Das Ausgangssignal von dem Detektor 236 wird der Sicherheitssteuerbereichs-Erfassungseinheit 235 und der Be zugswert-Einstelleinheit 242 zugeführt. Es wird zur Ermitt lung des Sicherheitssteuerbereiches und zur Einstellung eines Bezugswertes für die Erfassung eines eingeklemmten Objektes verwendet.

Bei dem Vorgang zur Ermittlung des Sicherheitssteuerbereiches wird das Ausgangssignal der Sicherheitssteuerbereichs-Ermitt lungseinheit 235 einer ersten Eingangsklemme eines UND-Gates 237 zugeführt, und wird weiterhin an eine Betriebsbefehlsein heit 238 angelegt. Die Betriebsbefehlseinheit 238 gibt an die Motortreiberschaltung 232 einen Betriebsbefehl aus, welcher vom Zustand des Schalters 231 abhängt.

Das System zur Ermittlung des Zustandes, in welchem ein Objekt in dem Fenster eingeklemmt ist, umfaßt eine Motorgeschwindig keits-Meßeinheit 239 zur Erfassung der Geschwindigkeit des Motors durch Messung der Zeitintervalle der Signale von dem Geschwindigkeitssensor 213, und einen Detektor 240 für ein eingeklemmtes Objekt zur Ermittlung des Zustands mit einem eingeklemmten Objekt durch Messung einer Verringerung dem Geschwindigkeit des Motors. Die Geschwindigkeitsreduzierungs erfassung ergibt sich aus dem Vorgang des Vergleichs der ge messenen Geschwindigkeit mit dem Bezugswert. Das Ausgangssig nal des Detektor 240 für ein eingeklemmtes Objekt wird der anderen Eingangsklemme des UND-Gates 237 zugeführt. Das Aus gangssignal des UND-Gates 237 wird der Sicherheitssteuer betriebs-Befehlseinheit 241 eingegeben. Nach Empfang des Signals für ein eingeklemmtes Objekt steuert die Sicherheits steuerbetriebs-Befehlseinheit 241 die Betriebsbefehlseinheit 238, um einen Sicherheitssteuervorgang durchzuführen. Bei dem Sicherheitssteuervorgang wird die Fensterscheibe 12 mm aus der momentanen Position der Fensterscheibe in der Öffnungs richtung bewegt.

Die Bezugswert-Einstelleinheit 242 zum Einstellen des Bezugs wertes für die Erfassung eines eingeklemmten Objekts ist an den Detektor 240 für das eingeklemmte Objekt angeschlossen. Ein Positionssignal von dem Fensterpositionsdetektor 236, wel cher die Fensterposition unter Verwendung des Signals von dem Positionssensor 208 feststellt, wird an die Bezugswert- Einstelleinheit 242 angelegt. Der Bezugswert, der für den Detektor 240 für ein eingeklemmtes Objekt eingestellt werden soll, wird entsprechend dem Wert des Positionssignals geän dert.

Bei der auf diese Weise aufgebauten Motorfenstervorrichtung sendet, wenn der Motor 211 seinen Betrieb beginnt, der Ge schwindigkeitssensor 213 Impulssignale an den Mikrocomputer 230. Die Motorgeschwindigkeits-Meßeinrichtung 239 stellt die Motorgeschwindigkeit anhand der Zeitintervalle der Impuls signale fest. Liegt die Motorgeschwindigkeit unterhalb der Bezugsgeschwindigkeit, so gibt der Detektor 240 für ein ein geklemmtes Objekt ein Signal für ein eingeklemmtes Objekt aus. Entweder die Absolutgeschwindigkeit oder die Relativgeschwin digkeit kann als die Motorgeschwindigkeit verwendet werden.

Die Absolutgeschwindigkeit wird auf solche Weise erhalten, daß das Zeitintervall zwischen den benachbarten Vorderkanten der Impulssignale ermittelt wird, und die Motorgeschwindig keit unter Verwendung des ermittelten Zeitintervalls berech net wird. Die Relativgeschwindigkeit wird dadurch erhalten, daß eine Änderungsrate der Zeitintervalle der Impulssignale berechnet wird, also Zeitintervalle zwischen den benachbarten Vorderflanken.

Der Richtungsdetektor 233 stellt die Drehrichtung des Motors 11 fest, also die Öffnungs- oder Schließrichtung des Fen sters, unter Verwendung der Impulssignale von dem Geschwin digkeitssensor 213. In dem Öffnungs/Schließ-Positionsdetek tor 234 zählt der darin enthaltene Zähler herauf oder her unter, entsprechend der Richtung der Motordrehung und des Ausmaßes der Motordrehung. Der sich ergebende Zählwert des Zählers gibt die momentane Position des Fensters an. Die Sicherheitssteuerbereichs-Erfassungseinheit 235 stellt fest, ob sich das Fenster innerhalb des Sicherheitssteuerbereichs befindet oder nicht, auf der Grundlage des Ausgangssignals des Öffnungs/Schließ-Positionsdetektors 234. Ist es innerhalb des Sicherheitssteuerbereiches, so wird das Ausgangssignal an das UND-Gate 237 angelegt.

Ist das Fenster im wesentlichen vollständig geschlossen, so gelangt ein Teil des Gleitstückes 203, welches das Fenster haltert, in Berührung mit dem entfernten Ende des Meßhebels 226 des Positionssensors 208. Das Gleitstück drückt auf den Meßhebel 226, so daß dieser in einer Richtung gedreht wird. Die Bewegung des Fensters, die entsprechend dem Hebelverhält nis des Meßhebels 226 verringert ist, wird auf das Potentio meter 222 übertragen. Wenn das Verhältnis der Länge des Hebels von dem Stift zum entfernten Ende des Meßhebels und der Länge von dem Stift zum Basisende auf annähernd 5 : 1 eingestellt ist, werden 25 mm der Bewegung des Fensters auf annähernd 5 mm verringert. In diesem Fall kann ein kleines Potentiometer 222 verwendet werden, dessen voller Hub 5 mm beträgt. Dies bedeu tet, daß 5 mm ausreichen, die Entfernung (gewöhnlich annähernd 15 mm) der Fensterbewegung von dem Laufkanalbereich zur voll ständig geschlossenen Position abzudecken.

Dies führt dazu, daß der Widerstand des Potentiometers 222 geändert wird, und der Positionssensor 208 eine Spannung ent sprechend dem Ausmaß der Bewegung des Gleitstückes erzeugt. Ist das System so ausgelegt, daß die Energiequellenspannung des Mikrocomputers 230 durch das Potentiometer 222 herunter geteilt wird, so wird die geteilte Spannung, die von der momentanen Position des Fensters abhängt, von dem Positions sensor 208 ausgegeben.

Das Ausgangssignal von dem Positionssensor 208 wird dem Fensterpositionsdetektor 236 eingegeben, welcher die momenta ne Position des Fensters feststellt. Wie aus Fig. 14 hervor geht, welche die Beziehung der Ausgangsspannung des Positions sensors 208, die von der Position des geöffneten/ geschlosse nen Fensters abhängt, und der Motorgeschwindigkeit (Relativ geschwindigkeit), kann dann, wenn die Spannung, die von dem Positionssensor ausgegeben wird, wenn das Fenster vollständig geschlossen ist, auf die Bezugsspannung V₀ eingestellt ist, die momentane Position des Fensters in Form der Differenz der Bezugsspannung V₀ und der ermittelten Spannung V_x bestimmt werden. Der Positionssensor 208 ermittelt ständig die Fenster position und gibt auch die Spannung ständig aus. Daher kann die Spannungsdifferenz exakt gemessen werden.

Wird die ermittelte Fensterposition der Sicherheitssteuer bereichs-Erfassungseinheit 235 eingegeben, kann die Ermitt lung des Sicherheitssteuerbereichs nahe der Position, in welcher das Fenster vollständig geschlossen ist, mit hoher Genauigkeit ausgeführt werden. Die Motorfenstervorrichtung gemäß dieser Ausführungsform kann eine kleine Entfernung von etwa 4 mm unmittelbar bevor das Fenster vollständig geschlos sen ist, feststellen, und kann daher den Bereich zum Sperren des Sicherheitssteuermodus exakt festlegen.

Das Ausgangssignal des Fensterpositionsdetektors 236 wird der Bezugswert-Einstelleinheit 242 eingegeben. Die Position, in welcher das Fenster in Berührung mit dem Dichtungsstreifen gelangt, wird vorher gespeichert, abhängig von der Ausbildung des Dichtungsstreifens. In Verbindung mit der gespeicherten Position wird die Bezugsposition für den Ermittlungsvorgang für ein eingeklemmtes Objekt eingestellt. Im Falle eines Dich tungsstreifens, der die in Fig. 15 gezeigte Querschnittsform aufweist, liegt der Kanalbereich, in welchem die Fensterschei be 207 in Berührung mit dem Dichtungsstreifen WS gelangt, etwa 15 mm von der Position entfernt, in welcher das Fenster vollständig geschlossen ist. Daher ändert die Bezugswert-Ein stelleinheit 242 den Bezugswert in diesem Laufkanalbereich.

Wie in Fig. 14 gezeigt ist, ist in dem Sicherheitssteuer bereich, abgesehen von dem Laufkanalbereich der Bezugswert im wesentlichen konstant. In dem Laufkanalbereich wird der Bezugswert unterhalb des Wertes in dem Sicherheitssteuer bereich eingestellt, entsprechend der Variation der Ausgangs spannung des Positionssensors. Wenn die Fensterscheibe in Berührung mit dem Dichtungsstreifen gelangt, und der Schließ vorgang des Fensters durch den erzeugten Widerstand behindert wird, und dessen Relativgeschwindigkeit verringert wird, er kennt daher die Motorfenstervorrichtung dies nicht als einen Zustand mit einem eingeklemmten Objekt. Bei dieser Ausfüh rungsform wird die tatsächlich auf den Motor ausgeübte Bela stung gemessen, und es wird ein Bezugswert verwendet, der für die gemessene Belastung geeignet ist. Daher wird der Be zugswert auf einen relativ hohen Wert in dem Bereich einge stellt, unmittelbar bevor der Sicherheitssteuerbereich endet, also dem Bereich, in welchem das Fenster im wesentlichen voll ständig geschlossen ist. Um einen breiteren Sicherheitsspiel raum zu erzielen, wird tatsächlich der Bezugswert vorzugswei se so eingestellt, daß er unmittelbar vor dem Punkt liegt, bevor der Kanalbereich beginnt.

Das Erfassungssignal für ein eingeklemmtes Objekt wird dem UND-Gate 237 eingegeben. Zum selben Zeitpunkt wird das Signal von der Sicherheitssteuerbereichs-Erfassungseinheit 235 an das UND-Gate 237 angelegt. Da das Gate durch das Signal von der Sicherheitssteuerbereichs-Erfassungseinheit 235 freigeschaltet wird, kann das Erfassungssignal für ein eingeklemmtes Objekt zur Sicherheitssteuerbetriebs-Befehlseinheit 241 hindurchge langen. Die Sicherheitssteuerbetriebs-Befehlseinheit 241 betätigt die Betriebsbefehlseinheit 238, um einen Sicherheits steuervorgang auszuführen. In dem Sicherheitssteuervorgang kehrt die Betriebsbefehlseinheit 238 die Polarität des an den Motor 211 angelegten Strom um, durch die Bezugswert-Einstell einheit 242. Dann wird der Motor in entgegengesetzter Richtung gedreht, um die Fensterscheibe zu öffnen, um einen vorbestimm ten Öffnungsraum einer Länge von etwa 12 cm zur Verfügung zu stellen, und wird dann angehalten. Dies führt dazu, daß das Objekt aus seinem Zustand freigegeben wird, in welchem es in dem Fenster eingeklemmt war.

Der Positionssensor 208 ermittelt direkt die Position des Fensters, wenn es bewegt wird. Wenn der Dämpfer 216 der Motor fenstereinheit 206 in der Drehrichtung verdrillt wird, wird daher bei der Erfassung des Ausmaßes der Bewegung kein Fehler hervorgerufen. Auf diese Weise kann die Position des Fensters exakt festgestellt werden.

Wie voranstehend erwähnt ist das Potentiometer 222 als Schlüs selkomponente des Positionssensors 208 innerhalb eines Gehäu ses angebracht, welches so konstruiert ist, daß es den Ein tritt von Flüssigkeit verhindert. Daher ist das Potentiometer 222 dagegen geschützt, daß Wasser die Motorfenstervorrichtung über das Fenster erreicht. In dieser Hinsicht ist es frei von Problemen bezüglich Kurzschlüssen und Korrosion, was eine hohe Verläßlichkeit sicherstellt.

Wird das Fenster in der Öffnungsrichtung bewegt, so wird das entfernte Ende des Meßhebels 226 in elastische Berührung mit dem Gleitstück 203 durch die Feder 224 gebracht, die in dem Potentiometer 222 des Positionssensors 208 enthalten ist. Dann hält die Berührung dieser Teile an. Daher wird die Bewegung des Gleitstücks verläßlich festgestellt, und ein exaktes Posi tionserfassungssignal erzeugt.

In dem Zustand unmittelbar bevor das Fenster vollständig ge schlossen ist, wird die momentane Position des Fensters er mittelt. Der Bezugswert für die Erfassung eines eingeklemmten Objekts wird auf der Grundlage der ermittelten Position des Fensters eingestellt. Daher kann der Zustand mit einem einge klemmten Objekt mit hoher Empfindlichkeit ermittelt werden. Weiterhin werden die fehlerhafte Ermittlung eines Zustands mit einem eingeklemmten Objekt und ein fehlerhafter Betrieb zum vollständigen Schließen des Fensters ausgeschaltet.

Bezüglich des Positionssensors zur Messung der Position des sich bewegenden Fensters können durch Bereitstellung des Re duzierungsabschnitts in dem Sensor die Positionen des Fensters in einem weiten Bereich ermittelt werden. Darüber hinaus sind ein wasserdichtes Verhalten und eine äußerst verläßliche Er fassung sichergestellt.

Claims

1. Kraftfahrzeug-Motorfenstervorrichtung mit einer Sicher heitsvorrichtung zur Ausführung eines Sicherheitssteuer vorgangs bei Erfassung eines Zustands, in welchem ein Objekt in einem durch einen Motor angetriebenen Fenster eingeklemmt ist, gekennzeichnet durch:
eine bewegbare Fensterscheibe;
einen Motor zum Antrieb der Fensterscheibe;
einen Fensterbewegungsmechanismus zur Umwandlung einer Drehbewegung des Motors in eine Öffnung- oder Schließ bewegung des Fensters;
einen ersten Detektor zur Erfassung einer Drehrate des Motors;
einen Detektor für ein eingeklemmtes Objekt, der in Reak tion auf den ersten Detektor arbeitet, um zu erfassen, wenn ein Objekt in dem Fenster eingeklemmt ist;
einen zweiten Detektor zur Erfassung einer Absolutposition des Fensters;
eine Sicherheitssteuerbereichs-Detektoreinheit, die in Reaktion auf den zweiten Detektor arbeitet, um das Vorhan densein der Fensterscheibe in einem Sicherheitssteuermodus- Sperrbereich innerhalb einer vorbestimmten Entfernung von einer vollständig geschlossenen Position des Fensters zu ermitteln; und
eine Betriebseinheit zum Steuern des Motors zum Öffnen und Schließen des Fensters, und zur Durchführung eines Sicher heitssteuervorgangs, um das Fenster in einer Öffnungsrich tung zu bewegen, wenn der Detektor für das eingeklemmte Objekt einen Zustand anzeigt, in welchem ein Objekt in dem Fenster eingeklemmt ist, abgesehen dann, wenn die Sicher heitssteuerbereichs-Detektoreinheit anzeigt, daß sich die Fensterscheibe in dem Sicherheitssteuermodus-Sperrbereich befindet.

2. Kraftfahrzeug-Motorfenstervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Detektor einen scheibenförmigen Magneten aufweist, der auf einer Dreh welle des Motors angebracht ist, und ein Paar von Hall- Elementen, die neben dem scheibenförmigen Magneten an geordnet sind.

3. Kraftfahrzeug-Motorfenstervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Detektor einen ringartigen Multipolmagneten aufweist, der an einem Ab schnitt des Fensterbewegungsmechanismus befestigt ist, der sich mit dem Fenster bewegt, sowie ein Paar von Hall- Elementen, die neben dem ringförmigen Multipolmagneten angeordnet sind.

4. Kraftfahrzeug-Motorfenstervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Fensterbewegungsmechanis mus eine Schnecke aufweist, die an einer Drehwelle des Motors befestigt ist, ein mit der Schnecke im Eingriff steht, einen Dämpfer, der eine Eingangsseite aufweist, die an das Schneckenrad gekuppelt ist, eine Riemenscheibe, die an eine Ausgangsseite des Dämpfers gekuppelt ist, und einen um die Riemenscheibe herumgewickelten Draht, wobei der ringartige Multipolmagnet an der Ausgangsseite des Dämpfers befestigt ist.

5. Kraftfahrzeug-Motorfenstervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Dämpfer eine zentrale Gummiplatte aufweist, und ein Paar von Metallplatten, welche die Eingangs- bzw. Ausgangsseite bilden, und an gegenüberliegenden Seiten der Gummiplatte befestigt sind.

6. Kraftfahrzeug-Motorfenstervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Detektor ein Po tentiometer aufweist, welches neben der Fensterscheibe nahe der vollständig geschlossenen Position des Fensters angebracht ist, wobei das Potentiometer durch die Fenster scheibe betätigt wird, wenn sich die Fensterscheibe der vollständig geschlossenen Position nähert.

7. Kraftfahrzeug-Motorfenstervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Potentiometer ein Wider standsteil aufweist, welches auf einem Substrat angeord net ist, ein Betätigungsteil, welches gleitbeweglich auf dem Widerstandsteil angeordnet ist, eine Betätigungsstan ge, die mit dem Betätigungsteil verbunden ist, und eine Feder, um die Betätigungsstange in eine Richtung zu zwin gen, um in Eingriff mit dem Fenster zu treten, wenn sich die Fensterscheibe der vollständig geschlossenen Position nähert.

8. Kraftfahrzeug-Motorfenstervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Fensterbewegungsmechanis mus ein Gleitstück aufweist, welches an die Fensterscheibe gekuppelt ist, und daß die Betätigungsstange in Eingriff mit dem Gleitstück tritt.

9. Kraftfahrzeug-Motorfenstervorrichtung mit einer Sicher heitsvorrichtung zur Ausführung eines Sicherheitssteuer betriebs nach Erfassung eines Zustands, in welchem ein Objekt in einem Fenster eingeklemmt ist, welches durch einen Motor angetrieben wird, gekennzeichnet durch:
eine bewegbare Fensterscheibe;
einen Motor zum Antrieb der Fensterscheibe;
einen Fensterbewegungsmechanismus zur Umwandlung einer Drehbewegung des Motors in eine Öffnung- oder Schließ bewegung des Fensters;
einen ersten Detektor zur Erfassung einer Drehrate des Motors;
einen Detektor für ein eingeklemmtes Objekt, der in Reak tion auf den ersten Detektor arbeitet, um zu erfassen, wenn ein Objekt in dem Fenster eingeklemmt ist, durch Ver gleichen eines Ausgangssignals des ersten Detektors mit einem Bezugswert;
einen zweiten Detektor zur Erfassung einer Absolutposition des Fensters in einem Bereich nahe einer vollständig ge schlossenen Position des Fensters;
eine Bezugswert-Einstelleinheit zum Einstellen des Bezugs wertes entsprechend einem Ausgangssignal des zweiten Detek tors; und
eine Betriebseinheit zum Steuern des Motors zum Öffnen und Schließen des Fensters, und zur Durchführung eines Sicher heitssteuerbetriebs zur Bewegung des Fensters in einer Öffnungsrichtung, wenn der Detektor für ein eingeklemmtes Objekt einen Zustand eines Objekts anzeigt, welches in dem Fenster eingeklemmt ist.

10. Kraftfahrzeug-Motorfenstervorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Detektor ein Sen sorteil aufweist, welches entweder durch die Fenster scheibe oder ein Teil bewegt wird, welches an der Fenster scheibe befestigt ist, welches an der Fensterscheibe be festigt ist, ein Bewegungsreduzierungsteil zur Reduzie rung der Bewegung, welche von dem Sensorteil erzeugt wird, wenn das Sensorteil bewegt wird, und ein Signalerzeugungs teil zur Erzeugung eines Ausgangssignals in Reaktion auf die reduzierte Bewegung des Bewegungsreduzierungsteils.

11. Kraftfahrzeug-Motorfenstervorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Sensorteil und das Bewe gungsreduzierungsteil einen Meßhebel umfassen, der dreh beweglich angebracht ist, so daß der Hebel ein langes und ein kurzes Ende in bezug auf einen Drehpunkt aufweist, und daß das Sensorteil das lange Ende umfaßt, und das Bewegungsreduzierungsteil das kurze Ende umfaßt.

12. Kraftfahrzeug-Motorfenstervorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Signalerzeugungsteil ein Gleittyp-Potentiometer aufweist, welches mit einem Gleit betätigungsteil versehen ist, das an das kurze Ende des Meßhebels gekuppelt ist.

13. Kraftfahrzeug-Motorfenstervorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Fensterbewegungsmechanis mus ein Gleitstück aufweist, welches an die Fensterschei be gekuppelt ist, wobei ein Abschnitt des Gleitstücks in Eingriff mit dem Sensorteil tritt und dieses bewegt.

14. Kraftfahrzeug-Motorfenstervorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin eine Sicherheits steuerbereichs-Detektoreinheit vorgesehen ist, die in Reaktion auf den zweiten Detektor arbeitet, um das Vor handensein der Fensterscheibe in einem Sicherheitssteuer modus-Sperrbereich zu ermitteln, innerhalb einer vorbe stimmten Entfernung vor einer vollständig geschlossenen Position des Fensters, wobei der Sicherheitssteuervorgang in dem Sicherheitssteuermodus-Sperrbereich gesperrt ist.