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Title:
METHOD FOR REGULATING AN ACTUAL SPEED OF THE WORKING STROKE OF A WINDOW-PANE AND A DEVICE FOR CARRYING OUT SAID METHOD
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2001/018340
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for regulating an actual speed of the working stroke of a motor-vehicle window-pane, during its displacement from a closed position into an open position and vice versa and to a device which is suitable for carrying out said method, whereby the window-pane can be actuated using an electromotive drive (12) and a window-lift device. According to the invention, the supply of electrical power (18) to the drive (12) is controlled by a control system, such as a burst control system or similar, in such a way that the actual speed of the window-pane during a working stroke remains stable in the long-term, in particular with regard to temperature, wear, or age-dependent influences and that the electrical power supply (18) is controlled according to a comparison of the predetermined speed (24) and the actual speed (20) of the drive (12).

Inventors:
GUTIERREZ CARMELO (DE)
Application Number:
PCT/EP2000/008318
Publication Date:
March 15, 2001
Filing Date:
August 26, 2000
Export Citation:
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Assignee:
KUESTER AUTOMOTIVE DOOR SYS (DE)
GUTIERREZ CARMELO (DE)
International Classes:
E05F15/695; H02P1/18; H02P7/29; (IPC1-7): E05F15/16; H02P1/18; H02P7/29
Foreign References:
DE4304960A11994-08-25
DE19704593A11998-05-20
Attorney, Agent or Firm:
Müller, Eckhard (Eifelstrasse 14 Hünfelden-Dauborn, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Verfahren zur Einstellung einer IstGeschwindigkeit der Hubbewegung einer Fensterscheibe, insbesondere einer Fensterscheibe an einer Fahrzeugtür eines Kraftfahrzeuges, von einer Schließstellung in eine Öffnungsstellung und umgekehrt, wobei die Fensterscheibe über einen elektromotrischen Antrieb (12), insbesondere einen Gleichstrommotor (14), und eine Fensterhebervorrichtung, insbesondere einen SeilzugFensterheber, betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhr elektrischer Leistung (18) zum Antrieb (12) von einer Steuerung, wie einer Impulspaketsteuerung, insbesondere Pulsweitenoder Tastverhältnissteuerung, gesteuert wird, so daß die Ist Geschwindigkeit der Fensterscheibe während einer Hubbewegung langzeitstabil, insbesondere bezüglich temperatur, verschleißoder altersbedingten Einflüssen ist, und die Steuerung der Zufuhr elektrischer Leistung (18) in Abhängigkeit eines Vergleichs der SollDrehzahl (24) und der IstDrehzahl (20) des Antriebs (12) erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhr der Leistung (18) zum Antrieb (12) während einer Hubbewegung der Fensterscheibe nach Übereinstimmung (46) von SollDrehzahl (24) und IstDrehzahl (20) des Antriebes (12) mittels der Steuerung auf einem im wesentlichen konstanten Wert gehalten wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die IstDrehzahl (20) beim Anfahren der Fensterscheibe zu Beginn der Hubbewegung während eines Leerhubes nicht erfaßt oder nicht ausgewertet wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Zufuhr von Leistung (18) zum Antrieb (12) zunächst durch eine eingestellte beziehungsweise abgespeicherte Anlaufcharakteristik (40) und anschließend in Abhängigkeit des Vergleichs der Soll Drehzahl (24) und der IstDrehzahl (20) bestimmt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Zufuhr von Leistung (18) zum Antrieb (12) so lange erfolgt, als die IstDrehzahl (20) ungleich der Soll Drehzahl (24) ist.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beim Anfahren der Fensterscheibe zu Beginn der Hubbewegung die Zufuhr von Leistung (18) zum Antrieb (12) mittels der Steuerung auf einen ersten oberen, bevorzugt maximalen Wert (38) oder einen unteren Wert (44) eingestellt und dann so lange vermindert oder erhöht wird, bis SollDrehzahl (24) und IstDrehzahl (20) des Antriebs (12) im wesentlichen übereinstimmen.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß im zeitlichen Verlauf die Anlaufcharakteristik (40) für die Zufuhr von Leistung (18) ausgehend von einem ersten oberen, bevorzugt maximalen Wert (38) oder einem unteren, bevorzugt mittleren Wert (44) kontinuierlich, insbesondere in Form einer Geraden (42), auf einen unteren Wert (44), insbesondere den Wert 0, abfällt oder einen oberen Wert (38) ansteigt.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhr von Leistung (18) bei Übereinstimmung (46) von SollDrehzahl (24) und Ist Drehzahl (20) des Antriebes (12) abgespeichert wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Anlaufcharakteristik (40) das Tastverhältnis (T) einer Impulspaketoder Pulsweitensteuerung zur Steuerung der Zufuhr von Leistung (18) zu einem Gleichstrommotor (14) beziehungsweise Wechselstrommotor einstellbar ist.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zugeführte Leistung (18) bei Übereinstimmung von SollDrehzahl (24) und IstDrehzahl (20) des Antriebes (12) von einer Hubbewegung der Fensterscheibe zu nachfolgenden Hubbewegungen in Abhängigkeit der Temperatur, des Verschleißes, des Alters oder dergleichen Parameter variiert.
11. Vorrichtung zur Einstellung einer IstGeschwindigkeit der Hubbewegung einer Fensterscheibe sowie zur Durchführung des Verfahrens nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung (16) für die Zufuhr elektrischer Leistung (18) zum Antrieb (12) sowie eine Erfassung der IstDrehzahl (20) des Antriebs.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch eine Vergleichsstufe (22) zum Vergleich der IstDrehzahl (20) mit einer SollDrehzahl (24), wobei die Ausgangssignale der Vergleichsstufe (22) einer Speicherstufe (28) als Steuersignal (26) zugeführt werden.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, gekennzeichnet durch eine AnlaufcharakteristikStufe (30), deren sich zeitlich änderndes Ausgangssignal (32) der Speicherstufe (28) und gegebenenfalls einer ImpulspaketStufe (34) zugeführt werden.
14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangssignale (38) der Speicherstufe (28) in Abhängigkeit der Steuersignale (26) der Vergleichsstufe (22) entweder durch die AnlaufcharakteristikStufe (30) bestimmt oder konstant gehalten werden.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß ab Übereinstimmung (46) von SollDrehzahl (24) und Ist Drehzahl (20) des Antriebs (12) das zu diesem Zeitpunkt eingangsseitig der Speicherstufe (28) anliegende Ausgangssignal (32) der AnlaufcharakteristikStufe (30) abgespeichert und als Ausgangssignal (36) von der Speicherstufe (28) bereitgestellt wird.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die AnlaufcharakteristikStufe (30) mit Einschalten des Antriebs (12) die Speicherstufe (28) mit den sich zeitlich ändernden Ausgangssignalen (32) beaufschlagt.
17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen ImpulspaketStufe (34) und Antrieb (12) eine Leistungsstufe (48) geschaltet ist.
Description:
Bezeichnung : Verfahren zur Einstellung einer Ist- Geschwindigkeit der Hubbewegung einer Fensterscheibe sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Beschreibung Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Einstellung einer Ist-Geschwindigkeit der Hubbewegung einer Fensterscheibe, insbesondere einer Fensterscheibe an einer Fahrzeugtür eines Kraftfahrzeuges, von einer Schließstellung in eine Öffnungsstellung und umgekehrt, wobei die Fensterscheibe über einen elektromotrischen Antrieb, insbesondere einen Gleichstrommotor, und eine Fensterhebervorrichtung, insbesondere einen Seilzug- Fensterheber, betätigbar ist.

Elektromotorisch betätigte Fensterheber für Kraftfahrzeugscheiben sind beispielsweise aus der DE 197 04 593 A1 bekannt. Bei diesen motorischen Antrieben für Fensterheber erfolgt das Anheben und Absenken der Scheibe mit der maximal möglichen Ist-Geschwindigkeit der Hubbewegung, wobei diese maximal mögliche Ist-Geschwindigkeit lediglich durch die lastabhängige Maximaldrehzahl des Antriebsmotors begrenzt wird. Der vorzugsweise als Gleichstrommotor ausgebildete elektromotorische Antrieb wird bei Betätigung des Fensterhebers mit der beispielsweise im Fahrzeug vorhandenen Bordspannung beaufschlagt und setzt den Fensterheber beziehungsweise die Fensterscheibe in Bewegung. Die Ist- Geschwindigkeit der Hubbewegung hängt nunmehr lediglich von der Höhe der'Bordspannung sowie dem sich der Fensterscheibenbewegung entgegenstellenden Bremsmoment ab.

Dies bedingt jedoch beispielsweise, daß die Fensterscheibe während der wärmeren Jahreszeiten in einer wesentlich kürzeren Zeit geschlossen wird und somit eine höhere Ist- Geschwindigkeit aufweist als beispielsweise im Winter, wenn aufgrund der tieferen Temperaturen beispielsweise die Gummidichtungen von Türrahmen und Türschacht steif und weniger elastisch sind, woraus ein höherer Reibungswiderstand für die Fensterscheibe während der Hubbewegung resultiert. Auch ist die Ist-Geschwindigkeit der Hubbewegung einer Fensterscheibe eine Funktion des Verschleißes oder des Alters, so daß diese Ist-Geschwindigkeit im normalen Alltagsbetrieb des Kraftfahrzeuges unter Umständen recht starken, insbesondere langzeitigen Schwankungen unterliegt. Im Hinblick auf die Temperaturabhängigkeit der Ist-Geschwindigkeit können sich auch recht kurzfristige Schwankungen gerade in der Übergangszeit zwischen Winter und Sommer ergeben, wenn nämlich am frühen Morgen noch tiefe Minusgerade herrschen und gegen Mittag aufgrund der Sonneneinstrahlung gelegentlich bereits wärmeren Temperaturen erreicht werden.

Die unterschiedlichen Ist-Geschwindigkeiten der Hubbewegung der Fensterscheibe erschweren auch eine sichere Funktion des sogenannten Einklemmschutzes, der dafür sorgt, daß bei der Schließbewegung der Scheibe ein Hindernis, beispielsweise eine Hand oder gar ein Kopf eines Kindes, erkannt und eine Reversierung der Hubbewegung der Fensterscheibe eingeleitet wird. Dieser Einklemmschutz ist auf ein recht empfindliches Ansprechverhalten der entsprechenden Steuerung ausgelegt, so daß Abbremsungen der Fensterscheibe durch im Verfahrweg befindliche Gegenstände rasch erkannt werden können und die Gegenstände einer nur geringen Belastung aufgrund einer raschen Reversierung der Hubbewegung der Fensterscheibe ausgesetzt werden. Allerdings darf dieses empfindlich ausgelegte Ansprechverhalten der Einklemmschutzsteuerung nicht dazu führen, daß eine beispielsweise temperaturbedingte Schwergängigkeit der Scheibe bei zum Beispiel sehr niedrigen Temperaturen aufgrund eines höheren Bewegungswiderstandes in Verbindung mit einem Abfall der Motordrehzahl des elektromotorischen Antriebes als Einklemmfall detektiert und demzufolge eine Reversierung der Scheibe ausgelöst wird. Dies könnte zur Folge haben, daß die Fensterscheibe bei tiefen Temperaturen nicht geschlossen werden kann, da die normale Hubbewegung der Fensterscheibe während des Schließvorganges aufgrund des bei tiefen Temperaturen ansteigenden Reibungswiderstandes bereits als Einklemm-Störfall interpretiert und die Hubbewegung der Fensterscheibe unmittelbar nach dem Hochfahren sofort reversiert wird.

Des weiteren wird auch durch die unterschiedlichen Ist- Geschwindigkeiten der Hubbewegung der Fensterscheibe der Komfort-und Qualitätseindruck bei dem Kunden getrübt, der in der Regel große Unterschiede in der Ist-Geschwindigkeit der Hubbewegung der Fensterscheibe als qualitätsmindernd ansieht.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Einstellung einer Ist-Geschwindigkeit der Hubbewegung einer Fensterscheibe mit den eingangs genannten Merkmalen dahingehend weiterzubilden, daß der Einklemmschutz sicher funktioniert und der nach dem Verfahren betätigte Fensterheber einen hohen Komfort-und Qualitätseindruck bei dem Kunden hervorruft.

Diese Aufgabe wird bei dem Verfahren mit den eingangs genannten Merkmalen nach der Erfindung im wesentlichen dadurch gelöst, daß die Zufuhr elektrischer Leistung zum Antrieb von einer Steuerung, wie Impulspaketsteuerung, insbesondere Pulsweiten-oder Tastverhältnissteuerung, gesteuert wird, so daß die Ist-Geschwindigkeit der Fensterscheibe während einer Hubbewegung langzeitstabil, insbesondere bezüglich temperatur-, verschleiß-oder altersbedingten Einflüssen ist, und die Steuerung der Zufuhr elektrischer Leistung in Abhängigkeit eines Vergleichs der Soll-Drehzahl und der Ist- Drehzahl des Antriebs erfolgt.

Aufgrund dieser Maßnahmen ist dafür gesorgt, daß die Einklemmschutzfunktion auch bei empfindlich ausgelegtem Ansprechverhalten störungsfrei zum Einsatz kommt. Im übrigen wird durch diese Maßnahme der Kunde in seiner Ansicht bestärkt, daß es sich bei dem nach dem erfindungsgemäßen Verfahren betriebenen Fensterheber um ein qualitativ äußerst hochwertiges Funktionsbauteil handelt. Dies ist dadurch bedingt, daß aufgrund des erfindungsgemäßen Verfahrens die Ist-Geschwindigkeit der Fensterscheibe während einer Hubbewegung über lange Zeitdauern, beispielsweise von Jahren oder Monaten im wesentlich stabil ist, obwohl die gesamte Fenstermechanik großen Temperaturschwankungen, Verschleißerscheinungen oder auch sonstigen altersbedingten Einflüssen ausgesetzt ist. Ändert sich beispielsweise in Folge von Temperaturschwankungen die auf den Antriebsmotor wirkende Last bei der Hubbewegung der Fensterscheibe, so wird unter Heranziehung der Soll-Drehzahl und Ist-Drehzahl des Antriebes diese Lastschwankung erkannt und mittels der Steuerung dem Antrieb eine entsprechend geänderte elektrische Leistung zugeführt, so daß die Ist-Geschwindigkeit der Fensterscheibe auch unter Berücksichtigung äußerer Einflüsse langzeitstabil und im wesentlichen während einer Hubbewegung konstant ist.

Wenn beispielsweise während der wärmeren Jahreszeit die Fensterscheibe beim Schließvorgang eine geringere Reibungskraft erfährt, wird über die Steuerung eine entsprechend verringerte Zufuhr elektrischer Leistung zum Antrieb bewerkstelligt, so daß die Fensterscheibe mit in etwa der gleichen Ist-Geschwindigkeit verfahren wird, wie beispielsweise bei kälteren Temperaturen in der Winterzeit, bei denen mittels der Steuerung ein entsprechend erhöhte elektrische Leistung dem Antrieb zugeführt wird, um wiederum in etwa die gleiche Ist-Geschwindigkeit während der Hubbewegung der Fensterscheibe zu gewährleisten. Insgesamt bleibt die Schließzeit der Scheibe beim Verfahren von einer Schließstellung in eine Öffnungsstellung und umgekehrt somit im wesentlichen konstant, unabhängig von temperatur-, verschleiß-oder altersbedingten Einflüssen. Da die Ist- Geschwindigkeit der Fensterscheibe unter allen Betriebsbedingungen im wesentlichen gleichbleibt, ergibt sich ein hochwertiger Qualitätseindruck bei dem Kunden. Weiterhin läßt sich der Einklemmfall eindeutig erkennen, wobei der Algorithmus zur Erkennung des Einklemmzustandes, der auf einer Analyse des zeitlichen Verlaufs der Ist-Drehzahl des Antriebes basiert, vereinfacht werden kann. Es besteht auch die Möglichkeit, das Verfahren nachträglich in bereits bestehende Systeme einfach zu integrieren oder diesen vorzuschalten.

Dadurch, daß die Ist-Geschwindigkeit der Hubbewegung in aller Regel unterhalb der vom Antrieb maximal bereitstellbaren Geschwindigkeit liegt, weist der Antrieb eine geringere Rotationsenergie auf, so daß ein schnelleres Ansprechen beziehungsweise Reversieren der Fensterscheibe im Einklemmfall ermöglicht ist. Dies gilt insbesondere während der wärmeren Jahreszeiten, in denen die Ist-Geschwindigkeit der Hubbewegung aufgrund des erheblich geringeren Reibungswiderstandes für die Fensterscheibe unter Umständen erheblich unterhalb der maximalen, vom Antrieb zu bewerkstelligenden Geschwindigkeit liegt. Auch wird für diesen Fall die Möglichkeit ausgeschlossen, daß die von dem Kraftfahrzeug geforderte Minimalzeit für die Hubbewegung der Fensterscheibe zwischen einer Schließstellung und einer Öffnungsstellung beziehungsweise umgekehrt nicht unterschritten wird. Auch wird die Überschußkraft des Antriebes in aller Regel begrenzt, sie ist auch nicht mehr abhängig von der Streuung der Leistungsdaten des jeweils eingesetzten Antriebes.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die Zufuhr der Leistung zum Antrieb während einer Hubbewegung der Fensterscheibe nach Übereinstimmung von Soll-Drehzahl und Ist- Drehzahl des Antriebes mittels der Steuerung auf einem im wesentlichen konstanten Wert gehalten. Insoweit wird unabhängig von den gerade vorliegenden Reibungswiderständen für die Fensterscheibe dafür gesorgt, daß die Ist- Geschwindigkeit der Fensterscheibe über große Abschnitte einer einzigen Hubbewegung wie auch über sukzessiv aufeinander folgende Hubbewegungen im wesentlichen konstant und langzeitstabil ist. Ausgenommen hiervon ist allenfalls der Bereich der Hubbewegung beim Anfahren der Fensterscheibe zu Beginn des Hubvorganges, da beim Anlaufen des Antriebs ein sogenannter Leerhub der Fensterscheibe auftritt, welcher sich beispielsweise aufgrund von Seillosen oder sonstigem Spiel des Seilzug-Fensterhebers ergibt. Insbesondere beim Einsatz von Seilzug-Fensterhebern werden beim Anlaufen des Antriebs die zum Herausnehmen der Seillose in den Seilsträngen üblicherweise vorgesehenen Federn wechselseitig gespannt und entspannt, wobei eine Scheibenbewegung der Fensterscheibe während dieser Zeitspanne noch nicht erfolgt. Erst anschließend nach Herausnahme der Seillose oder sonstigen Toleranzen wird die Hubbewegung der Fensterscheibe eingeleitet, und es wirkt auf den Antrieb eine entsprechende Last.

Insoweit hat es sich als vorteilhaft erwiesen, daß die Ist- Drehzahl beim Anfahren der Fensterscheibe zu Beginn des Hubvorganges während eines Leerhubes nicht erfaßt oder nicht ausgewertet wird. Würde eine Detektion beziehungsweise Auswertung der Ist-Drehzahl bereits innerhalb dieser Zeitspanne des Leerhubes beim Anfahren der Fensterscheibe zu Beginn des Hubvorganges erfolgen, käme es unter Umständen zu einem Absenken der Zufuhr elektrischer Leistung zum Antrieb, so daß dann, wenn die eigentliche für die Hubbewegung der Fensterscheibe aufzubringende Last am Antrieb anliegt, der Antrieb zu langsam laufen wurde. Insoweit ist eine Ist- Drehzahl-Erfassung beziehungsweise-Auswertung während eines Zeitintervalls tm unterdrückt, wobei dieses Zeitintervall tm größer gewählt ist, als dasjenige Zeitintervall, in dem der Leerhub der Fensterscheibe beim Anfahren der Fensterscheibe zu Beginn der Hubbewegung ausgeführt wird.

Insoweit hat es sich auch als vorteilhaft erwiesen, daß die Steuerung der Zufuhr von Leistung zum Antrieb zunächst durch eine eingestellte beziehungsweise abgespeicherte Anlaufcharakteristik und anschließend in Abhängigkeit des Vergleichs von Ist-Drehzahl und Soll-Drehzahl des Antriebs bestimmt wird. Die Auflaufcharakteristik kann insoweit den individuell zum Einsatz kommenden Antrieben, Fensterhebervorrichtungen oder dergleichen angepaßt und optimiert werden, so daß die gewünschte, im wesentlichen konstante Ist-Geschwindigkeit der Hubbewegung der Fensterscheibe möglichst rasch zu Beginn des Hubvorganges detektiert und beibehalten werden kann.

Weiterhin hat es sich als vorteilhaft erwiesen, daB die Steuerung der Zufuhr von Leistung zum Antrieb so lange erfolgt, als die Ist-Drehzahl ungleich der Soll-Drehzahl ist.

Weiterhin hat es sich als äußerst vorteilhaft erwiesen, daß beim Anfahren der Fensterscheibe zu Beginn der Hubbewegung die Zufuhr von Leistung zum Antrieb mittels der Steuerung auf einen ersten oberen, bevorzugt maximalen Wert oder einen unteren Wert eingestellt und dann so lange vermindert oder erhöht wird, bis Soll-Drehzahl und Ist-Drehzahl des Antriebs im wesentlichen übereinstimmen. Die dem Antrieb zugeführte Leistung wird hierbei, beispielsweise für die Zeitspanne tm auf einen oberen, insbesondere einen Maximalwert eingestellt, so daß der Antrieb zunächst kurzzeitig, beispielsweise während der Zeitspanne tm, von der Ist-Drehzahl 0 beim Einschalten auf eine obere, bevorzugt maximale Ist-Drehzahl gefahren.

Dementsprechend wird die Fensterscheibe nach Überwindung des Leerhubes kurzzeitig mit einer maximalen Ist-Geschwindigkeit der Hubbewegung verfahren. Da anschließend die dem Antrieb zugeführte Leistung vermindert wird, verringert sich dementsprechend die Ist-Drehzahl des Antriebs und die Ist- Geschwindigkeit der Hubbewegung der Fensterscheibe entsprechend. Gleichzeitig wird mit Beginn der Verminderung der zugeführten Leistung auch ein Vergleich der Soll-Drehzahl mit der Ist-Drehzahl des Antriebs durchgeführt, wobei nach Übereinstimmung zwischen Ist-Drehzahl und Soll-Drehzahl die dem Antrieb zugeführte Leistung auf dem Wert gehalten wird, der bei Gleichheit von Soll-Drehzahl und Ist-Drehzahl gerade dem Antrieb zugeführt wurde. Dabei ist die Zeitdauer zur Verminderung der Ist-Drehzahl des Antriebes auf die Soll- Drehzahl unter anderem davon abhängig, welcher Reibungswiderstand sich der Fensterscheibe entgegengesetzt beziehungsweise zwischen der Antriebskette Antrieb und Fensterscheibe wirkt. Bei hohen Reibungswiderständen, insbesondere in kalten Jahreszeiten, wird die Ist-Drehzahl des Antriebes bei Verminderung der zugeführten Leistung rascher auf die Soll-Drehzahl abfallen als beispielsweise bei wärmeren Temperaturen, bei denen sich der Fensterscheibe ein geringerer Reibungswiderstand entgegensetzt. Insoweit wird die zugeführte Leistung bei Übereinstimmung von Soll-Drehzahl und Ist- Drehzahl des Antriebs bei kälteren Temperaturen höhere Werte annehmen als bei höheren Temperaturen, bei dem die zugeführte Leistung geringere Werte annimmt. Durch diese Maßnahme wird die dem Antrieb zugeführte Leistung nach Übereinstimmung von Soll-Drehzahl und Ist-Drehzahl sozusagen auf dem zu diesem Zeitpunkt gerade vorliegenden Wert"festgeklemmt". Ein großer Vorteil dieser Maßnahmen besteht darin, daß die dem Antrieb zugeführte Leistung nach Übereinstimmung von Soll-Drehzahl und Ist-Drehzahl des Antriebs dem gerade vorliegenden Reibungswiderstand für die Fensterscheibe insoweit angepaßt ist, daß die Fensterscheibe ab diesem Zeitpunkt über den restlichen Abschnitt der Hubbewegung mit einer im wesentlichen konstanten Ist-Geschwindigkeit verfahren wird. Lediglich während des Zeitraums des Leerhubes und zu Beginn der Hubbewegung wird die Fensterscheibe mit einer anderen Geschwindigkeit als der geforderten Ist-Geschwindigkeit verfahren. Dieser Zeitraum ist jedoch kurz in Bezug auf die gesamte Schließzeitdauer und wirkt sich somit nur unwesentlich auf die durchschnittliche Verfahrzeit für die gesamte Schließbewegung der Fensterscheibe aus. Im Gegenzug wird jedoch die Ist-Geschwindigkeit der Hubbewegung der Fensterscheibe über den weitaus größeren Hubbereich einer einzigen Hubbewegung wie auch entsprechend über nachfolgende Hubbewegungen langfristig im wesentlichen konstant gehalten.

Gemäß einer alternativen, bevorzugten Ausführungsform wird das Tastverhältnis beispielsweise mittels der Anlaufcharakteristik zu Beginn des Fensterhubes wie folgt eingestellt. Im Anfangsmoment des Fensterhubes wird das Tastverhältnis von einem unteren, bevorzugt mittleren Wert bei ca. 60% linear auf 100% hochgefahren. Der Anfangswert von ca. 60% für das Tastverhältnis ist der Wert bei dem der Motor und Hebersystem anfangen, sich zu bewegen. Die Drehzahlerfassung wird erst nach einer Verzögerungszeit aktiviert, um bei einem eventuell vorhanden Totgang, der beispielsweise durch die Systemfeder des Hebers hervorgerufen werden kann, ein vorschnelles Festklemmen der Drehzahl zu verhindern. Detektiert die Drehzahlerfassung nach Ablauf der Verzögerungszeit das Erreichen der Soll-Frequenz, so wird das Tastverhältnis zu diesem Zeitpunkt auf dem momentanen Wert festgehalten beziehungsweise festgeklemmt. Der Motor fährt dann mit der sich nun einstellenden, im wesentlichen konstanten Drehzahl weiter. Ändert sich nun durch Temperatureinflüsse oder sonstige äußere Umstände die maximale Last, die auf den Motor wirkt, verändert sich bei gleicher Soll-Drehzahl auch das Tastverhältnis der Pulsweitenansteuerung. Wird beispielsweise die maximale Last bei hohen Temperaturen kleiner, so stellt sich auch für die Motorsteuerung ein kleineres Tastverhältnis ein, um die Ist-Drehzahl auf die Soll-Drehzahl anzuheben. Die Ist-Drehzahl des Antriebes bleibt ebenso wie auch die Zeitdauer eines Hubes der Fensterscheibe damit im wesentlichen konstant, unabhängig von den sich dem Antrieb entgegenstellenden Reibungswiderständen. Bei Betätigung des Fensterhebers wird somit grundsätzlich die Drehzahl des Antriebsmotors durch ein Tastverhältnis, beispielsweise einer Pulsweiten-Ansteuerung über einen Schalttransistor oder dergleichen elektronische Mittel auf eine Soll-Drehzahl festgeklemmt. Diese Soll-Drehzahl ist dabei so gewählt, daß die minimale Verstellgeschwindigkeit von beispielsweise 80 mm/sec. bei 20°C nicht unterschritten wird.

Dabei erweist es sich als vorteilhaft, daß im zeitlichen Verlauf die Anlaufcharakteristik für die Zufuhr von Leistung ausgehend von einem ersten oberen, bevorzugt maximalen Wert oder einem unteren, bevorzugt mittleren Wert kontinuierlich, insbesondere in Form einer Geraden, auf einen unteren Wert, insbesondere den Wert 0, abfällt oder auf einem oberen Wert ansteigt. Dabei wird die Zufuhr von Leistung zum Antrieb durch die Anlaufcharakteristik jedoch nur so lange beeinflußt, bis Übereinstimmung zwischen Soll-Drehzahl und Ist-Drehzahl des Antriebes vorliegt. Ab diesem Zeitpunkt wird die Zufuhr von Leistung zum Antrieb nicht mehr durch den zeitlichen Verlauf der Anlaufcharakteristik, sondern durch die Leistung bestimmt, die gerade beim Eintreten der Gleichheit von Soll-Drehzahl und Ist-Drehzahl von der Anlaufcharakteristik dem Antrieb zugeführt wurde. Danach wird die zugeführte Leistung auf dem jeweiligen konstanten Wert über den Rest der Hubbewegung festgelegt und ist im wesentlichen konstant.

Von Vorteil wird die bei Übereinstimmung von Soll-Drehzahl und Ist-Drehzahl des Antriebes gerade zugeführte Leistung in einem Speicher oder dergleichen abgelegt.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist durch eine Anlaufcharakteristik das Tastverhältnis einer Impulspaket-oder Pulsweitensteuerung zur Steuerung der Zufuhr von Leistung zu einem Gleichstrommotor einstellbar. Diese Ausbildung der Steuerung erweist sich insbesondere im Kraftfahrzeugbereich als vorteilhaft, da dort in der Regel als Bordspannungen Gleichspannungen zur Verfügung stehen und eine Impulspaket-oder Pulsweitensteuerung für derartige Anwendungszwecke recht einfach aufgebaut sein kann.

Das Verfahren zeichnet sich nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung dadurch aus, daß die zugeführte Leistung bei Übereinstimmung von Soll-Drehzahl und Ist-Drehzahl des Antriebes von einer Hubbewegung der Fensterscheibe zur nachfolgenden Hubbewegung in Abhängigkeit der Temperatur, des Verschleißes, des Alters oder dergleichen Parameter, die auf die Last zur Durchführung der Hubbewegung der Fensterscheibe ein Einfluß haben, variiert. Insoweit wird der Einfluß dieser Parameter auf die Ist-Geschwindigkeit der Hubbewegung der Fensterscheibe weitestgehend eliminiert, so daß die Ist- Geschwindigkeit während einer einzigen Hubbewegung der Fensterscheibe im wesentlichen konstant und auch über längere Zeitdauern und verschiedene, nachfolgende Hubbewegungen langzeitstabil ist.

Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Einstellung einer Ist-Geschwindigkeit der Hubbewegung einer Fensterscheibe zur Durchführung des Verfahrens nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche.

Die Vorrichtung ist gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung für die Zufuhr elektrischer Leistung zum Antrieb sowie durch eine Erfassung der Ist-Drehzahl des Antriebs. Die mit dieser Vorrichtung erzielbaren Vorteile ergeben sich aus der vorstehenden Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Insbesondere besteht die Möglichkeit, die Steuereinrichtung mittels eines Mikrocontrollers oder dergleichen Digitalelektronik zu realisieren, wobei jedoch in besonderen Fällen gegebenenfalls auch analoge Steuereinrichtungen zum Einsatz kommen können.

Die Vorrichtung weist nach einer Ausgestaltung eine Vergleichsstufe zum Vergleich der Ist-Drehzahl mit einer Soll- Drehzahl des Antriebs auf, wobei die Ausgangssignale der Vergleichsstufe einer Speicherstufe als Steuersignal zugeführt werden. Mittels dieser Steuersignale kann die jeweils erforderlich Zufuhr elektrischer Leistung zur Einstellung der Ist-Geschwindigkeit der Hubbewegung der Fensterscheibe in der Speicherstufe abgelegt werden.

Weiterhin zeichnet sich die Vorrichtung nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung durch eine Anlaufcharakteristik- Stufe aus, deren sich zeitlich ändernden Ausgangssignale der Speicherstufe und gegebenenfalls einer Impulspaket-Stufe zugeführt werden. Wie bereits eingangs erläutert, wird mittels der Anlaufcharakteristik-Stufe zu Beginn der Hubbewegung der Fensterscheibe die dem Antrieb zugeführte Leistung so lange bestimmt, bis Übereinstimmung zwischen Ist-Drehzahl und Soll- Drehzahl des Antriebs vorliegt. Anschließend wird die zugeführte Leistung durch den in der Vergleichsstufe abgelegten Wert definiert.

Demgemäß werden die Ausgangssignale der Speicherstufe in Abhängigkeit der Steuersignale der Vergleichsstufe entweder durch die Anlaufcharakteristik-Stufe bestimmt oder auf einem konstanten Wert gehalten.

Insbesondere ist es vorteilhaft, daß ab Übereinstimmung von Soll-Drehzahl und Ist-Drehzahl des Antriebs das gerade zu diesem Zeitpunkt eingangsseitig der Speicherstufe anliegende Ausgangssignal der Anlaufcharakteristik-Stufe abgespeichert und als Ausgangssignal von der Speicherstufe bereitgestellt wird.

Von Vorteil ist es des weiteren vorgesehen, daß die Anlaufcharakteristik-Stufe mit Einschalten des Antriebs die Speicherstufe mit den sich zeitlich ändernden Ausgangssignalen beaufschlagt.

Zwischen Impulspaket-Stufe und Antrieb ist eine Leistungsstufe geschaltet, welche die erforderliche elektrische Leistung dem Antrieb zu Verfügung stellt.

Es versteht sich, daß als elektromotorischer Antrieb Gleichstrommotoren, Wechselstrommotoren oder sonstige elektrodynamische Maschinen zum Einsatz gelangen können. Auch ist es nach der Erfindung möglich, beim Schließen der Scheibe im Bedarfsfalle die Geschwindigkeit der Scheibe im kritischen Bereich von beispielsweise 6 mm vor dem Einlauf in die Dichtung zu reduzieren, um den Forderungen eines Einklemmschutzes zu genügen.

Weitere Ziele, Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen.

Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger, sinnvoller Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.

Es zeigen : Figur 1 den zeitlichen Verlauf der dem Antrieb zugeführten Leistung sowie der Ist-Drehzahl des Antriebs zu Beginn einer Hubbewegung der Fensterscheibe, wobei auf der linken Abszisse die zugeführte Leistung in Form eines Tastverhältnisses T und auf der rechten Abszisse die Ist-Drehzahl n aufgetragen ist, Figur 2 ein Blockdiagramm der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung mit Antriebe und Figur 3 eine bevorzugte Alternative zum Ausführungsbeispiel der Figur 1.

Bei dem vorgeschlagenen Verfahren zur Einstellung der Ist- Geschwindigkeit der Hubbewegung einer Fensterscheibe wird einem elektromotorischen Antrieb 12, beispielsweise einem Gleichstrommotor 14 oder einem Wechselstrommotor, elektrische Leistung 18 zugeführt. Diese elektrische Leistung 18 wird beispielsweise in Form von Impulspaketen, deren Tastverhältnis T veränderbar ist, bereitgestellt. Die sich daraus ergebende Ist-Drehzahl 20 des Antriebs 12 ist mit Ausnahme des Leerhubes zu Beginn der Hubbewegung im wesentlichen proportional zu der Ist-Geschwindigkeit der Hubbewegung der Fensterscheibe, wie dies in Figur 1 dargestellt ist. Die zugeführte Leistung 18 wird über eine Zeitspanne von 0, dem Einschaltzeitpunkt, bis tm im wesentlichen konstant und bevorzugt auf einem maximalen Wert gehalten, der bei einem Tastverhältnis T von 100% liegt.

Anschließend wird das Tastverhältnis T im Ausführungsbeispiel im wesentlichen linear von 100% auf 0 abgesenkt. Während des Zeitpunktes tm und dem Zeitpunkt der Übereinstimmung 46 von Ist-Drehzahl 20 und Soll-Drehzahl 24 bestimmt das abfallende Tastverhältnis T weiterhin die dem Antrieb 12 zugeführte elektrische Leistung 18. Bei Übereinstimmung von Soll-Drehzahl 24 und Ist-Drehzahl 20 wird das Tastverhältnis T für die weitere Zeitdauer auf den Wert T1 festgelegt, wobei dieses Tastverhältnis T, die Zufuhr elektrischer Leistung 18 zum Antrieb 12 über den Rest der Hubbewegung der Fensterscheibe bestimmt. Insoweit wird die Fensterscheibe ab dem Zeitpunkt der Übereinstimmung 46 mit einer konstanten Ist- Geschwindigkeit verfahren, obwohl das durch die Anlaufcharakteristik 40 bereitgestellte Tastverhältnis weiter kontinuierlich abfällt. Während im vorliegenden Ausführungsbeispiel der konstante Wert der zugeführten elektrischen Leistung 18, beispielsweise den Fall niedriger Temperaturen und somit hoher Reibungswiderstände für die Fensterscheibe bestimmt, kann es beispielsweise bei sommerlichen Temperaturen abweichend von dem Ausführungsbeispiel der Figur 1 dazu führen, daß eine Übereinstimmung 46 zwischen Soll-Drehzahl 24 und Ist-Drehzahl 20 erst bei unterhalb von T1 liegenden Tastverhältnissen auftritt. In diesem Fall wird der Antrieb 12 zu einem geringfügig späteren Zeitpunkt mit der konstanten Leistung 18, welche auf einem niederen Niveau liegt, beaufschlagt. Es bleibt zu erwähnen, daß bis zu dem Zeitpunkt tm eine Erfassung beziehungsweise Auswertung der Ist-Drehzahl des Antriebes 12 nicht erfolgt, um die bereits geschilderten Probleme bezüglich des Leerhubes der Fensterscheibe zu vermeiden.

Bevorzugt beginnt die Anlaufcharakteristik 40 bei dem oberen Wert 38, verläuft im wesentlichen konstant bis zum Zeitpunkt tm und fällt dann bevorzugt in Form einer Geraden 42 bis auf den unteren Wert 44 ab. Es versteht sich, daß auch andere zeitliche Verläufe der Anlaufcharakteristik 40, beispielsweise in Form einer Parabel oder dergleichen zur Anwendung gelangen können.

Eine alternative Ansteuerung nach einem weiteren, bevorzugten Ausführungsbeispiel ist in Figur 3 dargestellt, wobei vergleichbare Zeitabläufe in Bezug auf das Diagramm der Figur 1 mit gleichen Bezugsziffern gekennzeichnet sind. Zu Beginn des Fensterhubes wird mittels der Anlaufcharakteristik 40 das Tastverhältnis beispielsweise auf einen mittleren Wert von ca.

60% eingestellt, der ausreichend ist, um den Motor beziehungsweise das Hebersystem gegen die Wirkung der Reibungs-beziehungsweise Widerstandskräfte in Gang zu setzen.

Ausgehend von diesem Wert für das Tastverhältnis wird mittels der Anlaufcharakteristik das Tastverhältnis, beispielsweise in Form einer Geraden 42 linear ansteigend erhöht. Es versteht sich, daß auch eine funktionell andere Erhöhung, beispielsweise in Form einer Parabel oder dergleichen möglich sind. Der Verlauf der Ist-Drehzahl 20 des Antriebs 12 ist wiederum mit der Bezugsziffer 20 wiedergegeben. Zu Beginn des Fensterhubes kann die Ist-Drehzahl beispielsweise aufgrund eines Leerhubes beziehungsweise der Systemfedern des Hebersystems eine nicht lineare Funktion von Tastverhältnis sein. Im Diagramm der Figur 3 ist die Ist-Drehzahl unter Berücksichtigung eines Totganges beziehungsweise Leerhubes mit der Bezugsziffer 50 bezeichnet, während der mögliche Verlauf der Ist-Drehzahl ohne Totgang mit der Bezugsziffer 52 wiedergegeben ist. Um mögliche Fehler des Systems aufgrund des Auftretens eines Leerhubes beziehungsweise Totganges zu vermeiden, wird die Ist-Drehzahl während eines kurzen Zeitraums zu Beginn des Fensterhubes, der im Diagramm der Figur 3 zum Zeitpunkt tm abgeschlossen ist, nicht erfaßt beziehungsweise wird die Ist-Drehzahl nicht ausgewertet.

Nach dem Zeitpunkt tm, der entsprechend dem jeweiligen Fensterhebersystem eingestellt und angepaßt ist, sind Defekte aufgrund von Leerhüben beziehungsweise Totgang des System auf den zeitlichen Verlauf der Ist-Drehzahl 20 des Antriebes nicht mehr zu erwarten beziehungsweise ausgeblendet, so daß dann die Ist-Drehzahl 20 mit weiter linear ansteigendem Tastverhältnis im wesentlichen monoton ansteigt, bis die Ist-Drehzahl 20 den Wert der Soll-Drehzahl 24 erreicht hat. Bei Übereinstimmung von Soll-Drehzahl 24 und Ist-Drehzahl 20 wird das Tastverhältnis T für die weitere Zeitdauer des Fensterhubes auf den Wert T1 festgelegt, wobei dieses Tastverhältnis Tl die Zufuhr elektrischer Leistung 18 zum Antrieb 12 über den Rest der Hubbewegung der Fensterscheibe bestimmt. Insoweit wird die Fensterscheibe ab diesem Zeitpunkt der Übereinstimmung von Ist-Drehzahl 20 und Soll-Drehzahl 24 mit einer konstanten Ist- Geschwindigkeit verfahren, obwohl das durch die Anlaufcharakteristik 40 bereitgestellte Istverhältnis weiter kontinuierlich ansteigt.

Die weiteren Überlegungen und Erläuterungen bezüglich der Funktionsweise dieses Ausführungsbeispiels der Figur 3 sind vergleichbar mit dem des Ausführungsbeispiels der Figur 1 unter Berücksichtigung, daß das Tastverhältnis mittels der Anlaufcharakteristik bei dem Ausführungsbeispiel der Figur 3 von einem mittleren Wert linear erhöht und beim Ausführungsbeispiel der Figur 1 von einem oberen Wert linear reduziert wird. Für sämtliche Ausführungsbeispiele sei angemerkt, daß die spezielle Form der Erhöhung beziehungsweise Erniedrigung des Tastverhältnisses mittels der Anlaufcharakteristik auch nicht linear über die Zeit erfolgen kann. Die spezielle Variation des Tastverhältnisses mittels der Anlaufcharakteristik wird durch die Eigenschaften des individuellen Fensterhebersystems bestimmt, bei dem die Vorrichtung zur Anwendung kommen soll. Wesentlich für die Funktionsweise der Vorrichtung beziehungsweise des Verfahrens ist es, daß die Ist-Drehzahl 20 des Antriebes nach Ingangsetzen des Fensterhebers rasch auf die Soll-Drehzahl 24 angehoben beziehungsweise abgesenkt wird, wobei nicht durch Reibungswiderstände oder dergleichen bedingte Variationen der Ist-Drehzahl zu Beginn des Fensterhubes intelligent ausgeblendet werden, was über die Nichterfassung beziehungsweise Nichtauswertung der Ist-Drehzahl 20 des Antriebes 12 im Zeitintervall zwischen Einschalten des Fensterhebers und dem Zeitpunkt tm erfolgt. Sobald die Ist- Drehzahl 20 mit der Soll-Drehzahl 24 übereinstimmt, wird das Tastverhältnis auf dem momentanen Wert festgehalten beziehungsweise festgeklemmt, so daß die Ist-Drehzahl 20 des Antriebes 12 ab diesem Zeitpunkt über den Rest des Hubes der Fensterscheibe im wesentlichen konstant ist.

Die als Blockdiagramm in Figur 2 dargestellte Vorrichtung 10 weist eine Steuereinrichtung 16 zur Steuerung des Antriebes 12. Die Steuereinrichtung 16 umfaßt eine Vergleichsstufe 22, in der eine Soll-Drehzahl 24 mit der Ist-Drehzahl 20 des Antriebs 12 verglichen wird. Die Vergleichsstufe 22 gibt bei Gleichheit von Ist-Drehzahl 20 und Soll-Drehzahl 24 ein Steuersignal 26 an eine Speicherstufe 28 ab. Der Speicherstufe 28 werden die Ausgangssignale 32 einer Anlaufcharakteristik- Stufe 30 zugeführt. Am Ausgang der Speicherstufe 28 liegen als Ausgangssignal 36 die Ausgangssignale 32 der Anlaufcharakteristik-Stufe 30 so lange an, bis die Vergleichsstufe 22 ein Steuersignal 26 bei Übereinstimmung von Ist-Drehzahl 26 und Soll-Drehzahl 24 abgibt. Ab diesem Zeitpunkt wird das der Speicherstufe 28 zugeführte Ausgangssignal 32 der Anlaufcharakteristik-Stufe 30 abgespeichert und von der Speicherstufe 28 als konstantes Ausgangssignal 36 der Impulspaket-Stufe 34 zugeführt. Die Impulspaket-Stufe 34 ist ihrerseits über eine Leistungsstufe 48 an den Antrieb 12 angeschlossen.

Bezugszeichenliste 10-Vorrichtung 12-Antrieb 14-Gleichstrommotor 16-Steuereinrichtung 18-elektrische Leistung 20-Ist-Drehzahl 22-Vergleichsstufe 24-Soll-Drehzahl 26-Steuersignal 28-Speicherstufe 30-Anlaufcharakteristik-Stufe 32-Ausgangssignal (von 30) 34-Impulspaket-Stufe 36-Ausgangssignal (von 28) 38-oberer Wert 40-Anlaufcharakteristik 42-Gerade 44-unterer Wert 46-Übereinstimmung (20,24) 48-Leistungsstufe 50-Ist-Drehzahl mit Totgang 52-Ist-Drehazhl ohne Totgang tm-Zeitpunkt T-Tastverhältnis