DE102004042543B4 - Steuersystem für elektrisch angetriebene Fenster - Google Patents
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Abstract
Steuersystem
für elektrisch
angetriebene Fenster, umfassend einen Mastercontrollersteuerkasten
(1) und einen Antriebsmechanismus (9) zum Öffnen und Schließen einer
Fensterscheibe (7) mittels eines Elektromotors (3), der durch einen
in dem Mastercontrollerkasten (1) installierten Mastercontroller
(MC) angesteuert wird, worin der Mastercontroller (MC) mit einem
Slavecontroller (29) verbunden ist, der eine Steuerschaltung (10)
und eine Relaisschaltung zum elektrischen Ein- und Ausschalten des Motors (17–19) umfasst,
dadurch gekennzeichnet, dass ein Einzelkabel (S) zur Kopplung zwischen
dem Mastercontroller (MC) und dem Slavecontroller (29) verwendet wird,
dass von dem Mastercontroller (MC) an das Einzelkabel (S) ein Signal
angelegt wird, das duale Modi aufzeigt, die sich voneinander gemäß der Stromflussrichtung
unterscheiden, und dass von dem Mastercontroller (MC) an das Einzelkabel
(S) ein Nullsignal angelegt wird, wenn kein Betrieb der Fensterscheibe
(7) angefordert wird.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Steuersystem für ein elektrisch angetriebenes Fenster nach dem Oberbegriff des Anspruch 1.
- Elektrisch angetriebene Fenstersysteme sind Systeme, um Kraftfahrzeugfenster mittels Stellantrieben, die durch Elektromotoren angetrieben werden, zu heben und zu senken, und sie sind bei hochwertigen Limousinen und anderen vierrädrigen Fahrzeugen weit verbreitet. Die Steuergeräte (Fensterschaltvorrichtungen) dienen zum Heben und Senken der Fenster, die in den Türen installiert sind, welche den Passagiersitzen benachbart sind. Gesamt-Fenstersteuersysteme enthalten einen Mastercontroller als Hauptsteuergerät, der an den Türen bei den Fahrersitzen installiert ist. Die Stellantriebe werden sowohl durch den Mastercontroller als auch Slavecontroller als Nebensteuergerät angesteuert, die in den Türen bei den Beifahrersitzen installiert sind. Der Mastercontroller hat die Funktion, die Steuerung der Slavecontroller zu stoppen, welche die in den Türen bei den Passagiersitzen installierten Stellantriebe steuern.
-
4 zeigt ein Blockdiagramm eines elektrischen Fenstersystems, das in herkömmlichen viertürigen Kraftfahrzeugen angewendet wird. - Der am Fahrersitz angeordnete Mastercontroller
31 des herkömmlichen elektrischen Fenstersystems50 hat die Funktion, die Fenster44 ,45 und46 an den Passagiersitzen sowie jene an der Tür beim Fahrer zu heben und zu senken. - Der am Fahrersitz angeordnete Mastercontroller
31 liefert einen AUFWÄRTS-Strom und einen ABWÄRTS-Strom zu dem Slavecontroller30 , der in der Tür beim Beifahrersitz installiert ist (nachfolgend Hilfscontroller32 oder einfach Slavecontroller genannt), zu dem Slavecontroller30 , der in der rechten Hintertür beim Rücksitz installiert ist (nachfolgend rechter hinterer Passagiercontroller33 ode einfach Slavecontroller genannt), sowie zu dem Slavecontroller34 , der an der linken Hintertür beim Rücksitz installiert ist (nachfolgend linker hinterer Passagiercontroller34 oder einfach Slavecontroller genannt), wodurch der elektrische Strom den mit diesen Controllern verbundenen entsprechenden Motoren zugeführt wird und hierdurch die Stellantriebe angetrieben werden. Der den Slavecontrollern30 zugeführte Strom wird als ABWÄRTS-Strom in dem Kabel S1 zugeführt und als AUFWÄRTS-Strom in dem Kabel S2 derart, dass der ABWÄRTS-Strom die Fensterscheiben44 ,45 und46 senkt, um die Fenster zu öffnen, bzw. die Glasscheiben anzuheben, um diese Fenster zu schließen (diese Anordnung ist zum Beispiel aus den Absätzen 006 und 008 und der1 desJP 2000-87644 A -
5 zeigt einen Schaltplan des herkömmlichen elektrischen Fenstersystems, wo die elektrische Kopplung zwischen dem Mastercontroller31 und dem Slavecontroller30 gezeigt ist. - Wie in
5 gezeigt, wird die Stromzufuhr selektiv auf den AUFWÄRTS-Strom und den ABWÄRTS-Strom geschaltet, die beide den Slavecontrollern30 zugeführt werden, um die anderen Fenster44 ,45 und46 als das Fahrersitzfenster zu schließen oder zu öffnen. In anderen Worten, durch "EIN"-schalten des AUFWÄRTS-Schalters31a des Mastercontrollers31 geht der von der Batterie (in der Figur nicht gezeigt) durch den Anschluss F fließende Strom durch die Wicklung R31 des Relais R3, das in jedem Slavecontroller30 installiert ist, zur Masse, wobei er in dem Mastercontroller31 als AUFWÄRTS-Strom gesetzt wird. Dieser Strom schaltet das Relais R31 "ein", und dann wird der mit dem Pfeil c angegebene Strom dem Motor M zugeführt, der den Motor M in der normalen Richtung dreht. Durch diese Motordrehung werden die Fensterscheiben (44 ,45 und46 ) angehoben, um die Fenster zu schließen. Indem man den ABWÄRTS-Schalter31b des Mastercontrollers31 "EIN"-schaltet, fließt der Strom von der Batterie (in der Figur nicht gezeigt) durch den Anschluss G und geht durch die Wicklung R41 des Relais R4, das in jedem Slavecontroller30 installiert ist, zur Masse, wobei er in dem Mastercontroller31 als AUFWÄRTS-Strom gesetzt wird. Dieser Strom schaltet das Relais R41 "ein", und dann wird der mit dem Pfeil d gezeigte Strom dem Motor M zugeführt, der sich in der Rückwärtsrichtung dreht. Durch diese Motordrehung werden die Fensterscheiben (44 ,45 und46 ) abgesenkt, um die Fenster zu öffnen. Bei diesem Vorgang werden zwei Kabel S1 und S2 verwendet, mit denen der Mastercontroller31 selektiv den Strom durch die Schalter31a und31b fließen lässt, um die Relais R31 und R41 zu betreiben und hierdurch die Motoren M für den Fensterbetrieb anzusteuern. Alle Slavecontroller30 haben AUFWÄRTS-Schalter30a und ABWÄRTS-Schalter30b , und sie ermöglichen, dass die Fensterscheiben (44 ,45 und46 ) angehoben und abgesenkt werden. - Bei dem herkömmlichen elektrischen Fenstersystem sind zwei Leistungsstromkabel S1 und S2 erforderlich, um den AUFWÄRTS-Strom und den ABWÄRTS-Strom zuzuführen. Die Probleme dieser Verkabelung für Stromdrähte sind, dass zwei Leistungsstromkabel verwendet werden, die dem AUFWÄRTS-Strom und dem ABWÄRTS-Strom zugeordnet sind, dass zwei dicke Kabel für jeden Slavecontroller
30 verwendet werden und dass die Leistungsstromsteuerung durch elektrische Kontaktfehler an den in dem Mastercontroller31 installierten Schaltern leicht beeinträchtigt werden könnte, so dass die langfristige Zuverlässigkeit ebenfalls reduziert ist. Die Installation des Kabelbaums zum Einhalten eines guten elektrischen Kontakts ist eine andere Schwierigkeitsquelle bei der zuverlässigen Montage eines Kraftfahrzeugs bei der Herstellung. Aus derEP 0 869 040 A2 ist ein Steuersystem nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 bekannt. Dort ist der Mastercontroller mit den Slavecontrollern jeweils durch eine Multiplexleitung mit nur einer Stromflussrichtung, eine Stromversorgungsleitung sowie eine Masseleitung verbunden. - Zur Lösung dieser Probleme wird erfindungsgemäß ein Fenstersteuersystem nach Anspruch 1 angegeben. Der Mastercontroller verwendet ein einziges Signalkabel, um jeden Slavecontroller anzusteuern, wobei das Signal durch ein elektronisches System gemanagt wird, so dass die Alterung des elektrischen Kontakts keine signifikanten Fehler hervorruft. Die Erfindung hat einen weiteren Vorteil in einem zuverlässigen Master- und Slavebetrieb zum Öffnen und Schließen der Fahrzeugfenster, insbesondere in der langfristigen Zuverlässigkeit, da das elektronische Systsem den Stromstoß bei der Schalterbetätigung vermeiden kann, weil keine Wicklungsinduktanz enthalten ist, so dass an dem Kontaktpunkt der Schalter eine geringere Beschädigung hervorgerufen wird.
- Die Erfindung gibt Steuersysteme für elektrisch angetriebene Fenster an, welche die oben beschriebenen Merkmale aufweisen. Das Steuersystem für ein elektrisch angetriebenes Fenster der Erfindung umfasst Controller (Steuergeräte) für eine Master-Slavesteuerung, Einzelsignalkabel, die einen dualen Signalbetrieb und einen Nullsignalbetrieb unterstützen, ein Wählmittel von Signalströmen, Slavecontroller, die eine Steuerschaltung und eine Relaisschaltung enthalten, jeweils zum Antrieb und Nichtantrieb der Motoren, welche den Stellantrieb für die Funktionen veranlassen und nicht veranlassen, die Fahrzeugfenster zu öffnen und zu schließen und zu stoppen, welche Fahrzeugfenster in den Türen installiert sind, worin die Slavecontroller sitzen.
- Die Einzelsignalkabel, welche den Mastercontroller und die Slavecontroller verbindet, erlauben die dualen Signalmodi, wie "Fenster schließen" und "Fenster öffnen", und das Nullsignal, wie "Fenster stoppen". Die Reduktion der Verkabelung durch die Einzelsignalkabel trägt zur Gewichtsverringerung und Kostenverringerung der Fahrzeuge bei.
- Die Verwendung elektronischer Schaltungen für das Fenstersteuersystem kommt mit dünneren Kabeln für den Betrieb aus als das herkömmliche System, da die elektronische Schaltung eine Signalverstärkungseigenschaft hat.
- Die Verwendung elektronischer Schaltungen kann auch die Steuerstromkabel von den Relaiswicklungen isolieren, und es wird an den Steuerstromkabeln kein Stromstoß erzeugt. Daher werden die elektrischen Kontaktpunkte an den in dem Mastercontroller installierten Schaltern nicht beschädigt, was die langfristige Zuverlässigkeit des gesamten Fenstersteuersystems verbessert.
- Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.
-
1 zeigt schematisch das elektrische Fenstersteuersystem der Erfindung; -
2 zeigt im Blockdiagramm das elektrische Fenstersteuersystem der Ausführung im Hinblick auf ein viertüriges Fahrzeug; -
3 zeigt im Schaltplan die Schalter in dem Mastercontroller und in einem der Slavecontroller der erfindungsgemäßen Ausführung; -
4 zeigt im Blockdiagramm das elektrische Fenstersteuersystem herkömmlicher Technologie; -
5 zeigt im Schaltplan die Steuerung eines Slavecontrollers durch einen Mastercontroller mit herkömmlicher Technologie. - In Bezug auf die
1 bis3 wird das elektrische Fenstersteuersystem der vorliegenden Erfindung erläutert. -
1 zeigt eine Ausführung eines elektrischen Fenstersteuersystems der Erfindung, mit einem Mastercontrollerkasten1 , der einen Mastercontroller MC enthält, und einem Stellantrieb9 . Der Stellantrieb9 ist in der Tür8 beim Fahrersitz FR installiert.2 zeigt im Einzelnen das Fenstersteuersystem PW der Erfindung, das in dem viertürigen Fahrzeug installiert ist. - Der in
1 gezeigte Stellantrieb ist an sich bekannt und wird nur kurz im Hinblick auf die Konstruktion und den Betrieb der vorliegenden Erfindung erläutert, zum weiteren Verständnis von dessen elektrischem Fenstersteuersystem PW. - Der Mastercontrollerkasten
1 ist ein Schaltkasten, der in der Armlehne (in der Figur nicht gezeigt) sitzt, die in der vorderen rechten Tür8 beim Fahrersitz FR ausgebildet ist, als sogenannte elektrische Fenstersteuerung. Der Mastercontrollerkasten1 hat sechs Schaltknöpfe1a ,1b ,1c ,1d ,1e und1f . Der Knopf1a ist an einem Wählschalter angebracht, der zum Heben oder Senken des Türfensters7 beim Fahrersitz FR dient. Der Knopf1b dient für das Türfenster24 beim Beifahrersitz. Die Knöpfe1c und1d dienen für die Türfenster25 und26 beim rechten und linken Passagiersitz bzw. Rücksitz. Der Knopf1e ist an einem Wippschalter angebracht, um die Slavecontroller zu wählen/abzuwählen, d. h. die Fenster zu entriegeln bzw. zu verriegeln. Der Knopf1f ist an einem Druckschalter zum Verriegeln/Entriegeln aller Türen8 angebracht (sogenannter Türschalter). Die Schalter, an denen die Knöpfe1a bis1d angebracht sind, sind Wählschalter, um die Türfenster zu heben und zu senken. - Der Mastercontrollerkasten
1 enthält zwei Schaltmittel: einer ist ein Wählschalter zum Schließen und Öffnen des Fensters beim Fahrersitz, und der andere ist ein Wählschalter zum Schließen und öffnen der Fenster an den anderen Sitzen als dem Fahrersitz. Der Knopf1a ist an dem ersteren Wählschalter angebracht, und die Knöpfe1b ,1c und1d sind an dem letzteren Wählschalter angebracht. Der Mastercontrollerwählschalter11 in3 zeigt einen der Wählschalter1b ,1c und1d . Der Mastercontrollerkasten1 enthält einen Mastercontrollerwählschalter11 , wie in3 gezeigt, und dieser Wählschalter, für den der Knopf1a verwendet wird, und das zugeordnete Relaissystem dienen zum Schließen und Öffnen des Fensters beim Fahrersitz FR. Abgesehen von diesen zwei Wählschaltern hat der Mastercontrollerkasten1 zwei Wählschalter, wie zuvor beschrieben: einen für den Wippschalter (an dem der Knopf1e angebracht ist) zum Wählen/Abwählen der Slavecontroller, d. h. zum Entriegeln bzw. Verriegeln der Fenster, und den anderen als den Druckschalter (an dem der Knopf1f angebracht ist) zum Verriegeln/Entriegeln aller Türen8 . - Sobald ein Wählschalter für andere elektrische Fenstersysteme als das Slavesystem in der AUFWÄRTS- und in der ABWÄRTS-Stellung "ein" geschaltet ist, werden der AUFWÄRTS-Strom und der ABWÄRTS-Strom durch den Kabelbaum
2 einem Relaissteuersystem zugeführt, um den Motorstrom zu steuern. Dann dreht sich der Motor3 in der normalen Richtung oder in der Rückwärtsrichtung, und dann verschiebt sich die Trägerplatte5 entlang der Führung6 aufwärts oder abwärts. Die Fensterscheibe7 , die an der Trägerplatte5 befestigt ist, geht auf oder ab, und das Fenster beim Fahrersitz FR wird geschlossen oder geöffnet. Der Motor3 , das Kabel4 , die Trägerplatte5 und die Führung6 bilden einen Stellantrieb9 . - Wie in
2 gezeigt, sind die Controller bzw. Steuergeräte des elektrischen Fenstersteuersystems aufgebaut aus dem Mastercontroller MC, der in den Mastercontrollerkasten1 installiert ist, der an der Tür8 (1 ) beim Fahrersitz FR angeordnet ist, sowie den Slavecontrollern29 , die in den Türen der anderen Sitze FL, RL und RR angeordnet sind. Die Slavecontroller29 werden durch den Mastercontroller MC gesteuert und überwacht. Die Slavecontroller12 ,13 und14 treiben die Stellantriebe20 ,21 und22 an, um die Fenster24 ,25 und26 anzuheben und zu senken, die durch die Slavecontroller29 jeweils angesteuert werden, die jeweils an jedem Sitz angeordnet sind. Der Mastercontrollerkasten1 besitzt einen Wippschalter, um die Slavecontroller abzuwählen bzw. außer Betrieb zu setzen. - Wie in
2 gezeigt, unterstützt ein Fenstersystem das Schließen und Öffnen des Türfensters beim Fahrersitz. Der Schaltvorgang an dem Mastercontroller MC greift auf den Controller CO zu, um dem Motor3 Strom zuzuführen, so dass die Fensterscheibe7 beim Fahrersitz durch den in der vorderen rechten Tür8 installierten Stellantrieb9 geschlossen oder geöffnet wird. - Wie in
2 gezeigt, unterstützt das andere Fenstersystem das Schließen und Öffnen der Türfenster bei anderen Sitzen als dem Fahrersitz. Der Schaltvorgang an dem Mastercontrollerkastsen1 schickt AUFWÄRTS- oder ABWÄRTS-Stromsignale zu den Slavecontrollern12 ,13 und14 durch das Signalkabel S, und dann führen die Slavecontroller29 den Motoren20 ,21 und22 Strom zu, so dass die Fensterscheiben FL, RL und RR beim Beifahrersitz, dem linken Rücksitz und dem rechten Rücksitz, durch die Stellantriebe24 ,25 und26 geschlossen oder geöffnet werden, die jeweils in der vorderen linken Tür, der hinteren linken Tür bzw. der hinteren rechten Tür installiert sind. Wenn keine Betätigung der Fensterscheiben24 ,25 und26 angefordert wird, werden den Slavecontrollern12 ,13 und14 keine Stromsignale zugeführt. - Wie in
3 gezeigt, sind der Mastercontroller MC und jeder Slavecontroller29 durch ein Einzelsignalkabel S verbunden. Der Mastercontroller MC hat einen Wählschalter11 , aufgebaut mit zwei seriell geschalteten Zwei-Einzelkanal-Einpolschaltern, oder einem Einzelkanal-Zweipolschalter. Diese Wählschalter sind so konfiguriert, dass im Gebrauch ein Pol dem AUFWÄRTS-Schalter SW1 zugeordnet wird, und der andere Pol dem ABWÄRTS-Schalter SW2. Das Signalkabel S ist mit dem gemeinsamen Anschlusspunkt der seriell geschalteten Zwei-Einzelkanal-Einpolschalter oder dem Mittelanschluss des Einzelkanal-Zweipolschalters verbunden. Einer der Pole des Mastercontrollerwählschalters11 ist mit dem Leistungsanschluss der Batterie BT verbunden, und der andere Pol des Mastercontrollerwählschalters11 ist mit der Masseleitung verbunden, die mit dem anderen Anschluss der Batterie BT gemeinsam ist. - Der Slavecontroller
29 umfasst eine Steuerschaltung10 für die Signalverarbeitung der Eingangssignale, die von dem Mastercontroller MC, einem AUFWÄRTS-Schalter und einem ABWÄRTS-Schalter zugeführt werden, sowie eine Relaisschaltung mit einem Relais R1 und einem Relais R2. - Die Steuerschaltung
10 ist mit einer Darlington-Schaltung in einer komplementären Konfiguration aufgebaut, für welche paarweise Transistoren, wie etwa ein PNP-Transistor Q3 und ein NPN-Transistor Q4 und andere paarweise Transistoren, wie etwa ein PNP-Transistor Q2 und ein NPN-Transistor Q1 verwendet werden. Ein Strombegrenzungswiderstand r1 und ein Basisvorspannstromwiderstand r2 werden für Q2 und Q4 verwendet. Der Kollektor Q4 ist mit der Basis und dem Emitter von Q2 durch die Widerstände r4 und r3 verbunden, um Q2 anzutreiben, dessen Emitter mit dem Leistungsanschluss der Batterie BT an dem Leistungseingangspol D verbunden ist. Der Kollektor von Q3 ist mit der Basis und dem Emitter von Q1 durch die Widerstände r6 und r5 verbunden, um Q1 anzutreiben, dessen Emitter mit der gemeinsamen Masse der Batterie BT verbunden ist. Zwei Widerstände r7 und r8 sind in Serie zwischen dem Leistungseingangsanschluss D und der gemeinsamen Masse angeschlossen, wobei sie als Stromquelle für die Basisvorspannung von Q3 und Q4 sowie den neutralen Spannungspunkt dazwischen dienen. Die Spannung der Batterie BT schwankt zwischen etwa 10 und 16 Volt in Abhängigkeit von den Lade- und Entladezuständen sowie den Betriebsbedingungen. - Die Transistoren Q1 bis Q4 sind in dieser Ausführung bipolare Halbleitertransistoren, wobei sie aber auch Leistungs-MOS-Transistoren im Spannungsbetrieb sein können.
- Der Relaisantriebstransistor Q2 ist am Emitter direkt mit dem Batterieeingangsanschluss D verbunden. Der Kollektor von Q2 ist direkt mit dem Relais als Kollektorlast verbunden, wobei das Relais an dem anderen Anschluss mit Masse verbunden ist. Ein AUFWÄRTS-Schalter
15 ist in dem Slavecontroller29 parallel zu Q2 angebracht, zur Verbindung mit dem Batterieeingang C. Die Fensterscheibe kann mittels dieses AUFWÄRTS-Schalters15 hochgefahren werden. Ähnlich der Schaltungskonfiguration von Q2 ist der andere Relaisantriebstransistor Q1 am Emitter direkt mit Masse verbunden. Der Kollektor Q1 ist direkt mit dem Relais als Kollektorlast verbunden, wobei das Relais mit dem Batterieeingang B verbunden ist. Ein ABWÄRTS-Schalter16 ist in dem Slavecontroller29 parallel zu Q1 angebracht, zur Verbindung mit Masse. Die Fensterscheibe kann mittels dieses ABWÄRTS-Schalters16 nach unten gefahren werden. - Ein Anschluss des Motors M ist mit dem beweglichen Kontakt R13 des Relais R1 verbunden, und der andere Anschluss des Motors M ist mit dem beweglichen Kontakt R23 des Relais R2 verbunden.
- Das Relais R1 hat einen normalerweise offenen festen Kontakt R11, der mit dem Batterieeingang A verbunden ist, einen normalerweise geschlossenen festen Kontakt R12, der mit Masse verbunden ist, einen beweglichen Kontakt und eine Wicklung R14, deren einer Anschluss geerdet ist und deren anderer Anschluss mit dem Kollektor von Q2 und dem Anschluss des AUFWÄRTS-Schalters
15 verbunden ist. - Das Relais R2 hat einen normalerweise offenen festen Kontakt R21, der mit dem Batterieeingang B verbunden ist, einen normalerweise geschlossenen festen Kontakt R22, der mit Masse verbunden ist, einen beweglichen Kontakt sowie eine Wicklung R24, die mit dem Batterieeingang B verbunden ist und die mit dem Kollektor von Q1 sowie dem Anschluss von dem ABWÄRTS-Schalter
16 verbunden ist. - Nachfolgend wird der Betrieb zum Schließen und Öffnen der Fensterscheiben mittels des Mastercontrollerwählschalters
11 erläutert, um den Slavecontroller29 zu betätigen. - Wenn der AUFWÄRTS-Schalter SW1 des Mastercontrollerwählschalters
11 , der in dem Mastercontroller MC installiert ist, "EIN"-geschaltet wird, fließt der Strom von der Batterie in die Basis von Q4, und der Kollektorstrom von Q4 gibt den Basisstrom an Q2. Der Basisstrom an Q2 treibt die Kollektorlast an, die die Wicklung R14 des Relais R1 ist. Dann zieht die Wicklung R14 den beweglichen Kontakt R13 zu dem Kontakt R11. Da das Relais R2 normalerweise zur Masse geschlossen bleibt, fließt der Strom in der mit dem Pfeil "a" angegebenen Richtung und treibt den Motor M an. Dieser Strom dreht den Motor M in der normalen Richtung, d. h. zum Anheben der Fensterscheibe (24 ,25 und26 ) zum Schließen. - Unabhängig vom Betrieb des Transistors Q2, kann der in dem Slavecontroller
29 installierte AUFWÄRTS-Schalter15 den Strom "a" fließen lassen, durch Aktivierung der Wicklung R14. Dann wird auch die Fensterscheibe (24 ,25 oder26 ) geschlossen. - Nachfolgend wird die weitere Bedienung der Fensterscheiben zum Öffnen und Schließen mittels des Mastercontrollerwählschalters
11 zum Betätigen des Slavecontrollers29 erläutert. - Wenn der ABWÄRTS-Schalter SW2 des in dem Mastercontroller MC installierten Mastercontrollerwählschalters
11 "EIN"-geschaltet wird, fließt der Strom von der Batterie in die Basis von Q3 und der Kollektorstrom von Q3 gibt den Basisstrom an Q1. Der Basisstrom an Q1 treibt die Kollektorlast an, welche die Wicklung R24 des Relais R2 ist. Dann zieht die Wicklung R24 den beweglichen Kontakt R23 zu dem Kontakt R21. Da das Relais R1 normalerweise zur Masse geschlossen bleibt, fließt der Strom in der mit dem Pfeil "b" angegebenen Ricthung in den Motor M und der Motor M dreht sich. In anderen Worten, dieser Strom lässt den Motor M in einer Rückwärtsrichtung drehen, d. h. zum Absenken der Fensterscheibe (24 ,25 und26 ) zum Öffnen. - Unabhängig vom Betrieb des Transistors Q1 kann der in dem Slavecontroller
29 installierte ABWÄRTS-Schalter16 den Strom "b" fließen lassen, indem er die Wicklung R24 aktiviert. Dann wird auch die Fensterscheibe (24 ,25 oder26 ) geschlossen. - Wie oben erläutert, ist die Steuerschaltung
10 des Slavecontrollers29 mit einer komplementären Darlington-Schaltung aufgebaut, zum Antrieb der Relais zum Antrieb des Motors M zum Betreiben des Stellantriebs, und daher kann die Fensterscheibe geschlossen oder geöffnet werden. Da das Signal zu dem Slavecontroller29 ein Stromsignal ist, um einen Basisstrom für die komplementäre Darlington-Schaltung bereitzustellen, reicht ein geringer Strom zum Betreiben dieses Systems aus, und es wird beim Antrieb der Relais kein Stromstoß erzeugt, um den elektrischen Kontakt in den Wählschaltern11 nicht zu beschädigen, die in dem Mastercontroller MC installiert sind. Daher erzeugt der Kontaktwiderstand weniger Probleme, und der Slavecontroller29 behält seinen hoch zuverlässigen Betrieb in dem erfindungsgemäßen elektrischen Fenstersteuersystem bei. Der Schwachstrom-Signalbetrieb hält die langfristige Zuverlässigkeit auf hohem Niveau, weil keine Übergangsstromprobleme vorliegen, wie etwa Stromstoß. - Die Steuerschaltung
10 in dem Slavecontroller29 verstärkt das Stromsignal, welches dem AUFWÄRTS-Schalter SW1 und dem ABWÄRTS-Schalter SW2 zugeführt wird, die in dem Mastercontroller MC installiert sind, und das Stromsignal wird in die Drehung der Motoren M umgewandelt, die die Stellantriebe20 ,21 ,22 zum Schließen und Öffnen der Fenster antreiben. Hinsichtlich der Signalzuweisung zu dem vorliegenden elektrischen Fenstersteuersystem liefern die in dem Mastercontroller MC installierten Schalter die Spannung des Signaldrahtanschlusses als HOCH-Pegel/NIEDRIG-Pegel/ABSCHALTEN, entsprechend dem einfließenden Strom/sinkenden Strom/Nicht-Stromfluss. Die Zuweisung der Spannungen oder Ströme entspricht den Zuständen des Stellantriebs als Heben/Senken/Stoppen, die schließlich dazu dienen, die Fensterscheiben zum Schließen/Öffnen/Stoppen zu betätigen. Im Ergebnis ermöglicht die Erfindung die Fenstersteuerung durch ein Einzelkabelsystem durch das bidirektionale Modi der Stromsteuerung und Nichtstromzufuhr (oder nennen wir es Signalbetrieb als Kombination von Dualmodussignalen und Nullsignal), die den Slavecontrollern29 in jeder Tür gegeben werden. - Die Zuweisung der Spannungen als HOCH-Pegel/NIEDRIG-Pegel/UNTERBRECHUNG entsprechend den Zuständen des Stellantriebs als Heben/Senken/Stoppen wird insbesondere dann verwendet, wenn die Steuerschaltung
10 in dem Slavecontroller29 mit Leistungs-MOS-Transistoren aufgebaut ist. - Wie oben erläutert, hat die Erfindung den Vorteil, dass die Slavecontroller
29 durch den Mastercontroller MC durch ein Einzelkabel anstelle zweier Kabel gesteuert werden, wie sie in der herkömmlichen Technik verwendet werden. Aufgrund der Verringerung der Kabelbäume für diese Fensterscheibensteuerung ist die Reduktion des Kabelgeewichts mehr als das Gewicht der zusätzlichen Slavecontroller29 . Besonders wirksam ist die Kostenverringerung der Anordnung, die mehr wiegt als die Zusatzkosten für die Slavecontroller29 , sowie die Reduktion von Montagefehlern bei der Verkabelung. Daher dient die Erfindung dazu, die Kosten bei der Fahrzeugherstellung zu senken, was stärker wiegt als der Kostenaufwand aufgrund der Slavecontroller29 . Die hohe Zuverlässigkeit des elektrischen Fenstersteuersystems der vorliegenden Erfindung reduziert die Wartungskosten des Fahrzeugs, was anfänglich weniger deutlich ist als längerfristig gesehen. - Abgesehen von den Wählschaltern SW1 und SW2, die in dem Mastercontroller MC installiert sind, gibt es in jedem Slavecontroller
29 zwei Schalter15 und16 . Wenn der AUFWÄRTS-Schalter SW1 des Mastercontrollers MC eingeschaltet ist und der ABWÄRTS-Schalter16 eingeschaltet ist, was der entgegengesetzte Zustand zum AUFWÄRTS-Schalter SW1 ist, dann wird ein Anschluss des Motors M, der mit dem beweglichen Kontakt R23 des Relais R2 verbunden ist, von der Masseleitung getrennt, da der ABWÄRTS-Schalter16 die Wicklung R24 aktiviert, um den beweglichen Kontakt R23 von dem Kontakt R22 wegzuziehen, der mit der Masse verbunden ist. - Die Erfindung ist auf zweitürige Fahrzeuge wie auch auf viertürige Fahrzeuge anwendbar, wie sie oben beschrieben wurden.
- Erfindungsgemäß ist ein Mastercontroller (MC), der in einem Mastercontrollerkasten (
1 ) installiert ist, und Slavecontroller (29 ), die in Fahrzeugtüren installiert sind, um Fensterscheiben (7 ) eines Fahrzeugs zu öffnen und zu schließen, durch ein Einzelkabel (S) verbunden, um Steuersignale durch dieses Einzelkabel schicken zu können, so dass der Mastercontroller (MC) ein ABWÄRTS-Stromsignal, ein AUFWÄRTS-Stromsignal und einen Nichtstromfluss an die Slavecontroller (29 ) anlegt.
Claims (14)
- Steuersystem für elektrisch angetriebene Fenster, umfassend einen Mastercontrollersteuerkasten (
1 ) und einen Antriebsmechanismus (9 ) zum Öffnen und Schließen einer Fensterscheibe (7 ) mittels eines Elektromotors (3 ), der durch einen in dem Mastercontrollerkasten (1 ) installierten Mastercontroller (MC) angesteuert wird, worin der Mastercontroller (MC) mit einem Slavecontroller (29 ) verbunden ist, der eine Steuerschaltung (10 ) und eine Relaisschaltung zum elektrischen Ein- und Ausschalten des Motors (17 –19 ) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass ein Einzelkabel (S) zur Kopplung zwischen dem Mastercontroller (MC) und dem Slavecontroller (29 ) verwendet wird, dass von dem Mastercontroller (MC) an das Einzelkabel (S) ein Signal angelegt wird, das duale Modi aufzeigt, die sich voneinander gemäß der Stromflussrichtung unterscheiden, und dass von dem Mastercontroller (MC) an das Einzelkabel (S) ein Nullsignal angelegt wird, wenn kein Betrieb der Fensterscheibe (7 ) angefordert wird. - Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplung als elektrische Verkabelung derart wirkt, dass die Dualmodus-Signale und das Nullsignal an das Einzelkabel (S) durch ein Wählschaltermittel (
11 ) angelegt werden, das in dem Controller (MC) installiert ist. - Steuersystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmechanismus (
9 ) die Fensterscheibe (7 ) durch eine normale Drehrichtung des Motors (3 ) öffnet und die Fensterscheibe (7 ) durch eine Rückwärtsdrehrichtung des Motors (3 ) schließt und bei Nichtdrehung des Motors (3 ) die Fensterscheibe (7 ) weder öffnet noch schließt. - Steuersystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Wählschaltermittel (
11 ) zwei seriell verbundene mechanische Schalter (SW1, SW2) umfasst, die zwischen einem Batterieanschluss (E) und einer Masseleitung eingesetzt sind, und das Einzelkabel (S) mit einem seriell verbundenen Pol davon elektrisch verbunden ist. - Steuersystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Wählschaltermittel (
11 ) einen Einkanal-Zweipolschalter umfasst, dessen mittlerer Pol mit dem Einzelkabel (S) verbunden ist und dessen zwei Schaltpole mit dem Batterieanschluss (E) bzw. der Masseleitung verbunden sind. - Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschaltung (
10 ) eine Komplementärschaltung ist, die zwei Leistungsanschlüsse hat, die mit der Batterie (BT) und Masse verbunden sind, und einen Eingangsanschluss, der mit dem Einzelkabel (S) verbunden ist. - Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschaltung (
10 ) eine Komplementärschaltung ist, die zwei Leistungsanschlüsse hat, die mit der Batterie (BT) und Masse verbunden sind, einen Eingangsanschluss, der mit dem Einzelkabel (S) verbunden ist, und zwei offene Treiberanschlüsse. - Steuersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschaltung (
10 ) in einer zweistufigen Darlington-Schaltung aufgebaut ist. - Steuersystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschaltung (
10 ) zwei Relais (R1, R2) enthält, die mit den zwei offenen Treiberanschlüssen der komplementären Schaltung verbunden sind. - Steuersystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dualmodus-Signale und das Nullsignal, die von dem Wählschaltermittel (
11 ) erzeugt werden, derart sind, dass eine als eines der Dualmodus-Signale definierte Treiberspannung durch das mit dem Batterieanschluss (E) verbundene Wählschaltermittel (11 ) erzeugt wird, eine als eines der Dualmodus-Signale definierte Sinkspannung durch das mit der Masseleitung verbundene Wählschaltermittel (11 ) erzeugt wird, und ein als Nullsignal definiertes Nichtanlegen einer Spannung durch das Wählschaltermittel (11 ) gesetzt wird, das weder mit dem Batterieanschluss (E) noch mit der Masseleitung verbunden ist. - Steuersystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der definierte Treiberstrom eine Halbgruppe von Transistoren aktiviert, die teilweise die Komplementärschaltung bilden, wobei der Sinkstrom die andere Halbgruppe der Transistoren aktiviert, die teilweise die Komplementärschaltung bilden, und der Nichtstromfluss beide Halbgruppen der Transistoren deaktiviert.
- Steuerschaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Komplementärschaltung mit bipolaren Transistoren aufgebaut ist.
- Steuerschaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Komplementärschaltung mit Leistungs-MOS-Transistoren aufgebaut ist, und die Dualmodus-Signale und das Nullsignal, die von dem Wählschaltermittel (
11 ) erzeugt werden, derart sind, dass eine als eines der Dualmodussignale definierte Treiberspannung durch das mit dem Batterieanschluss (E) verbundene Wählschaltermittel (11 ) erzeugt wird, eine als eines der Dualmodus-Signale definierte Sinkspannung durch das mit der Masseleitung verbundene Wählschaltermittel (11 ) erzeugt wird, und ein als Nullsignal definiertes Nichtanlegen einer Spannung durch das Wählschaltermittel (11 ) gesetzt wird, das weder mit dem Batterie anschluss (E) noch mit der Masseleitung verbunden ist. - Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mastercontroller (MC) ferner einen Wählschalter (
11 ) umfasst, der aus zwei seriell geschalteten Zwei-Einzelkanal-Einpolschaltern aufgebaut ist oder ein Einzelkanal-Zweipolschalter ist, und dass das Signalkabel (S) mit einem gemeinsamen Anschlusspunkt der zwei seriell geschalteten Zwei-Einzelkanal-Einpolschalter oder mit einem Mittelanschluss des Einzelkanal-Zweipolschalters verbunden ist.
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