DE3832941A1

DE3832941A1 - Automatischer fensterheber

Info

Publication number: DE3832941A1
Application number: DE3832941A
Authority: DE
Inventors: Ken Mizuta
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 1987-09-29
Filing date: 1988-09-28
Publication date: 1989-04-13
Also published as: DE3832941C2; US4900994A; JPS6489984A; JPH07118925B2

Description

Die Erfindung betrifft einen automatischen Fensterheber für ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen automatischen Fenster heber, bei dem das Heben und Senken des Fensters eines Kraftfahrzeugs dadurch gesteuert wird, daß eine Änderung des Belastungszustands eines Antriebsmotors (im folgenden ein fach als "Motor" bezeichnet) beim Öffnen oder Schließen der Fensterscheibe erfaßt wird.

Bei einem herkömmlichen Fensterheber wird ein Umkehrmotor zum Bewegen einer Fensterscheibe nach oben in Schließrich tung und nach unten in Öffnungsrichtung durch einmaliges Tasten eines Schalters aktiviert. Der Fensterheber dieses Typs weist eine Automatikschaltung sowie einen Schalter zum automatischen Bewegen der Fensterscheibe nach oben oder nach unten auf: wenn die Fensterscheibe aufgrund eines Fremdkör pers zwischen Fensterscheibe und Fensterrahmen blockiert wird, wenn die Fensterscheibe bei der Aufwärtsbewegung am Fensterrahmen anschlägt und wenn die Fensterscheibe weiter bewegt wird, wenn sie am unteren Bewegungsbereich anlangt, nimmt der durch den Motor fließende Antriebsstrom deutlich zu. In diesem Fall wird von einer Detektoreinrichtung beur teilt, ob der Antriebsstrom einen Bezugswert übersteigt oder nicht, und abhängig von dem von der Detektoreinrichtung erzeugten Detektorsignal wird der Motor angehalten oder in die entgegengesetzte Richtung gedreht.

Bei solchen Fensterhebern wird der durch den Motor fließende Strom bei der normalen Aufwärts- oder Abwärtsbewegung sehr stark beeinflußt durch beispielsweise eine ungenaue Passung der Scheibe in dem Rahmen oder schwankende Betriebsspannung der Bordbatterie des Fahrzeugs. Um dies zu berücksichtigen, muß der Bezugswert bei der obenerwähnten Beurteilung eines Blockierzustands entsprechend hoch eingestellt werden.

Wenn dieser Bezugswert jedoch hoch eingestellt wird, wird der Motor im blockierten Zustand sehr stark belastet, und es besteht die Gefahr, daß zwischen der Fensterscheibe und dem Fensterrahmen eine starke Kraft wirkt, mit der Folge, daß eine Person sich beispielsweise den Arm, die Finger oder den Hals in unerwünschter Weise einklemmen kann. Wenn außerdem die Fensterscheibe an der oberen oder der unteren Endstel lung ankommt, fließt jedesmal ein sehr starker Strom durch den Motor. Dies verkürzt die Lebensdauer des Motors be trächtlich und belastet die Fahrzeugbatterie durch über mäßige Entladung.

Fig. 6 zeigt anhand eines Impulsdiagramms den Stromverlauf des Motors vom Start des Motors bis zum Verriegeln oder Sperren des Motors. In Fig. 6 erkennt man einen Startbereich (1), in welchem der Stromverlauf in der Startphase des Motors angegeben ist, eine Betriebsbereich-Kurve (2), die den Stromverlauf im Normalbetrieb des Antriebsmotors angibt, und einen Motor-Sperrbereich (3), der den Stromverlauf des Motors im blockierten Zustand des Motors angibt.

Wie aus Fig. 6 hervorgeht, ist der Verlauf des Motorstroms so, daß der Strom in der Startphase und im Blockierzustand höher ist als während des Normalbetriebs.

Ignoriert man den Startbereich (1), so kann man den Zeitpunkt, zu welchem der Motorstrom abrupt ansteigt, als Blockierzustand des Motors interpretieren und die Kennlinie des Motorstroms dazu heranziehen, den Motorstrom zu unter brechen.

Da der abrupte Anstieg des Motorstroms in dem Startbereich (1) ignoriert wird, kann man folgendes Verfahren anwenden:

Fig. 7 zeigt anhand eines Impulsdiagramms ein Verfahren zum Ignorieren des abrupten Anstiegs des Motorstroms in dem Startbereich. Die Kurve A kennzeichnet den in eine Spannung umgesetzten Motorstrom, um t Sekunden verzögert und additiv erhöht um einen Spannungswert a (V). Die Kurve B zeigt eine Wellenform des in einen Spannungswert umgesetzten Motor stroms, wobei die Wellenform im Startbereich (angedeutet durch eine gestrichelte Linie) gelöscht ist.

Am Punkt C in Fig. 7 kreuzen sich die Kurve A und die Kurve B, und dieser Punkt wird als Erkennungspunkt für eine Motor sperrung benutzt. Wendet man dieses Verfahren an, so läßt sich selbst dann, wenn der Motorstrom aufgrund Unregelmäßig keiten in der Motor-Kennlinie oder sich ändernden Umweltein flüssen, z. B. sich ändernden Temperaturen, schwankt, der Zeitpunkt des Sperrens des Motors stets korrekt erfassen, solange die Beziehung "Blockierstrom stärker als Betriebs strom" erfüllt ist.

Ein solcher automatischer Fensterheber ist z. B. in den japa nischen Patent-Offenlegungsschriften 39 873/1986 und 49 086/1986 beschrieben.

Wenn bei dem oben erläuterten Stand der Technik die Fenster scheibe sich in der obersten oder der untersten Stellung oder aber in der obenerwähnten Blockierstellung befindet, wird der abrupte Anstieg des Motorstroms erfaßt, um den Motor anzuhalten. Wenn jedoch eine Automatikschaltung betä tigt wird, die die Fensterscheibe automatisch nach unten bewegt, wenn sich diese in der untersten Stellung befindet, d. h., wenn der Motor unmittelbar nach dem Startzeitpunkt blockiert ist, wird der Absolutwert des durch den Motor fließenden Stroms erfaßt, um den Automatikbetrieb auszuset zen, wenn der Zustand eine vorbestimmte Zeit andauert.

Bei diesem Verfahren dauert es jedoch einige Zeit, um den Automatikbetrieb auszusetzen oder zu beenden, und in dieser Zeit fließt kontinuierlich der Strom, ohne daß der Auto matikbetrieb beendet wird, so daß der Motor überhitzt werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen automatischen Fenster heber anzugeben, der die obigen Nachteile weitestgehend vermeidet und eine Automatikschaltung in Gang setzt, wenn ein Motorstrom in einem Motor-Startbereich abnimmt. Diese Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen angegebene Erfin dung gelöst.

Wie in Fig. 3 skizziert ist, wird erfindungsgemäß eine aus einem mittels einer Detektoreinrichtung für den Motorstrom erhaltene stromabgeleitete Detektorspannung C um eine Zeit spanne t verzögert, es wird eine Wellenform D gebildet, indem von der Detektorspannung C ein Wert b (V) subtrahiert wird, und es wird ein Spannungswert der Wellenform D gebil det, wenn die Wellenform D die Wellenform C kreuzt, derart, daß dann, wenn die Spannung der Wellenform D größer wird als die Spannung der Wellenform C, die Automatikschaltung akti viert wird.

Wenn bei einer solchen Anordnung ein automatischer Abwärts betrieb zum Bewegen der Fensterscheibe nach unten eingelei tet wird, während sich die Fensterscheibe in ihrer untersten Stellung befindet, erhält man einen Motorstrom, bei welchem die Detektorspannungs-Wellenform C′, die aus dem Motorstrom abgeleitet wird, und die durch Subtrahieren der Spannung b (V) und durch Verzögern um die Zeit t erhaltenen Wellenform D′ kontinuierlich parallel zueinander verlaufen, wie es in Fig. 3 durch C′ und D′ dargestellt ist, mit der Folge, daß die Spannung der Wellenform D′ nicht größer werden kann als die Spannung der Wellenform C′. Dadurch wird bewirkt, daß die Automatikschaltung nicht betätigt wird, mit der er wünschten Folge, daß der Motor nicht überhitzt wird.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung an hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockdiagramm einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen automatischen Fenster hebers,

Fig. 2 eine detaillierte Schaltungsskizze der An ordnung nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Prinzipskizze zur Veranschaulichung der Wirkungsweise der vorliegenden Erfindung,

Fig. 4 und 5 Wellenformdiagramme zum Veranschaulichen der Betriebsweise des erfindungsgemäßen automati schen Fensterhebers, und

Fig. 6 und 7 Wellenformdiagramme zum Veranschaulichen des Betriebs eines herkömmlichen Fensterhebers.

Fig. 1 zeigt in Form eines Blockdiagramms eine Ausführungs form der Erfindung. Ein Motor 2 zum Bewegen einer Fenster scheibe 1 nach oben oder nach unten liegt zwischen einer Batterie 3 und Masse, um über zwei Relaisschaltkontakte LS ₁ und LS ₂ in normaler oder in umgekehrter Richtung geschaltet zu werden. Weiterhin liegt ein Widerstand R ₁ in Reihe zu dem Motor 2 gegen Masse, so daß eine Potentialdifferenz, die durch den durch den Motor 2 fließenden Antriebsstrom an dem Widerstand R ₁ entsteht, auf eine erste Detektoreinrichtung 4 gegeben wird.

Die erste Detektoreinrichtung 4 stellt eine Zunahme einer auf den Motor 2 einwirkenden Last aufgrund der Zunahme der Potentialdifferenz fest. In der ersten Detektoreinrichtung 4 wird die Potentialdifferenz am Widerstand R ₁ an einen Echt zeitverstärker 6 und einen Verzögerungsverstärker 7 gelegt, und das durch den Echtzeitverstärker 6 abgegebene, verstärk te Ausgangssignal wird über eine Löschschaltung 8 an einen Eingangsanschluß eines Komparators 9 gelegt. Die Potential differenz am Widerstand R ₁, die an den Verzögerungsverstär ker 7 gelegt wird, wird um eine erste Zeitspanne integriert oder verzögert, verstärkt und es wird auf diese Spannung eine zusätzliche Spannung P (erster Pegel) durch einen nicht-invertierenden Verstärker 10 addiert, und dessen Aus gangssignal wird auf den anderen Eingangsanschluß des Kompa rators 9 gelegt. Wenn sich die Fensterscheibe 1 normaler weise nach oben oder nach unten bewegt, ist die Schaltung so eingestellt, daß der Ausgangspegel des nicht-invertierenden Addierverstärkers 10 höher ist als derjenige des Echtzeit verstärkers 6. Somit wird vom Komparator 9 kein Detektor signal ausgegeben, aber wenn die auf den Motor 2 einwirkende Last zunimmt und mithin die Potentialdifferenz zunimmt, wird das Ausgangssignal des Echtzeitverstärkers 6 höher als der Ausgangspegel des nicht-invertierenden Addierverstärkers 10, der ein verzögertes und mit einer Addiergröße versehenes Ausgangssignal darstellt, so daß der Komparator 9 invertiert wird und ein Detektorsignal abgibt. Die Löschschaltung 8 eleminiert die Übertragung des Ausgangssignals des Echtzeit verstärkers 6 zu dem Komparator 9 für eine vorbestimmte Zeitspanne beim Starten des Motors 1 durch ein Signal von einem Schalteraktuator 12 einer Treibersteuereinrichtung 10, um dadurch eine fehlerhafte Feststellung aufgrund des Start stroms zu verhindern.

Eine zweite Detektoreinrichtung 50 enthält einen Subtrahie rer 130, der von der Ausgangsspannung des Verzögerungsver stärkers 7 eine Spannung P′ (bV - zweiter Pegel in Fig. 3) subtrahiert, und einen Spannungsvergleicher 140, der den Ausgangspegel des Subtrahierers 30 mit dem Ausgangspegel des Echtzeitverstärkers 6 vergleicht. Das Ausgangssignal der zweiten Detektoreinrichtung 50 wirkt mit dem Automatisch- Abwärts-Schalter des Schaltaktuators 12 zusammen, um die auf den Motor einwirkende Last zu vergrößern, wenn dieser Abwärts-Schalter gedrückt wird, und leitet die automatische Abwärtsbewegung ein, wenn es den Ausgangspegel des Echtzeit verstärkers 6 übersteigt, d. h. wenn die Wellenform D die Wellenform C übersteigt (in Fig. 3 durch einen kleinen Kreis im schraffierten Bereich angedeutet).

Das Detektorsignal von der ersten Detektoreinrichtung 4 wird auf einen Inverter 15 der Antriebssteuereinrichtung 11 und auf eine erste und eine zweite Verriegelungsschaltung 17 gelegt. Das Signal eines normalerweise geschlossenen Umkehr schalters SW ₁, der in dem Fensterrahmen montiert ist und sich öffnet, wenn die Fensterscheibe 1 sich in der Nähe der oberen Begrenzung befindet, wird ebenfalls auf den Inverter 15 gegeben. Die erste Verriegelungsschaltung 16 erregt durch einen Befehl seitens des Schalteraktuators 12 selbsthaltend eine Relaisspule L ₁, steuert den Relaisschaltkontakt LS ₁, um die Fensterscheibe nach oben zu bewegen, und gibt den Selbsthaltezustand durch ein Detektorsignal von der ersten Detektoreinrichtung 4 auf. Die zweite Verriegelungsschaltung 17 erregt kontinuierlich durch einen Befehl aus dem Schalt aktuator 12 entweder vorübergehend oder durch Selbsthaltung eine Relaisspule L ₂, steuert die Relaisschaltkontakte LS ₂, um die Fensterscheibe 1 nach unten zu bewegen, und gibt den Selbsthaltezustand durch das Detektorsignal von der ersten Detektoreinrichtung auf. Wenn die Fensterscheibe 1 angehoben wird und der Umkehrschalter SW ₁ geöffnet wird, steuert der Inverter 15 die zweite Verriegelungsschatung 17 so, daß sie die Fensterscheibe 1 nach unten bewegt, wenn das Detektor signal von der ersten Detektoreinrichtung 4 an den Inverter 15 gelegt wird. Der Selbsthaltezustand der ersten Verriege lungseinrichtung 16 wird jetzt aufgegeben.

Weiterhin legt ansprechend auf die Betätigung eines Betäti gungsschalters 18 der Schalteraktuator 12 einen Befehl an die erste Verriegelungsschaltung 16, die zweite Verriege lungsschaltung 17 und die Löschschaltung 8. Bei dem Betä tungsschalter 18 handelt es sich um einen durch kurzzei tiges Berühren zu betätigenden Wippenschalter mit vier Kon takten S ₁ bis S ₄, die, falls sie nicht betätigt sind, geöff net sind und an den Schalteraktuator 12 angeschlossen sind, sowie mit einem gemeinsamen Kontakt S ₀, der an einen Span nungsquellenanschluß angeschlossen ist. Der Kontakt S ₁ dient zum Aufwärtsbewegen der Fensterscheibe von Hand, wenn und so lange die Fensterscheibe "von Hand" geöffnet wird, der Kon takt S ₂ dient zum automatischen andauernden Bewegen der Fensterscheibe nach oben, wobei diese Bewegung auch dann fortgesetzt wird, wenn mit der Schalterbetätigung zum Schließen des Fensters aufgehört wird, der Kontakt S ₃ dient zum Bewegen der Fensterscheibe nach unten "von Hand", wenn und solange der Schalter zum Bewegen der Scheibe geschlos sen wird, und der Kontakt S ₄ dient zum automatischen Bewegen der Fensterscheibe andauernd nach unten, auch dann, wenn der Schalter zum Schließen der Fensterscheibe nach einmaliger Betätigung losgelassen wurde. Bei dem Betätigungsschalter 18 handelt es sich nicht notwendigerweise immer um einen kurzzeitig zu betätigenden Wippenschalter, es kann sich auch um einen Schiebeschalter, um einen Druckschalter oder einen Drehschalter handeln.

Im folgenden wird anhand der Fig. 2, 3, 4 und 5 eine kon krete Schaltung und deren Betrieb erläutert.

Wenn nach Fig. 2 der Kontakt S ₁ für das manuelle Bewegen der Fensterscheibe nach oben durch Betätigen des Betätigungs schalters 18 mit dem gemeinsamen Kontakt S ₀ verbunden wird, wird ein Transistor Tr 11 leitend, es fließt ein Strom zu der Relaisspule L ₁ der ersten Verriegelungsschaltung 16, und der Motor 2 dreht sich in einer Richtung zum Bewegen der Fen sterscheibe 1 nach oben. Dann wird die an dem Kontakt S ₁ anliegende Spannung über eine Diode D ₇ von einem Kondensator C ₄ differenziert, und dieser Impuls wird an die Basis eines Transistors Tr 9 der zweiten Verriegelungsschaltung 17 ge legt, und wenn die zweite Verriegelungsschaltung 17 im selbsthaltenden Zustand ist, wird sie gelöst. Die an den Kontakt S ₁ angelegte Spannung wird über eine Diode D ₉ an die Löschschaltung 8 der ersten Detektoreinrichtung 4 gegeben, um einen Transistor Tr ₁ für eine Zeitspanne t, die durch einen Widerstand R ₅ und einen Kondensator C ₂ festgelegt wird, leitend zu machen und dadurch den Betrieb der ersten Detektoreinrichtung 4 für die Zeitspanne t zu unterbinden. Wenn mit dem Schließen aufgehört wird, wird der Transistor Tr ₁ gesperrt, und es fließt kein Strom zu der Relaisspule L ₁, so daß der Relaisschaltkontakt LS ₁ zum Anhalten des Motors 2 zurückgesetzt wird. Ein Transistor Tr ₄ wird über eine Diode D ₂ gesperrt, und die erste Verriegelungsschaltung 16 bleibt nicht im selbsthaltenden Zustand.

Wenn der Kontakt S ₂ zum automatischen Bewegen der Fenster scheibe nach oben mit dem gemeinsamen Kontakt S ₀ verbunden wird, wird ein Transistor Tr 12 leitend, und es fließt ein Strom durch die Relaisspule L ₁. Durch das Leiten des Tran sistors Tr 12 wird ein Transistor Tr 4 leitend, und weiterhin ein Transistor Tr 5, so daß die erste Verriegelungsschaltung 16 den selbsthaltenden Zustand einnimmt. Wenn in diesem Zustand das Betätigen des Schalters aufgehört wird, fließt weiterhin ein Strom durch die Relaisspule L ₁, und der Motor 2 dreht sich fortgesetzt in einer Richtung zum Bewegen der Fensterscheibe 1 nach oben. Die an den Kontakt S ₂ angelegte Spannung wird von einem Kondensator C ₅ differenziert und außerdem eine die Basis eines Transistors Tr 9 gelegt, um den Selbsthaltezustand der zweiten Verriegelungsschaltung 17 aufzuheben. Außerdem wird die Spannung über eine Diode D ₈ an die Löschschaltung 8 gelegt, um den Betrieb der ersten Detektoreinrichtung 4 für eine Zeitspanne t zu verhindern.

Wenn der Kontakt S ₃ für das manuelle Bewegen der Fenster scheibe nach unten mit dem gemeinsamen Kontakt S ₀ verbunden wird, wird der Transistor Tr 14 leitend, und es fließt ein Strom zu der Relaisspule L ₂ der zweiten Verriegelungsschal tung 17, wodurch der Relaisschaltkontakt LS ₂ angesteuert wird, so daß sich der Motor 3 in eine Richtung zum Bewegen der Fensterscheibe nach unten dreht. Die an den Kontakt S ₃ angelegte Spannung gelangt über eine Diode D ₁₀ an die Basis des Transistors Tr 4, um den Selbsthaltezustand der ersten Verriegelungsschaltung 16 aufzuheben. Außerdem gelangt die Spannung über eine Diode D ₁₁ an die Löschschaltung 8, um den Betrieb der ersten Detektoreinrichtung 4 während der Zeit spanne t zu unterbinden. Wenn die Schalterbetätigung beendet wird, sperrt der Transistor Tr 14, und es fließt kein Strom durch die Relaisspule L ₂, so daß der Relaisschaltkontakt LS ₂ zurückgesetzt und der Motor 2 angehalten wird. Der Transi stor Tr 9 wird nicht von der Diode D ₄ leitend gemacht, und die zweite Verriegelungsschaltung 17 ist nicht im selbsthal tenden Zustand.

Wenn der Kontakt S ₄ zum automatischen Bewegen der Fenster scheibe nach unten mit dem gemeinsamen Kontakt S ₀ verbunden wird, wird ein Transistor Tr 13 leitend, und es fließt ein Strom durch die Relaisspule L ₂. Dann sind die Transistoren Tr 9 und Tr 10 gemeinsam leitend, und die zweite Verriege lungsschaltung 17 ist selbsthaltend. Auch wenn in diesem Zustand das Betätigen des Fensterhebers beendet wird, fließt immer noch Strom durch die Relaisspule L ₂, und der Motor 2 dreht sich weiter in eine Richtung zum Bewegen der Fenster scheibe nach unten. Außerdem wird die über eine Diode D ₁₂ an den Kontakt S ₄ angelegte Spannung an die Basis des Transi stors Tr 4 gelegt, um den Selbsthaltezustand der ersten Ver riegelungsschaltung 16 aufzuheben. Die Spannung gelangt über eine Diode D ₁₃ an die Löschschaltung 8, um den Betrieb der ersten Detektoreinrichtung für eine Zeitspanne t zu unter binden.

Wie oben beschrieben wurde, fließt, wenn entweder der Re laisschaltkontakt LS ₁ oder LS ₂ angesteuert wird, ein An triebsstrom durch den Motor 2, und am Widerstand R ₁ wird eine Potentialdifferenz erzeugt. Dann dreht sich der Motor, und die am Widerstand R ₁ durch den Antriebsstrom des Motors 2 entstehende Potentialdifferenz nimmt eine Start-Wellenform (1) aufgrund des starken Anlaufstroms während der Startphase an, dann schließt sich eine Betriebswellenform (2) bei der normalen Drehung des Motors an, und schließlich ergibt sich eine Sperr- oder Blockierwellenform (3) aufgrund der Zunahme des Antriebsstroms, bedingt durch eine Lastzunahme, so daß der Motor blockiert wird, wenn er an der unteren oder der oberen Bewegungshub-Grenze anlangt, oder wenn ein Fremdkör per zwischen der Fensterscheibe 1 und dem Fensterrahmen vorhanden ist (siehe Fig. 4A).

Der Echtzeitverstärker 6, an den die Potentialdifferenz des Widerstands R ₁ angelegt wird, besitzt einen Verstärker IC ₁, der das verstärkte Ausgangssignal (ein Signal der ersten Wellenform) verzögerungsfrei an die Löschschaltung 8 gibt, wie in Fig. 4(B) gezeigt ist. Die Löschschaltung 8 macht den Transistor Tr 1 durch den Betrieb des Betätigungsschalters 18 lediglich während der Zeitspanne t zwangsweise leitend und legt das Ausgangssignal des Echtzeitverstärkers 6 mit Aus nahme der Zeitspanne t während der Startphase an den Kompa rator 9. Die Potentialdifferenz am Widerstand R ₁, die an den Verzögerungsverstärker 7 gelegt wird, wird von einem aus einem Widerstand R ₂ und einem Kondensator C ₁ gebildeten Integrator integriert, von einem Verstärker IC ₃ integriert, und das Ausgangssignal, welches zum ersten Mal bezüglich der Zunahme der Potentialdifferenz verzögert ist, wie in Fig. 4(C) dargestellt ist, wird an den nicht-invertierenden Ad dierverstärker 10 gelegt. Dieser nicht-invertierende Addier verstärker 10 addiert einen Zusatzspannungspegel P (erster Pegel), gebildet durch einen Spannungsteiler R ₃ und R ₄, mittels eines Addierers IC ₄ auf das Ausgangssignal des Ver zögerungsverstärkers 7, und das Ausgangssignal von IC ₄ gemäß Fig. 4(D) wird auf den Komparator 9 gelegt. Die Zusatzspan nung P ist so eingestellt, daß die Ausgangsspannung des nicht-invertierenden Addierverstärkers 10 während einer Zeitspanne, in der die Potentialdifferenz am Widerstand R ₁ die Betriebswellenform (2) übersteigt, höher ist als das Ausgangssignal des Echtzeitverstärkers 6 (der Löschschaltung 8).

Wenn der Motor 2 blockiert ist, so daß die Last des Motors 2 zunimmt, wodurch auch die Potentialdifferenz zunimmt, steigt das Ausgangssignal des Echtzeitverstärkers 6 (der Lösch schaltung 8) abrupt an, wie es in Fig. 4(E) gezeigt ist, jedoch ist das Ausgangssignal des nicht-invertierenden Addierverstärkers 10 auch bei dem Anstieg gemäß Fig. 4(D) verzögert, und die Potentialamplitude wird im Zeitpunkt X nach der Zeitspanne T ₁ nach der Zunahme der Potentialdiffe renz umgekehrt, so daß das Ausgangssignal des Vergleichsver stärkers IC ₂ des Komparators 9 invertiert und damit ein Transistors Tr 2 leitend gemacht wird. Das Kollektorpotential des Transistors Tr 2 wird als Detektorsignal der ersten De tektoreinrichtung 4 an die Antriebssteuerung 11 gegeben.

Wenn der Betätigungsschalter 18 im Blockierzustand irrtüm lich betätigt wird, um die Fensterscheibe zum oberen An schlag zu bewegen, während sich ein Fremdkörper vor der Scheibe befindet, oder der Schalter betätigt wird, um die die unterste Stellung einnehmende Fensterscheibe noch weiter nach unten zu bewegen, so wird der Motor 2 extrem stark belastet, da die Scheibe in diesem Zustand blockiert ist, und die Potentialdifferenz am Widerstand R geht von der Start-Wellenform (1) direkt in den Blockierzustand (3) über, wie in Fig. 5(A) gezeigt ist. Wie aus den Fig. 5(D) und 5(E) hervorgeht, kann das Ausgangssignal des nicht-invertierenden Addierverstärkers 10 das Ausgangssignal des Echtzeitverstär kers 6 (der Löschschaltung 8) jedoch nicht übersteigen, so daß die erste Detektoreinrichtung 4 den Blockierzustand nicht feststellen kann. Fig. 5(B) und 5(C) zeigen die Aus gangssignale des Echtzeitverstärkers 6 bzw. des Verzöge rungsverstärkers 7.

Um diesen Blockierzustand zu erfassen, legt die zweite De tektoreinrichtung 50 das Ausgangssignal (Signal der ersten Wellenform) des Echtzeitverstärkers 6 auf einen Eingangs anschluß des Komparators 140, verzögert das Detektoraus gangssignal (C in Fig. 2) für eine zweite Zeitspanne t (siehe Fig. 3) durch den Verzögerungsverstärker 7, und gibt das um einen zweiten Pegel b (V) (Signal der dritten Wellen form) durch den Subtrahierer 130 verringerte Ausgangssignal D auf den anderen Eingang des Komparators 140.

Da der Komparator 140 so ausgelegt ist, daß er ein Auto matikbetrieb-Freigabesignal über einen Transistor Tr 30 an den Schalteraktuator 12 gibt, wenn das eingegebene Signal D das Signal C übersteigt (wenn beide Signale sich in dem in Fig. 3 eingezeichneten kleinen Kreis kreuzen), um die Tran sistoren Tr 12 und Tr 13 leitend zu machen, so wird selbst dann, wenn beispielsweise der Schalter zum automatischen Absenken der Fensterscheibe, wenn diese sich in ihrer unter sten Stellung befindet, betätigt wird, das Ausgangssignal C des Echtzeitverstärkers 6 nicht das Ausgangssignal D des Verzögerungsverstärkers 7 am Eingang des Komparators 140 "kreuzen", wie in Fig. 3 bei C′ und D′ gezeigt ist. Mithin beginnt nicht der automatische Abwärtsbetrieb zum Absenken der Fensterscheibe. Da die zweite Verzögerungszeit t durch den Verzögerungsverstärker 7 auf etwa 200 bis msec einge stellt ist, wird selbst dann, wenn der Schalter zum automa tischen Senken der Scheibe gedrückt wird, um den Motor in Gang zu setzen, der Motor nach Ablauf dieser eingestellten Zeitspanne angehalten, so daß eine Beschädigung, z. B. ein Überhitzen des Motors aufgrund einer übermäßigen Belastung des Motors, verhindert wird.

Im folgenden soll im einzelnen der Betrieb der Antriebs steuereinrichtung 11 erläutert werden, an die die Detektor signale der ersten und der zweiten Detektoreinrichtung 4 bzw. 50 gelegt werden.

Wenn der Kontakt S ₁ zum manuellen Bewegen der Fensterscheibe nach oben geschlossen wird und sich ein Hindernis zwischen der Fensterscheibe 1 und dem Fensterrahmen befindet, so daß ein Detektorsignal entsteht, wird der Transistor Tr 7 lei tend. Durch den Ladestrom eines Kondensators C ₆, der durch den Umkehrschalter SW ₁ aufgrund des leitenden Transistors Tr 7 fließt, wird der Transistor Tr 8 leitend, die Basis des Transistors Tr 11 wird über eine Diode D ₅ auf Masse gelegt und gesperrt, und der Motor 2 hört mit der Drehung zum Bewegen der Fensterscheibe 1 nach oben auf. Weiterhin fließt durch den leitenden Transistor Tr 8 ein Strom in die Relais spule L ₂ der zweiten Verriegelungsschaltung 17, und der Motor 2 wird in seiner Drehrichtung umgekehrt, um die Fen sterscheibe 1 nach unten zu bewegen. Ein Transistor Tr 6 des Inverters 5 wird leitend, um den Kondensator C ₆ aufzuladen, während die Transistoren Tr 11 und Tr 12 leiten.

Wenn der Kontakt S ₂ zum automatischen Schließen der Fenster, scheibe (Bewegung der Scheibe nach oben) geschlossen wird und sich ein Fremdkörper zwischen der Fensterscheibe 1 und dem Fensterrahmen befindet, so daß ein Detektorsignal ent steht, wobei der Schließvorgang bereits freigegeben ist, um den selbsthaltenden Zustand der ersten Verriegelungsschal tung 16 zu erreichen, verringert die erste Verriegelungs schaltung 16 das Kollektorpotential des Transistors Tr 4 über eine Diode D ₁, um den Transistor Tr 4 zu sperren. Somit wird der Transistor Tr 5 und mithin der Strom durch die Relais spule L ₁ gesperrt, wodurch der Motor 2 angehalten wird. Weiterhin fließt durch den leitenden Transistor Tr 3 des Inverters 15 ein Strom durch die Relaisspule L ₂ der zweiten Verriegelungsschaltung 17, so daß die Drehrichtung des Mo tors 2 umgekehrt und damit die Fensterscheibe 2 nach unten bewegt wird. Wenn das Dektorsignal angelegt wird, während der Kontakt S ₂ zum automastischen Bewegen der Fensterscheibe nach oben geschlossen ist, wird die Basis des Transistors Tr 12 über eine Diode D ₆ aufgrund des leitenden Transistors Tr 8 auf Masse gelegt und dadurch zwangsweise gesperrt, und das Kollektorpotential des Transistors Tr 4 der ersten Ver riegelungsschaltung 16 wird herabgesetzt, so daß der selbst haltende Zustand nicht erreicht wird und der Strom durch die Relaisspule L ₁ unterbrochen wird.

Wenn die Fensterscheibe 1 den Fensterrahmen erreicht und eine Lage einnimmt, in der sich kein Fremdkörper zwischen Fensterscheibe 1 und Fensterrahmen befinden kann, so daß der Umkehrschalter SW ₁ geöffnet wird, und wenn die Fenster scheibe 1 am oberen Anschlag ankommt, wo die Fensterscheibe in Berührung mit dem Fensterrahmen kommt, so daß ein Detek torsignal erzeugt wird, wird der selbsthaltende Zustand der ersten Verriegelungsschaltung 16 aufgehoben, um den Antrieb des Motors 2 zum Bewegen der Fensterscheibe nach oben zu beenden. Dann läßt der Inverter 15 den Transistor Tr 9 durch Öffnen des Umkehrschalters SW ₁ gesperrt, die Drehrichtung des Motors 2 wird von der zweiten Verriegelungsschaltung 17 nicht umgekehrt, und die Fensterscheibe 1 bleibt mit dem Fensterrahmen in Berührung, indem sie angehalten wird.

Wenn der Kontakt S ₄ zum automatischen Bewegen der Fenster scheibe nach unten einmal geschlossen wurde, ist der Schließvorgang bereits freigegeben, der Selbsthaltezustand der zweiten Verriegelungsschaltung 17 ist eingestellt, und die Fensterscheibe 1 erreicht die unterste Grenzposition, so daß ein Detektorsignal erzeugt wird. Dann reduziert sich das Kollektorpotential des Transistors Tr 9 über eine Diode D ₃ der zweiten Verriegelungsschaltung 17, der selbsthaltende Zustand wird aufgehoben, um den Motor 2 anzuhalten, und die Fensterscheibe 1 wird in der untersten Stellung angehalten. Wenn das Detektorsignal angelegt wird, während der Kontakt S ₄ zum automatischen Bewegen der Fensterscheibe nach unten geschlossen wird, wird das Kollektorpotential des Transi stors Tr 9 der zweiten Verriegelungsschaltung 17 herabge setzt, und der selbsthaltende Zustand wird nicht einge stellt.

Da der Transistor Tr 8 des Inverters 15 leitet und das Kol lektorpotential des Transistors Tr 9 der zweiten Verriege lungsschaltung 17 über die Diode D ₃ reduziert wird, während das Detektorsignal an die Antriebssteuereinrichtung 11 ge legt wird, wird der selbsthaftende Zustand der zweiten Ver riegelungsschaltung 17 nicht immer eingestellt. Um die Ab wärtsbewegung der Fensterscheibe 1 durch Einstellen des selbsthaltenden Zustands der zweiten Verriegelungsschaltung 17 fortzusetzen, wenn sich ein Fremdkörper zwischen der Fensterscheibe und dem Fensterrahmen während der Aufwärts bewegung befindet, kann beispielsweise zwischen der Basis des Transistors Tr 8 und Masse ein Kondensator angeordnet werden, um die Umstellung des Transistors Tr 8 in den Sperr zustand durch Anstieg des Kollektorpotentials des Transi stors Tr 9 aufgrund des Löschens des Detektorsignals zu ver zögern. Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel dient der automatische Fensterheber zum Bewegen der Fensterscheibe 1 nach oben und nach unten. Der Fensterheber kann jedoch auch zum Bewegen einer Fensterscheibe eines sogenannten "Sonnendachs" eingesetzt werden. Der in Fig. 2 dargestellte Verzögerungsverstärker 7 besitzt einen Integrator, bestehend aus dem Widerstand R ₂ und dem Kondensator C ₁, es kann jedoch auch eine andere geeignete Verzögerungsschaltung verwendet werden.

Erfindungsgemäß besitzt ein automatischer Fensterheber eine erste Detektoreinrichtung zum Feststellen der Zunahme der auf den Antriebsmotor einwirkenden Last. Deshalb läßt sich ein Blockier- oder Sperrzustand des Motors feststellen durch die Zunahme des Antriebsstroms eines relativ geringen Werts ohne Beeinflussung der Verschiebung der Fensterscheibe be züglich des Fensterrahmens, und selbst dann, wenn sich ein Hindernis zwischen Fensterscheibe und Fensterrahmen befin det, arbeitet der Fensterheber sicher, ohne daß eine große Haltekraft aufgebracht wird. Da der Verriegelungszustand des Motors anhand eines kleinen Antriebsstroms zum Anhalten oder zum Umkehren des Motors festgestellt werden kann, fließt durch den Motor kein starker Antriebsstrom, auch dann nicht, wenn das Fenster geschlossen wird und an der Öffnungsgrenze ankommt, so daß die Lebensdauer des Motors erhöht und die Entladung der Bordbatterie reduziert wird. Da weiterhin die zweite Detektoreinrichtung dazu dient, festzustellen, daß die auf den Motor einwirkende Last innerhalb einer vorbe stimmten Zeitspanne abfällt, auch wenn der Motor blockiert ist, und der Schalter in Blockierrichtung irrtümlich betä tigt wird, läßt sich der Blockierzustand des Motors sofort feststellen, so daß ein selbsthaltender Betriebszustand zum kontinuierlichen Einspeisen von Antriebsstrom in den Motor durch die Steuereinrichtung nicht einstellt. Dadurch wird das Durchbrennen des Motors zuverlässig verhindert.

Claims

1. Automatischer Fensterheber, gekennzeich net durch folgende Merkmale:
einen Motor (2),
eine Antriebssteuereinrichtung (11), die mittels Betätigung eines Schalters (S ₁-S ₄) den Motor in Vorwärts- oder Rück wärtsrichtung dreht, um eine Fensterscheibe (1) zu schließen oder zu öffnen,
einen in Reihe zu dem Motor (2) geschalteten Widerstand (R ₁),
eine erste Detektoreinrichtung (4), die den Zeitpunkt des Blockierens des Motors (2) feststellt anhand eines Kreuzungspunkts zwischen einer ersten Wellenform, die eine Änderung des durch den Antriebsstrom des Motors (2) an dem Widerstand (R ₁) erzeugten Potentials repräsentiert, und einer zweiten Wellenform, die gegenüber der ersten Wellen form um eine erste Zeitspanne verzögert ist und gegenüber der Wellenform einen additiven zusätzlichen ersten Pegel aufweist, und
eine zweite Detektoreinrichtung (50), die einen Kreuzungspunkt feststellt zwischen einer dritten Wellenform, die um eine zweite Zeitspanne gegenüber der ersten Wellen form verzögert ist und gegenüber der ersten Wellenform um einen zweiten Pegel subtraktiv verringert ist, und der ersten Wellenform, um einen Automatikbetrieb zu ermöglichen.

2. Fensterheber nach Anspruch 1, bei dem die erste Detek toreinrichtung (4) aufweist: einen Echtzeitverstärker (6), der das Potential an dem Widerstand (R ₁) verstärkt, einen Verzögerungsverstärker (7), der das Ausgangssignal des Echt zeitverstärkers (6) verzögert und verstärkt, eine Lösch schaltung (8), die die Übertragung des Ausgangssignals des Echtzeitverstärkers (6) zu einem Komparator (9) für eine bestimmte Zeitspanne beim Starten des Motors beseitigt, einen nicht-invertierenden Addierverstärker (10), der die Potentialdifferenz an dem Widerstand (R ₁) auf den ersten Pegel addiert, und den Komparator (9), der das Ausgangs signal des nicht-invertierenden Addierverstärkers mit dem Ausgangssignal der Löschschaltung (8) vergleicht, wobei, wenn die auf den Motor (2) einwirkende Last ansteigt, so daß die Potentialdifferenz zunimmt, das Ausgangssignal des Echt zeitverstärkers (6) größer wird als das verzögerte und ver stärkte Ausgangssignal des nicht-invertierenden Addierver stärkers (10) und das Ausgangssignal des Komparators (9) inver tiert wird.

3. Fensterheber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Detektoreinrichtung (50) aufweist: einen Verzögerungsverstärker (7), der die Potentialdifferenz an dem Widerstand (R ₁) verzögert, einen Subtrahierer (130), der von der Ausgangsspannung des Verzögerungsverstärkers (7) eine Subtrahierspannung subtrahiert, und einen Spannungskom parator (40), der den Ausgangspegel des Subtrahierers (130) mit dem Ausgangspegel des Echtzeitverstärkers (6) ver gleicht, um die auf den Motor einwirkende Last zu erhöhen, wenn ein automatisches Abwärtsbewegen der Fensterscheibe durchgeführt wird, und um das automatische Abwärtsbewegen zu starten, wenn der Pegel den Ausgangspegel des Echtzeitver stärkers (6) übersteigt.