DE3871534T2

DE3871534T2 - Schaltanordnung zur steuerung der elektrischen motoren fuer das heben und senken der scheiben in kraftfahrzeugen und aehnlichen.

Info

Publication number: DE3871534T2
Application number: DE8888830009T
Authority: DE
Inventors: Giuseppe Codrino
Original assignee: Cavis Cavetti Isolati SpA
Current assignee: Cavis Cavetti Isolati SpA
Priority date: 1987-01-15
Filing date: 1988-01-12
Publication date: 1993-04-08
Anticipated expiration: 2008-01-13
Also published as: IT1204907B; IT8719094A0; DE3871534D1; ES2032598T3; EP0275238A3; EP0275238A2; EP0275238B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steueranordnung für einen elektrischen Motor, insbesondere des elektrischen Motors einer Vorrichtung für das Heben und Senken einer Fenster- bzw. Glasscheibe in einem Kraftfahrzeug.
Bei den bekannten Vorrichtungen zum Heben und Senken von Scheiben eines Kraftfahrzeuges muß eine Stopeinrichtung zum Abschalten der Energiezufuhr zu den elektrischen Motoren verwendet werden, wenn die Scheibe ihre Schließ- bzw. Anschlagendposition erreicht hat, entsprechend einer vollständigen Öffnung oder einer vollständigen Schließung der Scheibe.
Die DE-A-3 151 307 offenbart eine solche Steueranordnung, die eine Energiewandler-Einrichtung zum Schaffen eines die Frequenz der Motordrehgeschwindigkeit anzeigenden Signales enthält und eine Steuereinrichtung für die Motorerregung bzw. -speisung in Abhängigkeit von diesem Signal. Die Steuereinrichtung weist einen Gleichrichter auf und einen Kondensator zum Gleichrichten und Glätten des von der Energiewandler-Einrichtung geschaffenen Signals, wobei die Spannung des Kondensators das Aus- oder Anschalten eines Transistors steuert.
Aufgrund der Bereitstellung eines Kondensators in der Steuereinrichtung kann die Anordnung gemäß dem Stand der Technik nicht schnell reagieren, um den Motor zum Stillstand zu bringen, wenn die Endposition erreicht ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die oben erwähnten Nachteile auszuschalten.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Steuerschaltanordnung eines elektrischen Motors zu schaffen, die sehr zuverlässig und sicher arbeitet.
Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Steuerschaltanordnung zu schaffen, die einfach ausgebildet sein kann, ausgehend von wirtschaftlich leicht verfügbaren Elementen und Schaltkomponenten.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Steuerschaltanordnung eines elektrischen Motors, wie sie in Anspruch 1 beschrieben ist, gelöst.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind ersichtlich aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Steueranordnung, und zwar beispielhaft aber nicht darauf beschränkt.
Es zeigt:
Fig. 1: ein schematisches, elektrisches Diagramm der erfindungsgemäßen Motorschaltanordnung,
Fig. 2: ein schematisches Blockdiagramm der in der Fig. 1 dargestellten Anordnung,
Fig. 3: eine abgeänderte Ausgestaltung des mit der erfindungsgemäßen Motorsteuerschaltanordnung verbundenen Energiewandlers und
Fig. 4: einen weiteren Energiewandler, der aus einer elektrischen Spule besteht.
Wie in der Fig. 2 dargestellt, weist die erfindungsgemäße Schaltanordnung zum Steuern elektrischer Motoren von Vorrichtungen zum Heben und Senken von Glasscheiben in Kraftfahrzeugen einen Energiewandler 1 auf, der operativ mit einem Verstärker 2 gekoppelt ist, der einen Analog-Digital-Umsetzer 3 antreibt, dessen Ausgang mit einer monostabilen Schaltung 4 gekoppelt ist, die die Motorsteueranordnung 5 antreibt, die die Rotorerregeranordnung 6 steuert.
Die Steuerschaltanordnung weist einen Druckknopf 10 und einen Druckknopf 11 auf, zur jeweiligen bzw. entsprechenden Steuerung des Hebens und Senkens des Motorhubes, wobei diese Druckknöpfe mit entsprechenden Speicherschaltungen 12 und 13 gekoppelt sind, die durch entsprechende erste und zweite Transistoren 14 und 15, entsprechende erste und zweite Relais 16 und 17 erregen, die entsprechend einen ersten Kontakt 18 und einen zweiten Kontakt 19 des elektrischen Motors 20 antreiben oder steuern.
Wie dargestellt, sind zwei Kontakte zum Umkehren der Polarität der Motorenergiezufuhr vorgesehen, um die gewünschte Drehrichtung des elektrischen Motors zu erhalten.
Wie bekannt, sind die elektrischen Motoren 20 gewöhnlich mit Kraftfahrzeugtüren verbunden, die mit elektrisch betätigten Fensterscheiben versehen sind, vom Kommutator- bzw. Kollektortyp, der mit Schaltbürsten versehen ist. Auf diese Weise ist der Zufuhrstrom, der durch die Kommutatormotorwindungen fließt, kontinuirlich mit einer Frequenz unterbrochen, die von der Drehgeschwindigkeit des Motors abhängt.
Wie insbesondere für den Fachmann klar ersichtlich ist, wird die Unterbrechung oder Ein- und Ausschaltungen des Motorstromes durch die Schaltung der Bürsten bewirkt.
Diese Stromein- und -ausschaltung wird zum Abtasten der Stopbedingung oder Drehbedingung oder des Motorrotors verwendet. Da das erwähnte Ein- oder Ausschalten ein ungefähres Sinussignal erzeugt, ist es inbesondere bei Reihenschaltung eines Widerstandes 21 mit geringem Widersrtandswert zu dem Motor möglich, die erzeugte Spannung aufzunehmen und zu analysieren.
Die erfindungsgemäße Steuerschaltanordnung verwendet die oben angegebene Spannung zum Abtasten der Drehbedingung des Motors.
Die Spannungssignal-Amplitude ist in der Größenordnung von einigen 10 Millivolts, während ihre Frequenz von der Anzahl der Motorpole und ihrer Drehgeschwindigkeit abhängt.
Um dieses Signal genau auszuwerten, muß es von Analog in Digital umgewandelt werden. Daher ist ein Kondensator 22 vorgesehen, der das Signal an einen Verstärker 23 gibt, an dessem Ausgang ein verstärktes Signal (durch einen Faktor N) erhalten wird, welches an eine Analog/Digital-Umwandlungssektion 3 gegeben wird.
Zum Durchführen der erwähnten Analog/Digital-Umwandlung wird ein Komparator 30 mit einem Ausgang an dem Level +V verwendet, da an seinem nichtreversierenden Eingang eine Spannung aufgebracht ist, die größer ist als die auf dem reversierenden Eingang aufgebrachte, wodurch die zwei Eingänge auch ausgetauscht werden können.
Wenn der Motor arbeitet, ist am Ausgang des Verstärkers 23 ein Signal des in der Fig. 2 dargestelltes Typs vorhanden, welches auf den reversierenden Eingang des Komparators 30 aufgebracht ist. Dieses letztgenannte Signal wird der DC-Spannung (Gleichspannung) hinzugefügt, die am Eingang vorhanden ist, um die Ausgänge des Komparators zu kippen.
Das Ausgangssignal wird auf die Sektion 4 oder ein monostabiles Modul mit Nachtriggermöglichkeit aufgebracht, welches am Ausgang ein einstellbares Verzögerungssignal erzeugt, welches von den Werten des Widerstandes 31 und des Kondensators 32 abhängig ist, wenn die Eingabeimpulse nicht vorhanden sind.
Da diese Impulse durch das Schalten der Motorbürsten erzeugt werden, entspricht ein Nichtvorhandensein von Impulsen einer gestoppten Rotorbedingung mit der Fensterscheibe am Ende einer Anschlagposition.
Das Ausgangssignal der monostabilen Schaltung wird zum Rücksetzen bzw. Löschen des Speichers 12 verwendet, der vorher das Relais 16 zur Schließung des ersten Motorkontaktes versorgt bzw. beliefert hat.
Dieses Signal löscht ebenso den zweiten Speicher 13, der den durch die den zweiten Druckknopf 11 gelieferten Antrieb speichert, um zu bewirken, daß der Motor in die entgegengesetzte Richtung dreht.
Wenn die Speicher 12 und 13 gelöscht sind, werden die Transistoren 14 und 15 abgeschaltet, wodurch die Relais 16 und 17 entladen werden, um die Energiezufuhr zu dem Motor auszuschalten, der aufgrund der Reibung sofort stoppt.
Die Steuerschaltanordnung ist unabhängig von dem Motorwicklungsstrom, der Temperatur und jeglichen Reibungsarten, die auf den Scheibenführungen vorhanden ist, wenn der Motorstop oder die Drehbedingung gemessen bzw. geprüft ist.
Die erfindungsgemäße Steuerschaltanordnung kann als elektronischer Typ eines Endanschlagelementes oder Endschalters betrachtet werden, der wirksam ist, um die Motorenergiezufuhr auszuschalten, wenn der Motor für eine Zeitdauer gesperrt wird, die größer ist als die durch die Werte des Widerstandes 1 und des Kondensators 32 eingesetzte.
Diesbezüglich wird darauf hingewiesen, daß das Eingangssignal des Analog/Digital-Umwandlers ebenso erhalten werden kann durch Kopplung des Motors, wie in Fig. 4 dargestellt, mit einer elektrischen Spule 50, oder eines Akustiksensors oder anderen elektromagnetischen Sensor 51, wie in Fig. 3 dargestellt. In diesem Falle wird das Motordrehsignal durch Verwendung eines herkömmlichen Energiewandlers erreicht.
Aus dem vorhergehenden ist ersichtlich, daß die Erfindung die Aufgabe und die Ziele voll löst.
Insbesondere wird darauf hingewiesen, daß eine Motorsteuerschaltanordnung geschaffen wurde, die zum Abtasten der gestoppten Bedingung des Rotors sehr zuverlässige Elemente verwendet, die nicht von den Ladungsbedingungen des Motors berührt werden, sondern ausschließlich von der gestoppten oder Drehbedingung des Motorrotors abhängen, der der Bedingung des Endanschlages der Scheibe entspricht.
Es ist offensichtlich, daß die erfindungsgemäße Motorsteuerschaltanordnung ebenso zum Steuern von elektrischen Motoren zum Antreiben anderer Kraftfahrzeugelemente verwendet werden kann, wie z.B. elektrische Sitze, Rückspiegel, Scheibenwischer und ähnlichem.
Obwohl die Erfindung anhand einer bevorzugten Ausgestaltung beschrieben wurde, fallen Abänderungen und Variationen in den Schutzumfang der Erfindung, wie er in den Ansprüchen definiert ist.

Claims

1. Steueranordnung für einen elektrischen Motor (20), im besonderen des elektrischen Motors einer Vorrichtung für das Heben und Senken einer Fensterscheibe in einem Kraftfahrzeug, mit Einrichtungen (21,2,3) zum Schaffen eines die Frequenz der Motordrehgeschwindigkeit anzeigenden Signals und Einrichtungen (4,12-19) zur Steuerung der Motorerregung in Abhängigkeit von diesem Signal, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung eine monostabile Schaltung (4) aufweist, die an ihrem Eingang das die Frequenz der Motordrehgeschwindigkeit anzeigende Signal empfängt und an ihrem Ausgang ein die Motorerregung steuerndes Signal abgibt.

2. Schaltanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (20) mit ersten und zweiten Versorgungskontakten (18,19) verbunden ist, die die Drehung des Motors in beide Richtungen steuern, wobei diese Kontakte mit entsprechenden Relais (16,17) gekoppelt sind, die über entsprechenden Transistoren (14,15) durch Speicherschaltungen (12,13) angetrieben werden, die durch Motorbetätigungsdruckknöpfe (10,11) gesteuert werden.

3. Schaltanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Schaffen eines die Frequenz der Motordrehgeschwindigkeit anzeigenden Signals einen an den Motor in Reihe geschalteten Widerstand (21) aufweist, und ein Spannungssignal schafft, das von der Umschaltung der Bürsten des oben genannten elektrischen Motors abhängig ist.

4. Schaltanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Spannungssignal an eine Verstärkerschaltung (2) gegeben wird.

5. Schaltanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Komparator (30) aufweist, der das Ausgangssignal des Verstärkers (2) verarbeitet.

6. Schaltanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die monostabile Schaltung (4) erste und zweite Speicherschaltungen (12,13) steuert, die in den Steuereinrichtungen enthalten sind.

7. Schaltanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1, 2 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß das die Frequenz der Motordrehgeschwindigkeit anzeigende Signal durch eine mit dem Motor gekoppelte elektrische Spule (50) erzeugt wird.

8. Schaltanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1, 2 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß das die Frequenz der Motordrehgeschwindigkeit anzeigende Signal durch eine elektro-magnetische Schaltung erzeugt wird, die einen Energiewandler zum Abtasten der Drehung des Motorrotors enthält.