DE4119284C2 - Steuervorrichtung für Fenster mit elektrischem Scheibenheber - Google Patents
Steuervorrichtung für Fenster mit elektrischem ScheibenheberInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine
Steuervorrichtung für Fenster mit elektrischem
Scheibenheber, insbesondere für Kraftfahrzeuge nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 1. Bei solchen Fenstern wird die
Scheibe mit Hilfe eines Elektromotors geöffnet und/oder
geschlossen.
Allgemein bekannt sind Steuervorrichtungen für Fenster mit
elektrischen Scheibenhebern, wie sie in der Tür an der Seite
des Fahrersitzes eines Kraftfahrzeugs eingebaut sind und die
zusätzlich zum normalerweise verwendeten Handbetrieb mit
einem
Automatikbetrieb versehen sind. Bei der oben beschriebenen
Steuervorrichtung fließen die Ströme in Vorwärts- und
Gegenrichtung zum Elektromotor, um die Bewegung der
Fensterscheibe in Aufwärts- und Abwärtsrichtung durchzuführen,
wobei zwei Relais verwendet werden und damit zwei elektrische
Pfade gebildet sind, die bewirken, daß die Ströme in Vorwärts
und in Gegenrichtung durch den Motor fließen.
Die Betätigung der betreffenden Relais im Handbetrieb ist
durch eine erste und eine zweite Schaltervorrichtung
gesteuert, bei denen oft Transistoren verwendet sind, um die
Steuerung der Relais im Automatikbetrieb zu erleichtern und
die in Reaktion auf entsprechende Betätigungen eines
Handbetrieb-Aufwärtsschalters, um die Fensterscheibe nach oben
zu bewegen und eines Handbetrieb-Abwärtsschalter, um die
Fensterscheibe nach unten zu bewegen, an- und ausschalten.
Ferner wird ein erstes Relais von der ersten
Schaltervorrichtung während einer Zeitdauer betätigt, in
welcher der Handbetrieb-Aufwärtsschalter eingeschaltet wird,
so daß ein elektrischer Pfad gebildet wird, der bewirkt, daß
der Strom in Vorwärtsrichtung in den Motor fließt.
Andererseits wird ein zweites Relais von der zweiten
Schaltervorrichtung während einer Zeitdauer betätigt, in
welcher der Handbetrieb-Abwärtsschalter eingeschaltet wird, so
daß ein elektrischer Pfad gebildet wird, der bewirkt, daß der
Strom in Gegenrichtung in den Motor fließt. Somit wird die
Fensterscheibe nach oben und nach unten im Handbetrieb
(der Schalter wird während der Bewegung der Fensterscheibe
ständig betätigt) bewegt.
Bei einer in der nicht vorveröffentlichten DE 40 30 402 A1
beschriebenen Steuervorrichtung der eingangs genannten Art
ist ein Haltekreis vorgeschlagen, der weiter unten zu
beschreiben sein wird, um die Betätigung der betreffenden
Relais im Automatikbetrieb zu steuern. Der Haltekreis
besitzt einen ersten Kondensator, der unmittelbar dann
aufgeladen wird, wenn ein Automatikbetrieb-Aufwärtsschalter
in einen Zustand gebracht wird, in welchem das erste Relais
betätigt ist, d. h. in einem Zustand, in welchem die erste
Schaltervorrichtung eingeschaltet ist, und einen zweiten
Kondensator, der unmittelbar dann aufgeladen ist, wenn ein
Automatikbetrieb-Aufwärtsschalter in einen Zustand gebracht
ist, in welchem das zweite Relais betätigt ist, d. h., einen
Zustand, in welchem die zweite Schaltervorrichtung
eingeschaltet ist. Der Haltekreis besitzt auch einen
Vergleicherkreis, der entweder die erste Schaltvorrichtung
oder die zweite Schaltervorrichtung im EIN-Zustand während
einer Zeitdauer hält, in welcher eine Spannung entweder am
ersten oder am zweiten Kondensator größer ist als eine
bestimmte Spannung. Wenn entweder der Automatikbetrieb-Aufwärtsschalter
oder der Automatikbetrieb-Abwärtsschalter
zuerst eingeschaltet ist, wird die erste oder zweite
Schaltervorrichtung im EIN-Zustand gehalten,
nachdem entweder der (die Fensterscheibe aufwärtsbewegende)
Aufwärtsschalter oder der (die Fensterscheibe
abwärtsbewegende) Abwärtsschalter ausgeschaltet
ist. Als Folge davon bewegt sich die Fensterscheibe in
Aufwärtsrichtung, d. h., in einer Richtung, in welcher die
Fensterscheibe geschlossen wird oder in eine Abwärtsrichtung,
d. h. in eine Richtung, in welcher sie geöffnet wird, während
einer Zeitdauer, in welcher entweder die erste oder die zweite
Schaltvorrichtung im EIN-Zustand gehalten ist.
In diesem Falle ist der Haltekreis mit einem Abschaltkreis
versehen, der derart aktiviert wird, daß ein
Motorverriegelungsstrom, der durch den Motor fließt, erfaßt
wird. Der Abschaltkreis dient zum schnellen Entladen von im
ersten und zweiten Kondensator gespeicherten elektrischen
Ladungen. Wenn die Fensterscheibe in eine Stellung bewegt
wird, in der sie vollständig geschlossen oder geöffnet ist,
wird der Abschaltkreis aktiviert, um die Spannung, die sowohl
am ersten als auch am zweiten Kondensator liegt, auf eine
bestimmte Spannung oder darunter zu verringern. Deshalb dient
der Vergleicherkreis dazu, jede Schaltervorrichtung aus ihrer
Haltestellung zu lösen und somit werden die betreffenden
Relais entsprechend entregt und schalten den Motor ab.
Infolgedessen wird die Fensterscheibe in der vollständig
geschlossenen oder geöffneten Stellung automatisch angehalten.
Die elektrischen Ladungen, die im ersten und zweiten
Kondensator gespeichert sind, werden über Widerstände mit
einer relativ langen Zeitkonstante entladen und eine
Zeitgeberfunktion ist durch das Entladen des ersten und
zweiten Kondensators bestimmt. Wenn nicht der Abschaltkreis
normalerweise betätigt ist, wird die Spannung über dem ersten
und dem zweiten Kondensator auf die spezifische Spannung oder
darunter durch Entladen des ersten und des zweiten
Kondensators über Widerstände entladen, nachdem eine
vorbestimmte Zeitdauer verstrichen ist. Deshalb dient der
Vergleicherkreis dazu, die Schaltervorrichtung aus ihrem
Haltezustand zu lösen, wodurch der Motor abgeschaltet wird.
Infolgedessen kann der Motor davor bewahrt werden, über eine
zu lange Zeit zugeschaltet zu bleiben.
Wenn der erste Schalterkreis zugeschaltet ist, wird die
elektrische Ladung, die im zweiten Kondensator gespeichert
ist, sofort durch die erste Schaltervorrichtung entladen. Wenn
die zweite Schaltervorrichtung zugeschaltet ist, wird
andererseits die elektrische Ladung, die im ersten Kondensator
gespeichert ist, über die zweite Schaltvorrichtung entladen.
Infolgedessen wird, wenn der Handbetrieb-Abwärtsschalter
eingeschaltet ist, während die Fensterscheibe in
Aufwärtsrichtung im Automatikbetrieb bewegt wird, die
elektrische Ladung, die im ersten Kondensator gespeichert ist,
durch die zweite Schaltervorrichtung sofort entladen, so daß
die zweite Schaltervorrichtung aus ihrem vom Haltekreis
gehaltenen EIN-Zustand gelöst wird, so daß die Bewegung der
Fensterscheibe in Aufwärtsrichtung sofort angehalten wird.
Andererseits wird, wenn der Handbetrieb-Aufwärtsschalter
eingeschaltet wird, während die Fensterscheibe in
Abwärtsrichtung im Automatikbetrieb bewegt wird, die
elektrische Ladung, die im zweiten Kondensator gespeichert
ist, durch die erste Schaltervorrichtung sofort entladen, so
daß die erste Schaltervorrichtung aus ihrem vom Haltekreis
gehaltenen EIN-Zustand gelöst wird, so daß die Bewegung der
Fensterscheibe in Abwärtsrichtung sofort angehalten wird.
Bei der herkömmlichen Anordnung sind ein erster und ein
zweiter Kondensator als Bauteile für den Zeitgeber vorgesehen,
die dazu verwendet werden, zu verhindern, daß der Motor in
annormaler Weise zugeschaltet ist bzw. bleibt, und die
Funktion zu ermöglichen, daß die Bewegung der Fensterscheibe
in Aufwärts- und in Abwärtsrichtung beim Automatikbetrieb, wie
oben beschrieben, unterbrochen werden kann. Bei dieser
Anordnung haben der erste und der zweite Kondensator eine
relativ große Kapazität, die der Notwendigkeit einer Erhöhung
der Ladezeitkonstante, die für die Zeitgeberfunktion verwendet
wird, Rechnung trägt. Da solche Kondensatoren in ihrer
Baugröße erheblich und relativ teuer sind, ist jedoch die
Steuervorrichtung insgesamt großbauend und relativ hohen
Herstellungskosten unterworfen, wenn zwei Kondensatoren, die
relativ große Kapazitäten besitzen, erforderlich sind, wie
dies bei der herkömmlichen Anordnung der Fall ist. Somit
bleibt dieser Nachteil ein ungelöstes Problem.
Im Hinblick auf das vorgenannte Problem ist es eine Aufgabe
der vorliegenden Erfindung, eine Steuervorrichtung zur
Verwendung bei Fenstern mit elektrischen Scheibenhebern zu
schaffen, bei der nur ein Kondensator als Bauteil für den
Zeitgeber dafür notwendig ist, den Elektromotor an einem
abnormalen Zugeschaltetsein zu hindern und die Funktion zu
ermöglichen, daß die Bewegung der Fensterscheibe in Aufwärts-
und Abwärtsrichtung zum Zeitpunkt des Automatikbetriebes
während seiner Bewegung unterbrochen werden kann, wobei dabei
die Steuervorrichtung insgesamt in ihrer Größe und ihren
Herstellungskosten noch reduziert und weitestgehend
vereinfacht werden kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe sind bei einer Steuervorrichtung der
genannten Art die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale
vorgesehen.
Bei dieser Anordnung wird, wenn der Automatikbetrieb-Schalter
in einen Zustand eingeschaltet ist, in welchem das erste oder
das zweite Relais betätigt ist, das Entladen der elektrischen
Ladung im Kondensator eingeleitet, nachdem der Kondensator als
Bauteil für den Zeitgeber auf den vorbestimmten Spannungspegel
aufgeladen ist, und die Abtastspannung, die der über den
Kondensator liegenden Spannung entspricht, wird kontinuierlich
auf einem Pegel gehalten, der höher ist als der der
Bezugsspannung, und zwar nur für eine vorbestimmte Zeitdauer,
wie sie vom Zeitgeber gegeben ist. Infolgedessen dient der
Haltekreis dazu, eines der Relais während des Betriebs so zu
halten, wie es ist. Sogar nachdem der
Automatikbetrieb-Schalter und der erste und der zweite
Handbetrieb-Schalter abgeschaltet sind, wird die
Fensterscheibe in die Richtung, in die sie geschlossen
und/oder geöffnet wird, nur für eine bestimmte Zeitdauer
kontinuierlich bewegt. Wenn die Fensterscheibe die Stellung
erreicht, in der sie vollständig geschlossen oder geöffnet
ist, dient der Abschaltkreis dazu, die elektrische Ladung im
Kondensator zu entladen, so daß die Abtastspannung auf die
Bezugsspannung oder darunter reduziert wird. Infolgedessen
wird eines der Relais aus dem geschalteten Zustand und dem vom
Haltekreis bewirkten Halten gelöst und somit wird der Motor
automatisch entregt bzw. abgeschaltet.
Will man die automatische Bewegung der Fensterscheibe in
Aufwärts- und Abwärtsrichtung im Verlaufe ihrer Bewegung
stoppen bzw. unterbrechen, wird der Handbetrieb-Schalter zum
Bewegen der Fensterscheibe in die Richtung, die der Richtung
entgegengesetzt ist, in der sie bewegt wird, zugeschaltet, so
daß beide, also das erste und das zweite Relais erregt werden.
Infolgedessen wird die Bezugsspannung durch den
Änderungsschaltkreis im Niveau geändert, so daß sie höher ist
als die Abtastspannung, und somit dient der Haltekreis dazu,
die Relais aus ihrem geschalteten Zustand und dem vom
Haltekreis bewirkten Halten zu lösen. Somit wird der Motor
abgeschaltet, damit die Automatikbewegung der Fensterscheibe
aufhört.
Gemäß vorliegender Erfindung ist, wie oben beschrieben, somit
eine Steuervorrichtung für Fenster mit elektrischem
Scheibenheber vorgesehen, die in der Lage ist, die Bewegung
der Fensterscheibe im Automatikbetrieb auf der Basis einer
Abtastspannung, die einer Spannung entspricht, die am
Kondensator als Bauteil für den Zeitgeber anliegt, zu halten,
und die dadurch gekennzeichnet ist, daß, da nur ein
Kondensator vorgesehen ist, die Steuervorrichtung in ihrer
Baugröße als Ganzes und in ihren Herstellungskosten reduziert
werden kann, und daß die Schaltkreisanordnung zum Zwecke der
Realisierung eines solchen Effektes weitestgehend vereinfacht
werden kann.
Gemäß einer Ausgestaltung vorliegender Erfindung sind die
Merkmale gemäß Anspruch 2 vorgesehen. Dadurch dient, wenn das
Entladen der elektrischen Ladung im Kondensator vom
Abschaltkreis eingeleitet wird, der Klemmkreis dazu, die
Abtastspannung auf der konstanten Spannung, die höher als die
Bezugsspannung ist, festzuhalten. Dies führt zu einer
Fensterscheibenfeststellzeit, die mit dem Zeitpunkt beginnt,
zu dem die Fensterscheibe die Stellung erreicht, in der sie
vollständig geöffnet oder geschlossen ist, und die der
Zeitdauer entspricht, die erforderlich ist, um die
Abtastspannung in Reaktion auf das Entladen der elektrischen
Ladung im Kondensator von der so festgesetzten
Konstantspannung aus auf die Bezugsspannung allmählich zu
verringern, wodurch immer eine konstante Zeitdauer gegeben
ist.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung vorliegender Erfindung sind
die Merkmale nach Anspruch 3 vorgesehen. Damit ist die
Bezugsspannung verringert, wenn das Entladen der elektrischen
Ladung im Kondensator vom Abschaltkreis eingeleitet wird. Es
ist deshalb möglich, eine Klemmspannung vom Klemmkreis auf
einem niedrigen Pegel anzusetzen. Infolgedessen kann die
Abtastspannung auf einen konstanten Wert festgesetzt werden,
der unter dem der Abtastspannung ist, auch wenn die Zeit, die
erforderlich ist, in der die Fensterscheibe die Stellung
erreicht, in welcher sie vollständig geschlossen oder geöffnet
ist, erheblich verlängert ist; dadurch ist es möglich, die
Feststellzeit der Fensterscheibe zuverlässig konstant zu
machen.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung vorliegender Erfindung sind
die Merkmale nach Anspruch 4 vorgesehen. Bei dieser
Ausführungsform wird, wenn der erste Handbetrieb-Schalter
eingeschaltet ist, die Relaisspule des ersten Relais von einer
Speisespannung über den ersten Handbetrieb-Schalter erregt,
wodurch es möglich ist, daß das erste Relais einen
elektrischen Pfad bildet, der bewirkt, daß der Strom in
Vorwärtsrichtung in den Motor fließt. Infolgedessen wird die
Fensterscheibe in ihre geschlossene Stellung in Reaktion auf
die Zuführung des Stromes in Vorwärtsrichtung zum Motor
bewegt. Andererseits wird, wenn der zweite
Handbetrieb-Schalter eingeschaltet wird, die Relaisspule des
zweiten Relais durch die Speisespannung über den zweiten
Handbetrieb-Schalter erregt, wodurch es ermöglicht ist, daß
das zweite Relais einen elektrischen Pfad bildet, der bewirkt,
daß der Strom in Gegen- bzw. umgekehrter Richtung in den Motor
fließt. Infolgedessen wird die Fensterscheibe in Antwort auf
die Zuführung des Stromes in umgekehrter Richtung in den Motor
in seine Öffnungsrichtung bewegt.
Die Relaisspulen des ersten und zweiten Relais werden durch
den ersten bzw. zweiten Handbetrieb-Schalter unmittelbar
erregt. Die Relaissteuerung erfolgt durch
Halbleiterschaltervorrichtungen, was die Zuverlässigkeit
erhöht.
Wenn der Automatikbetrieb-Schalter zusammen mit dem ersten
Handbetrieb-Schalter zugeschaltet wird, wird andererseits die
Relaisspule des ersten Relais in Antwort auf das Einschalten
des ersten Handbetrieb-Schalters erregt, so daß ein
elektrischer Pfad gebildet wird, der bewirkt, daß der Strom in
Vorwärtsrichtung in den Motor fließt. Zur selben Zeit wird ein
elektrischer Pfad zum Erregen der Relaisspule des ersten
Relais durch die erste Halbleiterschaltervorrichtung und die
normalerweise offenen Kontakte des ersten Relais gebildet, und
der Haltekreis dient dazu, das erste Relais in leitendem
Zustand zu halten, auch nachdem der Automatikbetrieb-Schalter
und der erste Handbetrieb-Schalter abgeschaltet sind. Somit
wird, wenn die Fensterscheibe in Schließrichtung
kontinuierlich bewegt wird und die Stellung erreicht, in der
sie vollständig geschlossen ist, das erste Relais aus seinem
durch den Haltekreis bewirkten leitenden Zustand gelöst, so
daß die erste Halbleiterschaltervorrichtung ausgeschaltet,
wodurch der Motor automatisch abgeschaltet wird.
In diesem Falle wird ein elektrischer Pfad zum Erregen der
Relaisspule des zweiten Relais, das dazu verwendet wird, den
elektrischen Pfad zu bilden, der bewirkt, daß der Strom in
umgekehrter Richtung in den Motor fließt, durch die
normalerweise offenen Kontakte des zweiten Relais und der
zweiten Halbleiterschaltervorrichtung gebildet. Zu diesem
Zeitpunkt ist jedoch die oben genannte Relaisspule in
entregtem Zustand und die normalerweise offenen Kontakte sind
ausgeschaltet. Deshalb ist die zweite
Halbleiterschaltervorrichtung von der Spannungszuführung
elektrisch abgetrennt. Demgemäß liegt die Speisespannung nicht
an der zweiten Halbleiterschaltervorrichtung an, selbst
während die Fensterscheibe in ihre Geschlossenstellung im
Automatikbetrieb bewegt wird. Es kann also vermieden werden,
daß die zweite Halbleiterschaltervorrichtung einer
Fehlfunktion aufgrund von Rauschen oder dgl. durch
unregelmäßige Änderungen der Bewegung der Fensterscheibe in
Aufwärts- und Abwärtsrichtung unterliegt.
Wird der Automatikbetrieb-Schalter zusammen mit dem zweiten
Handbetrieb-Schalter eingeschaltet, wird die Relaisspule des
zweiten Relais in Reaktion auf das Einschalten des zweiten
Handbetrieb-Schalters erregt, so daß ein elektrischer Pfad
gebildet wird, der bewirkt, daß der Strom in umgekehrter
Richtung in den Motor fließt. Zur selben Zeit wird ein
elektrischer Pfad zum Erregen der Relaisspule des zweiten
Relais durch die zweite Halbleiterschaltervorrichtung und die
normalerweise offenen Kontakte des zweiten Relais gebildet,
und der Haltekreis dient dazu, das zweite Relais in leitendem
Zustand zu halten, selbst nachdem der
Automatikbetrieb-Schalter und der zweite Handbetrieb-Schalter
ausgeschaltet sind. Wenn die Fensterscheibe kontinuierlich in
ihren Öffnungszustand bewegt wird und die Stellung erreicht,
in der sie vollständig geöffnet ist, wird das zweite Relais
davon gelöst bzw. befreit, daß es vom Haltekreis im leitenden
Zustand gehalten ist, so daß die zweite
Halbleiterschaltervorrichtung ausschaltet, wodurch der Motor
automatisch entregt wird.
In diesem Falle wird ein elektrischer Pfad zum Erregen der
Relaisspule des ersten Relais, das zum Bilden eines
elektrischen Pfades verwendet wird, der bewirkt, daß der Strom
in Vorwärtsrichtung in den Motor fließt, durch die
normalerweise offenen Kontakte des ersten Relais und die erste
Halbleiterschaltvorrichtung gebildet. Zu diesem Zeitpunkt
jedoch ist die oben genannte Relaisspule in entregtem Zustand
und die normalerweise offenen Kontakte sind abgeschaltet.
Deshalb wird die erste Halbleiterschaltervorrichtung von der
Speisespannung elektrisch getrennt. Demgemäß liegt die
Speisespannung nicht an der ersten
Halbleiterschaltervorrichtung an, selbst während die
Fensterscheibe im Automatikbetrieb in Öffnungsrichtung bewegt
wird. Es kann also vermieden werden, daß die erste
Halbleiterschaltervorrichtung eine Fehlfunktion aufgrund von
Störgeräuschen o. dgl. durch unregelmäßige Änderung der
Bewegung der Fensterscheibe in Aufwärts- und Abwärtsrichtung
unterliegt.
Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Merkmalen der
Unteransprüche 5 bis 7.
Die Erfindung wird in der folgenden
Beschreibung anhand der in
der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher
beschrieben und erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine Schaltungsanordnung gemäß einem ersten
Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung,
Fig. 2 ein charakteristisches Diagramm zur
Darstellung der elektrischen Entladung eines
verwendeten Kondensators zum Beschreiben des
Betriebes des ersten Ausführungsbeispieles,
Fig. 3 eine Schaltungsanordnung gemäß einer
Modifikation des ersten Ausführungsbeispieles
vorliegender Erfindung,
Fig. 4 ein charakteristisches Diagramm zur
Darstellung der elektrischen Entladung eines
verwendeten Kondensators zum Beschreiben des
Betriebs der Modifikation nach Fig. 3,
Fig. 5 eine Schaltungsanordnung gemäß einem zweiten
Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung und
Fig. 6 ein charakteristisches Diagramm zur
Darstellung der elektrischen Entladung eines
verwendeten Kondensators zum Beschreiben des
Betriebs des zweiten Ausführungsbeispieles.
Ein erstes Ausführungsbeispiel einer Schaltungsanordnung gemäß
vorliegender Erfindung für ein Fenster mit elektrischem
Scheibenheber an der Fahrersitzseite eines Kraftfahrzeugs wird
im nachfolgenden anhand der betreffenden Figuren beschrieben.
Gemäß Fig. 1 besitzt ein Fensterheberschalter 1, der derart
vorgesehen ist, daß er vom Fahrersitz eines Kraftfahrzeugs aus
betätigt werden kann, einen Handbetrieb-Aufwärtsschalter 2,
einen Handbetrieb-Abwärtschalter 3 und einen
Automatikbetrieb-Schalter 4 sowie einen nicht dargestellten
Steuerknopf, der bspw. von einer neutralen Stellung aus in
Vorwärts- und Rückwärtsrichtung betätigbar ist. Jeder dieser
Schalter 2 bis 4 kann automatisch zurückgestellt werden und
ist normalerweise in seiner Ausstellung gehalten, wenn der
Steuerknopf in der neutralen Stellung, d. h., wenn in
nicht-betätigtem Zustand ist. Wenn der Steuerknopf aus seinem
nicht-betätigten Zustand um einen bestimmten Betrag in
Vorwärtsrichtung betätigt wird, ist der Schalter 2
eingeschaltet. Andererseits ist, wenn der Steuerknopf um einen
bestimmten Betrag in Rückwärtsrichtung betätigt wird, der
Schalter 3 eingeschalten. Wenn der Steuerknopf weiter in die
Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung, nachdem der betreffende
Schalter 2 bzw. 3 eingeschaltet ist, bewegt wird, wird auch
der Automatikbetrieb-Schalter 4 eingeschaltet.
Jeder der Schalter 2 bis 4 hat zwei Klemmen, von denen jeweils
eine mit einer Gleichspannungsklemmenquelle 5 über eine Diode
6, die die in Fig. 1 dargestellte Polarität besitzt,
elektrisch verbunden ist und von denen die jeweils andere mit
einer Klemme Ta, Tb bzw. Tc eines später noch zu
beschreibenden Steuerkreises 7 elektrisch verbunden ist. In
nicht dargestellter Weise ist die Klemme 5 mit einer
Kraftfahrzeugbatterie, deren Ausgangsspannung 12 V ist, über
einen Zündschalter elektrisch verbunden.
Wenn ein Gleichspannungsmotor 8, der zum Antrieb des
elektrischen Fensterscheibenhebers verwendet wird, mit einem
Strom in Vorwärtsrichtung, d. h., in die in Fig. 1 mit dem
Pfeil AUF angegebene Richtung gespeist wird, bewegt sich eine
nicht dargestellte Fensterscheibe einer an der Seite des
Fahrersitzes angebrachten Tür in Aufwärtsrichtung, d. h. in
die Richtung, in welcher die Fensterscheibe geschlossen wird.
Andererseits wird, wenn der Gleichspannungsmotor 8 mit einem
Strom in Rückwärts- bzw. entgegengesetzter Richtung, d. h. in
die in Fig. 1 mit dem Pfeil AB versehene Richtung gespeist
wird, die Fensterscheibe in Abwärtsrichtung, d. h., in die
Richtung, in welcher die Fensterscheibe geöffnet wird,
bewegt.
Das erste und das zweite Relais 9 und 10 werden zur Bildung
einer einzigen Einheit zusammengenommen. Ein gemeinsamer
Kontakt c eines Relaisschalters 9a ist mit einer der beiden
Klemmen des Motors 8 elektrisch verbunden, wohingegen ein
gemeinsamer Kontakt c eines Relaisschalters 10a mit dessen
anderer Klemme elektrisch verbunden ist. Zusätzlich sind diese
gemeinsamen Kontakte c mit den Klemmen Td und Te des
Steuerkreises 7 über Dioden 11a und 11b, die in
Durchlaßrichtung vorgesehen sind, elektrisch verbunden. Jeder
der normalerweise offenen Kontakte a der Relaisschalter 9a und
10a ist mit der Gleichspannungsquellenklemme 5 elektrisch
verbunden, wohingegen jeder der normalerweise geschlossenen
Kontakte b der Relaisschalter 9a und 10a mit einer
Erdungsklemme über einen Stromerfassungswiderstand 12
elektrisch verbunden ist, der einen Schaltkreis zum Erfassen
des Stromes, der in den Motor 8 fließt, bildet. Eine
Relaisspule 9b des ersten Relais ist zwischen der Klemme Td
und einer Klemme Tf des Steuerkreises 7 und eine Relaisspule
10b des zweiten Relais 10 zwischen der Klemme Te und einer
Klemme Tg des Steuerkreises 7 elektrisch angeordnet.
Eine Abschaltspannung Vd, die einen dem Laststrom durch den
Motor 8 entsprechenden Pegel besitzt, erscheint an einer
Klemme des Stromerfassungswiderstandes 12, die an dessen
Relaisseite vorgesehen ist. Die Abschaltspannung Vd liegt an
einer Klemme Th des Steuerkreises 7 an.
Der Steuerkreis 7 besteht bspw. aus einem hybridartigen IC und
besitzt Klemmen Ti und Tj ebenso wie die oben beschriebenen
Klemmen Ta bis Th. In diesem Falle ist die Klemme Ti
unmittelbar und die Klemme Tj über einen Widerstand 13 mit der
Erdungsklemme elektrisch gekoppelt, welcher Widerstand dazu
verwendet wird, eine erste Referenzspannung Vf, die später zu
beschreiben sein wird, zu erzeugen.
Der Aufbau des Steuerkreises 7 sei im folgenden im einzelnen
beschrieben.
Eine Spannungsreglerdiode 14, deren Zenerspannung etwa 9 V ist,
ist mit der in Fig. 1 dargestellten Polarität zwischen einem
Bus La und einem Hilfsbus Lb elektrisch angeordnet. Der Bus La
ist mit der Kathode jeder Diode 16a und 16b über einen
Widerstand 15, der zum Schutz der Spannungsreglerdiode 14
verwendet wird, elektrisch verbunden, während der Hilfsbus Lb
mit der Klemme Ti, d. h. mit der Erdungsklemme elektrisch
verbunden ist. Die Anoden der Dioden 16a und 16b sind über
einen Widerstand 17a bzw. 17b mit dem Hilfsbus Lb und
unmittelbar mit der Klemme Td bzw. Te elektrisch verbunden.
Die Klemme Ta, die dem handbetätigten bzw.
Handbetrieb-Aufwärtsschalter 2 zugeordnet ist, ist mit der
Klemme Td über eine Diode 18a, die in Durchlaßrichtung
vorgesehen ist, und mit dem Hilfsbus Lb über Widerstände 19
und 20, die in Reihe miteinander liegen, elektrisch verbunden.
Die Klemme Tb, die dem Handbetrieb-Abwärtsschalter 3
zugeordnet ist, ist mit der Klemme Te über eine Diode 18b, die
in Durchlaßrichtung vorgesehen ist, und mit dem Hilfsbus Lb
über Widerstände 21 und 22, die in Reihe miteinander liegen,
elektrisch verbunden. Die Klemme Tc, die mit dem
Automatikbetrieb-Schalter 4 zugeordnet ist, ist mit dem
Hilfsbus Lb über einen Widerstand 23, eine Diode 24 mit der in
Fig. 1 dargestellten Polarität und einem Kondensator 25, der
als Zeitgeberelement dient, elektrisch verbunden, wobei alle
die vorgenannten Bauelemente miteinander in Reihe geschaltet
sind. Da der Kondensator 25 eine relativ große Kapazität
besitzen muß, wird bspw. ein Elektrolyt-Kondensator als
Kondensator 25 verwendet.
Ein Widerstand 26, der zum Entladen einer elektrischen Ladung
verwendet wird, ist zwischen den beiden Klemmen des
Kondensators 25 und damit parallel zu diesem elektrisch
angeordnet. Die Zeitkonstante für das Entladen des
Kondensators über den Widerstand 26 ist bspw. bei etwa 10
Sekunden angesetzt. Die Zeitkonstante für das Entladen des
Kondensators 25 über den Widerstand 23 und die Diode 24 ist
bspw. bei etwa 0,01 Sekunden angesetzt.
Andererseits enthält ein eine Hilfsbezugsspannung erzeugender
Schaltkreis 28 einen Widerstand 27, der in Reihe zwischen dem
Bus La und der Klemme Tj elektrisch angeordnet ist, und den
Widerstand 13. Eine Hilfsbezugsspannung Vf wird von einem
gemeinsamen Verbindungspunkt, an den die Widerstände 13 und 27
elektrisch miteinander verbunden sind, abgegeben.
In nicht dargestellter Weise, wird ein erster Vergleicherkreis
29 als ein Abschaltkreis mit Strom durch den Bus La und den
Hilfsbus Lb versorgt. Ein die Fensterscheibe automatisch
anhaltender Schaltkreis, welcher bei elektrischen
Fensterhebern bereits bekannt ist, enthält den ersten
Vergleicherkreis 29, den Stromerfassungswiderstand 12 und den
die Hilfsbezugsspannung erzeugenden Kreis 28 und dgl. In
diesem Falle ist der erste Vergleicherkreis 29 innerhalb des
Steuerkreises 7 derart elektrisch angeordnet, daß die
Hilfsbezugsspannung Vf, die durch einen Widerstand 30
zugeführt wird, mit der Abschaltspannung Vd verglichen wird,
die über einen Widerstand 31 von der Klemme Th zugeführt wird.
Der erste Vergleicherkreis ist von der Art eines offenen
Kollektorausgangs. Wenn Vf < Vd ist, ist der erste
Vergleicherkreis 29 im AUS-Zustand, d. h. in einem Zustand, in
welchem ein interner Transistor, der an einer Ausgangsstufe
des Steuerkreises 7 vorgesehen ist, ausgeschaltet, wobei sein
Ausgangswiderstand erhöht ist. Andererseits ist, wenn Vf Vd
ist, der erste Vergleicherkreis 29 in einem EIN-Zustand, d. h.
in einem Zustand, in welchem der Transistor, der an der
Ausgangsstufe vorgesehen ist, eingeschaltet ist, wobei sein
Ausgangswiderstand herabgesetzt ist.
Die Ausgangsklemme des ersten Vergleicherkreises 29 ist mit
den Kathoden zweier Dioden 29a und 29b elektrisch verbunden.
Die Anode der Diode 29a ist mit der positiven Klemme des
Kondensators 25 über Widerstände 32 und 33, die in Reihe
zueinander angeordnet ist, elektrisch verbunden. In diesem
Falle ist eine Spannungsregeldiode 34, die als
Clamp-Schaltkreis dient, in der in Fig. 1 dargestellten
Polarität parallel zum Widerstand 33 angeordnet. Infolge der
oben beschriebenen elektrischen Verbindungen fließt
Entladestrom aus dem Kondensator 25 in die Widerstände 32 und
33, wenn der erste Vergleicherkreis 29 zugeschaltet ist, wobei
zu diesem Zeitpunkt Entladestrom vom Kondensator 25, der
vernachlässigbar klein ist, auch durch den Widerstand 26
fließt. Die Zeit τ0, in der eine Spannung an einem Punkt P,
einem gemeinsamen Verbindungspunkt zwischen den Widerständen
32 und 33, in Fig. 1, d. h., eine Abtastspannung Vp vom
Anfangspunkt seiner Entladung bis zum Pegel einer
Bezugsspannung Vs′ reduziert werden soll, ist bei etwa 0,7
Sekunden angesetzt.
In diesem Falle ist das Verhältnis der Widerstandswerte
zwischen den Widerständen 32 und 33 bspw. bei etwa 1 : 100
angesetzt. Somit ist die oben genannte Zeit τ0 im
wesentlichen vom Widerstand 33 bestimmt. Deshalb wird, wenn
das Entladen des Kondensators 25 über den Widerstand 32 und 33
eingeleitet wird, die Abtastspannung Vp am Punkt P auf der
Zenerspannung Vzd der Diode 34 festgehalten und danach von der
Spannung Vzd aus allmählich verringert.
Ein eine Bezugsspannung erzeugender Schaltkreis 37, der einen
Reihenschaltkreis von Widerständen 35 und 36 besitzt, ist
zwischen dem Bus La und dem Hilfsbus Lb elektrisch angeordnet.
Eine Bezugsspannung Vs, die durch Spannungsteilung der
Speisespannung mit den Widerständen 35 und 36 erhalten wird,
wird von einem gemeinsamen Verbindungspunkt zwischen den
Widerständen 35 und 36 abgegeben. In diesem Falle ist die
Bezugsspannung Vs höher angesetzt als die Zenerspannung Vzd
der Diode 34.
Ein die Spannung variierender Schaltkreis 38 besitzt einen
Widerstand 39 und die Diode 29b. Eine der Klemmen des
Widerstandes 39 ist mit dem gemeinsamen Verbindungspunkt
zwischen den Widerständen 35 und 36 elektrisch verbunden,
wohingegen der andere mit der Ausgangsklemme des ersten
Vergleicherkreises 29 über die Diode 29b elektrisch gekoppelt
ist. Somit sind, wenn der erste Vergleicherkreis 29 im
EIN-Zustand ist, die Widerstände 36 und 39 parallel zueinander
angeordnet, so daß die Bezugsspannung Vs auf die Spannung Vs,
reduziert ist. Die so verarbeitete Bezugsspannung Vs′ wird auf
eine Spannung gesetzt, die kleiner ist als die Zenerspannung
Vzd der Diode 34.
In nicht dargestellter Weise wird ein zweiter Vergleicherkreis
40 der als ein Haltekreis dient, mit Strom durch den Bus La
und den Hilfsbus Lb gespeist. Der zweite Vergleicherkreis 40
ist im Steuerkreis 7 vorgesehen und vergleicht die
Bezugsspannung Vs und die Abtastspannung Vp. In diesem Falle
ist der zweite Vergleicherkreis 40 ebenfalls von der Art eines
offenen Kollektorausgangs ähnlich dem ersten Vergleicherkreis
29. Wenn Vs < Vp ist, ist der zweite Vergleicherkreis 40 im
AUS-Zustand, wobei sein Ausgangswiderstand erhöht ist.
Andererseits ist, wenn Vs Vp ist, der zweite
Vergleicherkreis 40 aus dem AUS-Zustand heraus in den
EIN-Zustand bei verringertem Ausgangswiderstand geschaltet.
Zu diesem Zeitpunkt ist ein Reihenkreis, der eine Diode 41 mit
in Fig. 1 dargestellter Polarität und einen Widerstand 42
enthält, zwischen der Ausgangsklemme des zweiten
Vergleicherkreises 40 und der Kathode der Diode 24 elektrisch
geschaltet. Eine positive Klemmdiode 43 mit in Fig. 1
dargestellter Polarität ist zwischen der Anode der Diode 24
und den Bus La angeordnet. Ferner ist ein Widerstand 44
zwischen der Ausgangsklemme des zweiten Vergleicherkreises 40
und dem Bus La angeordnet. Ist der zweite Vergleicherkreis 40
aus dem AUS-Zustand in den EIN-Zustand in dem Zeitpunkt
umgeschaltet, zu dem der Kondensator 25 in seinem geladenen
Zustand ist, wird die elektrische Ladung, die im Kondensator
25 gespeichert ist, über den Widerstand 42 und die Diode 41
entladen. Zu diesem Zeitpunkt ist die Zeitkonstante seiner
Entladung bei etwa 0,1 Sekunden angesetzt.
Der Kollektor und der Emitter eines npn-Transistors 45 sind
mit der Klemme Tf bzw. dem Hilfsbus Lb elektrisch verbunden.
Die Basis des npn-Transistors 45 ist mit einem gemeinsamen
Verbindungspunkt zwischen Widerständen 19 und 20 und auch mit
der Klemme Td über einen Reihenkreis aus einer Diode 46 mit
der in Fig. 1 angegebenen Polarität und einem Widerstand 47
elektrisch verbunden. Die Anode der Diode 46 ist mit der
Ausgangsklemme des zweiten Vergleicherkreises 40 über eine
Diode 48 mit der dargestellten Polarität elektrisch verbunden.
Ferner ist eine Diode 49 mit der dargestellten Polarität
zwischen dem Kollektor des npn-Transistors 45 und der Klemme
Td angeordnet.
Ein npn-Transistor 50, der als zweite
Halbleiterschaltvorrichtung dient, besitzt einen Kollektor und
einen Emitter, die mit der Klemme Tg bzw. dem Hilfbus Lb
elektrisch verbunden sind. Die Basis des npn-Transistors 50
ist mit einem gemeinsamen Verbindungspunkt zwischen den
Widerständen 21 und 22 und über einen Reihenkreis aus einer
Diode 51 mit der dargestellten Polarität und einem Widerstand
52 auch mit der Klemme Te elektrisch verbunden. Die Anode der
Diode 51 mit der Ausgangsklemme des zweiten Vergleicherkreises
40 über eine Diode 53 mit der dargestellten Polarität
elektrisch verbunden. Desweiteren ist eine Diode 54 mit der
dargestellten Polarität zwischen dem Kollektor des Transistors
50 und der Klemme Te angeordnet.
Ein eine Hilfsspannung verändernder Schaltkreis 55, der in
Zuordnung zum die Bezugsspannung erzeugenden Schaltkreis 37
angeordnet ist, ist wie folgt aufgebaut. Ein Kondensator 56
ist parallel zum Widerstand 35 im die Bezugsspannung
erzeugenden Schaltkreis 37 geschaltet. Ein Reihenkreis aus
einem Widerstand 57 und einer Diode 58 mit der dargestellten
Polarität ist parallel zum Kondensator 56 angeordnet.
Desweiteren sind Dioden 59a und 59b mit den dargestellten
Polaritäten, die einen UND-Schaltkreis bilden, zwischen einem
gemeinsamen Verbindungspunkt Q von Widerstand 57 und Diode 58
und der Klemme Td bzw. zwischen dem gemeinsamen
Verbindungspunkt Q und der Klemme Te angeordnet.
Die Betriebsweise des ersten Ausführungsbeispieles, das wie
oben beschrieben aufgebaut ist, sei nun anhand der Fig. 1
und 2 beschrieben.
Soll die Fensterscheibe nach oben bewegt werden, wird der
Handbetrieb-Aufwärtsschalter 2 eingeschaltet. Infolgedessen
wird ein Basisstrom dem Transistor 45 von der
Gleichspannungsquellenklemme 5 über die Diode 6, den Schalter
2 und den Widerstand 19 zugeführt, wodurch der Transistor 45
einschaltet. Gleichzeitig ermöglich der Strom, der durch die
Diode 6, den Schalter 2, die Diode 18a und den Transitor 45
fließt, daß die Relaisspule 9b des ersten Relais erregt wird,
so daß das erste Relais 9 betätigt wird, so daß die beiden
Kontakte (c und a) des Relaisschalters 9a miteinander
verbunden werden.
Infolgedessen ist ein elektrischer Pfad, der bewirkt, daß der
Strom in die mit dem Pfeil AUF angegebene Richtung, d. h. in
Vorwärtsrichtung in den Motor 8 fließt, gebildet, so daß die
Fensterscheibe nach oben bewegt wird. Wird der Schalter 2
ausgeschaltet zu einem Zeitpunkt, in dem die Fensterscheibe
angehoben wird, wird der Transistor 45 ausgeschaltet, so daß
die Relaisspule 9b entregt wird. Deshalb wird der
Relaisschalter 9a zurückgestellt, so daß die beiden Kontakte
(c und b) sich miteinander verbinden, so daß der oben genannte
elektrische Pfad des Motors 8 aufgetrennt wird. Demzufolge
wird die Fensterscheibe in ihrer Bewegung nach oben
angehalten.
Soll die Fensterscheibe nach unten bewegt werden, wird der
Handbetrieb-Abwärtsschalter 3 eingeschaltet. Infolgedessen
wird die Relaisspule 10b des zweiten Relais 10 erregt, und
zwar in Anwort auf das Einschalten des Transistors 50, der das
zweite Relais 10 aktiviert, wodurch die beiden Kontakte (c und
a) des Relaisschalters 10a verbunden werden. Deshalb wird ein
elektrischer Pfad gebildet, der bewirkt, daß der Strom in die
durch den Pfeil AB angegebene Richtung, d. h. in die umgekehrte
Richtung in den Motor 8 fließt, so daß die Fensterscheibe nach
unten bewegt wird. Wird der Schalter 3 zu einem Zeitpunkt
ausgeschaltet, zu dem die Fensterscheibe nach unten bewegt
wird, schaltet der Transistor 50 aus. Infolgedessen wird der
Relaisschalter 10a zurückgestellt, so daß die beiden Kontakte
(c und b) in Kontakt kommen können, wodurch der elektrische
Pfad des Motors 8 aufgetrennt wird. Somit hört das Absenken
der Fensterscheibe auf.
Der Widerstand 47 ist mit der Gleichspannungsquellenklemme 5
über die Diode 11a und die beiden Kontakte (c und a) des
Relaisschalters 9a elektrisch verbunden, wenn der Transistor
45 im EIN-Zustand ist, wie oben beschrieben. Desweiteren ist
der Widerstand 52 mit der Gleichspannungsquellenklemme 5 über
die Diode 11b und die beiden Kontakte (c und a) des
Relaisschalters 10a elektrisch verbunden, wenn der Transistor
50 im EIN-Zustand ist. Da der zweite Vergleicherkreis 40 im
EIN-Zustand zu diesem Zeitpunkt ist, werden die Ströme, die
durch die Widerstände 47 und 52 fließen, durch die Diode 48
bzw. 53 an die Ausgangsklemme des zweiten Vergleicherkreises
40 geführt. Der Basisstrom wird den Transistoren 45 und 50
über die betreffenden Widerstände 47 und 52 nicht zugeführt,
und die Transistoren 45 und 50 werden in Reaktion auf das
Ausschalten jedes der Schalter 2 und 3 zuverlässig
ausgeschaltet.
Wird der Automatikbetrieb-Schalter 4 eingeschaltet, nachdem
der Schalter 2 eingeschaltet ist, werden ein elektrischer Pfad
zum Erregen der Relaisspule 9b und ein elektrischer Pfad, der
bewirkt, daß der Strom in Vorwärtsrichtung in den Motor 8
fließt, dadurch gebildet, daß der Transistor 45 eingeschaltet
und daß die beiden Kontakte (c und a) des Relaisschalters 9a,
wie im oberen Teil (a) beschrieben, leitend verbunden werden.
Die Bewegung der Fensterscheibe in Aufwärtsrichtung wird
demzufolge eingeleitet. Unter dieser Bedingung sind die
Gleichspannungsquellenklemme 5 und der Hilfsbus Lb, der mit
der Erdungsklemme elektrisch verbunden ist, miteinander über
die beiden Kontakte (c und a), die Dioden 11a, 16a, den
Widerstand 15, den Bus La und die Diode 14 gekoppelt. Deshalb
ist ein konstanter Gleichspannungsausgang zwischen dem Bus La
und dem Hilfsbus Lb angelegt, so daß die Spannung am
Steuerkreis 7 auf einem konstanten Niveau gehalten wird.
Der erste Vergleicherkreis 29 ist jedoch beim Einschalten des
Automatikbetriebschalters 4 im AUS-Zustand, wie aus der
folgenden Beschreibung verstanden werden wird. Deshalb wird
der Kondensator 25 sofort über den Widerstand 23 und die Diode
24 aufgeladen, wobei die Zeit zum Laden des Kondensators 25
bspw. etwa 0,01 Sekunden ist. Infolgedessen erhöht sich, wie
aus Fig. 2 ersichtlich ist, die Abtastspannung Vp am Punkt P
sofort auf den maximalen Spannungswert Vmax, der einer
Spannung entspricht, wie sie durch Teilen der Speisespannung
mit den Widerständen 23 und 26 erhalten wird. Infolgedessen
wird die Abtastspannung Vp größer als die Bezugsspannung Vs
vom die Bezugsspannung erzeugenden Kreis 37 und deshalb wird
der zweite Vergleicherkreis 40 vom EIN-Zustand in den
AUS-Zustand geändert. Unter dieser Bedingung ist die Diode 48
umgekehrt vorgespannt und deshalb wird dem Transistor 45 der
Basisstrom von der Gleichspannungsquellenklemme 5 über die
beiden Kontakte (c und a) des Relaisschalters 9a, die Diode
11a, den Widerstand 47 und die Diode 46 zugeführt, so daß der
Transistor 45 im EIN-Zustand gehalten wird.
Wird der zweite Vergleicherkreis 40 aktiviert, um den
Transistor 45, wie oben beschrieben, im EIN-Zustand zu halten,
wird der elektrische Pfad zum Erregen der Relaisspule 9b durch
die beiden Kontakte (c und a), die Didode 11a und den
Transistor 45 gebildet. Somit wird, selbst wenn die Schalter 4
und 2 nach dem Bilden von deren elektrischem Pfad
ausgeschaltet werden, der elektrische Pfad, der bewirkt, daß
der Strom in Vorwärtsrichtung in den Motor 8 fließt,
kontinuierlich aufgebaut, so daß die Fensterscheibe
automatisch nach oben bewegt wird.
Wird die Fensterscheibe automatisch angehoben und erreicht sie
die maximal angehobene Stellung, in der die Fensterscheibe
vollständig geschlossen ist, wird der Motor 8 blockiert, so
daß ein relativ großer Blockierungsstrom durch ihn fließt.
Somit erhöht sich der Spannungsabfall am den Strom erfassenden
Widerstand 12 entsprechend. Wenn die Abschaltspannung Vd an
der Klemme Th größer wird als die Hilfsbezugsspannung Vf vom
die Hilfsbezugsspannung erzeugenden Kreis 28 bei einem
Anwachsen eines solchen Spannungsabfalls, wird der erste
Vergleicherkreis 29 aus seinem AUS-Zustand in seinen
EIN-Zustand geändert.
Infolgedessen wird die elektrische Ladung, die im Kondensator
25 gespeichert ist, zwangsweise über die Widerstände 32 und
33, die Diode 29 und die Ausgangsklemme des ersten
Vergleicherkreises 29 entladen. Die Abtastspannung Vp am Punkt
P ist jedoch auf die Zenerdiodenspannung Vzd der Diode 34 zu
dem Zeitpunkt, zu dem das Entladen des Kondensators im
Zeitpunkt t0, wie in Fig. 2 angedeutet, begonnen hat,
festgehalten. Somit wird die Abtastspannung Vp von der festen
Spannung Vzd mit einer Rate proportional zu den
Widerstandswerten der Widerstände 32 und 33 allmählich
verringert. Zur gleichen Zeit wird der die Spannung
variierenden Schaltkreis 38 aktiviert und die Bezugsspannung
Vs auf Vs′ herabgesetzt (Vs′ < Vd). Wenn die Abtastspannung Vp
einen Punkt unterhalb der Bezugsspannung Vs′ zu einem
Zeitpunkt t1, wie in Fig. 2 angedeutet ist, und nach einem
Zeitraum τ0 von etwa 0,7 Sekunden erreicht, der vergangen
ist, nachdem das Entladen des Kondensators 5 begonnen hat,
wird der zweite Vergleicherschaltkreis 40 eingeschaltet.
Somit wird der Basisstrom, der dem Transistor 45 über den
Widerstand 47, die Diode 46 usw. zugeführt wird, der
Ausgangsklemme des zweiten Vergleicherschaltkreises 40 über
die Diode 48 geliefert, so daß der Transistor 45 ausgeschaltet
wird. Infolgedessen wird die Relaisspule 9b entregt, so daß
der Relaisschalter 9a zurückgestellt wird und die beiden
Kontakte (c und b) veranlaßt werden, sich miteinander zu
verbinden. Somit wird der elektrische Pfad, der bewirkt, daß
der Strom in Vorwärtsrichtung in den Motor 8 fließt
aufgetrennt und deshalb wird die Fensterscheibe in der maximal
angehobenen Stellung angehalten. Das sogenannte dichte
Schließen der Fensterscheibe wird während der Zeit τ0
durchgeführt, und zwar als Ergebnis der elektrischen Ladung,
die im Kondensator 25 gespeichert ist, der während des Ablaufs
der Zeit τ0, wie oben beschrieben, entladen wird.
Wenn der Blockierungsstrom in den Motor 8 fließt, kann er durch
eine Erhöhung der Temperatur der für den Motor 8 verwendeten
Wicklungen verringert werden. Wenn der Motor 8 im
Automatikbetrieb, wie oben beschrieben, angetrieben wird,
übersteigt die Abschaltspannung Vd in einigen Fällen über
längere Zeit nicht die Hilfsbezugsspannung Vf. In diesem Falle
setzt sich der Antrieb des Motors 8 fort, was unerwünschte
Konsequenzen, wie Beschädigung oder dgl. am Motor bewirken
kann.
Unter dieser Bedingung wird die elektrische Ladung im
Kondensator 25 über den Widerstand 26 entladen, nachdem der
Automatikbetrieb-Schalter 4 ausgeschaltet ist. Deshalb wird
die Abtastspannung Vp am Punkt P, wie durch die
strichdoppelpunktierte Linie in Fig. 2 angedeutet, allmählich
reduziert, wobei die Zeitkonstante des Entladekreises aus dem
Kondensator 25 und dem Widerstand 26 etwa 10 Sekunden ist.
Wenn der Zeitraum τ1, der der oben genannten Zeitkonstanten
entspricht, abgelaufen ist und die Abtastspannung Vp kleiner
wird als die Bezugsspannung Vs, wie dies zum Zeitpunkt t2 in
Fig. 2 angedeutet ist, wird der zweite Vergleicherkreis 40 aus
seinem AUS-Zustand in den EIN-Zustand geändert.
Infolgedessen hört die Zuführung des Basisstromes zum
Transistor 45 über den Widerstand 47 und die Diode 46 auf,
wodurch der Transistor 45 abschaltet. Deshalb wird die
Relaisspule 9b entregt und der Relaisschalter 9a
zurückgestellt, so daß sich die beiden Kontakte (c und b)
verbinden. Als Folge davon ist der Motor 8 abgeschaltet. Ist
ein vorbestimmter Zeitraum τ1 von dem Zeitpunkt an, zu dem
der Motor 8 in den Automatikbetrieb geschaltet ist,
verstricken, wird der Motor 8 automatisch abgeschaltet. Der
oben beschriebene unerwünschte Zustand kann daher verhindert
werden.
Wenn der zweite Vergleicherkreis 40 eingeschaltet ist, wie
oben beschrieben, und da die elektrische Ladung im Kondensator
25 über den Widerstand 26 oder die Widerstände 32 und 33
entladen wird, wird sie in einer kurzen Zeitdauer von bspw.
etwa 0,1 Sekunden über den Widerstand 42 und die Diode 41
entladen. Somit kann jegliches Vibrieren bzw. Prellen des
zweiten Vergleicherkreises 40 zuverlässig verhindert werden.
Wenn der Handbetrieb-Abwärtsschalter 3 und danach der
Automatikbetrieb-Schalter 4 ebenfalls eingeschaltet wird,
werden ein elektrischer Pfad zum Erregen der Relaisspule 10b
und ein elektrischer Pfad, der bewirkt, daß der Strom in
umgekehrter Richtung in den Motor 8 fließt, dadurch gebildet,
daß der Transistor 50 einschaltet und daß die beiden Kontakte
(c und a) des Relaisschalters 10a, wie im Teil (a)
beschrieben, sich leitend verbinden. Dann wird die Bewegung
der Fensterscheibe in Abwärtsrichtung eingeleitet und eine
Spannung, die dem Steuerkreis 7 zugeführt wird, bleibt auf
einem konstanten Niveau.
Zu diesem Zeitpunkt wird der Kondensator 25 sofort geladen und
der zweite Vergleicherkreis 40 ändert sich von seinem
EIN-Zustand in den AUS-Zustand in derselben Weise, wie dies
oben zum Teil (b) beschrieben ist. Deshalb wird die Diode 53
in umgekehrter Richtung vorgespannt und somit wird der
Transistor 50 mit dem Basisstrom von der
Gleichspannungsquellenklemme 5 über den Schaltkreis aus den
beiden Kontakten (c und a) des Relaisschalters 10a, der Diode
11b, dem Widerstand 52 und der Diode 51 entsprechend gespeist.
Infolgedessen wird der Transistor 50 durch den zweiten
Vergleichskreis 40 eingeschaltet gehalten.
Der elektrische Pfad zum Erregen der Relaisspule 10b ist von
den beiden Kontakten (c und a) des Relaisschalters 10a, der
Diode 11b und dem Transistor 50 gebildet. Auch wenn die
Schalter 4 und 3 nacheinander ausgeschaltet werden, wird der
oben beschriebene, entgegengesetzt gerichtete elektrische Pfad
des Motors 8 kontinuierlich aufgebaut, wodurch das
automatische Absenken der Fensterscheibe ermöglicht ist.
Erreicht die Fensterscheibe die unterste Stellung, in der sie
vollständig geöffnet ist, wird der Motor 8 blockiert, wodurch
ein relativ großer Blockierungsstrom, bewirkt wird. Deshalb
wird der erste Vergleicherkreis 29 aus dem AUS-Zustand in den
EIN-Zustand in ähnlicher Weise wie im Teil (b) beschrieben,
geändert, und danach wird der zweite Vergleicherkreis 40
ebenfalls in seinen EIN-Zustand während des Ablaufs der Zeit
τ0 geändert.
Demzufolge wird der Basisstrom, der dem Transistor 50 über den
Widerstand 52, die Diode 51 usw. zugeführt wird, der
Ausgangsklemme des zweiten Vergleicherkreises 40 über die
Diode 53 zugeführt, so daß der Transistor 50 ausgeschaltet.
Demzufolge wird die Relaisspule 10b entregt und der
Relaisschalter 10a wird zurückgestellt, so daß die beiden
Kontakte (c und b) sich verbinden. Somit ist der o. g.
entgegengerichtete elektrische Pfad des Motors 8 aufgetrennt,
so daß die Fensterscheibe in ihrer untersten Stellung
angehalten wird.
Die Beschreibung der anderen Betriebsweisen wird hier
weggelassen, weil sie identisch mit denen im o. g. Teil (b)
beschriebenen sind.
Wird die Fensterscheibe im Automatikbetrieb angehoben, ist der
Kondensator 25 im aufgeladenen Zustand, wie dies aus der o. g.
Beschreibung hervorgeht, und der Transistor 45 ist
entsprechend eingeschaltet gehalten. Wenn der
Handbetrieb-Abwärtsschalter 3 nur für eine kurze Zeitdauer
unter dieser Bedingung eingeschaltet wird, wird der Transistor
50 daraufhin eingeschaltet, wodurch die Relaisspule 10b erregt
wird, wodurch die beiden Kontakte (c und a) des
Relaisschalters 10a miteinander verbunden werden. Somit sind
beide Klemmen des Motors 8 über die betreffenden zwei Kontakte
(c und a) der Relaisschalter 9a und 10a kurzgeschlossen, so
daß der Motor 8 abgeschaltet wird und sofort aufhört, sich zu
drehen.
Wird der Schalter 3, wie oben beschrieben, eingeschaltet,
d. h., wenn das erste und das zweite Relais 9 und 10 geschaltet
werden, werden die betreffenden Kathoden der Dioden 59a und
59b gleichzeitig auf das Niveau der Speisespannung im die
Hilfsspannung verändernden Schaltkreis 55 angehoben und dann
im umgekehrten Sinne vorgespannt. Deshalb wird die Spannung am
Punkt Q gemäß Fig. 1, der bis jetzt auf dem Niveau des
Erdpotentials gewesen ist, auf das Niveau der Speisespannung
angehoben. Infolgedessen wird der Widerstand 57 parallel zum
Widerstand 35 des die Bezugsspannung erzeugenden Schaltkreises
37 gebracht und die Summe der Widerstandwerte der Widerstände
35 und 37 wird verringert. Deshalb wird der Ausgang des die
Bezugsspannung erzeugenden Schaltkreises 37 derart verändert,
so daß eine Bezugsspannung Vs′′ (vgl. Fig. 2) nahe der
maximalen Spannung Vmax erreicht wird. Somit wird die
Abtastspannung Vp kleiner als die zweite Bezugsspannung Vs′′
und deshalb wird der zweite Vergleicherkreis 40 aus seinem
AUS-Zustand in den EIN-Zustand verändert, wodurch der
Transistor 45 ausschaltet. Gleichzeitig wird die elektrische
Ladung, die im Kondensator 25 gespeichert ist, über den
Widerstand 42 und die Diode 41 schnell entladen.
Infolgedessen wird die Relaisspule 9b entregt, wodurch der
Relaisschalter 9a zurückgestellt wird, so daß die beiden
Kontakte (c und b) sich miteinander verbinden. Wird der
Schalter 3 ausgeschaltet, nachdem er nur für eine kurze
Zeitdauer, wie oben beschrieben, eingeschaltet ist, wird die
Relaisspule 10b entregt, wodurch sich der Relaisschalter 10a
zurückstellt, so daß die beiden Kontakte (c und b) miteinander
verbunden werden. Infolgedessen wird der Motor 8 abgeschaltet,
so daß er in seinen Anfangszustand zurückkehrt.
Das Entregen sowohl des Relais 9 als auch des Relais 10 wird
durchgeführt, bevor das Einschalten des Schalters 3 ausgelöst
ist, d. h. in einem Zustand, in welchem die Spannung, die dem
Steuerkreis 7 zugeführt ist, durch den Schalter 3 konstant
gehalten ist. Somit wird die Spannung am Punkt Q auf das
ursprüngliche Potentialniveau, unmittelbar nachdem die
betreffenden Relais 9 und 10 abgeschaltet sind, reduziert, und
somit wird der Ausgang des die Bezugsspannung erzeugenden
Schaltkreises 37 auf die Bezugsspannung Vs in Antwort auf die
Verringerung der Spannung am Punkt Q zurückgestellt. Das
Zurückstellen des Ausganges vom die Bezugsspannung erzeugenden
Schaltkreises 37 auf die Bezugsspannung Vs wird um einen
Zeitraum verzögert, während welchem der Strom zum Laden des
Kondensators 56 diesen fließt. Demzufolge wird der zweite
Vergleicherkreis 40 an einer Fehlfunktion gehindert.
Während die Fensterscheibe im Automatikbetrieb nach unten
bewegt wird, ist der Kondensator 25 in einem geladenen Zustand
und der Transistor 50 ist entsprechend eingeschaltet. Wird der
Handbetrieb-Aufwärtsschalter 2 nur für eine kurze Zeitdauer
unter dieser Bedingung eingeschaltet, wird der Motor 8 sofort
abgeschaltet und die elektrische Ladung, die im Kondensator 25
gespeichert ist, wird über den Widerstand 42 und die Diode 41,
wie in dem Beschreibungsteil (d) oben beschrieben, schnell
entladen. Wird der Schalter 2 danach ausgeschaltet, wird der
Motor 8 abgeschaltet, so daß er in seinem Anfangszustand
gesetzt ist.
Gemäß der Anordnung des vorliegenden Ausführungsbeispieles
kann, wenn eine automatische Stopfunktion, die den
Blockierungsstrom abtastet, der in den Motor 8 fließt, um die
Fensterscheibe beim Aufwärts- und Abwärtsbewegen anzuhalten,
zum Anhalten der Bewegung der Fensterscheibe in Aufwärts- oder
Abwärtsrichtung im Automatikbetrieb zugeordnet ist, die
Bewegung der Fensterscheibe nach oben oder unten durch die
Funktion eines Zeitgebers, der den Kondensator 25 und den
Widerstand 26 enthält, angehalten werden, nachdem eine
bestimmte Zeitdauer verstrichen ist. Demzufolge ist es
unwahrscheinlich, daß der Motor 8 über eine lange Zeitdauer
unbeabsichtigt zugeschaltet ist, während er in seinem
blockiertem Zustand ist. Zusätzlich kann vermieden werden, daß
der Motor überhitzt und daß die im Kraftfahrzeug eingebaute
Batterie übermäßig verbraucht wird.
Die Feststellzeit τ0, die mit der Zeit beginnt, in der die
Fensterscheibe eine Stellung erreicht, in welcher sie
vollständig geschlossen oder geöffnet ist, entspricht der
Zeit, die erforderlich ist, damit die Abtastspannung Vp in
Reaktion auf das Entladen der elektrischen Ladung des
Kondesators 25 allmählich reduziert wird, wobei die Differenz
im Potential oder in der Spannung zwischen der Zenerspannung
Vzd und der Bezugsspannung Vs′ um einen konstanten Betrag sich
ändert. Somit zeigt diese Zeit τ0 eine konstante Zeitdauer zu
jeder Zeit an. Deshalb ist die Länge der Feststellzeit der
Fensterscheibe keinen Änderungen wie beim herkömmlichen Regler
unterworfen.
Da die oben erwähnte Bezugsspannung Vs′ auf eine Spannung
gesetzt ist, die kleiner als die normalerweise verwendete
Bezugsspannung Vs ist, kann die Klemmspannung der Diode 34,
d. h. die Zenerspannung Vzd der Diode 34 auf einen niedrigeren
Spannungspegel gesetzt werden. Infolgedessen kann die
Abtastspannung Vp auf die konstante Spannung Vzd festgestellt
werden, die kleiner ist, als die Abtastspannung Vp, auch wenn
die Zeit, die dafür erforderlich ist, daß die Fensterscheibe
die Stellung erreicht, in welcher sie vollständig geschlossen
oder geöffnet ist, verlängert wird, d. h., auch wenn die
Abtastspannung Vp wesentlich mehr als erwartet reduziert wird,
wodurch es möglich ist, die Feststellzeit τ0 der
Fensterscheibe zuverlässig konstant zu machen.
Ferner ist gemäß der Anordnung des vorliegenden
Ausführungsbeispieles der Transistor 45 mit der
Gleichspannungsquellenklemme 5 über den Schalter 2 elektrisch
verbunden, während der Transistor 50 mit der
Gleichspannungsquellenklemme 5 über den Schalter 3 verbunden
ist. Deshalb liegt die Speisespannung von der
Gleichspannungsquellenklemme 5 weder am Transistor 45 noch am
Transistor 50 an, wenn sowohl der Schalter 2 als auch der
Schalter 3 im AUS-Zustand, d. h. im Ruhezustand sind. Es ist
deshalb sehr unwahrscheinlich, daß die Transistoren 45 und 50
aufgrund eines Rauschens einer Fehlfunktion unterliegen.
Zusätzlich ist die Zuverlässigkeit der Relaissteuerung, die
vom Steuerkreis 7 ausgeführt wird, verbessert.
Ein die Spannung variierender Schaltkreis kann, soweit
notwendig, gemäß vorliegender Erfindung vorgesehen sein.
Fig. 3 zeigt eine Modifikation ausschließlich des die
Spannung ändernden Schaltkreises. Wie sich aus dem Vergleich
der Fig. 1 und 3 ergibt, enthält die Modifikation nicht die
Dioden 29a und 29b und den Widerstand 39. Die anderen
Bauteile, die in der vorliegenden Modifikation verwendet sind,
sind identisch mit denen, wie sie beim ersten
Ausführungsbeispiel verwendet sind. Somit sind dieselben
Bauelemente, wie sie auch beim ersten Ausführungsbeispiel
verwendet sind, in der Zeichnung mit denselben Bezugsziffern
versehen, so daß auch die Beschreibung dieser gemeinsamen
Elemente hier weggelassen werden kann.
Bei der vorliegenden Modifikation wird, wenn eine elektrische
Ladung, die im Kondensator 25 gespeichert ist, über die
Widerstände 32 und 33 und eine Ausgangsklemme des ersten
Vergleicherkreises 29 entladen wird, wie in Fig. 4 dargestellt
ist, eine Abtastspannung Vp am Punkt P von einer Klemmspannung
Vzd einer Spannungsreglerdiode 34 aus proportional zu den
Widerstandswerten der Widerstände 32 und 33 zu einem Zeitpunkt
τ0 gemäß Fig. 4 bei Einleiten der Entladung der elektrischen
Ladung im Kondensator 25 verringert. Wenn die Zeit τ0 von
etwa 0,7 Sekunden abgelaufen ist, nachdem das Entladen der
elektrischen Ladung im Kondensator 25 eingeleitet ist, und die
Abtastspannung Vp kleiner als eine Bezugsspannung Vs zu einem
Zeitpunkt t1 gemäß Fig. 4 wird, wird ein zweiter
Vergleicherkreis 38 vom AUS-Zustand in den EIN-Zustand
geändert.
Da andere Funktionen der vorliegenden Modifikation identisch
mit denen des ersten Ausführungsbeispieles sind, kann die
Beschreibung dieser Funktionen weggelassen werden.
Gemäß vorliegender Erfindung ist, wie aus der obigen
Beschreibung deutlich hervorgeht, eine Steuervorrichtung zur
Verwendung bei einem Fenster mit elektrischem Scheibenheber
vorgesehen, bei dem die Bewegung der Fensterscheibe in
Aufwärts- und Abwärtsrichtung im Automatikbetrieb während
eines Zeitraumes kontinuierlich durchgeführt wird, in welchem
die Abtastspannung, die der Spannung über dem Kondensator, der
als Zeitgeberbauteil dient, entspricht, eine Bezugsspannung
übersteigt. Diese Steuervorrichtung besitzt einen
Abschaltkreis zum Entladen der elektrischen Ladung im
Kondensator in Abhängigkeit von einer vorbestimmten
Zeitkonstanten, wenn die Fensterscheibe in eine Stellung
bewegt wird, in der sie im Automatikbetrieb vollständig
geschlossen oder geöffnet ist, und desweiteren den Klemmkreis
zum Festhalten einer Abtastspannung, die der Spannung am
Kondensator entspricht, auf einer konstanten Spannung, die
höher als die Bezugsspannung ist, wenn das Entladen der
elektrischen Ladung am Kondensator vom Abschaltkreis
eingeleitet ist. Deshalb kann die Steuervorrichtung eine
hervorragende Wirkung dahingehend ergeben, daß die Zeit, die
erforderlich ist, um die Abtastspannung auf die Bezugsspannung
oder darunter zu reduzieren, d. h. die Zeit zum Festhalten der
Fensterscheibe, nachdem die Fensterscheibe die Stellung
erreicht hat, in der sie vollständig geschlossen oder geöffnet
ist, stabilisiert werden kann, so daß sie immer dieselbe ist.
Gemäß dieser Modifikation ist ein die Spannung ändernder
Schaltkreis zum Reduzieren der Bezugsspannung auf eine
gewünschte Spannung dann, wenn die Entladung der elektrischen
Ladung im Kondensator vom Abschaltkreis eingeleitet wird,
vorgesehen. Deshalb kann die Feststellzeit der Fensterscheibe
auch dann stabilisiert werden, wenn die Zeit, die erforderlich
ist, in der die Fensterscheibe die Stellung erreicht, in der
sie im Automatikbetrieb vollständig geschlossen oder geöffnet
ist, übermäßig verlängert ist.
Ein zweites Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung für ein
Fenster mit einem elektrischen Scheibenheber, wie er bspw. an
der Seite des Fahrersitzes eines Kraftfahrzeuges angeordnet
ist, sei nun anhand der entsprechenden Zeichnung beschrieben.
Gemäß Fig. 5 besitzt ein elektrischer
Fensterscheibenheberschalter 101, der so vorgesehen ist, daß
er von der Fahrerseite eines Kraftfahrzeugs aus bedienbar ist,
einen Handbetrieb-Aufwärtsschalter 102 als einen ersten
Handbetrieb-Schalter, einen Handbetrieb-Abwärtsschalter 103
als einen zweiten Handbetrieb-Schalter und einen
Automatikbetrieb-Schalter 104 sowie einen nicht dargestellten
Steuerknopf, der in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung bspw. von
einer neutralen Stellung des Schalters 101 aus betätigbar ist.
Jeder dieser Schalter 102 bis 104 kann automatisch
zurückgestellt werden und ist normalerweise ausgeschaltet
gehalten, wenn der Steuerknopf in der neutralen Stellung ist,
d. h. im nichtbetätigten Zustand. Wenn der Steuerknopf um einen
vorbestimmten Betrag in Vorwärtsrichtung vom nichtbetätigten
Zustand des Steuerknopfes aus betätigt wird, wird der Schalter
102 eingeschaltet. Andererseits wird, wenn der Steuerknopf um
einen vorbestimmten Betrag in Rückwärtsrichtung betätigt wird,
der Schalter 103 eingeschaltet. Wenn der Steuerknopf weiter in
Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung, nachdem der betreffende
Schalter 102 bzw. 103 eingeschaltet worden ist, betätigt wird,
wird der Automatikbetrieb-Schalter 104 ebenfalls
eingeschaltet.
Jeder der Schalter 102 bis 104 besitzt zwei Klemmen, von denen
eine mit der Gleichspannungsquellenklemme 105 über eine Diode
106 mit der in Fig. 5 angegebenen Polarität elektrisch
verbunden ist und von denen die andere mit jeder der Klemmen
Ta, Tb, Tc des Steuerschaltkreises 107, der später zu
beschreiben sein wird, elektrisch verbunden ist. In nicht
dargestellter Weise ist die Klemme 105 mit einer
Kraftfahrzeugbatterie, deren Ausgangsspannung 12 V ist, über
einen Zündschalter elektrisch verbunden.
Wenn einem Gleichspannungsmotor 108, der zum Antrieb des
Fensterscheibenhebers verwendet wird, Strom in
Vorwärtsrichtung, d. h. in der durch den Pfeil AUF in der
Zeichnung angedeuteten Richtung, zugeführt wird, wird eine
nicht dargestellte Fensterscheibe einer Kraftfahrzeugtür, die
bspw. an der Fahrerseite des Kraftfahrzeugs vorgesehen ist, in
Aufwärtsrichtung, d. h. in die Richtung, in welcher die
Fensterscheibe geschlossen ist, bewegt. Andererseits wird,
wenn der Gleichspannungsmotor 108 mit dem Strom in umgekehrter
Richtung, d. h. in die durch den Pfeil AB in der Zeichnung
angedeutete Richtung zugeführt wird, die Fensterscheibe in
Abwärtsrichtung, d. h., in die Richtung, in welcher die
Fensterscheibe geöffnet wird, bewegt.
Das erste und das zweite Relais 109 und 110 sind zu einer
einzigen Einheit vereinigt. Ein gemeinsamer Kontakt c eines
Relaisschalters 109a ist mit einer der zwei Klemmen des Motors
108 elektrisch verbunden, während ein gemeinsamer Kontakt c
des Relaisschalters 110a mit dem entsprechenden anderen
elektrisch verbunden ist. Zusätzlich sind diese gemeinsamen
Kontakte c mit der Klemme Td bzw. Te des Steuerkreises 107
über Dioden 111a bzw. 111b, die in Durchlaßrichtung vorgesehen
sind, elektrisch verbunden. Jeder der normalerweise offenen
Kontakte a der Relaisschaltung 109a und 110a ist mit der
Gleichspannungsquellenklemme 105 elektrisch verbunden, während
jeder der normalerweise geschlossenen Kontakte b der
Relaisschalter 109a und 110a mit einer Erdungsklemme über
einen Strom erfassenden Widerstand 112 zum Erfassen des
Stromflußes durch den Motor 108 verbunden ist. Eine
Relaisspule 109b des ersten Relais 109 ist zu dessen Erregung
mit der Gleichspannungsquellenklemme 105 über die Diode 106
und den Schalter 102, während eine Relaisspule 110b des
zweiten Relais 110 zu ihrer Erregung mit der
Gleichspannungsquellenklemme 105 über die Diode 106 und den
Schalter 103 verbunden ist.
Eine Abschaltspannung Vd mit einem Pegel, der dem Laststrom
durch den Motor 8 entspricht, erscheint an einer Klemme des
Strom erfassenden Widerstandes 112, der an der Seite der
Relais 109, 110 vorgesehen ist. Die Abschaltspannung Vd liegt
an der Klemme Tf des Steuerkreises 107.
Der Steuerkreis 107 besitzt bspw. ein hybridartiges IC und
Klemmen Tg und Tj sowie die oben beschriebenen Klemmen Ta bis
Tf. In diesem Falle ist die Klemme Tg mit der Erdungsklemme
unmittelbar verbunden, während die Klemme Th mit der
Erdungsklemme über einen Widerstand 113 elektrisch gekoppelt
ist, der zum Erzeugen einer ersten Bezugsspannung Vs1, wie
später noch zu beschreiben sein wird, verwendet wird.
Zusätzlich ist die Klemme Ti mit der Erdungsklemme über eine
Spannungsreglerdiode 114 mit einer Zenerspannung von bspw. 8V
und mit der in Fig. 5 angegebenen Polarität elektrisch
gekoppelt, während die Klemme Tj mit der Erdungsklemme über
einen Kondensator 115 verbunden ist, der als ein Bauteil für
einen Zeitgeber dient. Da der Kondensator 115 eine relativ
große Kapazität aufweisen muß, ist bspw. ein
Elektrolyt-Kondensator als Kondensator 115 verwendet.
Der Aufbau der Steuerschaltung 107 sei im nachfolgenden im
einzelnen beschrieben.
Ein Bus La ist mit seinem einen Ende mit der Klemme Td über
eine Widerstand 116 und eine Diode 117a mit der dargestellten
Polarität und mit der Klemme Te über den Widerstand 116 und
eine Diode 117b mit der dargestellten Polarität und mit seinem
anderen Ende mit der Klemme Ti unmittelbar elektrisch
verbunden. Ein Hilfsbus Lb ist mit der Klemme Tg, d. h. mit der
Erdungsklemme elektrisch verbunden.
Die Klemme Tc, die mit dem Automatikbetrieb-Schalter 104
gekoppelt ist, ist mit dem Hilfsbus Lb über einen Widerstand
118, eine Diode 119 mit der in Fig. 5 dargestellten Polarität
und einem Entladekondensator 115 elektrisch verbunden. Die
Klemme Tj, mit der der Kondensator 115 verbunden ist, ist mit
einem gemeinsamen Verbindungspunkt zwischen der Diode 119 und
dem Widerstand 120 elektrisch verbunden. In diesem Falle ist
die Zeitkonstante für das Entladen des Kondensators 115 über
den Widerstand 120 auf bspw. etwa 10 Sekunden gesetzt. Die
Zeitkonstante für das Entladen des Kondensators 115 über den
Widerstand 118 und die Diode 119 ist auf bspw. etwa 0,01
Sekunden gesetzt.
Andererseits besitzt ein eine Hilfsbezugsspannung erzeugender
Schalterkreis 122 einen Widerstand 121, der zwischen dem Bus
La und der Klemme Th in Reihe elektrisch angeordnet ist, und
den Widerstand 113. Eine Hilfsbezugsspannung Vs1 wird am
gemeinsamen Verbindungspunkt, an dem die Widerstände 113 und
121 elektrisch miteinander verbunden sind, abgegeben.
Einem ersten Vergleicherkreis 123 wird Strom über den Bus La
und den Hilfsbus Lb zugeführt. Ein die Fensterscheibe
automatisch anhaltender Schaltkreis, wie er bei
Fensterscheibenheber bekannt ist, enthält den ersten
Vergleichskreis 123, den Stromerfassungswiderstand 112, den
die Hilfsbezugsspannung erzeugenden Kreis 122 usw. In diesem
Falle ist der erste Vergleicherkreis 123 im Steuerkreis 107
derart elektrisch gekoppelt, daß die Hilfsbezugsspannung Vs1,
die über den Widerstand 124 zugeführt wird, mit der
Abschaltspannung Vd verglichen wird, die über einen Widerstand
125 von der Klemme Tf zugeführt wird. Der erste
Vergleicherkreis 123 ist vom Typ mit offenem Kollektorausgang.
Wenn Vs1 < Vd ist, ist der erste Vergleicherkreis 123 im
AUS-Zustand, d. h. in einem Zustand, in welchem ein innerer
Transistor, der an einer Ausgangsstufe des Steuerkreises 107
vorgesehen ist ausgeschaltet ist, wobei dessen
Ausgangswiderstand erhöht ist. Andererseits ist, wenn Vs1 Vd
ist, der erste Vergleicherkreis 123 in den EIN-Zustand
geschaltet, d. h. in einen Zustand, in welchem der Transistor,
der an der Ausgangsstufe vorgesehen ist, eingeschaltet ist,
wobei dessen Ausgangswiderstand herabgesetzt ist. Der erste
Vergleicherschaltkreis 123 ist mit Störspannungen
verhindernden Kondensatoren 126 bis 129 versehen, die zwischen
den betreffenden Eingangs- und Ausgangsklemmen bzw. zwischen
Spannungsklemmen elektrisch angeordnet sind.
Die Ausgangsklemme des ersten Vergleicherkreises 123 ist mit
der Klemme Tj über Widerstände 130 und 131, die in Reihe
miteinander geschaltet sind, elektrisch verbunden. Eine
Spannungreglerdiode 132, deren Zenerspannung Vzd = 5-6 V ist,
zum Spannungsfesthalten liegt mit der in Fig. 5 dargestellten
Polarität parallel zum Widerstand 131. Infolge dieser
elektrischen Verbindungen fließt der Entladestrom vom
Kondensator 115 in die Widerstände 130 und 131, wenn der erste
Vergleicherkreis 123 eingeschaltet ist, wobei zu diesem
Zeitpunkt der Entladestrom vom Kondensator 115, der
vernachlässigbar kleiner ist, auch durch den Widerstand 120
fließt. Die Zeit τ0, die erforderlich ist, um eine Spannung
am Punkt P, einem gemeinsamen Verbindungspunkt zwischen den
Widerständen 130 und 131, in Fig. 5, d. h. eine Abtastspannung
Vp vom Anfangspunkt seiner Entladung bis zum Pegel einer
Bezugsspannung Vs2 zu reduzieren, ist auf etwa 0,7 Sekunden
gesetzt.
In diesem Falle ist das Verhältnis zwischen den
Widerstandswerten der Widerstände 130 und 131 auf bspw. etwa
1 : 100 gesetzt. Somit ist die o. g. Zeitdauer τ0 im
wesentlichen durch den Widerstand 131 bestimmt. Deshalb wird,
wenn die Entladung des Kondensators 15 über die Widerstände
130 und 131 eingeleitet wird, die Abtastspannung Vp am Punkt P
auf eine Zenerspannung Vzd der Diode 132 festgehalten und
danach von der so festgehaltenen Spannung Vzd aus allmählich
reduziert.
Ein die Bezugsspannung erzeugender Schaltkreis 135 enthält
eine Reihenschaltung aus Widerständen 133 und 134 und ist
zwischen dem Bus La und dem Hilfsbus Lb elektrisch angeordnet.
Die Bezugsspannung Vs2 wird vom gemeinsamen Verbindungspunkt,
an dem die Widerstände 133 und 134 elektrisch miteinander
verbunden sind, abgegeben. In diesem Falle ist die
Bezugsspannung Vs2 auf eine Spannung unter der Zenerspannung
Vzd der Diode 132 angesetzt.
In nicht dargestellter Weise ist einem zweiten
Vergleicherkreis 136, der als ein Haltekreis dient, über den
Bus La und den Hilfsbus Lb Strom zugeführt. Der zweite
Vergleicherkreis 136 ist im Steuerkreis 107 vorgesehen, um die
Bezugsspannung Vs2 und die Abtastspannung Vp vom Punkt p
miteinander zu vergleichen. In diesem Falle ist der zweite
Vergleicherkreis 136 ebenfalls vom Typ mit offenem
Kollektorausgang, ähnlich dem ersten Vergleicherkreis 123.
Wenn Vs2 < Vp ist, ist der zweite Vergleicherkreis 136 bei
erhöhtem Ausgangswiderstand im AUS-Zustand. Andererseits ist,
wenn Vs2 Vp ist, der zweite Vergleicherkreis aus seinem
AUS-Zustand in seinen EIN-Zustand bei herabgesetztem
Ausgangswiderstand geschaltet. Ein Störspannungen
verhindernder Kondensator 137 ist zwischen den betreffenden
Eingangsklemmen der zweiten Vergleicherschaltung 136
angeordnet.
Ein Reihenschaltkreis mit einem Widerstand 138 und einer Diode
139 mit der in Fig. 5 dargestellten Polarität ist zwischen der
Ausgangsklemme des zweiten Vergleicherkreises 136 und der
Klemme Tj elektrisch angeordnet. Eine positive Klemmdiode 140
mit der eingezeichneten Polarität ist zwischen der Anode der
Diode 119 und dem Bus La elektrisch angeordnet. Wird der
zweite Vergleicherkreis 136 aus seinem AUS-Zustand in den
EIN-Zustand in dem Zeitpunkt geschaltet, in dem der
Kondensator 115 in seinem geladenen Zustand ist, wird die
elektrische Ladung, die im Kondensator 115 gespeichert ist,
über die Diode 139 und den Widerstand 138 entladen. Zu diesem
Zeitpunkt ist die Zeitkonstante des Kondensators 115 beim
Entladen auf etwa 0,1 Sekunden gesetzt.
Die Ausgangsklemme des zweiten Vergleicherkreises 136 ist mit
dem Bus La über einen Widerstand 141 und mit der Basis eines
npn-Transistors 142 über einen Widerstand 143 elektrisch
verbunden. Der Kollektor des npn-Transistors 142 ist mit der
Klemme Td über Widerstände 144 und 145 und mit der Klemme Te
über Widerstände 146 und 147 elektrisch verbunden. Der Emitter
des npn-Transistors 142 ist mit dem Hilfsbus Lb elektrisch
verbunden.
Ein pnp-Transistor 148, der als eine erste
Halbleiterschaltvorrichtung dient, besitzt einen Emitter und
einen Kollektor, die mit den Klemmen Td bzw. Ta elektrisch
verbunden sind. Die Basis des pnp-Transistors 148 ist mit
einem gemeinsamen Verbindungspunkt, an dem die Widerstände 144
und 145 miteinander elektrisch verbunden sind, elektrisch
gekoppelt.
Ein pnp-Transistor 149, der als eine zweite
Halbleiterschaltvorrichtung dient, besitzt einen Emitter und
einen Kollektor, die mit den Klemmen Te bzw. Tb elektrisch
verbunden sind. Zusätzlich ist die Basis des pnp-Transistors
149 mit einem gemeinsamen Verbindungspunkt, an dem die
Widerstände 146 und 147 elektrisch miteinander verbunden sind,
elektrisch verbunden.
Ein Änderungsschaltkreis 150, der im Zusammenhang mit dem die
Bezugsspannung erzeugenden Schaltkreis 135 vorgesehen ist, ist
wie folgt aufgebaut. Ein Kondensator 151 ist parallel zum
Widerstand 133 in der die Bezugsspannung erzeugenden Schaltung
135 angeordnet. Eine Reihenschaltung aus einem Widerstand 152
und einer Diode 153 mit der dargestellten Polarität liegt
parallel zum Kondensator 151. Ferner sind eine Diode 154a und
eine Diode 154b mit den dargestellten Polaritäten mit einem
gemeinsamen Verbindungspunkt Q zwischen dem Widerstand 152 und
der Diode 153 und der Klemme Ta, dem Kollektor des Transistors
148, bzw. dem gemeinsamen Verbindungspunkt Q und der Klemme
Tb, dem Kollektor des Transistors 149 elektrisch verbunden.
Eine Diode 155 mit der dargestellten Polarität, die zum Schutz
der Transistoren 148 und 149 verwendet ist, ist zwischen dem
o. g. Punkt Q und dem Hilfsbus Lb elektrisch angeordnet.
Die Betriebsweise bzw. Funktion des zweiten
Ausführungsbeispieles, das wie oben beschrieben aufgebaut ist,
sei nun anhand der Fig. 5 und 6 beschrieben.
Soll die Fensterscheibe nach oben bewegt werden, wird der
Handbetrieb-Aufwärtsschalter 102 eingeschaltet. Infolgedessen
wird eine Spannung an die Relaisspule 109b des ersten Relais
109 von der Gleichspannungsquellenklemme 105 über die Diode
106 und den Schalter 102 angelegt, so daß das erste Relais 109
zugeschaltet wird, wodurch die beiden Kontakte (c und a) des
Relaisschalters 109a miteinander verbunden werden.
Infolgedessen wird ein elektrischer Pfad gebildet, der
bewirkt, daß der Strom in die durch den Pfeil AUF angedeutete
Richtung, d. h. in Vorwärtsrichtung in den Motor 108 fließt, so
daß die Fensterscheibe nach oben bewegt wird. Wird der
Schalter 102 zu einem Zeitpunkt abgeschaltet, zu dem die
Fensterscheibe angehoben wird, wird die Relaisspule 109b
entregt. Deshalb wird der Relaisschalter 109a zurückgestellt,
so daß die beiden Kontakte (c und b) sich miteinander
verbinden, so daß der obige elektrische Pfad des Motors 108
aufgetrennt bzw. unterbrochen wird. Demgemäß wird die Bewegung
der Fensterscheibe in Aufwärtsrichtung angehalten.
Soll die Fensterscheibe nach unten bewegt werden, wird der
Handbetrieb-Abwärtsschalter 103 eingeschaltet. Tut man dies,
so wird die Relaisspule 110b des zweiten Relais 110 erregt, so
daß die beiden Kontakte (c und a) des Relaisschalters 110a
miteinander verbunden werden. Deshalb wird ein elektrischer
Pfad gebildet, der bewirkt, daß der Strom in die durch den
Pfeil AB angegebene Richtung, d. h. in umgekehrter Richtung in
den Motor 108 fließt, so daß die Fensterscheibe nach unten
bewegt wird. Wird der Schalter 103 zu einem Zeitpunkt
ausgeschaltet, zu dem die Fensterscheibe sich nach unten
bewegt, wird die Relaisspule 110b entregt und der
Relaisschalter 110a zurückgestellt, so daß bewirkt wird, daß
die beiden Kontakte (c und b) sich miteinander verbinden,
wodurch der gegengerichtete elektrische Pfad des Motors
aufgetrennt wird. Somit wird die Fensterscheibe bei der
Abwärtsbewegung angehalten.
Wird die Fensterscheibe nach oben oder nach unten im
Handbetrieb, wie oben beschrieben, bewegt, ist der Kondensator
115 in einem nicht geladenen Zustand. Deshalb ist die
Beziehung zwischen der Abtastspannung Vp vom Punkt P und der
Bezugsspannung Vs2 vom die Bezugsspannung erzeugenden
Schaltkreis 135 durch die Ungleichung Vp < Vs2 dargestellt.
Somit ist der zweite Vergleicherkreis 136 im EIN-Zustand bei
herabgesetztem Ausgangswiderstand und demzufolge der
Transistor 142 im AUS-Zustand gehalten. Demgemäß wird der
Transistor 148 oder 149 nicht mehr vom AUS-Zustand in den
EIN-Zustand geändert, unmittelbar nachdem die Schalter 102 und
103 ausgeschaltet sind.
Wenn der Automatikbetriebschalter 104 nach dem Einschalten des
Schalters 102 ebenfalls eingeschaltet wird, sind ein
elektrischer Pfad zum Erregen der Relaisspule 109b und ein
elektrischer Pfad, der bewirkt, daß Strom in Vorwärtsrichtung
in den Motor 108 fließt, dadurch gebildet, daß die beiden
Kontakte (c und a) des Relaisschalters 109a, wie im oberen
Teil (a) beschrieben, verbunden sind. Die Bewegung der
Fensterscheibe in Aufwärtsrichtung wird dann entsprechend
eingeleitet. Unter dieser Bedingung sind die
Gleichspannungsquellenklemme 105 und die Erdungsklemme über
die beiden Kontakte (c und a) des Relaisschalters 109a, die
Dioden 111a, 117a, den Widerstand 116, den Bus La und die
Diode 114 miteinander verbunden. Deshalb liegt eine konstante
Ausgangsgleichspannung zwischen dem Bus La und dem Hilfsbus
Lb, der mit der Erdungsklemme elektrisch verbunden ist, an, so
daß eine Spannung aufgebaut ist, die an den Steuerkreis 107
angelegt wird.
Beim Einschalten des Automatikbetriebschalters 104 ist jedoch
der erste Vergleicherkreis 123 im AUS-Zustand, wie sich aus
der folgenden Beschreibung ergibt. Deshalb wird der
Kondensator 115 sofort über den Widerstand 118 und die Diode
119 aufgeladen, wobei die Zeit, die zum Aufladen des
Kondensators 115 notwendig ist, etwa 0,01 Sekunden beträgt.
Somit wird, wie in Fig. 6 dargestellt, die Abtastspannung Vp
am Punkt P sofort bis auf die maximale Spannung Vmax erhöht,
die einer Spannung entspricht, die durch Teilen der
Speisespannung mit den Widerständen 118 und 120 erhalten wird.
Im Ergebnis wird die Abtastspannung Vp größer als die
Bezugsspannung Vs2 vom die Bezugsspannung erzeugenden
Schaltkreis 135 und somit wird der zweite Vergleicherkreis 136
aus seinem EIN-Zustand in den AUS-Zustand geändert. Der
Transistor 142 wird mit dem Basisstrom über die Widerstände
141 und 143 gespeist, so daß der Transistor 142 einschaltet.
Wird der Schalter 102 nachfolgend ausgeschaltet, nachdem der
Schalter 104 ausgeschaltet ist, werden die beiden elektrisch
verbundenen Kontakte (c und a) des Relaisschalters 109a sofort
jedoch nach einer kleinen "Verzögerungszeit" geöffnet. Da der
Transistor 142 zu einem Zeitpunkt eingeschaltet worden ist, an
dem der Schalter 102 ausgeschaltet ist, wird auch der
Transistor 148 aus seinem AUS-Zustand in den EIN-Zustand
gebracht. Infolgedessen wird ein elektrischer Pfad zur
Erregung der Relaisspule 109b des ersten Relais 109 durch die
zwei normalerweise offenen Kontakte (c und a) des
Relaisschalters 109a, die Diode 111a und den Transistor 148
gebildet. Zusätzlich wird der Transistor 148 durch den zweiten
Vergleicherkreis 136, den Transistor 142 usw. eingeschaltet
gehalten.
Wenn der Transistor 148 aktiviert wird, um den elektrischen
Erregungspfad der Relaisspule 109b im EIN-Zustand zu halten,
wird der elektrische Pfad, der bewirkt, daß Strom in
Vorwärtsrichtung in den Motor 108 fließt, kontinuierlich
aufgebaut, auch wenn die Schalter 104 und 102 ausgeschaltet
sind. Somit wird die Fensterscheibe automatisch nach oben
bewegt.
Wenn die Fensterscheibe automatisch angehoben wird und die
maximal angehobene Stellung, in der die Fensterscheibe
vollständig geschlossen ist, erreicht, wird der Motor 108
blockiert, so daß ein relativ großer Blockierungsstrom durch
ihn fließt. Somit erhöht sich entsprechend der Spannungsabfall
über dem Strom erfassenden Widerstand 112. Wenn die
Abschaltspannung Vd an der Klemme Tf größer als die
Hilfsbezugsspannung Vs1 wird, die vom die Hilfsbezugsspannung
erzeugenden Schaltkreis 122 bei diesem Erhöhen des
Spannungsabfalls erzeugt wird, wird der erste Vergleicherkreis
123 von seinem AUS-Zustand in den EIN-Zustand geändert.
Infolgedessen wird die elektrische Ladung, die im Kondensator
115 gespeichert ist, über die Widerstände 130 und 131 und die
Ausgangsklemme des ersten Vergleicherkreises 123 entladen. Die
Abtastspannung Vp am Punkt P ist jedoch auf die
Zenerdiodenspannung Vzd der Diode 132 in dem Zeitpunkt
gehalten, zu dem das Entladen des Kondensators 115 eingeleitet
ist, also zur Zeit t0, wie in Fig. 6 dargestellt. Somit wird
die Abtastspannung Vp von der so festgehaltenen Spannung Vzd
aus proportional zu den Widerstandswerten der Widerstände 130
und 131 allmählich verringert. Wenn die Abtastspannung Vp
einen Punkt unter der Referenzspannung Vs2, gemäß Fig. 6 zu
einem Zeitpunkt t1 erreicht, zudem der Zeitraum τ0 von etwa
0,7 Sekunden verstrichen ist, nachdem die Entladung des
Kondensators 115 eingeleitet worden ist, wird der zweite
Vergleicherkreis 136 aus dem AUS-Zustand in den EIN-Zustand
geschaltet.
Somit wird der Grundstrom, der dem Transistor 142 durch die
Widerstände 141 und 143 zugeführt wird, zur Ausgangsklemme des
zweiten Vergleicherkreises 136 geführt, so daß der Transistor
142 ausschaltet, wodurch der Transistor 148 ausschaltet.
Infolgedessen wird die Relaisspule 109b entregt und der
Relaisschalter 109a zurückgestellt, so daß die beiden Kontakte
(c und b) miteinander in Verbindung treten. Infolgedessen wird
der elektrische Pfad, der bewirkt, daß Strom in
Vorwärtsrichtung in den Motor 108 fließt, aufgetrennt und
somit wird die Fensterscheibe in ihrer maximal angehobenen
Stellung angehalten. Das sogenannte Festhalten der
Fensterscheibe wird während der Periode der Zeit τ0
durchgeführt als Folge der Tatsache, daß das Entladen der
elektrischen Ladung, die im Kondensator 115 gespeichert ist,
wie oben beschrieben, das Verstreichen des Zeitraumes τ0
erfordert. Eine Überspannung, die sich in der Relaisspule 109b
entwickelt, wird von den Dioden 155 und 154a absorbiert, wenn
der Transistor 148 ausschaltet, wodurch es möglich ist, den
Transistor 148 vor Überspannungen zu schützen.
Wenn der Blockierungsstrom im Motor 108 fließt, könnte er mit
einer Erhöhung der Temperatur in den Wicklungen des Motors 108
reduziert werden. Wird der Motor 108 im Automatikbetrieb, wie
oben beschrieben, angetrieben, übersteigt in einigen Fällen
über längere Zeit die Abschaltspannung Vd nicht die
Hilfsbezugsspannung Vs1. In diesem Falle kann das
Eingeschaltetsein des Motors 108 unbeabsichtigt fortdauern und
u 15848 00070 552 001000280000000200012000285911573700040 0002004119284 00004 15729nerwünschte Wirkungen zeigen.
Unter dieser Bedingung wird die elektrische Ladung, die im
Kondensator 115 gespeichert ist, über den Widerstand 120
entladen, nachdem der Automatikbetrieb-Schalter 104
ausgeschaltet ist. Deshalb wird die Abtastspannung Vp am Punkt
P, wie durch die strichdoppelpunktierte Linie in Fig. 6
dargestellt, allmählich verringert, wobei die Zeitkonstante
des Entladekreises, der den Kondensator 115 und den Widerstand
120 enthält, etwa 10 Sekunden ist. Wenn der Zeitraum τ1, der
der o. g. Zeitkonstanten entspricht, verstrichen ist und die
Abtastspannung Vp kleiner als die Bezugsspannung Vs2, wie dies
zum Zeitpunkt t2 in Fig. 6 gezeigt ist, wird, wird der zweite
Vergleicherkreis 136 aus dem AUS-Zustand in den EIN-Zustand
geschaltet.
Infolgedessen werden die Transistoren 142 und 148 nacheinander
ausgeschaltet und die Relaisspule 109b in derselben Weise, wie
oben beschrieben, entregt, wodurch ermöglicht ist, daß der
Relaisschalter 109a die beiden Kontakte (c und b) miteinander
verbindet. Demzufolge schaltet der Motor 108 ab. Ist eine
bestimmte Zeitdauer τ1 von dem Zeitpunkt an, an dem der Motor
108 im Automatikbetrieb angefangen hat zu drehen, verstrichen,
ist der Motor 108 automatisch abgeschaltet. Das Eintreten der
oben beschriebenen unerwünschten Wirkung kann deshalb
verhindert werden.
Wird der zweite Vergleicherkreis 136, wie oben beschrieben
eingeschaltet, ist, da die elektrische Ladung, die im
Kondensator 115 gespeichert ist, über den Widerstand 120 oder
die Widerstände 130 und 131 entladen, wird seine elektrische
Ladung in einer kurzen Zeitdauer von etwa 0,1 Sekunden über
die Diode 139 und den Widerstand 138 entladen. Deshalb kann
jegliches Flattern oder Prellen des zweiten Vergleicherkreises
136 zuverlässig verhindert werden.
Wird der Automatikbetrieb-Schalter 104, nachdem der
Handbetrieb-Abwärtsschalter 103 eingeschaltet ist, ebenfalls
eingeschaltet, werden die beiden Kontakte (c und a) des
Relaisschalters 110a, wie im Teil (a) oben beschrieben,
miteinander verbunden, so daß ein elektrischer Pfad zur
Erregung der Relaisspule 110b und ein elektrischer Pfad der
bewirkt, daß Strom in umgekehrter Richtung in den Motor 108
fließt, gebildet werden. Die Bewegung der Fensterscheibe nach
unten ist somit eingeleitet und eine Spannung, die am
Steuerkreis 107 anliegt, wird auf einem gegebenen Pegel
gehalten.
Zu diesem Zeitpunkt wird der Kondensator 115 sofort geladen
und der zweite Vergleicherkreis 136 wird in den AUS-Zustand
ähnlicher Weise, wie dies im Teil (b) oben beschrieben worden
ist, geändert, so daß der Transistor 142 ausschaltet. Wird der
Schalter 103 dann ausgeschaltet, nach dem Abschalten des
Automatikbetriebschalters 104, ändert der Transistor 149
seinen AUS-Zustand in den EIN-Zustand. Somit wird ein
elektrischer Pfad zum Erregen der Relaisspule 110b des zweiten
Relais 110 durch die beiden normalerweise offenen Kontakte (c
und a) des Relaisschalters 110a, die Diode 111b und den
Transistor 149 gebildet. Zusätzlich wird der Transistor 149
durch den zweiten Vergleicherkreis 136, den Transistor 142
usw. eingeschaltet gehalten. Infolgedessen wird ein
elektrischer Pfad, der bewirkt, daß Strom in umgekehrter
Richtung in den Motor 108 fließt, kontinuierlich gebildet,
auch wenn die Schalter 104 und 103 ausgeschaltet sind, wodurch
die Fensterscheibe automatisch nach unten bewegt wird.
Wenn die Fensterscheibe die unterste Stellung erreicht, in der
die Fensterscheibe vollständig geöffnet ist, wird der Motor
108 blockiert, so daß ein relativ großer Blockierungsstrom
durch ihn fließt. Deshalb wird der erste Vergleicherkreis 123
aus seinem AUS-Zustand in den EIN-Zustand in ähnlicher Weise,
wie dies im Teil (b) oben beschrieben ist, geändert, und
danach wird der zweite Vergleicherkreis 136 ebenfalls in den
EIN-Zustand geschaltet, wenn die Zeitdauer τ0 verstrichen
ist, wonach nacheinander die Transistoren 142 und 149
ausschalten. Infolgedessen wird die Relaisspule 110b entregt,
wodurch der Relaisschalter 110a die beiden Kontakte (c und b)
miteinander verbindet. Deshalb wird der elektrische Pfad, der
bewirkt, daß Strom in umgekehrter Richtung in den Motor 108
fließt, aufgetrennt und somit wird die Fensterscheibe in ihrer
untersten Stellung angehalten. Zu diesem Zeitpunkt wird eine
Überspannung, die sich in der Relaisspule 110b entwickelt hat,
von den Dioden 155 und 154b zu dem Zeitpunkt des Abschaltens
des Transistors 149 absorbiert, wodurch der Transistor 149
zuverlässig vor einer Überspannung geschützt ist.
Die Beschreibung der weiteren Funktionen wird weggelassen,
weil sie mit denen im obigen Teil (b) beschriebenen identisch
sind.
Wird die Fensterscheibe im Automatikbetrieb angehoben, ist der
Kondensator 115 in geladenem Zustand, wie dies aus der obigen
Beschreibung deutlich hervorgeht, und die Transistoren 142 und
148 sind entsprechend eingeschaltet gehalten. Wenn der
Handbetrieb-Abwärtsschalter 103 nur für eine kurze Zeitdauer
unter dieser Bedingung eingeschaltet wird, wird die
Relaisspule 110b erregt, so daß die beiden Kontakte (c und a)
des Relaisschalters 110 miteinander verbunden werden. Somit
sind die beiden Klemmen des Motors 108 über die betreffenden
beiden Kontakte (c und a) der Relaisschalter 109a und 110a
kurzgeschlossen, so daß der Motor 108 entregt wird und seine
Rotation aufhört.
In diesem Falle ist der Transistor 148 im EIN-Zustand und
somit wird das Potential, d. h. die Spannung an der Kathode der
Diode 154a auf das Niveau der Speisespannung im
Änderungsschaltkreis 150 angehoben. Wird der Schalter 103, wie
oben beschrieben, eingeschaltet, wird jedoch das Potential
bzw. die Spannung an der Kathode der Diode 154b ebenfalls auf
das Niveau der Speisespannung angehoben. Infolgedessen werden
die Diode 154a und 154b in umgekehrter Richtung vorgespannt,
wodurch sich die Spannung am Punkt Q, die bisher auf dem
Niveau des Erdpotentials war, auf Speisespannungsniveau
angehoben. Somit wird der Widerstand 152 parallel zum
Widerstand 153 im die Bezugsspannung erzeugenden Schaltkreis
135 gelegt und die Summe der Widerstandwerte der Widerstände
133 und 152 reduziert. Deshalb ändert sich der Ausgang des die
Bezugspannung erzeugenden Schaltkreises 135 und erreicht eine
Bezugsspannung Vs′2 (vgl. Fig. 6) nahe dem maximalen
Spannungswert Vmax. Somit wird die Abtastspannung Vp kleiner
als die zweite Bezugsspannung Vs′2 und somit wird der zweite
Vergleicherkreis 136 von seinem AUS-Zustand in den EIN-Zustand
geändert, so daß die Transistoren 142 und 148 ausschalten. Zum
selben Zeitpunkt wird die elektrische Ladung, die im
Kondensator 115 gespeichert ist, über die Diode 139 und den
Widerstand 138 schnell entladen.
Infolgedessen wird die Relaisspule 109b entregt, wodurch es
möglich ist, daß der Relaisschalter 109a die beiden Kontakte
(c und b) miteinander verbindet. Andererseits wird, wenn der
Schalter 103 ausgeschaltet wird, nachdem er nur für eine kurze
Zeitdauer, wie oben beschrieben eingeschaltet worden ist, die
Relaisspule 110b entregt, so daß der Relaisschalter 110a die
beiden Kontakte (c und b) miteinander verbindet. Infolgedessen
wird der Motor 108 entregt und in den Ausgangszustand
gebracht.
Das Ausschalten jedes der Relais 109 und 110 wird in einem
Zustand durchgeführt, bevor das Einschalten des Schalters 103
ausgelöst wird, d. h. in einem Zustand, in welchem die Spannung
vom Schalter 103 dem Steuerkreis 7 zugeführt wird, konstant
gehalten wird. Somit wird die Spannung am Punkt Q auf das
ursprüngliche Potentialniveau reduziert, sofort nachdem die
betreffenden Relais 109 und 110 entregt sind, und somit wird
der Ausgang des die Bezugsspannung erzeugenden Schaltkreises
135 auf die Bezugsspannung Vs2 in Antwort auf die Verringerung
der Spannung am Punkt Q zurückgestellt. Das Zurückstellen des
Ausganges des die Bezugsspannung erzeugenden Schaltkreises 135
auf die Bezugsspannung Vs2 wird jedoch um eine Zeitdauer
verzögert, während welcher der Strom zum Laden des
Kondensators 151 in diesen fließt. Demzufolge kann der zweite
Vergleicherkreis 136 vor Fehlfunktionen geschützt werden.
Während die Fensterscheibe im Automatikbetrieb nach unten
bewegt wird, ist der Kondensator 115 in geladenem Zustand und
die Transistoren 142 und 149 sind entsprechend eingeschaltet.
Wird der Handbetrieb-Aufwärtsschalter 102 nur für eine kurze
Zeitdauer unter dieser Bedingung eingeschaltet, wird der Motor
108 sofort entregt und die elektrische Ladung, die im
Kondensator 115 gespeichert ist, wird über die Diode 139 und
den Widerstand 138, wie dies im Beschreibungsteil (d) oben
erwähnt ist, schnell entladen. Wird der Schalter 102 danach
ausgeschaltet, ist der Motor 108 entregt und somit in seinem
Ausgangszustand gesetzt.
Gemäß dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel werden
die Relaisspulen 109b und 110b des ersten und zweiten Relais
109 und 110, die zum Zeitpunkt des Handbetriebs betätigt bzw.
erregt sind, unmittelbar durch den ersten und zweiten
Handbetätigung-Schalter 102 bzw. 103 erregt. Deshalb erfolgt
beim vorliegenden Ausführungsbeispiel keine Verringerung der
Zuverlässigkeit der Relaissteuerung, wie bei herkömmlichen
Vorrichtungen solcher Art, da die Relais durch
Halbleiterschaltvorrichtungen gesteuert sind.
Desweiteren ist gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der
Transistor 149 zum Steuern des zweiten Relais 110, das dazu
verwendet wird, den elektrischen Pfad zu bilden, der bewirkt,
daß Strom in umgekehrter Richtung in den Motor 108 fließt, von
der Gleichspannungsquellenklemme 105 in dem Zustand elektrisch
abgetrennt, in welchem die Fensterscheibe im Automatikbetrieb
nach oben bewegt wird, d. h. in dem Zustand, in welchem der
Transistor 148 eingeschaltet gehalten ist und der elektrische
Pfad, der bewirkt, daß der Strom in Vorwärtsrichtung in den
Motor 108 fließt, durch das erste Relais 109 gebildet ist.
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Transistor 148,
der dazu verwendet wird, den elektrischen Pfad zu bilden,
welcher bewirkt, daß Strom in Vorwärtsrichtung in den Motor
108 fließt, ebenfalls von der Gleichspannungsquellenklemme 105
in dem Zustand abgetrennt, in welchem die Fensterscheibe im
Automatikbetrieb nach unten bewegt wird, d. h. in dem Zustand,
in welchem der Transistor 149 eingeschaltet gehalten ist und
der elektrische Pfad, der bewirkt, daß Strom in umgekehrter
Richtung in den Motor 108 strömt, durch das zweite Relais 110
gebildet ist. Somit erfolgt eine Spannungszuführung weder zum
Transistor 149 noch zum Transistor 148 im Verlaufe der
Bewegung der Fensterscheibe nach oben oder unten im
Automatikbetrieb. Es kann deshalb vermieden werden, daß der
Transistor 149 oder 148 aufgrund von Störspannungen oder dgl.
infolge unregelmäßiger Änderung der Bewegung der
Fensterscheibe in Aufwärts- oder Abwärtsrichtung
Fehlfunktionen unterliegt. Somit kann die Zuverlässigkeit der
Relaissteuerung, die von der Steuerschaltung 107 durchgeführt
wird, weiter verbessert werden.
Desweiteren kann beim vorliegenden Ausführungsbeispiel, da die
Dioden 154a und 154b im Änderungsschaltkreis 150, der zum
Anhalten der Bewegung der Fensterscheibe im Automatikbetrieb
in der Mitte seiner Bewegung vorgesehen ist, als
"Flywheel"-Dioden dienen, die zum Schutz der Transistoren 148
und 149 verwendet werden, die Anzahl der Bauteile im
Steuerkreis 107 verringert werden.
Ist die Automatikstopfunktion, die den Blockierungsstrom im
Motor 108 zum Anhalten der Fensterscheibe bei der Aufwärts
und Abwärtsbewegung abtastet, für das automatische Anhalten
der Bewegung der Fensterscheibe in Aufwärts- oder
Abwärtsrichtung im Automatikbetrieb beeinträchtigt, kann die
Bewegung der Fensterscheibe nach oben oder nach unten dadurch
angehalten werden, daß die Funktion des Zeitgebers, der den
Kondensator 115 und den Widerstand 120 enthält, verwendet
wird, nachdem eine vorbestimmte Zeitdauer verstrichen ist. Es
kann somit vermieden werden, daß der Motor 108 über eine lange
Zeitdauer, während er noch in seinem blockiertem Zustand ist,
zugeschaltet ist. Zusätzlich besteht keine Gefahr dahingehend,
daß der Motor 108 überhitzt und daß die Kraftfahrzeugbatterie
zu sehr verbraucht wird.
Bei beiden Ausführungsbeispielen ergibt sich aus der
bisherigen Beschreibung, daß dann, wenn die Fensterscheibe im
Handbetrieb nach oben oder unten bewegt wird, das erste bzw.
das zweite Relais, die beide zur Bildung von elektrischen
Pfaden, die bewirken, daß Ströme in Vorwärts- oder umgekehrter
Richtung in den Motor fließen, verwendet werden, unmittelbar
vom ersten bzw. zweiten Handbetrieb-Schalter gesteuert wird.
Andererseits wird, wenn die Fensterscheibe nach oben oder
unten im Automatikbetrieb bewegt wird, die erste bzw. die
zweite Halbleiterschaltvorrichtung zum Steuern des ersten bzw.
zweiten Relais trotz der Aktivierung des Automatikbetriebs von
der Speisespannung elektrisch getrennt.
Es ist deshalb mit Hilfe der vorliegenden Erfindung möglich,
die Zuverlässigkeit der Steuerung durch den Steuerkreis im
Handbetrieb zu erhöhen, und zusätzlich jede der
Halbleiterschaltvorrichtungen an einer Fehlfunktion zu
hindern, sowie eine Verbesserung in der Zuverlässigkeit der
Steuerung durch den Steuerkreis im Automatikbetrieb zu
verwirklichen.
Claims (7)
1. Steuervorrichtung für ein Fenster mit elektrischem
Scheibenheber, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem
ersten und einem zweiten Relais (9, 10; 109, 110), die selektiv
betätigbar sind, wenn ein erster bzw. ein zweiter
Handbetrieb-Schalter (2, 3; 102, 103) eingeschaltet sind, und
mit denen ein elektrischer Pfad, der bewirkt, daß
elektrischer Strom in Vorwärtsrichtung in einen Elektromotor
(8, 108) fließt, bzw. ein elektrischer Pfad, der bewirkt, daß
elektrischer Strom in umgekehrter Richtung in den Motor
(8; 108) fließt gebildet werden kann, wobei der Motor
(8; 108) dahingehend aktiviert ist, daß eine die
Fensterscheibe in Abhängigkeit von der Richtung des
zugeführten elektrischen Stromes zum Motor in Richtungen
bewegt wird, in denen sie geschlossen bzw. geöffnet wird;
mit einer Automatikbetrieb-Schaltereinheit (4; 104) zum Aktivieren eines Automatikbetriebes zum automatischen Bewegen der Fensterscheibe in eine Stellung, in der sie vollständig geschlossen ist, und in eine Stellung, in der sie vollständig geöffnet ist, wenn das erste oder das zweite Relais (9, 10; 109, 110) eingeschaltet ist;
mit einer Zeitgebereinheit zum Entladen einer in ihr gespeicherten elektrischen Ladung, nachdem sie beim Einschalten des Automatikbetrieb-Schalters (4; 104) ein bestimmtes Spannungsniveau aufgeladen ist;
mit einem Haltekreis (40; 136) zum Halten des ersten oder zweiten Relais (9, 10; 109, 110) in leitendem Zustand, in welchem der Strom in Vorwärts- oder umgekehrter Richtung in den Motor (8; 108) fließt, und zwar während eines Zeitraumes, in welchem eine Abtastspannung, die einer an der Zeitgebereinheit anliegenden Spannung entspricht, größer ist als eine Bezugsspannung; und
mit einem Abschaltkreis (12; 112) zum Entladen der in der Zeitgebereinheit gespeicherten elektrischen Ladung, wenn die Fensterscheibe in eine der genannten Stellungen bewegt wird, in denen sie vollständig geschlossen oder geöffnet ist; dadurch gekennzeichnet, daß die Automatikbetrieb-Schaltereinheit einen einzigen Automatikbetrieb-Schalter (4; 104) für beide Bewegungsrichtungen der Fensterscheibe aufweist, daß ein einziger Kondensator (25; 115) Bauteil der Zeitgebereinheit ist, und daß ein Änderungsschaltkreis (55; 150) zum Ändern der Bezugsspannung auf ein Niveau, das höher ist als das der Abtastspannung ist, wenn sowohl das erste als auch das zweite Relais (9, 10; 109, 110) betätigt sind, vorgesehen ist.
mit einer Automatikbetrieb-Schaltereinheit (4; 104) zum Aktivieren eines Automatikbetriebes zum automatischen Bewegen der Fensterscheibe in eine Stellung, in der sie vollständig geschlossen ist, und in eine Stellung, in der sie vollständig geöffnet ist, wenn das erste oder das zweite Relais (9, 10; 109, 110) eingeschaltet ist;
mit einer Zeitgebereinheit zum Entladen einer in ihr gespeicherten elektrischen Ladung, nachdem sie beim Einschalten des Automatikbetrieb-Schalters (4; 104) ein bestimmtes Spannungsniveau aufgeladen ist;
mit einem Haltekreis (40; 136) zum Halten des ersten oder zweiten Relais (9, 10; 109, 110) in leitendem Zustand, in welchem der Strom in Vorwärts- oder umgekehrter Richtung in den Motor (8; 108) fließt, und zwar während eines Zeitraumes, in welchem eine Abtastspannung, die einer an der Zeitgebereinheit anliegenden Spannung entspricht, größer ist als eine Bezugsspannung; und
mit einem Abschaltkreis (12; 112) zum Entladen der in der Zeitgebereinheit gespeicherten elektrischen Ladung, wenn die Fensterscheibe in eine der genannten Stellungen bewegt wird, in denen sie vollständig geschlossen oder geöffnet ist; dadurch gekennzeichnet, daß die Automatikbetrieb-Schaltereinheit einen einzigen Automatikbetrieb-Schalter (4; 104) für beide Bewegungsrichtungen der Fensterscheibe aufweist, daß ein einziger Kondensator (25; 115) Bauteil der Zeitgebereinheit ist, und daß ein Änderungsschaltkreis (55; 150) zum Ändern der Bezugsspannung auf ein Niveau, das höher ist als das der Abtastspannung ist, wenn sowohl das erste als auch das zweite Relais (9, 10; 109, 110) betätigt sind, vorgesehen ist.
2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß sie ferner einen Klemmschaltkreis zum Halten
der Abtastspannung auf einer konstanten Spannung, die höher
ist als die Bezugsspannung ist, wenn das Entladen der im
Kondensator (25; 115) gespeicherten elektrischen Ladung vom
Abschaltkreis (12; 112) eingeleitet ist, aufweist.
3. Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß sie ferner einen eine Spannung
variierenden Schaltkreis (38; 150) aufweist, der derart
aktiviert ist, daß die Bezugsspannung verringert wird, wenn
das Entladen der im Kondensator (25; 115) gespeicherten
elektrischen Ladung vom Abschaltkreis (12; 112) eingeleitet
ist.
4. Steuervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Automatikbetrieb-Schalter
(4; 104) derart angeordnet ist, daß er zusammen mit dem
Einschalten des ersten oder zweiten Relais (9, 10; 109, 110)
eingeschaltet ist, daß das erste und das zweite Relais
(9, 10; 109, 110) Relaisspulen (9b, 10b; 109b, 110b), die erregt
sind, wenn der erste bzw. der zweite Handbetrieb-Schalter
(2, 3; 102, 103) eingeschaltet ist, und normalerweise offene
Kontakte aufweisen, die verbunden sind, wenn die
Relaisspulen erregt sind, und daß ferner eine erste
Halbleiterschaltvorrichtung (45; 148) zum Bilden eines
elektrischen Pfades zum Erregen der Relaisspule (9b; 109b)
des ersten Relais (9; 109) über die normalerweise offenen
Kontakte des ersten Relais, wenn der
Automatikbetrieb-Schalter (4; 104) zusammen mit dem ersten
Handbetrieb-Schalter (2; 102) eingeschaltet ist, und eine
zweite Halbleiterschaltvorrichtung (50; 149) zum Bilden
eines elektrischen Pfades zum Erregen der Relaisspule
(10b; 110b) des zweiten Relais (10; 110) über die
normalerweise offenen Kontakte des zweiten Relais dann,
wenn der Automatikbetrieb-Schalter (4; 104) zusammen mit dem
zweiten Handbetrieb-Schalter (3; 103) eingeschaltet ist,
vorgesehen sind.
5. Steuervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß eine der beiden Klemmen der Relaisspule (9b; 109b) des
ersten Relais (9; 109) über den ersten Handbetrieb-Schalter
(2; 102) mit der Speisespannungsquelle und die andere mit
Erde verbunden ist und daß eine von zwei Klemmen der
Relaisspule (10b; 110b) des zweiten Relais (10, 110) über den
zweiten Handbetrieb-Schalter (3; 103) mit der Speisespannung
und die andere mit Erde verbunden ist.
6. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß der Klemmschaltkreis eine
Spannungsreglerdiode (34; 132) aufweist, die zwischen der
Ausgangsklemme des Abschaltkreises und einer
Abtastspannungseingangsklemme des Haltekreises (40; 136)
elektrisch geschaltet ist.
7. Steuervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der eine Spannung variierende Schaltkreis (38; 150) eine
Diode (29b; 153), deren Kathoden mit der Ausgangsklemme des
Abschaltkreises elektrisch verbunden ist, und einen
Widerstand (39; 152) aufweist, dessen eines Ende mit der
Anode der Diode (29b; 153) und dessen anderes Ende mit einer
Bezugsspannungseingangsklemme des Haltekreises (40; 136)
elektrisch verbunden ist.
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