DE69825529T2

DE69825529T2 - Dynamische Schutzschaltung für eine Motorlast

Info

Publication number: DE69825529T2
Application number: DE69825529T
Authority: DE
Inventors: Ignacio Schaumburg Michel; Bogdan Chicago Baurceanu
Original assignee: Delphi Technologies Inc
Current assignee: Delphi Technologies Inc
Priority date: 1997-06-19
Filing date: 1998-06-10
Publication date: 2005-09-29
Anticipated expiration: 2018-06-11
Also published as: CA2237642A1; US5867357A; DE69825529D1; JPH11235067A; BR9802470A; EP0886360B1; AU7191998A; ATE273582T1; KR19990007163A; AR012953A1; CN1203471A; EP0886360A2; AU734242B2; EP0886360A3

Description

Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Steuersystem für einen Hubmotor eines elektrischen Fensterhebers eines Fahrzeugs, und insbesondere auf eine Schaltung zum Schutz des Motors und seiner Treiberschaltung vor Schaden aufgrund von Überströmen, wenn der Motor angehalten wird.
Angetriebene Fensterhebermotorsysteme für Fahrzeuge werden verwendet, um Fahrzeugfenster zwischen zwei Positionen oder zu irgendeinem gewissen Punkt dazwischen auf und ab zu fahren. Im allgemeinen fährt das Fenster fort, sich in der angewiesenen Richtung zu bewegen, so lange der Betätigungsschalter gehalten wird. Das Vorsehen eines "Schnell-Abwärts-Merkmals" bei vielen modernen Schaltungen für angetriebene Fahrzeugfenster sieht zusätzlich eine kontinuierliche Bewegung des Fensters in der Abwärts-Richtung vor, ohne mehr als ein schnelles Herunterdrücken eines "Schnell-Abwärts-Schalters" oder ein weiteres Herunterdrücken des Abwärts-Schalters zu erfordern. Wenn die Schaltung in dem Schnell-Abwärts-Betriebszustand ist, fährt die Bewegung des Fensters fort, bis entweder ein "Aufwärts-" oder ein "Abwärts-Schalter" betätigt wird, oder bis ein Ende des Laufweges abgefühlt wird.
Um den Fensterhebermotor und seine Antriebsschaltung vor einer Überhitzung während einer möglichen Beschädigung von verlängerten Zuständen mit angehaltenem Motor zu schützen, wie beispielsweise wenn ein Ende der Laufgrenze erreicht worden ist, weisen diese Systeme gewöhnlicherweise ein Überstromdetektionssystem zur Unterbrechung des Flusses von elektrischem Strom zum Motor auf, und zwar immer dann wenn der Motorstrom über eine vorbestimmte Schwelle oder einen Referenzstrompegel ansteigt. Der Referenzpegel wird typischerweise empirisch ausgewählt, wobei die Strom- und/oder Leistungskapazität des Motors und seiner Antriebsschal tung berücksichtigt wird. Es ist jedoch oft schwierig, eine einzige feste Schwelle auszuwählen, die über alle Betriebstemperaturbereiche und in Anwesenheit von variierenden Schaltungsbedingungen wirksam ist.
FR-A-2 696 884 offenbart einen Elektromotor für einen Automobilfensteröffner. Ein Speicher speichert einen Wert, der eine Funktion des maximalen Stroms während des Starts des Motors ist, als Schwellenwert. Wenn der Motorstrom den Schwellenwert erreicht, was ein Hindernis im Fensterpfad anzeigt, wird der Motor angehalten oder umgeschaltet.
EP-A-0 506 626 offenbart eine Vorrichtung zur Steuerung einer Regleranordnung für ein angetriebenes Fenster bei Motorfahrzeugen, wobei die Vorrichtung im wesentlichen eine elektronische Mikroprozessorschaltung aufweist, die durch Steuersignale gesteuert wird, die durch Druckknöpfe geliefert werden, um zu gestatten, daß das Fensterglas entweder automatisch oder manuell geöffnet und geschlossen wird, wobei die manuelle oder automatische Art der Betätigung basierend auf der Dauer der Betätigung der Druckknöpfe unterschieden wird, wobei die elektronische Schaltung darüber hinaus speziell ausgelegt ist, um mögliche Hindernisse gegen ein ordnungsgemäßes Gleiten des Fensterglases zu detektieren, genauso wie sie Begrenzungsschalter aufweist, um den elektrischen Antriebsstrom für den Elektromotor zum Betrieb des Fensterhebers abzuschalten.
US-A-5 012 168 offenbart, daß Haltestrompegel bestimmt werden, und zwar gemäß gemessenen Spitzenströmen, die sofort nach der Erregung eines Motors auftreten. Durch Anwendung eines Bruchwertes für den bestimmten Spitzenstromwert wird der Haltestrom jedesmal dann bestimmt, wenn der Motor erregt wird, um Variationen des Stroms zu kompensieren, der in einen Motor bei unterschiedlichen Umgebungstemperaturen fließt.
US-A-4 962 337 offenbart eine Schaltung zur Steuerung des bidirektionalen Betriebs eines Hubmotors für ein Fahrzeugfenster mit einer Toroid-Spule, die gegen-emf-Störungen in der Motorstromleitung abfühlen. Ein Express- Betriebszustandsschalter verriegelt bei der momentanen Betätigung einen elektronischen Schalter zur Betätigung eines Relais, um eine kontinuierliche Motordrehung für das Absenken des Fensters vorzusehen. Eine darauffolgende momentane Betätigung des Schalters entriegelt den elektronischen Schalter, um den Fenstermotorstrom abzubrechen. Ein Halten des Fenstermotors wird durch eine Toroid-Spule detektiert, die den Verlust von Motorleitungsstörungen abfühlt und den elektronischen Schalter entriegelt, um die Schaltung des Motorrelais zu öffnen.
Schließlich offenbart EP-A-0 267 064 eine Vorrichtung, die eine Schaltung aufweist, um das Halten des Motors zu detektieren, wobei der Pegel des Startstroms aufgenommen wird und am Eingang eines Spannungskomparators gespeichert wird, und zwar durch die schnelle Ladung eines Kondensators und seine langsame Entladung, während der Pegel des Betriebs- und Haltestroms für den Motor an den Eingang durch eine verzögerte Schaltung angelegt wird. Wenn ein abgezogener Haltestrom im wesentlichen gleich dem abgezogenen Startstrom ist, der am Eingang gespeichert ist, erscheint dies am Eingang, der Komparator ändert den logischen Zustand und sendet über seinen Ausgang ein Signal zum Abschalten der Versorgung für den Motor.
Gemäß der Erfindung werden ein Verfahren nach Anspruch 1 und eine Schaltung nach Anspruch 5 zur Steuerung eines Motors vorgesehen, der mechanisch mit einem Fenster eines Fahrzeugs gekoppelt ist. Bevorzugte Ausführungsbeispiele werden in den abhängigen Ansprüchen offenbart.
Kurze Zusammenfassung der Erfindung
Entsprechend ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Express-Abwärts-Fensterhubmotorantriebssystem für ein Fahrzeug mit einer verbesserten Fähigkeit zum Abfühlen der Grenze des Laufweges vorzusehen. Die Schaltung überwacht den Strom durch den Fenstermotor, gemessen als ein kleiner Spannungsabfall an einem Strom-Shunt bzw. Stromnebenschluß.
Eine Überstromdetektionsschaltung unterbricht die Energieversorgung des Motors, wenn der Motorstrom eine Schwelle überschreitet, die dynamisch eingestellt wird, und zwar basierend auf einem Prozentsatz des Motoranlaufstroms. Dieser Anlaufstrom bezieht sich auf eine momentane Stromspitze, die kurz nachdem auftritt, wenn die Leistung das erste mal an den Motor angelegt wird. Danach fällt der Strompegel im allgemeinen ab, und zwar bis eine Position des Weges des Fensters bewirkt, daß der Motor anhält. Das Anhalten des Motors hat einen starken Anstieg des Motorstroms zur Folge, der gewöhnlicherweise den Pegel beim Anlaufen überschreitet. Wenn der Motorstrom die ausgewählte Schwelle überschreitet, wird ein Haltezustand angenommen, und der Motor wird ausgeschaltet.
Da die Einleitung der Abwärtsbewegung des Fensters bei warmem oder kaltem Wetter auftreten kann, wenn der Fahrzeugmotor läuft oder ausgeschaltet ist, gestattet die Tatsache, daß man die Detektion des Anhaltens des Motors auf dem Anlaufstrompegel basieren läßt, der unter den gleichen Betriebsbedingungen erreicht wird, daß variierende Zustände der Schaltung und der Umgebung berücksichtig werden, um genauer zu bestimmen, daß eine Endposition des Weges erreicht worden ist. Diese und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden leicht bei der Durchsicht der folgenden Beschreibung offensichtlich, die in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen zu nehmen ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein schematisches Diagramm, welches die Express-Abwärts-Fensterhebermotorsteuerschaltung der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
2 ist ein schematisches Diagramm, welches detailliert die Schaltung der anwendungsspezifischen integrierten Schaltung (ASIC = application specific integrated circuit) darstellt, die bei der Steuerschaltung der 1 eingesetzt wird.
3 ist ein Blockdiagramm, welches die funktionelle Gegenwirkung der verschiedenen Komponenten der in den 1 und 2 gezeigten Schaltungen veranschaulicht.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Wenn man sich nun zu den Zeichnungen hinwendet, und insbesondere zu 1, wird die Fenstermotorsteuerschaltung der vorliegenden Erfindung im allgemeinen bei 10 gezeigt. Die Schaltung 10 ist um eine ASICμ1 konfiguriert und weist diese auf, die genauer in 2 gezeigt ist, die im folgenden beschrieben wird. Die ASICμ1 wird beim Pin V_DD von der Fahrzeugbatterie B+ mit 9 bis 16 Volt durch den Widerstand R6 mit Leistung versorgt. Der Pin V_DD der ASICμ1 und der Widerstand R6 sind mit Erde durch Kondensatoren C1 und C3 und durch die Diode D10 verbunden, die alle parallel angeschlossen sind, um eine regulierte Spannung V_DD von 5 Volt Gleichstrom zu liefern.
Ein Oszillatorausgangspin V_OS-OUT ist durch den Widerstand R8 mit einem Oszillatoreingangspin V_OS-IN verbunden, der verwendet wird, um eine Taktfrequenz zu erzeugen, und mit Erde durch den Kondensator C5. Pins REF-OUT (durch den Widerstand R5) und REF-IN sind durch den Widerstand R4 mit dem Pin AGND verbunden. Wie genauer unten beschrieben, wird ein Prozentsatz einer Haltereferenzspannung an der ASICμ1 durch den Pin REF-IN angelegt, und der Pin REF-OUT wird verwendet, um eine gespeicherte Spannung entsprechend dem Anlaufstrom an einem Spannungsteiler anzulegen. Der Pin AGND liefert eine analoge Referenzausgangsgröße in dem gegenwärtig bevorzugten Ausführungsbeispiel ¼ V_DD.
Der Schalter S1 wird ansprechend auf die Bewegung eines Mitfahrers oder Fahrers des Fahrzeugs einer Betätigungsvorrichtung geschlossen, um eine Abwärtsbewegung eines Fahrzeugfensters zu bewirken, und ist elektrisch zwischen V_DD und dem Abwärts-Eingangspin DOWN angeschlossen. In dem beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, welches hier beschrieben wird, löst die Betätigung der angeschlossenen Betätigungsvorrichtung die Schaltung sowohl in den "Abwärts" als auch den "Express-Abwärts-Betriebszuständen" aus. Wenn man auf eine erste Rastposition herunterdrückt, wird ein Abwärts-Betriebszustand bewirkt, bei dem das Fenster sich nach unten bewegt, bis der Bediener die Betätigungsvorrichtung losläßt. Wenn man die Betätigungsvorrichtung zu einer zweiten Rastposition herunterdrückt, bewirkt dies, daß ein Schalter S3 schließt, wodurch bewirkt wird, daß das System in den Express-Abwärts-Betriebszustand eintritt, bei dem die Abwärtsbewegung des Fensters fortfährt, bis ein Ende des Weges erreicht wird, oder bis der Betriebszustand durch den Anwender abgebrochen wird.
Wenn die Betätigungsvorrichtung ein zweites Mal heruntergedrückt wird, nachdem der Express-Abwärts-Betriebszustand schon initialisiert worden ist, wird der Express-Abwärts-Betriebszustand abgebrochen. Das Herunterdrücken des "Aufwärts-Schalters" löscht auch den Express-Abwärts-Betriebszustand. Somit ist, auch wenn der Schalter S3 mechanisch mit dem Schalter S1 über einen einzigen Knopf gesteuert wird, dieser elektrisch getrennt. Der Schalter S3 ist elektrisch zwischen der Fahrzeugbatterie, durch den Widerstand R9 und Erde über den Kondensator C7 angeschlossen, und an einen Express-Abwärts-Eingangspin EXPRESS der ASICμ1. Jedoch sollte der Fachmann leicht erkennen, daß die vorliegende Schaltung effektiv gemäß verschiedener anderer Betätigungsschemata arbeiten wird, wie beispielsweise wenn man eine getrennte Express-Abwärts-Betätigungsvorrichtung vorsieht.
Der Pin V-REF von der ASICμ1 wird durch den Kondensator C8 geerdet, der mit der Spannung entsprechend dem Motoranlaufstrom geladen ist. Die Nebenschlußspannungseingangsgröße V_S wird von dem Fensterhubmotor M1 aufgenommen, der mit der Fahrzeugbatterie durch ein Relais SPDT verbunden ist, welches von einer Spule K1 betrieben wird. Wenn der Motor M1 läuft, wird diese Nebenschluß- bzw. Shunt-Spannung von der ASICμ1 verwendet, um seinen Zustand zu bestimmen, d.h. Anlauf, Lauf oder Stopp. Der Pin V_S ist auch durch den Widerstand R3 mit dem Schalter S2 gekoppelt, der betätigbar ist, um eine Aufwärtsbewegung des Fahrzeugfensters einzuleiten. In dieser Hinsicht wirkt der Widerstand R3 als der Stromsensor, so lange der Aufwärts-Schalter S2 nicht geschlossen ist.
Der Ausgangspin OUT liefert einen Ausgangsantriebsstrom für einen Transistor Q1, dessen Emitter durch die Diode D5 mit Erde verbunden ist, und dessen Kollektor mit der Fahrzeugbatterie durch die Diode D6 verbunden ist. Die Diode D6 ist an der gegenüberliegenden Seite mit der Spule K1 verbunden. Der Pin OUT ist immer dann hoch, wenn die Schaltung 10 entweder in dem Abwärts- oder dem Express-Abwärts-Betriebszustand ist, ist jedoch anderenfalls tief.
Unter normalen Bedingungen wird die ASICμ1 durch die Fahrzeugbatterie mit Leistung versorgt und ist in einem latenten Zustand, wobei sie auf eine Eingabe auf entweder den Abwärts-Pin oder den Express-Pin wartet. Diese Eingänge werden normalerweise an Erde über einen Widerstand mit 30 Kiloohm gebunden. Der Pin OUT ist zu diesem Zeitpunkt niedrig, wodurch der Transistor Q1 in einem abgeschalteten Zustand gehalten wird. Der Eingang V_S, mit Bezug zu Erde, ist auf null Volt. Wenn ein Anwender den Abwärts-Schalter S1 betätigt, was den Pin DOWN mit V_DD verbindet, wird die Spannung beim Pin DOWN über eine vorbestimmte Auslösespannung V_H, die so eingestellt ist, daß sie eine positive Betätigung der Abwärts-Betätigungsvorrichtung anzeigt. Wenn dieser Zustand für mindestens 10 ms gehalten wird, sieht die ASICμ1 dies als gültiges Signal an, was die Betätigung der Abwärts-Betätigungsvorrichtung bestätigt.
Wenn zu diesem Zeitpunkt der Pin OUT tief ist, was keine vorherige Betätigung des Abwärts-Schalters S1 anzeigt, wird der Pin OUT auf einen Hoch-Zustand gehen, wodurch der Transistor Q1 mit 5 mA angetrieben wird, um den Transistor zu sättigen und das Leistungsrelais SPDT über die Spule K1 zu erregen. Der Pin OUT bleibt hoch, bis der Abwärts-Betätigungsvorrichtungsschalter S1 losgelassen wird, und zwar ungeachtet der Strommen ge, die durch den Motor M1 fließt. Wenn die Spannung beim Pin DOWN unter die niedrige Auslöserspannung V_L für mindestens 10 ms abfällt, was typischerweise das Loslassen des Abwärts-Schalters S1 anzeigt, kehrt der Pin OUT zurück zu einem Tief-Zustand, und die ASICμ1 geht zurück auf ihren Wartezustand. Wenn der Pin OUT schon in einem Hoch-Zustand ist, wenn der DOWN-Pin auf hoch gestellt wird, wird der Pin OUT auf tief gezogen. Dies wird die Express-Abwärts-Funktion löschen. Der Pin OUT wird auf einem niedrigen Zustand bleiben, auch wenn der Pin DOWN hoch ist. Sobald der Pin DOWN auf tief geht, wird die ASICμ1 zurückgesetzt und bereit für den Manuell-Abwärts-Betrieb gemacht.
Um eine Express-Abwärts-Bewegung des Fensters zu bewirken muß die ASICμ1 in einem Wartezustand sein, und der Bediener muß zuerst die Abwärts-Betätigungsvorrichtung betätigen, um dadurch den Schalter S1 zu schließen, was die Spannung am Pin DOWN über die hohe Auslösespannung V_H zwingt. Wenn der Pin OUT auf tief ist, wird er auf einen Hoch-Zustand gehen und den Motor durch das Relais SPDT mit Leistung versorgen. Der Eingangspin V_S wird den Spannungsabfall an dem externen Stromnebenschluß (typischerweise 28 bis 120 mV Gleichstrom) lesen und verstärken (um ungefähr 12 mal in diesem Ausführungsbeispiel). Wenn der Motor M1 anfangs angeschaltet wird, bewirkt der Anlaufstrom eine Spannungsspitze auf dem Eingangspin V_S. Der Spitzenspannungswert wird verstärkt und durch eine Spitzendetektions-Aufnahme/Halte-Schaltung gespeichert und als Referenz auf dem Pin REF-IN verwendet.
In dem Aufnahme/Halte-Betrieb wird der Pin V-REF einen externen Kondensator C8 auf eine Spitzenspannungsladung während des Anlaufmotorstroms laden. Diese Spitzenspannung ist eine direkte Messung der Anlaufstromspitze auf dem Pin V_S, die ungefähr 12 mal verstärkt wird. Die Spitzenspannung wird beim Pin V-REF gespeichert, bis der Pin OUT auf tief geht. Dies kann bis zu 13 Sekunden dauern. Der Pin REF-OUT ist ein gepufferter Ausgang des Pins V-REF, und ein externer Spannungsteiler, der von den Widerständen R4 und R5 gebildet wird, wird diese Spannung teilen und sie mit dem Pin REF-IN verbinden. Diese REF-IN-Spannung ist die Schwellenspannung, die verwendet wird, um den Haltestrom an dem Eingangspin V_S zu detektieren. In diesem beispielhaften Ausführungsbeispiel wird die Schwelle auf einen festen Prozentsatz der Spannung entsprechend dem Anlaufstrom gesetzt, vorzugsweise ungefähr gleich 87 % des Anlaufstroms. Jedoch sollte offensichtlich sein, daß irgendwelche anderen ähnlichen Mittel zur Auswahl einer Schwelle basierend auf dem Anlaufstrom alternativ verwendet werden könnten.
Wenn der Bediener den Express-Abwärts-Schalter S3 betätigt, nachdem der Eingang auf dem Pin DOWN über V_H gegangen ist, und der Pin OUT auf einen Hoch-Zustand gegangen ist, wird der Eingangspin EXPRESS auf einen Hoch-Pegel V_H gehen. Wenn dieser Zustand für mindestens 10 ms beibehalten wird, latched bzw. verriegelt die ASICμ1 intern, so daß der Pin OUT hoch bleibt, auch wenn die Pins EXPRESS und DOWN tief sind (d.h. der Bediener die Express- und Abwärts-Betätigungsvorrichtungen losgelassen hat). Der Pin OUT wird auf einem Hoch-Pegel bleiben, auch wenn jeder der Pins EXPRESS oder DOWN hoch bleibt. Ein interner Oszillator in der ASICμ1 wird interne Zähler während der gesamten Zeit inkrementieren, während der die ASICμ1 in dem Express-Abwärts-Betriebszustand betätigt worden ist.
Sobald die Schaltung 10 in den Express-Abwärts-Betriebszustand gebracht worden ist, gibt es sechs Betriebszustände des Auslöschens, wobei der erste ein Zeitablauf ist. Wenn die ASICμ1 im Express-Abwärts-Betriebszustand ist, bleibt der Pin OUT auf hoch. Während dieser Zeit wird der Oszillator auf den Pins VOS-OUT und VOS-IN interne Zeitüberlaufzähler inkrementieren. Wenn diese Zähler eine festgelegte Zählsequenz vollenden, ungefähr 10 Sekunden bei einer Oszillatorfrequenz von 10 kHz, wird der ASIC-Pin OUT auf einen Hoch-Zustand gezogen. Dieser Zeitüberlauf bzw. Time-out stellt sicher, daß die Abwärtsbewegung des Fensters nach einer gewissen Zeitperiode angehalten wird, was somit den Motor gegen einen verlängerten Haltezustand in dem unwahrscheinlichen Fall schützt, daß der Haltestrom die Schwelle aus einem gewissen Grund nicht überschritten hat, oder daß eine andere Anomalie der Schaltung oder der Mechanik aufgetreten ist.
Das zweite Anhalten des Express-Abwärts-Betriebszustandes tritt in dem Fall auf, wenn der Motor anhält, gewöhnlicherweise tritt dies an einer Position des Laufendes des Fensters auf. Wenn der Spannungspegel am Pin V_S höher ist als die Referenzspannung am Pin REF-IN wird die ASICμ1 einen Haltezustand detektieren und beginnen, interne Halteverzögerungszähler zu inkrementieren. Wenn dieser Haltezustand für mehr als eine vordefinierte Halteverzögerungsperiode aufrecht erhalten wird, ungefähr 0,5 Sekunden in diesem gegenwärtig bevorzugten Ausführungsbeispiel, geht dann V_S zurück auf einen niedrigeren Wert, und die ASICμ1 setzt die Halteverzögerungszähler zurück. Wenn dieser letzte Spitzenwert höher ist als der Anlaufstrom, wird er von dem Spitzendetektor gespeichert und für die neue Schwelle verwendet. Das Verhältnis zwischen den Halte- und Zeitüberlaufzeitperioden kann modifiziert werden. Wenn man den Pin RATIO auf hoch zieht, ist das Verhältnis (RATIO) zwischen der Haltezeitperiode (T_stall) und der Zeitüberlaufperiode (T_tout) folgendes, T_stall/T_tout = 0,35/10; durch Ziehen des Pins RATIO auf tief ist T_stall/T_tout = 0,65/10. In dem gegenwärtig bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei der Pin in der Schwebe gelassen wird, ist dieses Verhältnis 0,5/10.
Der Express-Abwärts-Betriebszustand kann auch durch weitere Betätigung der Abwärts-Betätigungsvorrichtung angehalten werden. Wenn der Pin DOWN auf einen Hoch-Zustand geht, wenn der Pin OUT auf hoch ist, setzt sich die ASICμ1 zurück und zieht den Pin OUT auf tief. Der Pin OUT wird in einem Tief-Zustand bleiben, auch wenn der Pin DOWN auf hoch bleibt. In ähnlicher Weise bewirkt die Betätigung der Express-Abwärts-Betätigungsvorrichtung für ein zweites Mal auch den Abbruch des Abwärts-Betriebszustandes. Wenn nach einem Abbruch des Abwärts-Betriebszustandes, wie er oben beschrieben wurde, der Pin DOWN auf einem Hoch-Zustand gehalten wird, setzt sich die ASICμ1 zurück und zieht den Pin OUT auf tief. Der Pin OUT bleibt tief, auch wenn der Pin DOWN auf hoch ist.
Wenn der Aufwärts-Schalter S2 während eines Express-Abwärts-Betriebszustandes der ASICμ1 betätigt wird, wenn der Pin OUT auf hoch ist, wird die ASIC ohne Erde bleiben und abschalten. Wenn die Erde wieder hergestellt wird, müssen alle internen Zähler und Register der Schaltung zurückgesetzt werden, was den Pin OUT auf einen Tief-Zustand zieht. Wenn ein Kurzschlußstrom während eines Express-Abwärts-Betriebszustandes detektiert wird, d.h., wenn V_S = 0,263 Volt ist, und zwar entsprechend I_SC = 45 A im gegenwärtig bevorzugten Ausführungsbeispiel, wird der Pin OUT sofort auf einen Tief-Zustand gezogen.
Somit gestattet die vorliegende Schaltung eine effektive Unterbrechung der an einen Motor angelegten elektrischen Leistung in einem Express-Abwärts-Betriebszustand. Zusätzliche Details bezüglich der Komponenten der ASICμ1 sind in 2 vorgesehen. Wie in dem in 3 funktionellen Blockdiagramm gezeigt, weist die ASICμ1 neun Hauptfunktionsunterschaltungen auf, die einen Verstärker, einen Spitzendetektor, einen Puffer, einen Kurzschlußkomparator, einen Haltekomparator, Zustandsmaschinen bzw. state-machines und Ausgangstreiberunterschaltungen aufweisen. Diese Unterschaltungen arbeiten gemäß des oben in Verbindung mit 1 beschriebenen Verfahrens.
Das Vorangegangene offenbart und beschreibt nur ein beispielhaftes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der Fachmann wird leicht erkennen, daß verschiedene Veränderungen und Modifikationen daran vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen, wie er in den folgenden Ansprüchen dargelegt wird.

Claims

Verfahren zum Steuern des Anlegens elektrischer Leistung an einen Elektromotor, welcher mechanisch mit einem Fenster (12) eines Fahrzeugs gekoppelt ist, um beim Anlegen von elektrischem Strom eine Bewegung des Fensters (12) zu bewirken, und zwar durch selektives Freigeben bzw. Sperren des Flusses elektrischer Leistung von einer Leistungsversorgung (B+) zu dem Elektromotor (M1) hin, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Vorsehen eines ersten, durch einen Anwender betätigbaren Schalters (S3), dessen Schließen ein kontinuierliches Fließen von elektrischer Leistung von der Leistungsversorgung (B+) zu dem Motor (M1) einleitet; Messen des Strompegels in dem Motor; Detektieren eines Motoranlaufstromstoßpegels oder irgendeiner anderen nach dem Schließen des ersten Schalters auftretenden Spitze im Strompegel als einen Motorspitzenstrompegel; Einstellen eines Schwellenwerts als ein festgelegter Prozentwert des Motorspitzenstrompegels; Unterbrechen des Anlegens von Leistung an den Motor (M1) nach Vergehen einer vorbestimmten Zeitperiode; Einstellen eines neuen Schwellenwerts als ein festgelegter Prozentsatz des gemessenen Strompegels, wenn der gemessene Strompegel größer ist als der Motoranlaufstrompegel, und zwar für eine vordefinierte Anhalteverzögerungsperiode, die geringer ist als die vorbestimmte Zeitperiode; Vorsehen eines zweiten, durch einen Anwender betätigbaren Schalters (S1), welcher den Fluß von elektrischem Strom von der Leistungsversorgung zu dem elektrischen Motor (M1) nur so lange bewirkt, wie der zweite Schalter (S1) geschlossen bleibt, wobei der erste Schalter (S3) und der zweite Schalter (S1) von einem Fahrer oder Beifahrer bzw. Passagier des Fahrzeugs durch Drücken eines einzigen Kippschaltbetätigers betätigbar sind; Vorsehen eines dritten, von einem Anwender betätigbaren Schalters (S2), dessen Schließen ein Fließen von elektrischem Strom von der Leistungsversorgung zu dem Motor (M1) nur so lange bewirkt, wie der dritte Schalter geschlossen bleibt, wobei das Schließen des dritten Schalters bewirkt, daß der Motor eine Bewegung des Fensters in einer Richtung entgegengesetzt zu derjenigen Richtung bewirkt, die durch das Schließen der ersten und zweiten Schalter bewirkt wird; Vorsehen einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung (ASIC), die eine Eingabe von dem ersten Schalter (S3) und von dem zweiten Schalter (S1) empfängt, wobei die ASIC einem Relais gestattet anzuziehen, wenn ein Ausgangspin bzw. -anschluß des ASIC hoch ist, wobei der Ausgangspin bzw. -anschluß hoch ist, wenn die ASIC die Eingabe von dem zweiten Schalter (S1) empfängt, wobei der Ausgangspin bzw. -anschluß niedrig ist, wenn die ASIC aufhört, die Eingabe von dem zweiten Schalter zu empfangen, und wobei der Ausgangspin bzw. -anschluß auf den hohen Zustand festgelegt bzw. in dem hohen Zustand verriegelt ist, wenn die ASIC anfangs eine Eingabe von dem zweiten Schalter (S1) und eine Eingabe von dem ersten Schalter (S3) empfängt, selbst wenn die ASIC nachfolgend aufhört, die Eingabe vom zweiten Schalter zu empfangen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Verfahren ferner den folgenden Schritt aufweist: elektrisches Verbinden eines Widerstands (R3) zwischen dem Motor (M1) und Erde bzw. Masse, wobei der Strom als eine Funktion des Spannungsabfalls über den Widerstand (R3) hinweg gemessen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Prozentsatz ungefähr 87 % ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Unterbrechungsschritt folgendes aufweist: Starten eines Timers bzw. Zeitmessers beim Schließen des ersten Schalters; und Unterbrechen des Anlegens von Leistung an den Motor nach dem Vergehen der vorgestimmten Zeitperiode.
In ein Fahrzeug eingebaute Schaltung zum Steuern eines Motors, welcher mechanisch mit einem Fenster eines Fahrzeugs gekoppelt ist, um bei Anlegen von elektrischem Strom eine Bewegung des Fensters zu bewirken, und zwar durch selektives Freigeben bzw. Sperren des Flusses elektrischer Leistung von einer Leistungsversorgung zu einem Elektromotor hin, wobei die Schaltung Folgendes aufweist: einen ersten, durch einen Anwender betätigbaren Schalter (S3) zum Einleiten eines kontinuierlichen Flusses von elektrischer Leistung zu dem Motor (M1); einen zweiten, durch einen Anwender betätigbaren Schalter (S1), welcher den Fluß von elektrischem Strom von der Leistungsversorgung (B+) zu dem Motor so lange bewirkt, wie der zweite Schalter (S1) geschlossen bleibt; einen dritten, von einem Anwender betätigbaren Schalter (S2), welcher ein Fließen von elektrischem Strom von der Leistungsversorgung zu dem Motor (M1) nur so lange bewirkt, wie der dritte Schalter geschlossen bleibt, wobei das Schließen des dritten Schalters bewirkt, daß der Motor das Fenster in einer Richtung entgegengesetzt zu derjenigen Richtung bewegt, die durch das Schließen der ersten und zweiten Schalter bewirkt wird; einen Stromsensor zum Vorsehen eines Signals als Anzeige eines gemessenen Strompegels in dem Motor (M1); einen Prozessor (U1), welcher geeignet ist, das Strompegelsignal von dem Sensor zu empfangen, wobei der Prozessor programmiert ist, einen Motoranlaufstrompegel zu identifizieren und einen Schwellenwert als einen festgelegten Prozentsatz des Motoranlaufstrompegels einzustellen, wobei der Prozessor eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC) umfaßt, die eine Eingabe von dem ersten Schalter (S3) und von dem zweiten Schalter (S1) empfängt, wobei die ASIC einem Relais gestattet anzuziehen, wenn ein Ausgangspin bzw. -anschluß des ASIC hoch ist, wobei der Ausgangspin bzw. -anschluß hoch ist, wenn die ASIC die Eingabe von dem zweiten Schalter (S1) empfängt, wobei der Ausgangspin bzw. -anschluß niedrig ist, wenn die ASIC aufhört, die Eingabe von dem zweiten Schalter zu empfangen, und wobei der Ausgangspin bzw. -anschluß des ASIC auf den hohen Zustand festgelegt bzw. in dem hohen Zustand verriegelt ist, wenn die ASIC anfangs eine Eingabe von dem zweiten Schalter (S1) und eine Eingabe von dem ersten Schalter (S3) empfängt, selbst wenn die ASIC nachfolgend aufhört, die Eingabe vom zweiten Schalter zu empfangen; und auf den Prozessor ansprechende Schaltungsmittel zum Unterbrechen des Flusses von elektrischer Leistung (B+) an den Motor (M1) nach dem Vergehen einer vorbestimmten Zeitperiode, wobei die Schaltungsmittel das von der ASIC gesteuerte Relais umfassen, wobei die ASIC in der lage ist, einen neuen Schwellenwert als einen festgelegten Prozentsatz des gemessenen Motorstrompegels einzustellen, wenn der gemessene Motorstrompegel größer ist als der Motoranlaufstrompegel, und zwar für eine vordefinierte Anhalteverzögerungsperiode, die geringer ist als die vorbestimmte Zeitperiode.
Schaltung nach Anspruch 5, wobei der Stromsensor einen Widerstand (R3) verbunden zwischen dem Motor (M1) und Erde bzw. Masse umfaßt, und wobei der Strom als eine Funktion des Spannungsabfalls über den Widerstand (R3) hinweg gemessen wird.