EP2391789A1 - Steuerschaltung für einen fensterheberantrieb - Google Patents
Steuerschaltung für einen fensterheberantriebInfo
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- EP2391789A1 EP2391789A1 EP10704314A EP10704314A EP2391789A1 EP 2391789 A1 EP2391789 A1 EP 2391789A1 EP 10704314 A EP10704314 A EP 10704314A EP 10704314 A EP10704314 A EP 10704314A EP 2391789 A1 EP2391789 A1 EP 2391789A1
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- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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- G05B19/406—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by monitoring or safety
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- B60R2021/0016—Fall in water
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
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Definitions
- the invention relates to a control circuit for an electromotive window lift drive of a motor vehicle, having a first and a second switch for opening or closing a vehicle window and with a control unit that controls the window lift drive when the switch is actuated, and with a device for detecting vehicle flooding.
- a window lifter drive which is also referred to below as a window lifter and is used in a motor vehicle for lifting (closing) and lowering (opening) a vehicle window, usually comprises an electric motor, which is usually coupled to the vehicle window via a transmission gear and controlled by an electronic control unit ,
- a controller provides pulses or signals to a relay circuit in the form of two individual relays or a double relay to energize the electric motor in opposite directions and thus to drive the electric motor in opposite directions of rotation.
- a relay circuit in the form of two individual relays or a double relay to energize the electric motor in opposite directions and thus to drive the electric motor in opposite directions of rotation.
- power semiconductors for example four bridge-connected MOSFETs.
- the control of the electric motor drive is usually via switches or buttons that are accessible by an operator in the vehicle for each vehicle to be moved. After actuation of the respective switch or button, the control device is actuated to move the vehicle window into the open or closed position.
- the control signals generated by the respective switches can be performed in the form of high and low levels or level changes to inputs of the control unit, which is usually designed as a microcontroller or includes such.
- Undefined states or levels at the signal inputs of the control unit so that a correct interpretation is not guaranteed. is is. Undefined states occur, in particular, when moisture and in particular water penetrates into the switch system, which comprises the switch contacts of the switches or buttons for raising and lowering the vehicle window.
- US Pat. No. 6,690,131 discloses a circuit with a wetness detector which generates a signal upon detection of a wet or drenched control circuit which is intended to prevent unintentional lifting or lowering of the vehicle window.
- the invention has for its object to provide a control circuit of the type mentioned, which ensures a simple control reliable control of a window regulator drive in a flood situation.
- the illumination current of a lighting element to monitor for the switches for opening and closing the vehicle window and to generate a control signal when the illumination current, for example as a result of penetrating water or ingress of moisture exceeds an overflow threshold.
- the invention is based on the consideration that in a control circuit for an electromotive window usually lighting is provided.
- lighting in particular in the form of an LED or a light bulb, executed lighting is usually operated permanently and requires a certain lighting current. Since it is recognized that in case of vehicle flooding, inevitable presence of water or at least moisture in the vicinity of the corresponding lighting element causes significant shunting resistances to the vehicle ground or ground connections in the switch, in such a case of flooding the total resistance will decrease and as a result the lighting current will increase because the dirt-related shunt resistors will be electrically parallel to the internal resistance of the lighting element.
- the change of the illumination current is therefore known to be an indication of a flooding case and can therefore be used as a particularly simple and reliable detection means for such a flooding case.
- a switching or control criterion can be generated, which ensures reliable control of the window regulator drive in the opening direction of the vehicle window.
- a measuring resistor shunt
- a control signal which can be tapped off at this current sensor is suitably supplied to a signal input of the control unit.
- a voltage tap expediently takes place whose voltage value (level) with known resistance value of the current sensor is a measure of the illumination current.
- the two switches When actuated, the two switches (pushbuttons) generate a corresponding control command in that an operating voltage, preferably via current-limiting resistors, is connected to ground via the switch contacts of the switch.
- the lighting element is supplied by the power supply expediently via a driver circuit which is controlled by the control unit.
- the control unit which is connected via a corresponding signal output to the driver circuit, thus causes a switching on or off of the driver circuit, with the result that the lighting element is supplied with the illumination current or not supplied.
- the lighting current flowing via the current sensor (shunt) is continuously detected and evaluated by means of software or a corresponding algorithm of the control unit.
- an overcurrent threshold of, for example, twice the nominal illumination current can be specified. If this overcurrent threshold is exceeded by the current illumination current, the control unit generates a corresponding control signal which ensures reliable opening of the vehicle window.
- the switches (buttons) with the corresponding switching contacts for the opening or closing command to the control unit, which in turn this control command in a corresponding control of the relay circuit for actuating the drive motor causes in the corresponding adjustment of the vehicle window, are arranged in a switch housing in which the lighting element is suitably integrated.
- the advantages achieved by the invention are in particular that by detecting a change in the illumination current, which flows through an illumination element for the operating switch (button) of a window of a motor vehicle, a flooding of the vehicle is detected by simple means.
- a voltage which can be tapped off as a preferred current sensor at a shunt connected to the lighting element in series and between two signal inputs of the control unit, which voltage is proportional to the lighting current and can be used as a flooding signal, is particularly easy to detect and can be detected by the control unit with regard to a correct current Control of the window lift can be reliably evaluated.
- a particularly secure control circuit of the window with a clear control signal for opening the vehicle window is provided, which significantly increases the occupant safety, especially in a flood accident of the motor vehicle.
- Fig. 1 shows schematically a side view of a motor vehicle in the neck
- FIG. 2 is a schematic block diagram of a control circuit according to the invention for detecting flooding for an electromotive window lift drive of the motor vehicle.
- Fig. 1 shows schematically a side view of a motor vehicle 1, of which the hood 2, the vehicle roof 3 and the windshield 4 are visible. Furthermore, a front door (driver's door) 5 and a rear door (driver's side rear door) 6 are visible.
- the front door 5 has an electrically driven vehicle window 7.
- a dashed lines indicated window regulator 10 is usually mounted in the vehicle door (door module).
- the control circuit comprises a first switch or button 11 for generating a closing command and another switch 12 for generating an opening command for the window lifter drive to close the vehicle window 7.
- the two switches 11, 12 are arranged in a switch or push-button housing 13, in which suitably also a lighting element 14 of the control circuit is integrated.
- the lighting element 14 is illustrated as a light-emitting diode (LED).
- the control circuit also comprises a control unit 15 with or in the form of a microcontroller.
- the control unit 15 has a first signal input E 11 , to which the other hand connected to ground switch 11 is guided via a resistive resistor R4.
- the second switch 12 which is likewise connected to ground, is guided via a resistor R5 to a second signal input E 12 of the control unit 15.
- the resistors R4 and R5 are each part of a voltage divider R3.R4 or R2.R5.
- the voltage dividers are connected to a common voltage connection 16.
- U 6 12V.
- the connected in the voltage divider resistors R3 and R4 or R2 and R5 cause in the case of closing the switch contacts of the switches 11 and 12, a low level at the inputs E 11 and E 12 and at open switches 11, 12 a high -Level.
- the lighting element 14 is likewise conducted to the voltage connection 16 via a shunt R1 acting as a current sensor 17.
- the current sensor 17 is preceded by a driver circuit 18 with two correspondingly connected bipolar transistors.
- a control input E ⁇ of the driver circuit 18 is connected to a control output A ⁇ of the control unit 15.
- Actuation of the driver circuit 18 by means of a control signal Sj for switching on the illumination generated by the control unit 15 causes an illumination current I L ED to flow via the shunt R1 and via the illumination element 14.
- a voltage signal ULED ILED • R1 which can be tapped off at the shunt R1 is conducted via resistors R6.R7, which serve to limit the current, to further signal inputs E21 and E22 of the control unit 15.
- a current change ⁇ I L ED of the illumination current ILED thus leads to a corresponding voltage change ⁇ ULED, which is detected by the current sensor 17 and evaluated by a corresponding algorithm (software) of the control unit 15.
- the illumination current ILED proportional to the detected voltage signal ULED is compared with a corresponding reference or overcurrent threshold value l Ref in a manner not shown.
- a voltage U LED proportional to the lighting current ILED can thus be tapped off for the control unit 15, as a kind of flooding signal.
- control unit 15 If, as a result of this comparison, the detected illumination current I L ED exceeds the predetermined threshold value l Ref , for example by twice the nominal value of the current value of the illumination current ILED characteristic of error-free operation, the control unit 15 generates on the output side a control signal I 12 for opening the vehicle window 7
- Control signal I12 leads directly or indirectly to corresponding coil currents h, I 2 for relay coils 19a, 19b of a relay circuit with two relays 20a, 20b whose relay contacts 21a and 21b are connected to an electric motor 22 and the voltage connection 16 and to ground.
- the flooding case is detected by the control unit 15 by comparing the detected overcurrent ILED with the reference value 1 ref .
- the control unit 15 generates the corresponding control signal l i2 for controlling the window lifter drive 10 with the proviso to safely move the vehicle window 7 in the open position.
- the software of the control unit 15 can activate an alternative to normal operation switch logic that starts a reliable adjustment of the vehicle window 7 in the direction of lowering.
- the illumination 14 for the switches 11, 12 can advantageously be switched off by the control unit 15 actuating the driver circuit 18 with a corresponding control command Sj for switching off the illumination element 15.
- Sj for switching off the illumination element 15.
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Steuerschaltung für einen elektromotorischen Fensterheber (10) eines Kraftfahrzeugs (1), mit einem ersten Schalter (11) zum Öffnen einer Fahrzeugscheibe (7) und mit einem zweiten Schalter (12) zum Schließen der Fahrzeugscheibe (7) sowie mit einem Steuergerät (15), das bei Betätigung der Schalter (11, 12) den Fensterheber (10) zum Verstellen der Fahrzeugscheibe (7) in Offen- bzw. Schließrichtung ansteuert, und mit Mitteln (14, 15, 17) zur Detektion einer Fahrzeugüberflutung. Das Steuergerät (15) überwacht den über ein Beleuchtungselement (14) für die Schalter (11, 12) fließenden Beleuchtungsstrom (ILED) und erzeugt ggf. ein Steuersignal (I12) zum Öffnen der Fahrzeugscheibe (7), wenn der Beleuchtungsstrom (ILED) einen Überstromschwellwert (lRef) überschreitet.
Description
Beschreibung Steuerschaltung für einen Fensterheberantrieb
Die Erfindung betrifft eine Steuerschaltung für einen elektromotorischen Fensterheberantrieb eines Kraftfahrzeugs, mit einem ersten und einem zweiten Schalter zum Öffnen bzw. Schließen einer Fahrzeugscheibe sowie mit einem Steuergerät, das bei Schalterbetätigung den Fensterheberantrieb ansteuert, und mit einer Einrichtung zur Detektion einer Fahrzeugüberflutung.
Ein nachfolgend auch als Fensterheber bezeichneter Fensterheberantrieb, der in einem Kraftfahrzeug zum Heben (Schließen) und Senken (Öffnen) einer Fahrzeugscheibe eingesetzt ist, umfasst üblicherweise einen Elektromotor, der in der Regel über ein Übersetzungsgetriebe an die Fahrzeugscheibe angekoppelt und mittels einer elektronischen Steuereinheit angesteuert ist. Hierzu liefert ein Steuergerät Impulse oder Signale an eine Relaisschaltung in Form zweier einzelner Relais oder eines Doppelrelais, um den Elektromotor in entgegengesetzten Richtungen zu bestromen und somit den Elektromotor in entgegengesetzten Drehrichtungen anzutreiben. Zusätzlich zu oder anstelle von Relais können auch Leistungshalbleiter, beispielweise vier MOSFET's in Brückenschaltung, eingesetzt werden.
Die Ansteuerung des elektromotorischen Antriebs erfolgt üblicherweise über Schalter oder Taster, die von einer Bedienperson im Kraftfahrzeug für die jeweils zu verfahrende Fahrzeugscheibe zugänglich sind. Nach Betätigung des jeweiligen Schalters bzw. Tasters erfolgt eine Ansteuerung des Steuergerätes zum Verfahren der Fahrzeugscheibe in die Offen- oder Geschlossen-Stellung. Die von den jeweiligen Schaltern erzeugten Steuersignale können in Form von High- und Low- Pegeln oder Pegeländerungen an Eingänge des Steuergerätes geführt sein, welches in der Regel als MikroController ausgeführt ist oder einen solchen umfasst.
Problematisch hierbei sind Undefinierte Zustände oder Pegel an den Signaleingängen des Steuergerätes, so dass eine korrekte Interpretation nicht sicherge-
stellt ist. Undefinierte Zustände treten insbesondere dann auf, wenn in das Schaltersystem, das die Schaltkontakte der Schalter bzw. Taster zum Heben und Senken der Fahrzeugscheibe umfasst, Feuchtigkeit und insbesondere Wasser eindringt.
Insbesondere beim Versinken des Fahrzeugs in ein Gewässer werden das Fahrzeug und damit die Steuerschaltung überflutet. Hierdurch bedingte Undefinierte Pegelzustände infolge von Kurzschlüssen können dazu führen, dass die Fahrzeugscheibe nicht mehr geöffnet werden kann, um den Ausstieg der Insassen aus dem verunfallten Fahrzeug durch das Fenster zu ermöglichen.
Um diesem Problem zu begegnen und ein zuverlässiges Öffnen der entsprechenden Fahrzeugscheibe auch bei einem überfluteten Fahrzeug sicherzustellen, ist es beispielsweise aus der DE 100 28 490 A1 bekannt, mittels einer zusätzlichen Überflutungs-Detektorschaltung ein Überflutungssignals zu erzeugen, falls das Fahrzeug überflutet wird. Ein solches Detektorsignal führt zu einer Unterbrechung der Energiezufuhr zu dem für die Bewegung der Fensterscheibe in Schließrichtung zuständigen Relais, so dass die Fahrzeugscheibe nur noch in Offen-Stellung angetrieben werden kann. Eine ähnliche Steuerschaltung mit einem zusätzlichen Versinkungs-Öffnungsschalter ist beispielsweise aus der DE 601 11 665 T2 bekannt.
Aus der US 6,690,131 (EP 1 207 261 A1 ) ist eine Schaltung mit einem Nässedetektors bekannt, der bei Detektion einer nassen oder durchnässten Steuerschaltung ein Signal erzeugt, das ein unbeabsichtigtes Heben oder Senken der Fahrzeugscheibe verhindern soll.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuerschaltung der eingangs genannten Art anzugeben, die mit einfachen Mitteln eine zuverlässige Steuerung eines Fensterheberantriebs auch in einem Überflutungsfall sicherstellt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Hierzu ist vorgesehen, den Beleuchtungsstrom eines Beleuchtungselementes
für die Schalter zum Öffnen und Schließen der Fahrzeugscheibe zu überwachen und ein Steuersignal zu erzeugen, wenn der Beleuchtungsstrom, beispielsweise infolge eindringenden Wassers oder Eindringen von Nässe einen Überstrom- schwellwert überschreitet.
Hierzu kann eine gegenüber dem Normalzustand, bei dem der Beleuchtungsstrom den Überstromschwellwert unterschreitet, abweichende alternative Schalter- oder Steuerlogik aktiviert werden, die bei einem derartigen Fehlerfall mit beispielsweise kurzgeschlossenen Schalterkontakten den Fensterheberantrieb in Richtung eines Ansenkens der Fahrzeugscheibe ansteuert. Eine solche Schalter- bzw. Steuerlogik mit vorzugsweise automatischer Scheibensenkung ist zweckmäßigerweise mittels einer geeigneten Software des Steuergerätes realisiert sein.
Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, dass bei einer Steuerschaltung für einen elektromotorischen Fensterheber üblicherweise eine Beleuchtung vorgesehen ist. Diese, insbesondere in Form einer LED oder einer Glühbirne, ausgeführte Beleuchtung ist in der Regel dauerhaft betrieben und benötigt einen bestimmten Beleuchtungsstrom. Da erkanntermaßen davon auszugehen ist, dass im Falle einer Fahrzeugüberflutung zwangsläufig vorhandenes Wasser oder zumindest Feuchtigkeit in der Umgebung des entsprechenden Beleuchtungselementes signifikante Nebenschlusswiderstände gegen die Fahrzeugmasse oder gegen Masseverbindungen im Schalter verursacht, wird in einem solchen Überflutungsfall der Gesamtwiderstand sinken und demzufolge der Beleuchtungsstrom ansteigen, weil die schmutzbedingten Nebenschlusswiderstände zum Innenwiderstand des Beleuchtungselementes elektrisch parallel sein werden.
Die Änderung des Beleuchtungsstromes ist daher erkanntermaßen ein Indiz für einen Überflutungsfalles und kann daher als besonders einfaches und zuverlässiges Detektionmittel für einen solchen Überflutungsfall herangezogen werden. Anhand der erfassten Stromänderung des Beleuchtungsstroms wiederum kann ein Schalt- oder Steuerkriterium generiert werden, das eine zuverlässige Ansteuerung des Fensterheberantriebs in Öffnungsrichtung der Fahrzeugscheibe sicherstellt.
Zur Überwachung bzw. Erfassung des Beleuchtungsstroms wird geeigneterweise ein Messwiderstand (Shunt) als Stromsensor eingesetzt, der hierzu zweckmäßigerweise mit dem Beleuchtungselement in Reihe geschaltet ist. Ein an diesem Stromsensor abgreifbares Steuersignal wird geeigneterweise einem Signaleingang des Steuergerätes zugeführt. Im Falle des Shunt's erfolgt zweckmäßigerweise ein Spannungsabgriff, dessen Spannungswert (Pegel) bei bekanntem Widerstandswert des Stromsensors ein Maß für den Beleuchtungsstrom ist.
Die beiden Schalter (Taster) generieren bei deren Betätigung einen entsprechenden Steuerbefehl, indem über die Schaltkontakte der Schalter eine Betriebsspannung, vorzugsweise über Strombegrenzungswiderstände, gegen Masse geschaltet wird. Hierbei stellen mittels entsprechender Spannungsteiler, die mit Signaleingängen des Steuergerätes verbunden sind - zweckmäßigerweise nach Art von low-aktive Schaltern - an den Steuergeräteeingängen High-Pegel bei geöffneten Schaltkontakten und Low-Pegel bei geschlossenen Schaltkontakten ein.
Parallel zu diesen Schaltern bzw. Schaltkontakten wird das Beleuchtungselement von der Spannungsversorgung zweckmäßigerweise über eine Treiberschaltung versorgt, die von dem Steuergerät angesteuert ist. Das Steuergerät, das über einen entsprechenden Signalausgang mit der Treiberschaltung verbunden ist, bewirkt somit ein Ein- oder Ausschalten der Treiberschaltung mit der Folge, dass das Beleuchtungselement mit dem Beleuchtungsstrom versorgt oder nicht versorgt ist. Dabei wird der über den Stromsensor (Shunt) fließende Beleuchtungsstrom kontinuierlich erfasst und mittels einer Software oder einem entsprechenden Algorithmus des Steuergerätes ausgewertet. Hierzu kann ein Überstrom- schwellwert von beispielsweise dem zweifachen nominalen Beleuchtungsstrom vorgegeben werden. Wird dieser Überstromschwellwert vom aktuellen Beleuchtungsstrom überschritten, so erzeugt das Steuergerät ein entsprechendes Steuersignal, das ein zuverlässiges Öffnen der Fahrzeugscheibe sicherstellt.
Die Schalter (Taster) mit den entsprechenden Schaltkontakten für den Öffnungsoder Schließbefehl an das Steuergerät, das seinerseits diesen Steuerbefehl in eine entsprechende Ansteuerung der Relaisschaltung zur Betätigung des An-
triebsmotors in die entsprechende Verstellrichtung der Fahrzeugscheibe bewirkt, sind in einem Schaltergehäuse angeordnet, in das geeigneterweise auch das Beleuchtungselement integriert ist.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass durch die Erfassung einer Änderung des Beleuchtungsstroms, der ein Beleuchtungselement für die Bedienschalter (-taster) eines Fensterhebers eines Kraftfahrzeuges durchströmt, eine Überflutung des Fahrzeugs mit einfachen Mitteln detektiert wird. Eine zweckmäßigerweise an einem mit dem Beleuchtungselement in Reihe und zwischen zwei Signaleingänge des Steuergerätes geschalteten Shunt als bevorzugter Stromsensor abgreifbare Spannung, die dem Beleuchtungsstrom proportional ist und quasi als Überflutungssignal herangezogen werden kann, ist besonders einfach detektierbar und kann mittels des Steuergerätes im Hinblick auf eine korrekte Ansteuerung des Fensterhebers zuverlässige ausgewertet werden.
Somit ist eine besonders sichere Steuerungsschaltung des Fensterhebers mit einem eindeutigen Steuersignal zum Öffnen der Fahrzeugscheibe bereitgestellt, was die Insassensicherheit insbesondere bei einem Überflutungsunfall des Kraftfahrzeugs erheblich erhöht.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
Fig. 1 schematisch eine Seitenansicht eines Kraftfahrzeugs im Ausschnitt, und
Fig. 2 schematisch in einem Blockschaltbild eine erfindungsgemäße Steuerschaltung Überflutungsdetektion für einen elektromotorischen Fensterheberantrieb des Kraftfahrzeugs.
Einander entsprechende Teile sind in beiden Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Fig. 1 zeigt schematisch eine Seitenansicht eines Kraftfahrzeugs 1 , von dem die Motorhaube 2, das Fahrzeugdach 3 sowie die Windschutzscheibe 4 sichtbar sind. Des Weiteren sind eine vordere Tür (Fahrertür) 5 und eine hintere Tür (fahrersei- tige Fondtür) 6 sichtbar. Die vordere Tür 5 weist eine elektrisch angetriebene Fahrzeugscheibe 7 auf. Ein strichliniert angedeuteter Fensterheber 10 ist üblicherweise in die Fahrzeugtür (Türmodul) montiert.
Fig. 2 zeigt das Blockschaltbild einer Steuerschaltung für den nachfolgend als Fensterheberantrieb bezeichneten elektromotorischen Fensterheber 10. Die Steuerschaltung umfasst einen ersten Schalter oder Taster 11 zur Erzeugung eines Schließbefehls sowie einen weiteren Schalter bzw. Taster 12 zum Erzeugen eines Öffnungsbefehls für den Fensterheberantrieb zum Schließen der Fahrzeugscheibe 7. Die beiden Schalter 11 ,12 sind in einem Schalter- bzw. Tastergehäuse 13 angeordnet, in das geeigneterweise auch ein Beleuchtungselement 14 der Steuerschaltung integriert ist. Das Beleuchtungselement 14 ist als Leuchtdiode (LED) veranschaulicht.
Die Steuerschaltung umfasst zudem ein Steuergerät 15 mit einem oder in Form eines Mikrocontrollers. Das Steuergerät 15 weist einen ersten Signaleingang E11 auf, an den der andererseits mit Masse verbundene Schalter 11 über einen ohm- schen Widerstand R4 geführt ist. Analog ist der andererseits ebenfalls mit Masse verbundene zweite Schalter 12 über einen ohmschen Widerstand R5 an einen zweiten Signaleingang E12 des Steuergerätes 15 geführt.
Die Widerstände R4 und R5 sind jeweils Teil eines Spannungsteilers R3.R4 bzw. R2.R5. Die Spannungsteiler sind an einen gemeinsamen Spannungsanschluss 16 angeschlossen. Als Spannungsversorgung dient die Fahrzeugbatteriemit einer Bordnetzspannung von üblicherweise U6 = 12V. Die in die Spannungsteiler geschalteten Widerstände R3 und R4 bzw. R2 und R5 bewirken im Falle des Schlie- ßens der Schalterkontakte der Schalter 11 und 12 einen Low-Pegel an den Eingängen E11 bzw. E12 sowie bei geöffneten Schaltern 11 ,12 einen High-Pegel.
Das Beleuchtungselement 14 ist über einen als Stromsensor 17 wirksamen Shunt R1 ebenfalls an den Spannungsanschluss 16 geführt. Dem Stromsensor 17 ist eine Treiberschaltung 18 mit zwei entsprechend beschalteten bipolaren Transistoren vorgeschaltet. Ein Steuereingang Eτ der Treiberschaltung 18 ist an einen Steuerausgang Aτ des Steuergerätes 15 geführt.
Eine Ansteuerung der Treiberschaltung 18 mittels eines vom Steuergerät 15 generierten Steuersignals Sj zum Einschalten der Beleuchtung bewirkt, dass ein Beleuchtungsstrom ILED über den Shunt R1 sowie über das Beleuchtungselement 14 fließt. Ein am Shunt R1 abgreifbares Spannungssignal ULED = ILED • R1 ist über Widerstände R6.R7, die zur Strombegrenzung dienen, an weitere Signaleingänge E21 und E22 des Steuergerätes 15 geführt.
Eine Stromänderung ΔILED des Beleuchtungsstromes ILED führt somit zu einer entsprechenden Spannungsänderung ΔULED, die vom Stromsensor 17 erfasst und von einem entsprechenden Algorithmus (Software) des Steuergerätes 15 ausgewertet wird. Hierzu wird in nicht näher dargestellter Art und Weise der dem erfass- ten Spannungssignal ULED proportionale Beleuchtungsstrom ILED mit einem entsprechenden Referenz- oder Überstromschwellwert lRef verglichen. An dem mit dem Beleuchtungselement 14 in Reihe und zwischen die zwei Signaleingänge En1E12 des Steuergerätes 15 geschalteten Shunt R1 als bevorzugter Stromsensor 17 ist somit eine dem Beleuchtungsstrom ILED proportionale Spannung ULED - quasi als Überflutungssignal - für das Steuergerät 15 abgreifbar.
Übersteigt im Ergebnis dieses Vergleichs der erfasste Beleuchtungsstrom ILED den vorgegebenen Schwellwert lRef, beispielsweise um den zweifachen Nominalwert des für einen fehlerfreien Betrieb charakteristischen Stromwert des Beleuchtungsstromes ILED, SO erzeugt das Steuergerät 15 ausgangsseitig ein Steuersignal I12 zum Öffnen der Fahrzeugscheibe 7. Das Steuersignal I12 führt direkt oder indirekt zu entsprechenden Spulenströmen h, I2 für Relaisspulen 19a, 19b einer Relaisschaltung mit zwei Relais 20a, 20b, deren Relaiskontakte 21a bzw. 21 b mit einem Elektromotor 22 und dem Spannungsanschluss 16 sowie mit Masse verbunden sind.
Im Normalbetrieb werden infolge der Betätigung des Schalters 11 oder 12 entsprechende Spulenströme I1J2 erzeugt, die entweder zu der durchgezogenen oder zur strichliniert angedeuteten Schalterstellung der Relaiskontakte 21a bzw. 21 b mit der Folge führt, dass der Elektromotor 22 in der einen oder in der anderen Richtung bestromt ist. Demzufolge bewegt sich die Fahrzeugscheibe 7 in Abhängigkeit von der Drehrichtung des Elektromotors 22 in die Offenstellung oder in die Schließstellung.
Wird demgegenüber im Falle einer Fahrzeugüberflutung mit der Folge eines Eindringens von Wasser oder Nässe in Teile der Steuerschaltung vom Stromsensor 17 ein Überstrom erfasst, so wird vom Steuergerät 15 durch den Vergleich des erfassten Überstroms ILED mit dem Referenzwert lRef der Überflutungsfall detek- tiert. Das Steuergerät 15 erzeugt das entsprechende Steuersignal li2 zur Ansteuerung des Fensterheberantriebs 10 mit der Maßgabe, die Fahrzeugscheibe 7 sicher in Offenstellung zu verfahren. Hierzu kann die Software des Steuergerätes 15 eine zum Normalbetrieb alternative Schalterlogik aktivieren, die eine zuverlässige Verstellbewegung der Fahrzeugscheibe 7 in Richtung Senken startet.
Beim Eintritt in die alternative Schalterlogik kann vorteilhafterweise die Beleuchtung 14 für die Schalter 11 ,12 ausgeschaltet werden, indem das Steuergerät 15 die Treiberschaltung 18 mit einem entsprechenden Steuerbefehl Sj zum Ausschalten des Beleuchtungselementes 15 ansteuert. Hierdurch ist ein unerwünschter oder Undefinierter Pegelzustand infolge von überflutungsbedingten Nebenschlusswiderständen am Signaleingang En, E12 des Steuergerätes 15 ausgeschlossen. Die Zuverlässigkeit des am Stromsensor 17, d. h. vom shunt R1 eingelesenen Signalpegels ist somit erhöht.
Bezugszeichenliste
1 Kraftfahrzeug
2 Motorhaube
3 Dach
4 Windschutzscheibe
5 Fahrertür
6 Tür
7 Fahrzeugscheibe
10 Fensterheberantrieb
11 ,12 Schalter/Taster
13 Schaltergehäuse
14 Beleuchtungselement/LED
15 Steuergerät
16 Spannungsanschluss
17 Stromsensor
18 Treiberschaltung
19a,19b Relaisspule
20a,20b Relais
21a,21 b Relaiskontakt
22 Elektromotor
AT Steuerausgang
ET Steuereingang
E-i i ,Ei2 Signaleingang
E21.E22 Signaleingang
I LED Beleuchtungsstrom
Ii2 Spulenstrom
R1 Shunt
R2.R5 Spannungsteiler
R3.R4 Spannungsteiler
R6.R7 ohmscher Widerstand
Sτ Steuersignal
Claims
1. Steuerschaltung für einen elektromotorischen Fensterheber (10) eines Kraftfahrzeugs (1 ), mit einem ersten Schalter (11 ) zum Öffnen einer Fahrzeugscheibe (7) und mit einem zweiten Schalter (12) zum Schließen der Fahrzeugscheibe (7) sowie mit einem Steuergerät (15), das bei Betätigung der Schalter (11 ,12) den Fensterheber (10) zum Verstellen der Fahrzeugscheibe (7) in Offen- bzw. Schließrichtung ansteuert, und mit Mitteln (14,15,17) zur Detektion einer Fahrzeugüberflutung, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (15) den über ein Beleuchtungselement (14) für die Schalter (11 ,12) fließenden Beleuchtungsstrom (LED) überwacht und ein Steuersignal (I12) zum Öffnen der Fahrzeugscheibe (7) erzeugt, wenn der Beleuchtungsstrom (ILED) infolge der Fahrzeugüberflutung einen Über- stromschwellwert (lRβf) überschreitet.
2. Steuerschaltung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zur Erfassung des Beleuchtungsstroms (ILED) ein Stromsensor (17) vorgesehen ist, der mit einem Signaleingang (En) des Steuergerätes (15) verbunden ist.
3. Steuerschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Schalter (11 ) und der zweite Schalter (12) über einen mit einem Spannungsanschluss (16) einer Spannungsversorgung (UB) verbundenen Spannungsteiler (R3.R4 bzw. R2,R5) mit jeweils einem Signaleingang (E1I1E12) des Steuergerätes (16) verbunden sind.
4. Steuerschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Beleuchtungselement (14) mit einer Treiberschaltung (18) verbunden ist, die mit einem Steuerausgang (AT) des Steuergerätes (15) zum Ein- und Ausschalten des Beleuchtungselementes (14) verbunden ist.
5. Steuerschaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Stromsensor (17) über die Treiberschaltung (18) an eine Spannungsversorgung (16, UB) angeschlossen ist.
6. Steuerschaltung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Stromsensor (17) über mindestens einen Strombegrenzungswiderstand (R6, R7) mit dem Steuergerät (16) verbunden ist.
7. Steuerschaltung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Stromsensor (17) ein mit dem Beleuchtungselement (15) in Reihe und zwischen zwei Signaleingänge (E12,Ei3) des Steuergerätes (16) geschalteter Widerstand (R1 ) ist, an dem eine dem Beleuchtungsstrom (ILED) proportionale Spannung (ULED). insbesondere als Überflutungssignal für das Steuergerät (15), abgreifbar ist.
8. Steuerschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (16) ausgangsseitig mit einer Relaisschaltung (20a, 20b) zur Betätigung des Fensterhebers (10) in Offen- oder Schließrichtung der Fahrzeugscheibe (7) verbunden.
9. Steuerschaltung (11 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Beleuchtungselement (15) in ein Schaltergehäuse (13) für beiden Schalter (11 ,12) integriert ist.
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