DE2235179A1 - SWITCH ARRANGEMENT FOR A WIPER SYSTEM - Google Patents
SWITCH ARRANGEMENT FOR A WIPER SYSTEMInfo
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Description
6.7.1972 Kü/Kb6.7.1972 Kü / Kb
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Patent application
ROBERT BOSCH GMBH, 7 Stuttgart 1ROBERT BOSCH GMBH, 7 Stuttgart 1
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung für eine ·Scheibenvrischeranlage, die als Antriebsmotor einen durch einen Permanentmagneten erregten Elektromotor aufweist, mit zwei Schaltern für den Ankerstromkreis des Motors, nämlich einem willkürlich betätigbaren, in wenigstens eine Betriebsstellung und in eine Parkstellung umstellbaren Schalter und einem parallel dazu geschalteten, durch ein vom Antriebsmotor bewegtes Glied gesteuerten Endlageschalter, der als Umschalter mit einem Schaltarm und zwei festen Xontakten ausgebildet ist und in der einen Schaltstellung den Ankerstromkreis und in der anderen Schaltstellung einen Bremsstromkreis des Ankers schließt.The invention relates to a circuit arrangement for a windshield mixer system which, as a drive motor, has a having a permanent magnet excited electric motor, with two switches for the armature circuit of the motor, namely an arbitrarily actuatable switch that can be switched into at least one operating position and into a parking position and one connected in parallel, by one from the drive motor moving member controlled limit switch, which is designed as a changeover switch with a switching arm and two fixed Xontakten and closes the armature circuit in one switching position and a braking circuit of the armature in the other switching position.
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Durch eine solche Schaltanordnung soll ermöglicht werden, daß der Antriebsmotor· beim willkürlichen Ausachalten de3 einen Schalters noch so lange weiterläuft, bis die von dem Antriebsmotor pendelnd bewegten Wischer in die den Durchblick durch die Scheibe am wenigsten störende End- oder Umkehrlage gelang*- sind. Dazu wird nach dem Umschalten des willkürlich betätigbaren Schalters in die als Parkstellung zu bezeichnende Schaltstellung über den Endlagenschalter solange ein Ankerstrom aufrechterhalten, bis ein mit dem Antriebsmotor verbundenes bewegliches Glied diesen Endlagenschalter in eine andere Schaltstellung umstellt. In dieser anderen Schaltstellung wird bei einer bekannten Schaltungsanordnung ein Brensstromkreis des Anker3 geschlossen, in den ein ohmscher Widerstand geschaltet ist. Dem Motor wird dadurch die in ihm steckende Energie durch Belastung mit dem Widerstand entzogen, so daß der Motor sehr schnell abgebremst wird und damit gewährleistet ist, daß die Wischblütter in der vorgeschriebenen Ruhelage verbleiben.Such a switching arrangement is intended to enable that the drive motor The switch continues to run until the drive motor oscillating wiper in which the view through the window was least disruptive in the end or reverse position * - are. For this purpose, after the switch, which can be operated at random, is switched to the switch position to be referred to as the park position maintain an armature current via the limit switch as long as until a movable member connected to the drive motor switches this limit switch to another switch position. In this other switching position, in a known circuit arrangement, a burning circuit of the armature3 closed, in which an ohmic resistor is connected. As a result, the engine is relieved of the energy it contains through load withdrawn with the resistance, so that the motor is braked very quickly and thus it is ensured that the wipers remain in the prescribed rest position.
Beim Wiederinbetriebsetzen des Elektromotors liegt dieser Widerstand kurzzeitig parallel zur Ankerwicklung des Motors, bis durch den anlaufenden Motor über das bewegliche Glied der Endlagenschalter wieder in seine andere Schaltstellung gebracht wird. Auch während des Betriebes liegt dieser Widerstand imr.er dann kurzzeitig parallel zur Ankerwicklung des Motors, wenn die Wischblätter durch ihre Ruhelage bewegt werden. Dieser Widerstand muß einerseits so klein gewählt v/erden, daß eine gute Bremswirkung des Motors erreicht wird, andererseits nuß aber auch beachtet werden, daß bei kleinem Widerstandswert die aufgenommene Verlustleistung sehr groß wird. When the electric motor is restarted, this resistance is briefly parallel to the armature winding of the motor, until the starting motor brings the limit switch back into its other switch position via the movable link will. This resistance is always higher even during operation then briefly parallel to the armature winding of the motor when the wiper blades are moved through their rest position. This resistance must on the one hand be chosen so small that a good braking effect of the motor is achieved, on the other hand it is necessary It should also be noted that with a small resistance value, the power dissipation consumed becomes very large.
Bei bekannten Anlagen liegt der Widerstandswert zwischen 1 und 5 ohm, was bei einer Versorgungsspannung von 12 V an sich eine Verlustleistung von etwa 40 Watt bedeuten würde. Da durch diener« Widerstand aber immer nur kurzzeitig Strom fließt, genügt inIn known systems, the resistance value is between 1 and 5 ohms, which is a Power loss of about 40 watts would mean. Because by servant " Resistance but current only flows for a short time is sufficient in
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der Regel ein bis zu 20 Watt belastbarer Widerstand. Ein solcher Widerstand ist relativ teuer und muß zudem mit einen Metallgehäuse ausgerüstet sein, das eine entsprechende Wärmeabfuhr ermöglicht. Außerdem schwankt bei einer solchen Schaltungsanordnung die Bremsstrorrwirkung so stark, daß die WischblMtter nicht inner ihre vorgeschriebene Ruhelage erreichen.usually a resistance of up to 20 watts. Such a Resistance is relatively expensive and must also have a metal housing be equipped that enables appropriate heat dissipation. In addition, with such a circuit arrangement, the braking current effect fluctuates so strongly that the wiper blades do not achieve their prescribed rest position within.
Diese Nachteile werden erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß in den Bremsstrorr;kreis de3 Ankers die Kollektor-Emitter-Strecke eines Transistors,geschaltet ist, dessen Basis im Mor.ent des Inbetriebsetzens des Motors spannungslos ist, nach der Umstellung des willkürlich betütigbaren Schalters in die als Parkstellung bezeichnete Schaltstellung aber an Spannung liegt..These disadvantages are avoided according to the invention in that the collector-emitter path in the braking current circuit of the armature of a transistor, the base of which is de-energized in the morning of starting the motor the conversion of the arbitrary switch to the Switch position referred to as park position but there is voltage.
Mit einer solchen Schaltungsanordnung erreicht man eine hervorragende Bremswirkung, denn im durchgesteuerten Zustand des Transistors ist der Widerstand der Kollektor-Emitter-Strecke sehr gering. Da im Moment- des Inbetriebsetzens der Basis des Transistors kein Strom zugeführt wird, ist der Transistor zu diesem Zeitpunkt gesperrt, so daß der Bremsstromkreis keinerlei Einfluß auf das Anlaufverhalten des Motor3 ausübt.With such a circuit arrangement one achieves an excellent one Braking effect, because in the controlled state of the transistor, the resistance of the collector-emitter path is very low. Since no current is supplied to the base of the transistor when it is switched on, the transistor is locked at this point, so that the braking circuit has no effect on the starting behavior of the motor3 exercises.
Ger.-iS einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Kollektor des Transistors mit den einem feststehenden Kontakt des Endlagenschalters und die 3asis des Transistors mit dem anderen feststehenden Kontakt des Endlagenschalters elektrisch leitend verbunden. Im normalen Betrieb stellt dann der Transistor keine nennenswerte zusätzliche Belastung für die verwendete Spannung-quelle dar, da über den Endlagenschalter entweder die Basis oder der Kollektor des Transistors an · Spannung liegt, nier.als aber beide zugleich.. Es kann daher als Transistor ein sogenannter Plastik-Kleintransistor verwendet werden, der aufgrund seiner äußerst kleinen AbmessungenGer.-iS an advantageous development of the invention the collector of the transistor with the one fixed contact of the limit switch and the 3asis of the transistor with the other fixed contact of the limit switch electrically connected. In normal operation, the transistor then does not put any significant additional load on the voltage source used, because it is via the limit switch either the base or the collector of the transistor is connected to · voltage, nier.as but both at the same time .. It can therefore a so-called plastic small transistor can be used as a transistor, which due to its extremely small dimensions
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in jeden handelsüblichen Motor ohne weiteres eingesetzt werden kann. Ein solcher Transistor ist zudem noch sehr viel billiger als der bei den bisher bekannten Anlagen verwendete Widerstand.can easily be used in any commercially available motor. Such a transistor is also much cheaper than the resistor used in the previously known systems.
Die Erfindung wird nachstehend anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to the exemplary embodiment shown in the drawing.
In der Zeichnung is.t mit 1 die Batterie eines Fahrzeuges bezeichnet, deren Minuspol an Masse liegt. Der Pluspol der Batterie ist mit einem Schaltarm 2 eines willkürlich betätigbaren Schalters 3 elektrisch leitend verbunden. Dieser Schalter > hat zwei feststehende Kontakte k und 5, von denen der eine über eine Leitung 6 mit dem einen Pol 7 des Ankers de3 Elektromotors 8 verbunden ist. An den anderen Kontakt 5 des Schalters 3 ist eine Leitung 9 angeschlossen, die zu einem Verzweigungspunkt 10 führt, an den einerseits ein Widerstand Ii und andererseits eine Leitung 12 angeschlossen ist. Die Leitung 12 führt* zu einem feststehendem Kontakt 13 des Endlagenschalters 14, dessen Schaltarm 15 mit dem einen Pol 7 des Ankers des Elektromotors 8 elektrisch leitend verbunden ist.In the drawing, 1 denotes the battery of a vehicle, the negative pole of which is connected to ground. The positive pole of the battery is electrically conductively connected to a switching arm 2 of an arbitrarily actuatable switch 3. This switch> has two fixed contacts k and 5, one of which is connected to one pole 7 of the armature de3 electric motor 8 via a line 6. A line 9 is connected to the other contact 5 of the switch 3 and leads to a branch point 10 to which a resistor Ii on the one hand and a line 12 on the other hand is connected. The line 12 leads to a fixed contact 13 of the limit switch 14, the switching arm 15 of which is connected in an electrically conductive manner to one pole 7 of the armature of the electric motor 8.
Der andere feststehende Kontakt 16 des Endlagenschalters Ik ist über eine Leitung 17 mit dem Kollektor 18 eines Transistors 19 verbunden, dessen Basis 20 an den Widerstand 11 angeschlossen ist. Der Emitter 21 dieses Transistors sowie der andere Pol des Ankers des Elektromotors 8 sind an Masse geschaltet.The other fixed contact 16 of the limit switch Ik is connected via a line 17 to the collector 18 of a transistor 19, the base 20 of which is connected to the resistor 11. The emitter 21 of this transistor and the other pole of the armature of the electric motor 8 are connected to ground.
Die Schaltungsanordnung ist in derjenigen Betriebsstellung gezeigt, in der sich die Wischer in ihrer Ruhelage befinden. Dabei verbindet der Schaltarm- 2 den Pluspol der Batterie 1 mit dem feststehende Kontakt 5 des Schalters 3. Diese Schaltstellung des Schaltarms wird als Parkstellurig bezeichnet. Es ist ersichtlich, daß bei dieser Schaltstellung des Schalters 3 ein Strom von der Batterie über den Schaitarm 2, den feststehenden Kontakt 5, die Leitung 9, den Widerstand 11 und dieThe circuit arrangement is shown in that operating position in which the wipers are in their rest position. The switch arm 2 connects the positive pole of the battery 1 to the fixed contact 5 of the switch 3. This switch position of the switching arm is called Parkstellurig. It can be seen that in this switch position of the switch 3 a current from the battery via the switch arm 2, the stationary one Contact 5, the line 9, the resistor 11 and the
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Basis-Emitter-Strecke des Transistors 19 fließen kann. Dieser Strom ist jedoch vernachlässigbar gering.Base-emitter path of the transistor 19 can flow. This However, electricity is negligibly small.
Die Scheibenwiacheranlage wird in Betrieb gesetzt durch Umlegen des Schaltarmes 2 des Schalters 3 auf den feststehenden Kontakt 4. Diese Schaltstellung des Schaltarmes 2 wird als Betriebsstellung bezeichnet. Es fließt dann" ein Strom von der Batterie über den Schaltarm 2 und die Leitung 6 sowie die Ankerwicklung des Motors 8, so daß dieser sich zu drehen beginnt und die Wischer aus ihrer Ruhelage herausbewegt. Im Moment des Inbetriebsetzens der Anlage ist der KollektorThe windshield wiper system is put into operation by flipping it of the switching arm 2 of the switch 3 on the fixed contact 4. This switching position of the switching arm 2 is called Operating position. A current then flows from the battery via the switch arm 2 and the line 6 as well the armature winding of the motor 8, so that this begins to rotate and moves the wiper out of its rest position. When the system is started up, the collector is
18 des Transistors 19über den feststehenden Kontakt 16 und den Sohaltarm 15 des Endlagenschalters 14 sowie Über die Leitung 6 und den Schaltarm 2 des Schalters 3 ebenfalls an den Pluspol der Batterie angeschaltet. Da indessen in diesem Moment der Basis -20 des Transistors 19 kein Strom zugeführt wird, da ja der Schaltarm 2 des Schalters 3 nicht mit dem feststehenden Kontakt 5 in Berührung ist, ist der Transistor gesperrt. Wenn sich der Anker des Motors 8 um einen geringen Winkel verdreht hat, wird der Ehdlagenschalter Ht betätigt, " so daß nunmehr der Schaltarm 15 eine leitende Verbindung zu dem feststehenden Kontakt 13 herstellt. Dann erhält die Basis 20des Transistors 19 über die Leitung 12 und den Widerstand 11 sowie über die Leitung β und den Schaltarm 2 des Schalters Strom. Zugleich liegt aber am Kollektor 18 dieses Transistors18 of the transistor 19 via the fixed contact 16 and the Sohaltarm 15 of the limit switch 14 and about the Line 6 and the switching arm 2 of the switch 3 also to the The positive pole of the battery is switched on. Since, however, at this moment the base -20 of the transistor 19 is not supplied with any current is, because the switch arm 2 of the switch 3 is not with the fixed contact 5 is in contact, the transistor is blocked. If the armature of the motor 8 is a low Has twisted the angle, the Ehdlagenschalter Ht is operated, " so that now the switching arm 15 is a conductive connection the fixed contact 13 establishes. Then get the base 20 of transistor 19 via line 12 and the resistor 11 as well as via the line β and the switching arm 2 of the switch Current. At the same time, however, is the collector 18 of this transistor
19 keine Spannung an» da die Verbindung mit der ,Spannungsquelle durch den Endlagenschalfcer It unterbrochen ist. Während des normalen Betriebes wird also durch den Schaltarm 15 des Endlagenschalters 14 abwechselnd die Basis 20 des Transistors 19 bzw. der Kollektor 18 an Spannung gelegt, wobei während der19 No voltage because the connection to the voltage source has been interrupted by the limit switch. While normal operation is therefore through the switching arm 15 of the Limit switch 14 alternately the base 20 of the transistor 19 or the collector 18 applied voltage, during which
j größten Zeit' der Wischbewegung die Basis 20 des Transistors ' ! an Spannung liegt und nur dann der 'Sohaltarm 15 des Endlagenschalters -14 auf den feststehenden Kontakt 16 kurzzeitig umgeschaltet wird, wenn die Scheibenwischer sich durch ihre Ruhelage bewegen.j largest time 'of wiping the base 20 of the transistor' ! is on voltage and only then the 'Sohaltarm 15 of the limit switch -14 briefly switched to the fixed contact 16 when the wipers move through their rest position.
Die Anlage wird ausgeschaltet, indemder Scnaltarm H desThe system is switched off by pressing the switch arm H of the
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Schalters 3 auf den feststehenden Kontakt 5 umgelegt wird. Dann fließt jedoch in aller Regel immer noch ein Strom von der Batterie über den Schaltarm 2, die Leitungen 9 und 12, den Schalt arm 15 des JSndlagenschalters 14 zum Pol 7 des Ankers und von dort über die Ankerwicklung zurück an Masse. Der Motor dreht sich dann solange mit seiner Nenndrehaahl weiter, bis der S ehalt arm 15 des Endlagenschalters 1*1 von dem feststehenden Kontakt 13 getrennt wird. Die« geschieht, wenn die Wischer ihre Ruhelage erreicht haben.Switch 3 is switched to the fixed contact 5. Then, however, as a rule, a current still flows from the battery via the switching arm 2, the lines 9 and 12, the switching arm 15 of the limit switch 14 to the pole 7 of the Armature and from there back to ground via the armature winding. The motor then rotates at its nominal speed for as long continue until the retaining arm 15 of the limit switch 1 * 1 is separated from the fixed contact 13. The «happens, when the wipers have reached their rest position.
Der Ankerstromkreis ist dann unterbrochen. Der Basis 20 des Transistors 19 wird über den Widerstand 11, der »ur Strombegrenzung dient, die Leitung 9 und den Schaltarm 2 des Schalters 3 Strom zuceführt, so daß der Transistor leitend wird und die Kollektor-Emitter-Strecke dieses Transistors praktisch einen Kurzschluß der Ankerwicklung des Elektromotors bildet. Infolge seiner Trägheit dreht sich der Anker auch nach Unterbrechung seines Ankerstromkreises noch weiter und wirkt nun als Stromerzeuger. Aufgrund des durch die Kollektor-rEmitter-Strecke gebildeten Kurzschluß wird dieser Stromerzeuger aber nun sehr hoch belastet, so daß der Anker sehr stark abgebremst wird. Damit wird erreicht, daß die durch den Motor angetriebenen Wischer ihre vorgeschriebene Endlage genau erreichen. Die Schaltarme 2 bzw. 15 des Schalters 3 bzw. des Endlagenschalters 1*1 befinden sich nun wieder in der in der Zeichnung dargestellten Lage.The armature circuit is then interrupted. The base 20 of the The transistor 19 is connected via the resistor 11, which is used to limit the current serves, the line 9 and the switching arm 2 of the switch 3 zuceführung so that the transistor is conductive is and the collector-emitter path of this transistor practically a short circuit of the armature winding of the electric motor forms. Due to its inertia, the armature continues to rotate and works even after its armature circuit has been interrupted now as an electricity generator. Because of the by the collector-emitter route This generator is now very heavily loaded, so that the armature is braked very strongly will. This ensures that the wipers driven by the motor reach their prescribed end position exactly. The switch arms 2 or 15 of switch 3 or limit switch 1 * 1 are now back in the position shown in the drawing.
In dieser Schaltstellung fließt wieder ein geringer Basis-Emitterstrom. Um auch diesen Stromfluß zu unterbinden, wird der Schalter 3 mit Vorteil so ausgebildet, daß der Schaltarm eine in der Zeichnung gestrichelt dargestellte Ruhelage 23 einnehmen kann, in der weder die Leitung 6 noch die Leitung ; 9 mit dem Pluspol der Batterie 1 verbunden ist· Der Schalter kann weiterhin so ausgebildet sein, daß der Schaltann 2 in Betriebsstellung einrastbar ist, in die Parketellung aberA low base-emitter current flows again in this switch position. In order to prevent this flow of current as well, the switch 3 is advantageously designed so that the switching arm can assume a rest position 23, shown in dashed lines in the drawing, in which neither the line 6 nor the line ; 9 is connected to the positive terminal of the battery 1. The switch can also be designed so that the switch 2 can be locked in the operating position, but in the park position
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nur entgegen der Kraft einer Feder gedrückt werden kann und dort nicht einrastet. Zum. Ausschalten der Anlage muß dann allerdings der Schaltarm 2 solange gegen den feststehenden Kontakt des Schalters 3 gedrückt werden, bis die Wischer ihre Ruhelage einnehmen. Danach federt der Schaltarm 2 in seine Ruhelage 23 zurück.can only be pressed against the force of a spring and does not click into place there. To the. However, the system must then be switched off the switching arm 2 are pressed against the fixed contact of the switch 3 until the wipers are in their rest position take in. The switching arm 2 then springs back into its rest position 23.
Den Transistor 19, den Widerstand 11, den Endlagenschalter Ik sowie die Leitungen 12 und 17 wird man vorzugsweise in das Motorgehäuse integrieren, so daß der in der Zeichnung gestrichelt umrandete Teil eine Baueinheit bildet. Diese Baueinheit kann ohne weiteres an Stelle des entsprechenden Teils einer Anlage tretenj bei der ein elektrisch erregter Motor verv/endet wird, ohne daß dazu der Schalter 3 sowie die Zuführungsleitungen geändert werden müssen. Die beschriebene Schaltungsanordnung ermöglicht daher auf besonders einfache Weise den Austausch eines elektrisch erregten Motors durch einen permanent erregten Motor.The transistor 19, the resistor 11, the limit switch Ik and the lines 12 and 17 will preferably be integrated into the motor housing, so that the part outlined in dashed lines in the drawing forms a structural unit. This structural unit can easily take the place of the corresponding part of a system in which an electrically excited motor is shut down, without the switch 3 and the supply lines having to be changed for this purpose. The circuit arrangement described therefore enables an electrically excited motor to be replaced by a permanently excited motor in a particularly simple manner.
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409807/0487409807/0487
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| DE4241996A1 (en) * | 1992-12-12 | 1994-06-16 | Daimler Benz Ag | Brake control circuit for a wiper drive |
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-
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- 1973-07-17 BE BE133580A patent/BE802456A/en unknown
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| US4329631A (en) * | 1979-05-31 | 1982-05-11 | Itt Industries Incorporated | Wiper installation for motor vehicles |
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| DE19611064C2 (en) * | 1996-03-21 | 2001-09-20 | Telefunken Microelectron | Windshield wiper circuit |
Also Published As
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