DE2344091A1

DE2344091A1 - Scheibenwischanlage

Info

Publication number: DE2344091A1
Application number: DE19732344091
Authority: DE
Inventors: Hans Peter Czerny; Max Kerscher; Erwin Dr Ing Klein
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1973-08-31
Filing date: 1973-08-31
Publication date: 1975-03-13

Description

Die Erfindung betrifft eine Scheibenwaschanlage, insbesondere für die Streuscheibe eines Kraftfahrzeug-Scheinwerfers mit einem Antriebsmotor für eine Wasserpumpe und einem Antriebsmotor für einen Scheibenwischer.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in einer derartigen Seheibenwischanlage zu vermeiden, daß der Laststrom der Antriebsmotore über einen Fernsteuertaster für diese Antriebsmotore geleitet wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Scheibenwischanlage der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß jedem der beiden Anschlüsse des Antriebsmotors für die Wasserpumpe ein Umschaltrelais zugeordnet ist, an dessen beweglichem Kontaktteil der jeweilige Anschluß des Antriebsmotors für die Wasserpumpe liegt, daß einem der beiden Anschlüsse des Antriebsmotors für den Scheibenwischer ein drittes Umschaltrelais zugeordnet ist, an dessen beweglichem Kontaktteil der betreffende Anschluß liegt, daß die Arbeitskontakte der drei Umschaltrelais elektrisch leitend miteinander und mit dem ersten Pol einer Gleichstromquelle und die Ruhekontakte der drei Umschaltrelais elektrisch leitend miteinander und mit dem zweiten Pol der Gleichstromquelle verbunden sind, daß die Erregerspule des dem Anschluß des Antriebsmotors für den Scheibenwischer zugeordneten Umschaltrelais parallel zur Erregerspule eines der beiden den Anschlüssen des Antriebsmotors für die Wasserpumpe zugeordneten Umschaltrelais geschaltet und daß eine elektrische Steuereinrichtung vorgesehen ist, die während des Betätigen eines Tasters die Erregerspule des einen den Anschlüssen des Antriebsmotors für die Wasserpumpe zugeordneten Umschaltrelais mit Ansprechstrom versorgt und die nach dem Freigeben des Tasters die Er-

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regerspule des anderen den Anschlüssen des Antriebsmotors für die Wasserpumpe zugeordneten Umschaltrelais und die dieser Erregerspule parallel geschaltete Erregerspule des dritten, dem Anschluß des Antriebsmotors für den Scheibenwischer zugeordneten Umschaltrelais während eines vorgegebenen Zeitraumes mit Ansprechstrom versorgt.

Die Erfindung und ihre Vorteile seien anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert:

Figur 1 zeigt das Schaltbild einer erfindungsgemäßen Schei-

benwischanlage.
Figur 2 zeigt das Funktionsdiagramm, das mit der Scheibenwischanlage nach Figur 1 erzielbar ist.

In Figur 1 ist der Antriebsmotor 2 für eine Wasserpumpe mit einem AnscELuß am beweglichen Kontaktteil 2 eines Umschaltrelais mit der Erregerspule d1 und mit dem anderen Anschluß am beweglichen Kontaktteil 5 eines zweiten Umschaltrelais mit der Erregerspule d2 angeschlossen. Der Antriebsmotor 3 für einen Scheibenwischer an der Streuscheibe eines Kraftfahrzeugscheinwerfers liegt mit einem Anschluß an Masse und mit dem anderen Anschluß am beweglichen Kontaktteil 8 eines dritten Umschaltrelais mit der Erregerspule d3. Die Ruhekontakte 3, 6 und 9 der Umschaltrelais mit den Erregerspulen d1, d2 und d3 liegen an Masse, während die Arbeitskontakte 1, 4 und 7 dieser Relais an der Anschlußklemme 15a für den Pluspol einer Gleichstromquelle, beispielsweise einer Batterie angeschlossen sind, deren negativer Pol an Masse liegt. Jeweils ein Anschluß der Erregerspulen d1 und d3 liegt an Masse, während die beiden anderen Anschlüsse dieser Erregerspulen d1 und d3 über eine Diode n3 miteinander verbunden sind, so daß die Erregerspulen d1 und d3 zueinander parallel geschaltet sind. Die Anode der Diode n3 liegt am Anschluß der Erregerspule d1 und die Kathode am Anschluß der Erregerspule d3. Die Erregerspule d2 liegt über eine Diode n6 und einen Taster 86, mit dem sie in Serie geschaltet ist, an der Anschlußklemme 15a für den Pluspol einer Gleichstromquelle und an Masse. Die

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VPA 73/4056 Die Kathode der Diode n6 liegt am Taster 86.

Die Erregerspule d3 für das dem Anschluß des Scheibenwischermotors 3 zugeordnete ümschaltrelais liegt in einer Selbsthalte schaltung, die durch den ohmschen Widerstand r8 und die Diode n4 gebildet ist. Die Diode n4 und der ohmsehe Widerstand r8 sind miteinander in Serie geschaltet und liegen zwischen dem beweglichen Kontaktteil 8 des Ümschaltrelais mit Erregerspule d3 und dem nicht an Masse liegenden Anschluß der Erregerspule d3. Die Kathode der Diode n4 ist mit diesem Anschluß verbunden. Ist der Arbeitskontakt 7 des Umschaltrelais mit der Erregerspule d3 geschlossen, so ist der nicht an Masse liegende Anschluß der Erregerspule d3 der über die Diode n4, den ohmschen Widerstand r8, den beweglichen Kontaktteil 8 und den Arbeitskontakt 7 mit der Anschlußklemme 15a für den positiven Pol einer Gleichstromquelle verbunden, so daß der Arbeitskontakt 7 des Umschaltrelais mit der Erregerspule d3 durch dieses Umschaltrelais selbst geschlossen gehalten wird. Die Verbindungsleitung zwischen der Diode n4 und dem ohmschen Widerstand r8 ist mit der Anode einer Diode n5 verbunden. Die Wirkung der Selbsthalteschaltung des Umschaltrelais mit der Erregerspule d3 wird aufgehoben, wenn die Kathode der Diode n5 an Masse gelegt wird. In dem Moment wird auch der Urkontakt des Umschaltrelais mit der Erregerspule d3 wieder geschlossen.

Der bewegliche Kontaktteil 5 des Umschaltrelais mit der Erregerspule d2 wird auf den Arbeitskontakt 4 geschaltet, wenn der Taster 86 geschlossen wird. Eine elektronische Steuereinrichtung, die nach dem Freigeben des Tasters 86 die Erregerspulen d1 und d3 mit Ansprechstrom versorgt, besteht aus einem Monoflop mit den beiden Schalttransistoren p1 und p2. Die Emitter-Kollektorstrecke von p1 wird zur Basis-Emitter-Strecke von p2 parallelgeschaltet. Die Emitter-Kollektor-Strecke:.i des Transistors p1 liegt über einem Vorschaltwiderstand r4 an Masse, während der Kollektor des Transistors p2 über die Erregerspulen Ί1 und d3, zu denen noch ein ohmscher Widerstand r6 parallel geschaltet ist, an Masse liegt. Die Emitter der

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beiden Transistoren p1 und p2 sind mit einer Anschlußklemme 56 für den positiven Pol einer Gleichstromquelle verbunden, deren negativer Pol an Masse liegt. Die Basis des Transistors p2 ist mit dem Kollektor des Transistors p1 elektrisch leitend verbunden. Ein ohmscher Widerstand r5, ein Ladekondensator k2, ein ohmscher Widerstand r2 und ein ohmscher Widerstand r1 sind in dieser Reihenfolge in Serie geschaltet. Der ohmsche Widerstand r5 ist ferner an der Anschlußklemme 56~ und der ohmsche Widerstand r1 an Masse angeschlossen. Die Yerbindungsleitung zwischen dem ohmschen Widerstand r2 und dem ohmschen Widerstand r1 ist zum einen an der Basis des Transistors p1 und zum anderen über einen ohmschen Widerstand r3 und eine Diode n1 an der Verbindungsleitung zwischen der Diode n6 und der Erregerspule d2 angeschlossen. Die Kathode der Diode n1 liegt an dieser Verbindungsleitung. Ferner ist die Anode einer Diode n2 an der Yerbindungsleitung zwischen dem Ladekondensator k2 und dem ohmschen Widerstand r5 angeschlossen. Die Kathode dieser Diode n2 liegt an der Verbindungsleitung zwischen der Diode n6 und der Erregerspule d2. Ein Kondensator k1 ist an der Basis und am Kollektor des Transistors p1 angeschlossen.

Bei eingeschalteten Scheinwerfern liegt die Anschlußklemme 56 am positiven Pol einer Stromquelle. Im Ruhezustand ist der Transistor p1 über den ohmschen Widerstand r1 durchgesteuert. Am Kollektor des Transistors p1 steht daher nahezu die gesamte Spannung, die zwischen der Klemme 56 und Masse anliegt. Damit ist der Transistor p2 gesperrt, und der Ruhekontakt 3 des Umschaltrelais mit der Erregerapule d1 ist geschlossen. Der Ladekondensator k2 ist auf den Betrag der Basisemitterspannung des Transistors p1 aufgeladen, jedoch ist der am ohmschen Widerstand r5 liegende Anschluß positiv, vorgespannt.

Wird der Wascherkontakt 86 (vgl. Kurvenzug a in Figur 2) geschlossen, so wird die Erregerspule d2 mit Ansprechstrom versorgt, so daß der Arbeitskontakt 4 des TJmschaltrelais mitder Erregerspule d2 geschlossen wird. Der Antriebsmotor 2 für die

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Wasserpumpe erhält daher über die Relaiskontakte 4, 5 und 2, 3 Strom und kann anlaufen (vgl. Kurvenzug b in Figur 2). Dadurch wird Wasser in die Spritzwasserleitung zur Frontscheibe des Kraftfahrzeuges geleitet. Gleichzeitig lädt sich der Ladekondensator k2 über den niederohmigen Widerstand r2 rasch um.

Nach dem Freigeben des Tasters 86 (vgl. Kurvenzug a in Figur 2) wird der Ruhekontakt 6 des Umschaltrelais mit der Erregerspule d2 wieder geschlossen. Hierbei werden die Anschlüsse des Antriebsmotors 2 über die Relaiskontakte 5, 6 und 2, 3 kurzzeitig kurzgeschlossen und der Antriebsmotor 2 gebremst. Die Plusseite des Kondensators k2 springt auf ein gegenüber der Batteriespannung höheres Potential, wodurch der Transistor p1 gesperrt wird. Jetzt kann über den ohmschen Widerstand r4 der Basisstrom des Transistors p2 fließen und diesen durchsteuern. Dadurch wird die Erregerspule d1 mit Ansprechstrom versorgt, und der Antriebsmotor 2 für die Wasserpumpe erhält über die Relaiskontakte 1, 2 und 5, 6 entgegengesetzt gerichteten Strom, so daß dieser Antriebsmotor 2 in umgekehrter Drehrichtung anläuft (vgl. Kurvenzug b in Figur 2). Hierdurch wird ein in der Spritzwasserleitung liegendes Ventil betätigt, das den Weg des Wasserstrahls auf die Streuscheibe des Kraftfahrzeugscheinwerfers freigibt. Gleichzeitig wird aber auch die Erregerspule d3 mit Ansprechstrom versorgt, so daß der Arbeitskontakt 7 des Umschaltrelais mit der Erregerspule d3 geschlossen wird und Strom über die Relaiskontakte 7, 8 zum Antriebsmotor 3 für den Scheibenwischer der Streuscheibe des Kraftfahrzeugscheinwerfers fließt. Ferner lädt sich der Ladekondensator k2 beim Freigeben des Tasters 86 über die ohmschen Widerstände r5, r2 und r1 um.

Sobald die Spannung am Ladekondensator k2 und damit an der Basis des Transistors p1 den Wert der Differenz zwischen der an der Klemme 56 und Masse anliegenden Spannung und der Basis-Emitter-Spannung des Transistors p1 erreicht bzw. unterschritten hat, wird der Transistor p1 über den ohmschen Widerstand r1 durchgesteuert. Der Kollektor des Transistors p1 springt praktisch auf das Potential der Klemme 56, wodurch der Tran-

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sistor p2 gesperrt wird, Der Ruhekontakt 3 des Umschaltrelais mit der Erregerspule d1 wird geschlossen, und der Antriebsmotor 2 wird über die Relaiskontakte 2, 3 und 5, 6 elektrisch gebremst.

Solange der Antriebsmotor für den Scheibenwischer der Frontscheibe des Kraftfahrzeuges läuft, ist die Kathode der Diode n5 positiv vorgespannt. Die Diode n5 ist dadurch in Sperrrichtung gepolt, und das Umschaltrelais mit der Erregerspule d3 hält sich über den ohmschen Widerstand r8 und die Diode n4 selbst. Dadurch ist auch der Antriebsmotor 3 für den Scheibenwischer der Streuscheibe des Kraftfahrzeugscheinwerfers in Betrieb, wenn der Scheibenwischer für die Frontscheibe des Kraftfahrzeuges im Betrieb ist. Erst beim Abschalten des Scheibenwischers für die Frontscheibe des Kraftfahrzeuges wird auch die Kathode der Diode n5 an Masse gelegt. Dadurch wird sie in Durchlaßrichtung gepolt, und die Selbsthaltung des Umschaltrelais mit Erregerspule d3 wird unterbrochen. Der Antriebsmotor 3 für den Scheibenwischer der Streuscheibe des Kraftfahrzeugscheinwerfers läuft daher über seinen nicht dargestellten Parkstellungsschalter in die Null-Lage.

Grünstigerweise ist der aus den ohmschen Widerständen r5, r2 und r1 gebildete Spannungsteiler so dimensioniert, daß die zulässige Basis- Emitter-Spannung des transistors p1 - in keinem Betriebsfall überschritten wird und daß der Transistor p1 beim Anlegen der Spannung zwischen Mast und der Anschlußklemme 56 sicher durchgesteuert wird.

Durch den ohmschen Widerstand r3 in "Verbindung mit der Diode n1 wird die Schaltung unempfindlich gegen Spannungseinbrüche bei geschlossenem Taster 86. In diesem Fall besteht der Basiswiderstand des Transistors p1 aus den parallel geschalteten ohmschen Widerständen r1 und r3. Durch Spannungseinbrüche hervorgerufene Änderungen der Spannung am Ladekondensator k2 werden über die Spannungsteilung an den ohmschen Widerständen r2, r1 und r3 nur noch schwach an der Basis des Transistors p1 wirksam.

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Der Kondensator k1 verhindert ein Schwingen des Transistors p2 beim Übergang vom leitenden in den gesperrten Zustand. Außerdem bewirkt er ein sofortiges Durchsteuern des Transistors p1 beim Anlegen der Spannung an die Klemme 56 und Masse.

Im Funktionsdiagramm nach Figur 2 gibt der Kurvenzug a den Schaltzustand des Tasters 86, der Kurvenzug b den Einschaltzustand des Antriebsmotors 2, der Kurvenzug c den Einschaltzustand des Antriebsmotors 3 und der Kurvenzug d den Einschaltzustand eines in Figur 1 nicht dargestellten Antriebsmotors des Scheibenwischers für die Front- bzw. Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeuges über der Zeit wieder. Ist der Taster 86 geschlossen, so vollführt der Anker des Antriebsmotors 2 beispielsweise einen Rechtslauf (vgl. Kurvenzug b in Figur 2), und die Front- bzw. Windschutzscheibe des Kraftfahrzeuges wird mit Spritzwasser versorgt. Zugleich wird auch der Antriebsmotor für den Scheibenwischer der Windschutzscheibe eingeschaltet, wie der Kurvenzug d in Figur 2 zeigt. Beim Öffnen des Tasters 86 vollführt der Antriebsmotor 2 nach kurzzeitiger elektrischer Bremsung während eines begrenzten Zeitraumes einen Linkslauf (vgl. Kurvenzug b in Figur 2), und die Streuscheibe des Kraftfahrzeugscheinwerfers wird mit Spritzwasser versorgt. Zugleich wird der Antriebsmotor 3 für den Scheibenwischer der Streuscheibe des Kraftfahrzeugscheinwerfers eingeschaltet, wie der Kurvenzug c in Figur 2 zeigt. Wie der Kurvenzug b in Figur 2 zeigt, wird der Antriebsmotor 2 schließlich abgeschaltet, trotzdem bleiben, wie die Kurvenzüge c und d zeigen, der Antriebsmotor 3 und der Antriebsmotor für den Scheibenwischer der Windschutzscheibe eingeschaltet. Mit dem Abschalten des Antriebsmotors für den Scheibenwischer der Windschutzscheibe wird die Kathode der Diode n5 an der Klemme 5 an Masse gelegt. Damit erfolgt auch das Abschalten des Antriebsmotors 3 für den Scheibenwischer der Streuscheibe entsprechend den Kurvenzügen c und d in Figur 2.

2 Patentansprüche

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Claims

VPA 73/4056 Patentansprüche

.) Scheibenwischanlage insbesondere für die Streuscheibe eines Kraftfahrzeugscheinwerfers mit einem Antriebsmotor für eine Wasserpumpe und einem Antriebsmotor für einen Scheibenwischer, dadurch gekennzeichnet, daß jedem der beiden Anschlüsse des Antriebsmotors (2) für die Wasserpumpe ein Umschaltrelais zugeordnet ist, an dessen beweglichem Kontaktteil (2) bzw. (5) der jeweilige Anschluß des Antriebsmotors (2) für die Wasserpumpe liegt, daß einem der beiden Anschlüsse des Antriebsmotors (3) für den Scheibenwischer ein drittes Umschaltrelais zugeordnet ist, an dessen beweglichem Kontaktteil (8) der betreffende Anschluß liegt, daß die Arbeitskontakte (1), (4) und (7) der drei Umschaltrelais elektrisch leitend miteinander und mit dem ersten Pol einer Gleichstromquelle und die Ruhekontakte (3), (6) und (9) der drei Umschaltrelais elektrisch leitend miteinander und dem zweiten PoL der Gleichstromquelle verbunden sind, daß die Erregerspule (d3) des den Anschluß des Antriebsmotors (3) für den Scheibenwischer zugeordneten Umschaltrelais parallel zur Erregerspule (d1) eines der beiden den Anschlüssen des Antriebsmotors (2) für die Wasserpumpe zugeordneten Umschaltrelais geschaltet ist und daß eine elektronische Steuereinrichtung vorgesehen ist, die während des Betätigens eines Tasters (86) die Erregerspule (d2) des einen den Anschlüssen des Antriebsmotors (2) für die Wasserpumpe zugeordneten Umschaltrelais mit Ansprechstrom versorgt und die nach dem Freigeben des Tasters (86) die Erregerspule (d1) des anderen den Anschlüssen des Antriebsmotors (2) für die Wasserpumpe zugeordneten Umschaltrelais und die dieser Erregerspule (d1) parallel geschalteten Erregerspule (d3) des dritten, dem Anschluß des Antriebsmotors (3) für den Scheibenwischer zugeordneten Umschaltrelais während eines vorgegebenen Zeitraums mit Ansprechstrom versorgt.
2. Scheibenwischanlage nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die Erregerspule (d3) des dritten, dem Ans.chluß des Antriebsmotors (3) für den Scheibenwischer zugeordneten Umschaltrelais in einer Selbsthalteschaltung

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liegt, die diese Erregerspule (d3) nach dem Ansprechen des Relais über dessen Arbeitskontakt (7) und beweglichen Kontaktteil (8) mit Ansprechstrom versorgt und deren Wirkung
durch Abschalten eines weiteren Antriebsmotors vorzugsweise für einen Frontscheibenwischer des Kraftfahrzeuges aufhebbar ist.

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