DE2517087B2 - Schaltungsanordnung zur elektrischen Beheizung und Regelung der Temperatur von beheizbaren Kraftfahrzeugscheiben - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Schaltung ist aus der DE-AS 12 95 111 bekannt; bei dieser bekannten Schaltungsanordnung ist der Meßkreis vom Heizkreis entkoppelt Die Schaltungsanordnung hat einen Hilfswiderstand, der von einem Meßstrom durchflossen wird, der im Vergleich zum Heizstrom sehr klein ist Die von dem Hilfswiderstand abgenommene Spannung dient dazu, einen Widerstand im Heizkreis ein- bzw. nachzustellen. In welcher Weise die Spannung vom Hilfswiderstand abgenommen wird, fct jedoch nicht gezeigt Bei Anwendung üblicher Herstellungsverfahren für beheiz- «> bare Heckscheiben wäre es erforderlich, den Hilfswiderstand zusammen mit dem Heizkreis und dem Meßkreis auf die Oberfläche der Scheibe im Siebdruckverfahren aufzubringen. Dies führt jedoch dazu, daß es nicht möglich ist, den Meßfühler von allen Gleichspan- tr> nungskomponenten freizuhalten. Dies ist darauf zurückzuführen, daß zum Beispiel am Rand der Scheibe ein Feuchtigkeitsniederschlag verbleibt, und daß auch der Rahmen der Scheibe die Ursache für störende Gleichspannungen sein kann, oder daß der betrachtete Oberflächenwiderstand geringer ist als der Unterbrechungswiderstand des Meßfühlers. Aus der DE-AS 22 07 230 ist es außerdem bekannt den Meßfühler zusammen mit dem Heizdraht auf die Scheibe aufzubringen; dieser Meßfühler liegt zwar nicht im Heizkreis der Scheibe, jedoch können unabhängig davon ebenfalls Gleichspannungsprobleme auftreten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Schaltungsanordnung der eingangs genannten Gattung derart auszubilden, daß der Durchgang von Gleichstrom zwischen den Elektroden des Meßfühlers unter Verwendung eines Meßfühlers mit nur einem einzigen Anschluß zu verwenden und den Regelkreis unabhängig vcn der Lage des Meßfühlers an der Scheibe zu machen.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Durch die vorgeschlagene Ausbildung ist es möglich, jede Gleichstromkomponente zwischen den Elektroden des Meßfühlers bzw. jede Gleichspannungsdifferenz zwischen diesen zu vermeiden, so daß keine Unterbrechung des Betriebes der Schaltungsanordnung auftreten kann, die durch eine Polarisation der negativen Elektrode durch eine isolierende Schicht feiner Wasserstoffblasen hervorgerufen werden könnte.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der F i g. 1 bis 3 beispielsweise erläutert. Es zeigt

F i g. 1 ein Schaltbild der Schaltungsanordnung mit einem Meßfühler,

Fig.2 ein Schaltbild der Schaltungsanordnung mit zwei Meßfühlern, und

F i g. 3 eine Ausführungsform des Fühlers der F i g. 1.

Wie F i g. 1 zeigt ist eine Kraftfahrzeugscheibe 1 an ihrer Innenseite mit einem Heizdraht 2 versehen, der aus Widerstandsstreifen besteht, die parallel zwischen zwei Saminelschienen 3 und 4 angeordnet sind, die sich an den Seiten der Scheibe befinden. Ein Feuchtigkeits-Meßfühler Ha besteht aus zwei ineinandergreifenden kammartigen Elektroden, von denen die eine mit dem oberen Streifen 2' des Heizdrahtes und die andere mit einem Anschluß 5a verbunden ist. Die beschriebene Anordnung wird im Siebdruckverfahren auf die Scheibe 1 gedruckt und beim Biegen der Scheibe eingebrannt Anschließend werden der Anschluß 5a und die beiden Hauptanschlüsse, d.h. der Speiseanschluß 6 der Sammelschiene 3, der geerdet und mit dem negativen Pol der elektrischen Anlage des Fahrzeuges verbunden ist der in Form der Batterie 7 gezeigt ist, und der Anschluß 8 der Sammelschiene 4 angebracht Der Anschluß 8 ist mit einem Hauptkontakt über den Ausgangsanschluß 8', einem Kontakt s eines Relais zur automatischen Regelung und dem Eingangsanschluß 9' des Regelkreises 10 verbunden. Der Heizdraht wird mit einer Gleichspannung von 12 V gespeist

Der Regelkreis 10 besteht im wesentlichen aus einem Multivibrator 11 mit zwei Transistoren 12 und 12', einem Vorverstärker 13 mit einem Impedanzanpassungstransistor, einer Gleichrichterstufe 14, die im wesentlichen eine Diode 15 und einen Kondensator 16 enthält, einen Gleichspannungsverstärker 17 und eine Endstufe, die aus einem Transistor 18 besteht, der in den Speisekreis des Relais S geschaltet ist.

Der Multivibrator 11, dessen Betriebsfrequenz zweckmäßigerweise zwischen 0,1 und 2 kHz liegt, und der Vorverstärker 13 sind durch zwei Kondensatoren 21

und 22 und einen Ladewiderstand 23 verbunden. Der Anschluß 5a des Meßfühlers Ha ist mit dem Eingangsanschluß S' des Regelkreises verbunden, der mit dem Verbindungspunkt der beiden Kondensatoren 21,22 verbunden und damit mit einer Kapazität in Reihe geschaltet ist, die einerseits die Gleichspannungskomponente abhält, die am Ausgang 24 des Multivibrators 11 vorhanden ist, und andererseits die Gleichspannungskomponente, die am Eingang 25 des Vorverstärkers 13 vorhanden ist Der Fühler Ha bildet jedoch mit dem ι ο Widerstand 23 einen Spannungsteiler für das Wechselspannungssignal, das vom Multivibrator 11 erzeugt wird. Die über den Kondensator 22 an der Basis des Transistors 13 erhaltene Spannung ändert sich damit umgekehrt zur Leitfähigkeit des Meßfühlers Ha.

Wenn der Meßfühler Ha nicht mit Feuchtigkeit überzogen ist und damit eine hohe Impedanz in der Größenordnung von 1 ΜΩ hat, wird die Wechselspannungskomponente, die von dem Multivibrator abgegeben wird, von dem Vorverstärker 13 verstärkt, von der Gleichrichterstufe 14 gleichgerichtet und öffnet den Transistor 17. Unter diesen Bedingungen wird der Transistor 18 gesperrt und, da das Relais S nicht gespeist wird, wird die Scheibe nicht beheizt

Wenn der Meßfühler Ha sich mit Feuchtigkeit überzieht, nimmt sein Widerstand auf eine Größe von etwa 100 kQ ab und die Wechselspannungskomponente, die von der Diode 15 gleichgerichtet wird, reicht nicht mehr aus, um den Transistor 17 zu öffnen. Unter diesen Bedingungen öffnet der Transistor 18 und bewirkt das Schließen des Kontaktes s des Relais S, d.h. das Einsetzen der Heizung.

Man kann gegebenenfalls in bekannter Weise zwischen die Transistoren 17 und 18 eine Gegenkopplungsschleife einschalten, um das Relais zu dem Zeitpunkt am Schwingen zu hindern, zu dem es schaltet und zu dem sich die Spannung im Heizdraht ändert

Die mit dem Heizdraht verbundene Elektrode des Meßfühlers Ha ist an der Verbindungsstelle verbreitert bzw. mit einem Plättchen 2a versehen (F i g. 3), so daß es möglich ist, durch Galvanisieren eine Verbindung herzustellen. Der obere Teil des Plättchens 2a bildet eine Rinne und ist vom Rand der Scheibe ausreichend entfernt, so daß Feuchtigkeitstropfen den Meßfühler nicht kurzschließen können. v>

Gegebenenfalls können, wie Fig.2 zeigt, zwei Meßfühler auf der vertikalen Symmetrieebene der Scheibe, der eine am oberen Streifen 2f und der andere am unteren Streifen 2" des Heizdraht^: ?, vorgesehen sein. Die Verwendung zweier Meßfühler ermöglicht es, den Einfluß von zufälligen Störungen infolge von im Fahrzeug zirkulierenden Luftströmungen zu beseitigen. Diese Luftströmungen tragen wie die elektrische Beheizung zur Verdampfung der Feuchtigkeit bei, wirken jedoch im allgemeinen nicht gleichmäßig auf die gesamte Scheibe, da ihre Intensität und häufig ihr Wirkungsbereich von zahlreichen Faktoren, wie dem Fahrzeugtyp, dem Grad der öffnung der Fenster und Belüftungsöffnungen, der Geschwindigkeit, der Anzahl der Personen usw. abhängt Es ist möglich, den Anschluß 5b des unteren Meßfühlers direkt mit dem Anschluß 5' des Regelkreises zu verbinden, jedoch werden die beiden Meßfühler vorzugsweise entkoppelt, indem man zum Beispiel wie im Falle der F i g. 2 vorgeht, um einer möglichen Unsymmetrie des Heizdrahtes vorzubeugen.

Wie F i g. 2 zeigt, sind die beiden Meßfühler Ha, Hb an den Seiten der Scheibe angeordnet und deren Elektroden sind einerseits mit den Sammelschienen 3 und 4 des Heizdrahtes 2 und andererseits mit zwei Anschlüssen 5a und 5b verbunden, die mit zwei Eingangsanschlüssen 5a' und 5b' des Regelkreises 10 verbunden sind. Parallel zu den Meßfühlern ist ein Bimetallkontakt T geschaltet, der die Meßfühler kurzschließt, wenn die Temperatur im Fahrgastraum sehr niedrig ist. Jeder Meßfühler ist durch einen Kondensator 21a, 21 b gleichspannungsentkoppelt Die Verbindung des Multivibrators 11 und des Vorverstärkers 13 erfolgt durch einen Kondensator 22, der mit dem Widerstand 23 verbunden ist Zweckmäßigerweise ist auch der Bimetallkontakt Γ mit einem Kondensator 26 verbunden.

Die Arbeitsweise der Schaltungsanordnung der F i g. 2 ist die gleiche wie die der F i g. 1, jedoch wird die Heizung unabhängig von der Ableitung der Wechselspannungskomponente über den einen oder den anderen Meßfühler Ha, Hb nach Masse, d. h. bei Vorhandensein von Feuchtigkeit auf der Scheibe, bzw. über den Bimetallkontakt T, in bekannter Weise durchgeführt, wenn der Hauptkontakt vom Fahrzeuglenker geschlossen wird und die Temperatur im Fahrgasti aum noch zu niedrig ist, so daß die Gefahr von Eisbildung auf den Meßfühlern oder der Außenseite der Scheibe besteht.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur elektrischen Beheizung und Regelung der Temperatur von beheizbaren Scheiben für Kraftfahrzeuge mit einem Heizkreis und einem von diesem gleichspannungsentkoppelten Regelkreis mit wenigstens einem Meßfühler, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßfühler (Ha, Hb) direkt mit dem Heizdraht (2) der Scheibe (1) und mit seinem Ausgangsanschluß (5a, 5b) über einen in Reihe geschalteten Kondensator (21,22,21a, 21 ty mit dem Regelkreis verbunden ist

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühler (Ha, Hb) mit einem Widerstand (23) in Reihe geschaltet ist und einen Spannungsteiler bildet, der zwischen den Ausgang (24) eines Oszillators und den Eingang (25) eines Vorverstärkers des Regelkreises (10) geschaltet ist

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßfühler (Ha, Hb) mit einem Thermostatkontakt (T) parallel geschaltet ist

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (1) an ihrem oberen Rand einen Meßfühler (Ha) hat der eine kammarti- 2s ge Elektrode aufweist, die direkt mit dem Heizdraht (2') verbunden ist, der an dieser Stelle verbreitert ist und dessen oberer Teil (2a^eine Rinne bildet

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch zwei Meßfühler (Ha, Hb), von denen der eine mit dem oberen Teil (2') und der andere mit dem unteren Teil (2") des Heizdrahtes (2) verbunden ist

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch zwei Meßfühler (Ha, Hb), von denen jeder aus zwei aufgedruckten kammartigen Elektroden besteht die vertikal übereinander der eine nahe und über dem oberen Teil (2') und der andere nahe und unter dem unteren Teil (2") des Heizdrahtes (2) angeordnet ist

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Fühler auf der Symmetrieachse der Scheibe (1) liegen.