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Die Erfindung geht aus von einer Steuerschaltung für einen
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Elektromotor mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
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Bei bekannten Steuerschaltungen für einen Wischermotor wird der Stromkreis
zum Einlaufen in die Parkstellung über Kontakte eines Parkstellungsschalters geschlossen.
Da dieser Stromkreis auch beim Ausschalten des Betriebsschalters#und des#Zentralschalters,
nämlich des Zündschalters außerhalb der Parkstellung unverändert bleibt, laufen
die Wischer selbsttätig in ihre vorgesehene Ruhelage, sobald der Zündschalter wieder
geschlossen wird.
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In der Patentanmeldung P 27 56 722.2 wird eine Steuerschaltung vorgeschlagen,
bei der zum Einfahren in die Parkstellung der Motorstromkreis über die Schaltstrecke
eines Schaltelementes geschlossen wird, welches im normalen Betrieb durch den Parkstellungsschalter
abgeschaltet wird und nur in bestimmten Schaltstellungen des Betriebsschalters einschaltbar
ist, Dieser Motorstromkreis über die Schaltstrecke des Schaltelementes wird also
verändert, wenn der Zündschalter abgeschaltet wird. Wenn nach dem Abschalten des
Zündschalters der Betriebsschalter ausgeschaltet und anschließend der Zündschalter
wieder eingeschaltet wird, bleibt dieser Motorstromkreis unterbrochen und die Wischer
laufen nicht selbsttätig in ihre Ruhestellung.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Mängel zu beheben,
also sicherzustellen, daß außerhalb der Parkstellung abgelegte Wischer unabhängig
von der Schaltstellung des Betriebsschalters automatisch in die Parkstellung laufen,
sobald der zentrale Zündschalter eingeschaltet wird.
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Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs
1 gelöst.
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Es wird also mit dem Einschalten des Zündschalters das Schaltelement
kurzzeitig getriggert, welches dann über den Selbsthaltekreis solange eingeschaltet
bleibt, bis durch ein Schaltsignal des Parkstellungsschalters dieser Selbsthaltekreis
aufgelöst oder das Schaltelement auf andere Weise abgeschaltet wird.
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Dieser zweite Steuerstromkreis zum kurzzeitigen Einschalten des Schaltelementes
sollte nur einmalig mit dem Einschalten des Zündschalters wirksam sein, um zu verhindern,
daß das Schaltelement auch im Dauerbetrieb unnötigerweise mitschaltet. Dies läßt
sich gemäß Anspruch 2 durch ein dynamisches Koppelglied im zweiten Ansteuerkreis
realisieren. Damit beim Einschalten des Zündschalters das Schaltelement nicht unnötigerweise
erregt wird, wenn der Elektromotor in Parkstellung steht, ist gemäß Anspruch 4 der
Ansteuerkreis durch den Parkstellungsschalter blockierbar. Die Ansteuerspannung
wird in diesem Fall direkt zu Masse abgeleitet.
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Der Grundgedanke der Erfindung wird vorzugsweise in Verbindung mit
bekannten Impuls gebern für den Intervallbetrieb des Elektromotors realisiert. Dabei
kann eine zusätzliche Steuerleitung vom Zentralschalter eingespart werden, wenn
gemäß Anspruch 4 der zweite Ansteuerkreis mit dem Versorgungseingang des Impulsgebers
verbunden ist.
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Das dynamische Koppelglied aus einem Kondensator, einem Widerstand
und einer Entkopplungsdiode kann dabei an verschiedene Schaltungspunkte des Impulsgebers
geführt werden, wobei nach Möglichkeit vorhandene Bauteile des Impulsgebers, beispielsweise
der zeitbestimmende Kondensator für die Impulspause mit ausgenutzt werden, so daß
der Bauteileaufwand reduziert wird.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand der in den Fig. 1 bis 5 dargestellten
Ausführungsbeispiel näher erläutert, die ein Schaltbild einer Steuerschaltung eines
Wischermotor mit einem Impulsgeber zeigen.
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In Fig. 1 ist mit 10 der Wischermotor bezeichnet, der zwei Steuereingänge
11 und 12 für unterschiedliche Wischgeschwindigkeiten aufweist, während der eine
Anschluß 13 mit Masse verbunden ist. Von dem Elektromotor 10 wird eine Schaltscheibe
14 mit einem Kontaktsegment 15 angetrieben, welches mit einer
Kontaktfeder
16 zusammenarbeitet. In der gezeigten Parkstellung ist die Kontaktfeder 16 über
das Kontaktsegment 15 mit Masse verbunden. Kontaktfeder und Kontaktsegment bilden
den Parkstellungsschalter.
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Der Betriebsschalter 20 hat zwei bewegliche, mechanisch miteinander
gekoppelte Schaltbrücken 21 und 22. Die~eine Schaltbrücke 21 verbindet in den Schaltstellungen-I,
II und III den positiven Pol der Spannungsquelle über den Zündschalter 23 und über
entsprechende Steuerleitungen mit dem Steuereingang 31 eines Wischimpulsgebers 30
bzw. den Steuereingängen 11 und 12 des Elektromotors. Die andere Schaltbrücke 22
verbindet in den Schaltstellungen O und I den Ausgang 32 des Wischimpulsgebers 30
mit dem Steuereingang 12 des Elektromotors.
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Der insgesamt mit 30 bezeichnete Wischimpuisgeber hat als Schaltelement
ein Relais 33,das von einem Transistor 34 angesteuert wird. Das Relais 33 betätigt
einen Umschalter 35, dessen einer Festkontakt 36 mit dem positiven Pol der Spannungsquelle
verbunden ist, während der andere Festkontakt 37 über eine Rücksetzsignalleitung
39 an die Kontaktfeder 16 des Parkstellungsschalters angeschlossen ist. Der bewegliche
Kontakt 38 ist als Ausgang 32 des Schaltelementes anzusehen.
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Der Wischilpuisgeber 30 besitzt ein erstes Zeitglied 40 mit den Widerständen
41,42, den Kondensatoren 43,44, der Diode 43 und den zu'Xasse führenden Widerständen
46 und 47. Über dieses Zeitglied kann der Elektromotor im Intervallbetrieb angesteuert
werden.
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An den gemeinsamen Verbindungspunkt von Widerstand 41, Kondensator
43 und Kondensator 44 sind mehrere Dioden 48 angeschlossen, die mit den einen Festkontakt
37 des Umschalters 35 bzw. der Rücksetzleitung 39 au. Parkstellungsschalter verbunden
sind.
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Der Aufbau dieses Wischimpulsgebers ist bekannt. Sobald über den Steuereingang
31 de Zeitglied 40 die Speisespannung zu6eführt wird, erregt der Transistor 34 das
Relais 33, so daß von
positiven Pol der Spannungsquelle über die
Kontakte 36, 38, den Ausgang 32, die Schaltbrücke 22 Betriebsstrom durch den Elektromotor
10 fließt. Der Elektromotor 10 läuft und die Kontaktfeder 16 hebt von dem Kontaktsegment
15 ab. Der Kondensator 43 lädt sich über den Widerstand 41, die Diode 45 und die
Widerstände 46, 47 auf. Wenn nun nach einem Wischzyklus über die Eontaktfeder 16
und das Kontaktsegment 15 die Rücksetzleitung 39 in der in Fig. 1 gezeigten Stellung
wieder an Masse angeschlossen wird, wird dieser negative Spannungssprung über den
Kondensator 43 und die Diode 45 auf die Basis des Transistors 34 übertragen, der
damit sperrt. Das Relais 33 schaltet den Umschalter 35 um, so daß nun der Elektromotor
10 über den Parkstellungsschalter, Rücksetzsignalleitung 39, Kontakte 37, 38, Ausgang
32, Schaltbrüoke 22, Steuereingang 12 kurzgeschlossen ist. Der Umschalter schaltet
also vom Betriebsstromkreis auf Bremsstromkreis um. Zur erneuten Durchsteuerung
des Transistors 34 muß sich der Kondensator 43 wieder umladen.
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Bei der Ausführung nach Fig. 1 ist ein zweites Zeitglied 50 mit den
Widerständen 51 und 52 sowie der Diode 53 und dem Kondensator 34 vorgesehen, welches
über einen zweiten Steuereingang 33 von einer Taste 29 im Betriebsschalter getriggert
werden kann. Dieses Zeitglied dient zur verzögerten An- und Abschaltung des Elektromotors
10 im Waschbetrieb, nachdem die Pulpe 60 Waschflüssigkeit fördert. Auch der Aufbau
und die Wirkungsweise dieses Verzögerungazeitgliedes ist bekannt.
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Die Gesemtschaitung nach Fig. 1 zeigt, daß der Elektromotor 10 über
zwei Stromversorgungskreise ansteuerbar ist. In der einen Betriebsart, nämlich dem
Normalwischbetrieb ist der Steuereingang 12 des Elektromotors 10 in der Schaltstellung
II des Betri-baschalterg über die Kontaktbrücke 21 direkt mit den positiven Pol
der Spannungsquelle verbunden. In der anderen B-triebsart, den Intervallbetrieb,
ist der Steuereingang 12 dagegen in der Schaltstellung I über die Kontaktbrücke
22 und den Umschalter 33 des Schaltelementes an die Spannungsquelle agge schlossen.
Wichtig ist nun, daß der Elektronotor au. to- - -fahren
in die
Parkstellung grundsätzlich über den zweiten Stromversorgungskreis gespeist wird.
Dies geschieht folgendermaßen, wobei der Effekt ausgenutzt wird, daß der laufende
Elektromotor 10 nach dem Abschalten von der Spannungsquelle eine gegenelektromotorische
Kraft erzeugt, die als Steuersignal für das Schaltelement ausgenutzt wird.
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Bei abgeschaltetem Betriebsschalter 20,aber noch laufendem Elektromotor
10 wird über die Schaltbrücke 22 dem Ausgang 32 des Impulsgebers 30 eine Spannung
zugeführt, die über einen Selbsthaltekreis aus dem Widerstand 70 und der Diode 71
als Steuerspannung auf den Schalttransistor 34 wirkt und diesen in den leitenden
Zustand umsteuert. Damit wird das Relais 33 erregt und dessen Umschaltkontakt auf
den Festkontakt 36 umgelegt. Der Motorstromkreis ist damit über den Zündschalter
23, den Umschaltkontakt 38, Ausgang 32, Schaltbrücke 22 zum Steuereingang 11 des
Elektromotors 10 geschlossen. Mit dem Umschalten des Relais 33 wird über den Umschaltkontakt
38 auch der Selbsthaltekreis über den Widerstand 70 und die Diode 71 wirksam. Der
Motor 10 läuft in Parkstellung, denn sobald der Parkstellungsschalter 14 eine Verbindung
zu Masse herstellt, wird über die Diode 73 der Selbsthaltekreis aufgelöst und das
Relais 33 fällt ab. Insoweit ist dieseSchaltung in der Patentanmeldung P 27 56 722.2
beschrieben.
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Wenn bei dieser Schaltung der Zündschalter 23 während des Wischbetriebes
geöffnet wird, können die Wischer außerhalb der Parkstellung stehen bleiben, denn
die gesamte Steuersohaltung wird spannungslos. Da der Motor 10 steht, ist keine
Ansteuerspannung aufgrund der gegenelektromotorischen Kraft verfügbar. Um nun trotzdem
sicherzustellen, daß mit dem Einschalten des Zentralschalters, ;iämiich des Zündschalters,
die Wischer selbsttätig in die Parkstellung laufen, ist ein dynamisches Koppelglied
mit dem Widerstand 74, dem Kondensator 75 undder Diode 76 vorgesehen, welches über
die Wicklung des Relais 33 mit dem Versorgungsein gang 77, der unmittelbar an dem
Ausgang des Zündschalters angeschlossen ist, verbunden und andererseits unmittelbar
an den
Steuereingang des Schalttransistors 34 angeschlossen ist.
Der durch dieses dynamische Koppelglied fließende Kondensatorladestrom steuert kurzzeitig
den Schalttransistor 34 durch, dieser erregt das Relais 33, welches den Motorstromkreis
und seinen eigenen Selbsthaltekreis über den Widerstand 70 und die Diode 71 schließt.
Der Motor 10 läuft also selbsttätig in die Parkstellung. Die Diode 78, deren Kathode
mit dem Parkstellungsschalter verbunden ist und die andererseits an die Anode der
Entkopplungsdiode 76 angeschlossen ist, blockiert dann diesen zweiten Ansteuerkreis
über das dynamische Koppelglied, weil in der Parkstellung die Ansteuerspannung unmittelbar
zur Masse abgeleitet wird.
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Fig. 2 zeigt eine Ausführung, bei der die Ansteuerspannung direkt
am Versorgungseingang 77 abgegriffen und in den Selbsthaltekreis eingeschleift wird.
Die Entkopplungsdiode 76 ist also sowohl Bestandteil des Selbsthaltekreises als
auch des dynamischen Koppelgliedes. Zusätzlich ist aber in den Selbsthaltekreis
eine Sperrdiode 79 eingeschleift, die verhindert, daß die Ansteuerspannung über
die Motorwicklung zu Masse abgeleitet wird. Diese Sperrdiode 79 könnte bei geeigneter
Dimensionierung des Widerstandes 70 entfallen, doch muß beachtet werden, daß dieser
Widerstand wegen der Selbsthaltung einen bestimmten Wert nicht überschreiten darf,
andererseits aber groß genug sein muß, daß noch eine ausreichende Steuerspannung
für den Schalttransistor 34 über das dynamische Koppelglied zur Verfügung steht.
Über die Diode 88 wird der Kondensator 75 entladen.
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Bei der Ausführung nach Fig. 3 ist das dynamische Koppelglied 74,75,76
zwischen den Versorgungseingang 77 und den Anschluß 104 des Kondensators geschaltet,
dessen Potential über die Diode 45 die Steuerspannung des Schalttransistors beeinflußt.
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Zur Entladung des Kondensators dient der parallelgeschaltete Widerstand
80.
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Bei der Ausführung nach Fig. 4 wird über das dynamische Koppelglied
74,75,76 das zweite Zeitglied 50 des Impulsgebers gesetzt, das dann seinerseits
den Schalttransistor 34 kurzzeitig durchsteuert. Diese schaltungstechnische Weiterbildung
hat den Vorteil, daß sich Spannungseinbrüche am Versorgungseingang 77 beim Anlauf
des Motors 10 nicht nachteilig auf das Schaltverhalten auswirken können, weil die
im Kondensator 54 gespeicherte Energie mit Sicherheit ausreicht, den Schalttransistor
-34 solange durohsesteuert zu halten, bis das Relais 33 umgeschaltet hat.
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Bei der Ausführung nach Fig. 5 ist der Kondensator 43 des Impulsgebers
Teil des dynamischen Koppelgliedes. Der Ladestrom über den Widerstand 74, die Entkopplungsdiode
76 und die Diode 45 aus, aus, den Transistor durchzußteuern. Der Selbsthaltekreis
ist nun durch die Diode 100 realisiert, über die nach dem Ansprechen des Relais
33 dem Steuereingang 31 Positives Potential zugeftihrt wird. Der gemeinsame Anschlußpunkt
101 zwischen Widerstand 74 und Diode 76 ist direkt mit dem Parkstellungsschalter
14 verbunden und blockiert das dynamische Koppelglied, wenn der Parlcetellunss s
chaleer 14 geschlossen ist. Damit nun nicht über den Widerstand 74, die Diode 76
utid den Widerstand 41 dauernd Positives Potential ausreichender Höhe am Steuereingang
31 meßbar Ist und damit entweder das Relais 33 dauernd erregt bzw.
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auch tm normalen Wisohbetrieb mittakten würde, ist ein Widerstand
102 zu Masse vorgesehen, der an den gemeinsamen Verbindungs punkt 103 der zum Kondensator
43 führenden Widerstände 41 und 42 angeschlossen ist. Dieser Widerstand 102 bildet
mit den zuvor gena@@ten Widerständen einen Spannungsteiler derart, -daß nach dem
Abklingen des Ladestromes des Kondensators am Anschluß 104, an dem die Steuerspannung
für den#Schalttransistor 34 abgegriffen wird, ein Potential unterhalb der Schwellspannung
meßbar ist, die für die Durschsteuerung des Schall transistor 34 erforderlich wäre.
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Am anderen Anschluß 105 des dessen Potential über die Dioden 48 auch
vom Parkstellungsschaler beeinfluBbar ist, @t@ht dagegen etwa die halbe Versorgungsspannung
an, denn die @@öB@ des Widerstandes 74 entspricht etwa der Summe der Wiederstandswerte
41 und 102. Wenn im Dauerwischbetrieb der Parkstellungsschalter
14
periodisch schließt, könnte sich zwar der Kondensator 43 jedesmal über die Widerstände
41 und 42 entladen und anschließend wieder aufladen, was ein periodisches Ansprechen
des Relais 33 zur Folge hatte. Da aber der Umschaltvorgang des Parkstellungsschalters
14 sehr schnell erfolgt, ist dieser Effekt in der Praxis nicht vorhanden.
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Natürlich kann der Gedanke dieser Erfindung auch bei Schaltungen realisiert
werden, die einen Impulsgeber mit zwei komplementären Transistoren zur Ansteuerung
des Relais anstelle eines Darlington-Transistors aufweisen. Derartige Wischimpulsgeber
sind aus der DE-AS 2 407 812 bekannt.