DE2826765A1

DE2826765A1 - Steuerschaltung fuer einen aus einer spannungsquelle gespeisten elektromotor

Info

Publication number: DE2826765A1
Application number: DE19782826765
Authority: DE
Inventors: Heinz Jakob; Heribert Klement; Uwe Kobloch
Original assignee: SWF Spezialfabrik fuer Autozubehoer Gustav Rau GmbH
Current assignee: ITT Automotive Europe GmbH
Priority date: 1978-06-19
Filing date: 1978-06-19
Publication date: 1979-12-20
Also published as: AU4801379A; DE2826765C2

Description

Die Erfindung geht aus von einer Schaltanordnung gemäß den
Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Bei bekannten Schaltanordnungen für Wischermotore, bei denen zum Einlaufen des Motors in die Parkstellung ein Stromkreis über den Positionsrückmeldeschalter geschlossen wird, besteht das Problem, daß der Wischermotor von der Spannungsquelle nicht abschaltbar ist, wenn die Wischer außerhalb der Parkstellung, beispielsweise durch Schnee auf der Windschutzscheibe blockiert werden.
Ein ähnliches Problem tritt auch bei Schaltanordnungen gemäß der Patentanmeldung P 27 56 722.2 mit einem Wischimpulsgeber auf, bei der zum Einfahren in die Parkstellung der Wischimpulsgeber angesteuert wird, wobei der Motorstromkreis dann nicht über Kontakte des Positionsrückmeldeschalters, sondern über die Schaltstrecke eines als Umschaltrelais ausgebildeten Schaltelementes geschlossen wird. Da ein solcher Wischimpulsgeber zur Einleitung der Pausenzeit vom Positionsrückmeldeschalter getriggert wird, bleibt das Relais im Blockierungsfall des Motors erregt, weil kein Triggersignal ausgelöst wird.
Bei derartigen Schaltanordnungen war es daher bisher notwendig, den Wischermotor kurzschlußfest auszubilden oder in den Motorstromkreis einen Thermoschalter einzuschleifen,was nicht unbeträchtliche Kosten verursacht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltanordnung der eingangs erwähnten Art auf möglichst einfache Weise so weiterzubilden, daß der Elektromotor auch im Blockierungsfall wenigstens zeitweise von der Spannungsquelle abgeschaltet wird, so daß eine Überlastung des Motors wirksam verhindert ist.
Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des An-Spruches 1 gelöst.
Der Grundgedanke der Erfindung besteht also darin, die Einschaltzeit des Schaltelementes zu begrenzen. Durch das Setzen des Zeitgliedes in Äbhängigkeit von einer bestimmten Motorstellung erkennt dabei die Schaltanordnung, ob innerhalb einer bestimmten Zeitspanne, nämlich der Verzögerungszeit des Zeitgliedes, der Elektromotor bzw. das von diesem angetriebene Element einen Zyklus durchlaufen hat. Wird in dieser Zeitspanne der Positionsmeldeschalter nicht betätigt, ist der Motor blockiert und das Schaltelement unterbricht den Motorstromkreis. Dabei kann der Motorstromkreis unterbrochen bleiben, bis durch Betätigung des Betriebsschalters erneut versucht wird, den Motor in seine Parkstellung zu fahren. Eine Beschädigung des Motors wird aber auch dann wirksam vermieden, wenn das Schaltelement nach einer bestimmten--Pause erneut angesteuert wird, wenn dafür gesorgt wird, daß die Pausenzeit angemessen größer ist als die Einschaltzeit.
Eine sehr einfache Ausführung der ersten Art ist durch die Ansprüche 2 und 3 gekennzeichnet, Allerdings ist bei dieser Ausführung eine Abhängigkeit der Verzögerungszeit von der Betriebsspannung bei der Dimensionierung zu beachten. Besser wird man deshalb gemäß Anspruch 5 das Zeitglied als monostabile Kippstufe ausbilden.
Die Grundgedanken der Erfindung sind in allen Steuerschaltungen mit einem Positionsmeldeschalter anwendbar, doch ist im vorliegenden Fall vor allem an Steuerschaltungen für einen Wischermotor gedacht, die mit einem Impulsgeber für den Intervallbetrieb ausgerüstet sind, der vom Positionsrückmeldeschalter zur Einleitung der Impulspause getriggert wird und über den die Wischer in jeder Betriebsart in die Parkstellung gefahren werden. Als Schaltelement dient dann das Umschaltrelais des Impulsgebers.
Das Schaltsignal zum Setzen des Zeitgliedes bzw. der Kippstufe könnte direkt am Posik>nsrückmeldeschalter abgegriffen werden, doch ergibt sich eine schaltungstechnisch einfachere und von der Funktion her bessere Lösung, wenn dieses Schaltsignal an der Schåltstre~ke des Schaltelementes abgegriffen wird, das den Beginn der Motorlaufzeit und damit ebenfalls eine bestimmte Motorstellung charakterisiert. Wenn man nun gemäß Anspruch 7 dafür sorgt, daß das Zeitglied oder die Kippstufe nach Ablauf der Verzögerungszeit ein Löschsignal abgibt, das bezüglich des Schaltverhaltens des Schaltelementes dem Triggersignal des Positionsrückmeldeschalters wirkungsgleich ist, hat man erreicht, daß der Motorstromkreis spätestens nach Ablauf der Verzögerungszeit unterbrochen wird, wenn nicht vorher ein Triggersignal erscheint, welches angibt, daß der Motor nicht blockiert ist. Ein dem Triggersignal des Positionsrückmeldeschalters wirkungsgleiches Signal könnte ein Löschsignal der Kippstufe sein, das das Schaltelement kurzschließt. Bei den üblichen Impulsgebern mit einem Schalttransistor im Steuerkreis des Schaltelementes kann man besser die Steuerspannung für diesen Schalttransistor kurzschließen. Noch vorteilhafter ist eine Ausführung gemäß Anspruch 9 bei der ein Schaltglied der Kippstufe,vorzugsweise ein Transistor, den Positionsrückmeldeschalter überbrückt, wobei in dem Überbrückungsstromkreis vorzugsweise eine bei den Impulsgebern ohnehin vorhandene Diode eingeschleift ist, die den Kurzschlußstrom von der Schaltstrecke des Transistors abblockt.
Diese Lösung hat vor allem den Vorteil, daß das Löschsignal der Kippstufe auch bezüglich des Verhaltens des Zeitkreises, der die Impulspause des Impulsgebers bestimmt, dem im ungestörten Betrieb auftretenden Triggersignal des Positionsrückmeldeschalters entspricht.
Mit den Merkmalen des Anspruches 11 erreicht man eine zweifache Sicherung des Beginns der Verzögerungszeit, weil der Schalttransistor durchgeschaltet und das Umschaltrelais angesprochen haben muß. Dabei werden zur Bildung der Kippstufe ohnehin im Impulsgeber vorhandene Bauteile derart ausgenutzt, daß der für die Verzögerungszeit bestimmende Kondensator umgeladen und nicht von Masse auf einen bestimmten positiven Wert aufgeladen wird.
Die beschriebenen schaltungstechnischen Maßnahmen sind dann besonders vorteilhaft anwendbar, wenn bei einer Ausführung entsprechend der Patentanmeldung P 27 56 722.2 zum selbsttätigen Einfahren der Wischer in ihre Parkstellung mit dem Einschalten des Zündschalters gemäß Anspruch 12 der Schalttransistor über ein dynamisches Koppelglied kurzzeitig angesteuert wird. Bei einer solchen Ausführung könnte nämlich wiederum im Blockierungsfall der Motor nicht von der Spannungsquelle abgeschaltet werden, da das Schaltelement mit dem Einschalten des Zündschalters eingeschaltet wird und jedenfalls bei den Ausführungen mit einem statischen Selbsthaltekreis für das Schaltelement eingeschaltet bleiben würde.
Insofern ist die Kombination des Zeitgliedes nach den Ansprüchen 1 bis 11 mit dem dynamischen Koppelglied gemäß den Ansprüche 12 bis 15 besonders wichtig, wobei allerdings die letztere Maßnahme zur Funktionsverbesserung auch alleine eingesetzt werden kann, wenn man auf andere Weise eine Beschädigung des blockierten Motors verhindert.
Der Grundgedanke der Erfindung ist gemäß Anspruch 16 auch in der Weise realisierbar, daß der Motorstromkreis nur durch Betätigung des Betriebsschalters unmittelbar über eine Kontaktbrücke geschlossen werden kann und das Schaltelement alleine dazu dient, diese Kontaktbrücke im Blockierungsfall zu unterbrechen. Dabei wird man vorteilhafterweise die Schaltung so auslegen, daß die Unterbrechung der Kontaktbrücke des Betriebsschalters nur bei Erregung des Schaltelementes möglich ist, um sicherzustellen, daß bei einem Defekt des Schaltelementes auf jeden Fall der Motorstromkreis über den Betriebsschalter geschlossen werden kann. Als Zeitglied kann ein handelsübliches retriggerbares Monoflop verwendet werden, das über den Positionsrückmeldeschalter getriggert wird und über dessen Ausgang, ggf. über eine Verstärkerstufe das Schaltelement dynamisch angesteuert wird. Auch bei dieser Ausführung wird also laufend überprüft, ob innerhalb der Verzögerungszeit der Positionsrückmeldeschalter schaltet oder nicht.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen erläutert, die Steuerschaltungen für Wischermotoren betreffen.
Die Fig. 1 bis 5 zeigen Alternativen bei Steuerschaltungen mit einem Impulsgeber, Fig. 6 zeigt eine von einem Impulsgeber unabhängige Ausführung.
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 Positionsrllckmeldeschalter.
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 entsprechende Steuerleitungen mit dem Steuereingang 31 eines Wisohimpulsgebers 30 bzw. den Steuereingängen 11 und 12 des' Elektromotors. Die andere Schaltbriicke 22 verbindet in den Schaltstellungen 0 und I den Ausgang 32 des Wischimpulsgebers 30 mit dem Steuereingang 12 des Elektromotors.
Der insgesamt mit 30 bezeichnete Wischimpulsgeber hat ein als Schaltelement dienendes Relais 33 das von einem Schalttransistor 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 Rtioksetzsignalleitung 39 an die Kontaktfeder 16 des Parkstellungsschalters angeschlossen ist. Der bewegliche Kontakt 38 ist als Schaltstrecke des Schaltelementes anzusehen.
Der Wischimpulsgeber 30 besitzt einen ersten Zeitkreis 40 mit den Widerständen 41,42, den Kondensatoren 43,44, der Diode 45 und den zu Masse führenden Widerständen 46 und 47. Über diesen Zeitkreis kann der Elektromotor im Intervallbetrieb angesteuert werden.
An den gemeinsamen Verbindungspunkt von Widerstand 41, Kondensator 43 und Kondensator 44 sind mehrere Dioden 48 angeschlossen, die mit dem einen Festkontakt 37 des Umschalters 35 bzw. der Rücksetzleitung 39 zum Positionsrückmeldeschalter verbunden sind.
Der Aufbau dieses Wischimpulsgebers ist bekannt. Sobald über den Steuereingang 31 dem Zeitkreis 40 die Speisespannung zugeführt wird, erregt der Transistor 34 das Relais 33, so daß vom positiven Pol der Spannungsquelle über die Kontakte 36, 38 den Ausgang 32, die Schaltbrücke R2 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 Kontaktfeder 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 Positionarückmeldeschalter, Rilcksetzsignalleitung 39, Kontakte 37,38, Ausgang 32, Schaltbrücke 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.
Bei der Ausführung nach Fig, 1 ist ein zweiter Zeitkreis 50 mit den Widerständen 51 und 52 sowie der Diode 53 und dem Kondensator 54 vorgesehen, welcher über einen zweiten Steuereingang 55 von einer Taste 29 im Betriebsschalter getriggert werden kann. Dieser Zeitkreis dient zur verzögerten Ansteuerung des Elektromotors 10 im Waschbetrieb, nachdem die Pumpe 60 Waschflüssigkeit fördert. Außerdem ermöglicht dieser Zeitkreis ein Nachwischen. Auch der Aufbau und die Wirkungsweise dieses-Zeitkreises ist bekannt.
über die Schaltstrecke 38 des Relais 33, den Widerstand 70, den Kondensator 71 und die Entkopplungsdiode 72 wird ein Selbsthaltekreis für das Relais 33 gebildet, der einerseits über die zum Positionsrückmeldeschalter geschaltete Diode 74 auflösbar ist, sobald die Parkstellung erreicht ist. Dieser Selbsthaltekreis löst sich aber nach Ablauf einer Verzögerungszeit auch selbsttätig auf, wenn der Ladestrom des Kondensators 71 zur Durchsteuerung des Schalttransistors 34 nicht mehr ausreicht. Der Selbsthaltekreis ist also nicht statisch, sondern dynamisch ausgebildet und bildet ein Zeitglied.
Parallel zu diesem Zeitglied ist ein weiteres Zeitglied mit dem Widerstand 75 und dem Kondensator 76 geschaltet, welches niederohmiger ausgelegt ist, Ein weiteres dynamisches Koppelglied mit dem Widerstand 77 und dem Kondensator 78 ist an den gemeinsamen Verbindungspunkt des Relais 33 und des Kollektors des Transistors 34 angeschlossen. Die Diode 79 dient zur Entladung der Kondensatoren.
Die Gesamtschaltung nach Fig. 1 zeigt, daß der Wischermotor 10 über zwei Stromversorgungskreise angesteuert wird. In der einen Betriebsart, nämlich dem Normalwischbetrieb, sind die Steuereingänge 11 und 12 über die Kontaktbrücke 21 des Betriebsschalters direkt mit der Spannungsquelle verbunden. In der anderen Betriebsart, dem Intervallbetrieb, ist der Steuereingang 11 des Motors über die Kontaktbrücke 22 und dem Umschalter 35 des Relais an die Spannungsquelle anschließbar. Dabei ist wichtig, daß der Motor 10 zum Einfahren in die Parkstellung grundsätzlich über diesen zweiten Stromkreis angesteuert wird, weil beim Abschalten des Betriebsschalters 20 die gegenelektromotorische Kraft des sich drehenden Motors als Einschaltsteuerspannung über die Kontaktbrücke 22, Ausgang 32 des Impulsgebers, Widerstand 75, Kondensator 76 und Diode 72 dem Schalttransistor 34 zugeführt wird. Die Einschaltsteuerspannung kann auch über das Zeitglied mit dem Widerstand 70,71 zur Basis des Schalttransistors gelangen, doch ist dieser Pfad hochohmig, so daß bei einem nur langsam laufenden Motor die Spannung nicht ausreichen würde. Es ist deshalb wichtig, zwei Zeitglieder 70,71 bzw. 75,76 vorzusehen, von denen das erstere eine genügend lange Verzögerungszeit ermöglicht, während das zweite ein sicheres Durchschalten des Schalttransistors auch bei geringer Einschaltsteuerspannung gewährleistet.
Der Schalttransistor 34 wird durchgesteuert und erregt das Relais 33. Der Umschaltkontakt 38 wird auf den Festkontakt 36 umgeschaltet, wodurch der Motorstromkreis geschlossen ist. Zugleich wird über das Zeitglied 70,71 und die Diode 72 der Selbsthaltekreis geschlossen und dieses Zeitglied gesetzt.
Bei ordnungsgemäßem Betrieb wird der Selbsthaltekreis über die Diode 74 aufgelöst, sobald der Positionsrückmeldeschalter in der Parkstellung geschlossen wird. Wird allerdings dieser Zustand bei blockiertem Motor 10 nicht erreicht, läuft die Verzögerungszeit des Zeitgliedes 70,71 ab und der Selbsthaltekreis wird wegen zu geringem Ladestrom für den Kondensator 71 wirkungslos. Es ist also sichergestellt, daß nach Ablauf dieser Verzögerungszeit das Steuersignal für das Relais 33 am Kollektor des Transistors 34 gelöscht wird und damit der Motor 10 bei ausgeschaltetem Betriebsschalter von der Spannungsquelle abgeschaltet wird. Dieser Zustand bleibt erhalten, bis z.B.dsth Betätigung des Betriebsschalters 20 oder des Zündschalters ein erneuter Versuch unternommen wird, den blockierten Motor 10 in seine Parkstellung zu bringen. Bei Betätigung des Zündschalters 23 wird nämlich über die Wicklung des Relais 33 und das dynamische Koppelglied 77,78 und die Diode 72 dem Schalttransistor 34 kurzzeitig eine Einschaltsteuerspannung zugeführt, so daß das Relais 33 erregt und der dynamische Selbsthaltekreis über das Zeitglied 70,71 für eine bestimmte Verzögerungszeit geschlossen bleibt.
Fig. 2 zeigt eine Ausführung mit einem statischen Seibsthaltekreis über den Widerstand 80 und die Diode 81, der wiederum über die Diode 83 auflösbar ist. Dabei ist das Zeitglied als monostabile Kippstufe ausgebildet, die als Schaltglied einen Transistor 90 aufweist, über dessen Schaltstrecke nach Ablauf der Verzögerungszeit die Steuerspannung des Schalttransistors 34 kurzgeschlossen wird.
Die Kippstufe wird gesetzt, sobald der Umschaltkontakt 38 auf den mit dem positiven Pol der Spannungsquelle verbundenen Festkontakt 36 umspringt. Dann fließt über die Schaltstrecke 38 des Relais 33, den Widerstand 91, den Kondensator 92, den Widerstand 93 und die Schaltstrecke des Schalttransistors 34 ein Ladestrom. Die Ladespannung des Kondensators 92 wird über eine Schutzdiode 94 der Basis des Transistors 90 zugeführt.
Wenn der Motor 10 blockiert und deshalb vom Positionsrückmeldeschalter kein Signal ausgelöst wird, reicht nach Ablauf der Verzögerungszeit die Spannung am Kondensator 92 aus, den Transistor 90 durchzusteuern. Dadurch sperrt der Schalttransistor 34 und das Relais 33 fällt ab. Der Motorstromkreis ist und bleibt unterbrochen, solange der Betriebsschalter 20 abgeschaltet ist.
Fig. 3 zeigt eine Ausführung ähnlich Fig, 2 mit einem statischen Selbsthaltekreis über den Widerstand 80 und die Dioden 81 und 100. Zusätzlich ist bei dieser Ausführung wieder ein dynamisches Koppelglied mit dem Kondensator 78 und dem Widerstand 77 vorgesehen, über das der Diode 81 und damit der Basis des Transistors 34 kurzzeitig eine Einschaltsteuerspannung zugeführt wird, sobald der Zündschalter 23 geschlossen wird. Damit soll wiederum sichergestellt werden, daß die Wischer selbsttätig in ihre Parkstellung fahren, auch wenn sie vorher aufgrund einer unbeabsichtigten Fehlbedienung des Betriebsschalters bzw. des Zündschalters oder aufgrund eines blockierten Motors außerhalb der Parkstellung stillgesetzt wurden. Bei dieser Ausführung wird die Einschaltsteuerspannung in den Selbsthaltekreis eingespeist.
Die Sperrdiode 100 soll einen Stromfluß über den Widerstand 80, den Ausgang 32, die Kontaktbrücke 22 und die Motorwicklung verhindern. Entsprechendes gilt bezüglich der Diode 48'.
Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Einschaltsteuerspannung der Basis des Transistors s direkt über eine Entkopplungsdiode 102 zugeführt und nicht in den Selbsthaltekreis eingespeist wird. Diese Schaltung hat gegenüber der Ausführung nach Fig. 3 den Vorteil der besseren Triggerung beim Abschalten des Betriebsschalters, weil nunmehr in diesen Steuerkreis lediglich eine Diode 81 anstelle der Dioden 81 und 100 bei Fig. 2 eingeschleift ist. Die Diode 103 leitet die Einschaltsteuerspannung, die beim Einschalten des Zündschalters 23 über das dynamische Koppelglied 77,78 wirksam wird, nach Masse ab, sofern der Positionsrückmeldeschalter 14 geschlossen ist. Damit wird ein Ansprechen des Schalttransistors 34 bzw. des Relais 33 verhindert, wenn die Wischer in der Parkstellung abgelegt sind.
Fig. 5 zeigt eine Ausführung, bei der der Transistor 90 der Kippstufe nicht die Steuerspannung des Schalttransistors 34 kurzschließt, sondern praktisch den ositionsrückmeldeschaIter 14 überbrückt, wobei die Diode 48' in diesem Überbrückungs stromkreis die Aufgabe hat, den Kurzschlußstrom des Motors 10 von der Schaltstrecke des Transistors 90 abzublocken. Das Signal der Kippstufe entspricht also genau dem Signal des Positionsriickmeldeschalters auch bezüglich der Umladung des Kondensators 43.
Wiederum wird mit dem Umschalten des Relais 33 über dessen Schaltstrecke, den beweglichen Kontakt 38, der Ladestromkreis für den Kondensator 92 geschlossen und damit die Kippstufe gesetzt. Kommt kein Signal vom Positionsrückmeldeschalter t4 ist also der Motor blockiert, wird der Transistor 90 nach Ablauf der Verzögerungszeit leitend. Damit wird über die Diode 83 der Selbsthaltekreis aufgelöst und über die Diode 103 das dynamische Koppelglied 77,78 wirkungslos geschaltet. Zugleich wird über die Dioden 48, den Transistor 90 und die Schutzdiode 94 der Kondensator 43 einseitig nahezu auf Masse geschaltet, so daß der andere Anschluß des Kondensators 43 an der Anode der Diode 45 negativ wird. Damit wird der Transistor 34 gesperrt und das Relais fällt ab. Der Transistor 90 sperrt und der Kondensator 92 lädt sich um. Nun beginnt derselbe Vorgang wie beim normalen Intervallbetrieb, sofern der Betriebsschalter in der Stellung für Intervallbetrieb steht. Nach der Umladung des Kondensators 43 wird der Transistor 34 wieder leitend, das Relais erregt und der Motorstromkreis geschlossen. Ist der Motor weiterhin blockiert, wiederholt sich der Vorgang, d.h. der Motor ist während der Verzögerungszeit der Kippstufe eingeschaltet und während der Impulspause abgeschaltet. Dieser Taktbetrieb führt kaum zu einer Beschädigung des Motors, weil die Impulspause wesentlich größer ist als die Einschaltzeit, also die Verzögerungszeit, die nur größer sein muß als die Zeit, die unter erschwerten Bedingungen für einen Wischzyklus benötigt wird.
Bei Fig. 5 wird über das dynamische Koppelglied nicht direkt die Basis des Schalttransistors 34 angesteuert, sondern vielmehr über die Diode 110 der Zeitkreis mit dem Kondensator 54 gesetzt. Damit wird erreicht, daß die in diesem Kondensator 54 gespeicherte Energie den Transistors 34 mit Sicherheit solange durchgeschaltet hält, bis der Umschaltkontakt 38 auf dem Festkontakt 36 aufliegt und damit der Selbsthaltekreis geschlossen ist. Einbrüche der Versorgungsspannung haben damit keinen Einfluß auf das Schaltverhalten.
Wesentlich bei all diesen Schaltungen ist, daß nach dem Abschalten des Betriebsschalters nach Ablauf der Verzögerungszeit der Kippstufe bzw. des Zeitgliedes der Motor 10 auch dann von der Spannungsquelle abgeschaltet ist, wenn die Parkstellung nicht erreicht wird. In der Schaltstellung des Betriebsschalters für Intervallbetrieb wird außerdem der blockierte Motor nur periodisch an- und ausgeschaltet, so daß eine Zerstörung ebenfalls vermieden wird. Da andererseits das Zeitglied bzw. die Kippstufe bei ordnungsgemäßem Motorbetrieb jedesmal erneut gesetzt wird, wenn das Relais anspricht, wird der normale Betrieb nicht beeinträchtigt.
Fig. 6 zeigt nun eine Ausführung losgelöst von einem Impulsgeber. Der Betriebsschalter 20 hat eine Kontaktbrücke 120, die entgegen der Kraft einer Druckfeder 121 mit einer Klinke 122 verrastbar ist, die mit dem positiven Pol einer Spannungsquelle verbunden ist. Der Stromkreis zum Motor 10 wird unmittelbar über diese Klinke und die Kontaktbrücke des Schalters geschlossen.
Die Klinke wird von dem Schaltelement 123 betätigt, wobei sie in erregtem Zustand die Kontaktbrücke 120 freigibt, so daß der Stromkreis unterbrochen wird.
Das Schaltelement wird über den Kondensator 124 dynamisch vom invertierten Ausgang Q eines retriggerbaren Monoflops 125 angesteuert. Dieses Monoflop 125 wird vom Positionsrückmeldeschalter 126 getriggert.
Die Steuerschaltung arbeitet folgendermaßen. Bei Betätigung des Betriebsschalters 20 werden Kontaktbrücke 120 und Klinke 122 miteinander verrastet. Am invertierten Ausgang % des Monoflops ist ein Signal meßbar, da aber der Kondensator 124 aufgeladen ist, bleibt das Schaltelement 123 entregt.
Der Motorstromkreis ist geschlossen, der Motor 10 dreht und betätigt periodisch den Positionsrückmeldeschalter 126. Sobald der Positionsrückmeldeschalter nach Verlassen der Parkstellung öffnet, wird das Monoflop mit der positiven Flanke getriggert.
Am invertierten Ausgang Q des Monoflops 125 springt das Potential auf Masse, wodurch der Schaltzustand des Schaltelementes allerdings nicht verändert wird. Die Verzögerungszeit des Monoflops 125 ist größer als die maximal mögliche Wischzeit unter erschwerten Bedingungen. Damit wird bei ordnungsgemäßem Betrieb das Monoflop 125 jedesmal neu'getriggert, wenn der Positionsrückmeldeschalter 126 anspricht. Blockiert jedoch der Motor 10 und fällt damit das Signal vom Positonsrückmeldeschalter 126 aus, läuft die Verzögerungszeit des Monoflops 125 ab.
Am invertierten Ausgang springt das Signal wieder auf die Betriebsspannung und der Kondensator 724 wird aufgeladen, wobei der Ladestrom ausreicht, das Schaltelement 123 zu erregen. Damit wird die Rastverbindung zwischen Klinke 122 und Kontaktbrücke 120 gelöst. Der Motor 10 ist von der Spannungsquelle getrennt.
Auch dieser Ausführung liegt also der Gedanke zugrunde, die Einschaltdauer eines Schaltelementes, welches den Motorstromkreis unterbrechen kann, zu begrenzen und dieses Zeitglied, also das Monoflop, in Abhängigkeit vom Positionsrückmeldeschalter zu setzen. Ein Unterschied zu den Steuerschaltungen nach den Fig. 1 bis 5 besteht jedoch darin, daß jetzt das Schaltelement erregt wird, wenn der Stromkreis unterbrochen werden soll. Dies ist wichtig, weil dann über den Betriebsschalter der Motorstromkreis auch dann geschlossen werden kann, wenn das Schaltelement defekt ist.
Bei der dargestellten Ausführung wird die Kontaktbrücke durch die Druckfeder in die Ruhestellung zurückgedrückt. Bei anderen denkbaren Ausführungen könnte das Schaltelement als Zugmagnet ausgebildet sein, der den Betriebsschalter selbst zurückstellt.
Die Ausführung nach Fig. 6 könnte in die Steuerschaltungen mit einem Wischimpulsgeber in der Weise integriert werden, daß nunmehr sichergestellt wird, daß die Betriebsspannung unabhängig von der Schaltstellung des Betriebsschalters abgeschaltet wird, wenn der Motor blockiert.

Claims

@@@@@@@@chaltung für @@@@@@@@ @ner @@@@@@@@@@@@@@ @@@@ elektromotor Patentansprüche: Steuerschaltung für einen aus einer Spannungsquelle gespeisten Elektromotor, insbesondere für einen Wischermotor in Kraftfahrzeugen, mit einem Betriebsschalter und einem vom Elektromotor betätigten Positionsrückmeldeschalter sowie einem steuerbaren Schaltelement, über dessen Schaltstrecke bei Vorliegen eines Steuersignals der Motorstromkreis geschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuersignal über ein Zeitglied (70,71;90-95) nach Ablauf einer Verzögerungszeit löschbar ist, wobei das Zeitglied (70,71;90-95) ggf. auch vor Ablauf der Verzögerungszeit über ein Schaltsignal setzbar ist, das jeweils bei einer bestimmten Motorstellung ausgelöst wird.
2. Steuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Schaltelement (33) ein Selbsthaltekreis (70,71,72;80,81; 80,81,100) zugeordnet ist und dieser Selbsthaltekreis durch das Zeitglied (70,71 ;90-95) auflösbar ist.
3. Steuerschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitglied durch ein einfaches RC-Glied (70,71) im Selbsthaltekreis (70,71,72) realisiert ist.
4. Steuerschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zum Zeitglied (70,71) ein weiteres Zeitglied (75,76) geschaltet ist, das niederohmiger ausgelegt ist und zum kurzzeitigen Einschalten des Schaltelementes (33) auch bei geringer Eingangssteuerspannung dient.
5. Steuerschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitglied als monostabile Kippstufe (90-95) ausgebildet ist.
6. Steuerschaltung nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltelement (33) Bestandteil eines Impulsgebers (30) ist, über den der Elektromotor (10) im Intervallbetrieb ansteuerbar ist, wobei der Elektromotor (10) zum Einfahren in die Parkstellung von diesem Impulsgeber (30) angesteuert wird.
7. Steuerschaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsgeber (30) zur Einleitung der Impulspause von dem Positionsrückmeldeschalter (14) getriggert wird, daß das Schaltsignal zum Setzen des Zeitgliedes (70,71) bzw. der Kippstufe (90-95) jeweils beim Umschalten des Schaltelementes (33) ausgelöst wird und daß das Zeitglied (70,71) oder die Kippstufe (90-95) nach Ablauf der Verzögerungszeit ein bezüglich des Schaltverhaltens des Schaltelementes (33) dem Triggersignal des Positionsrückmeldeschalters (14) wirkungsgleiches Löschsignal abgibt.
8. Steuerschaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kippstufe (90-95) ein Schaltglied, vorzugsweise einen Transistor (90) aufweist, welches nach Ablauf der Verzögerungszeit die Steuerspannung eines Schalttransistors (34) im Steuerkreis des Schaltelementes (33) des Impulsgebers (30) kurzschließt.
9. Steuerschaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kippstufe (90-95) ein Schaltglied, vorzugsweise einen Transistor (90) aufweist, welches nach Ablauf der Verzögerungszeit den Positionsrückmeldeschalter (14) überbrückt.
10. Steuerschaltung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß in den tberbrückungsstromkreis eine bezüglich des Kurzschlußstromes des Elektromotors (10) in Sperrichtung gepolte Diode (48') eingeschleift ist.
11. Steuerschaltung nach den Ansprüchen 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerspannung für den als Schaltglied der Kippstufe arbeitenden Transistor (90) von der Ladespannung eines Kondensators (92) abhängt, wobei der die Dauer der Verzögerungszeit bestimmende Ladestromkreis des Kondensators (92) über die Schaltstrecke (38) des Schaltelementes (33) und des dieses Schaltelement (33) steuernden Schalttransistors (34) geschaltet wird.
12. Steuerschaltung insbesondere nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Einschalten eines Zündschalters (23) über ein dynamisches Koppelglied (77,78) dem Schalttransistor (34) kurzzeitig eine Einschaltsteuerspannung zugeführt wird.
13. Steuerschaltung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Zündschalter (23) über die Reihenschaltung eines Widerstandes (77) und eines Kondensators (78) sowie einer Entkopplungsdiode (72,81,102) mit der Basis des Schalttransistors (34) verbunden ist.
14. Steuerschaltung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß über die Entkopplungsdiode (81) zugleich auch der Selbsthaltestromkreis (80) für das Schaltelement (33) geschlossen wird, in den eine Sperrdiode (100) für die Einschaltsteuerspannung eingeschleift ist.
15. Steuerschaltung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Impulsgeber (30) mit einem weiteren Zeitkreis(50) zum verzögerten Ein- und Abschalten des Schalttransistors (34) über das dynamische Koppelglied (77,78) dieser Zeitkreis (50) gesetzt wird.
16. Steuerschaltung nach den Ansprüchen 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das dynamische Koppelglied (77,78) über eine zum Positionsrückmeldeschalter ( 14) in Durclllaßrichtung gepolte Diode (83,103) wirkungslos geschaltet ist, wenn der Positionsrückmeldeschalter (14) geschlossen ist.
17. Steuerschaltung für einen aus einer Spannungsquelle gespeisten Elektromotor, insbesondere für einen Wischermotor in Kraftfahrzeugen, mit einem Betriebsschalter und einem vom Elektromotor betätigten Positionsrückmeldeschalter sowie einem steuerbaren Schaltelement zum Unterbrechen des Motorstromkreises, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltelement (123) über ein Zeitglied (125) nach Ablauf einer Verzögerungszeit erregt wird, wobei das Zeitglied (125) ggf. auch vor Ablauf der Verzögerungszeit über ein Schaltsignal setzbar ist, das jeweils bei einer bestimmten Motorstellung, insbesondere vom Positionsrückmeldeschalter (126) ausgelöst wird, und daß durch das Schaltelement (123) der direkt über eine Kontaktbrücke (120) des Betriebsschalters führende Motorstromkreis unterbrochen wird.
18. Steuerschaltung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitglied (125) ein retriggerbares Monoflop ist, dessen invertierender Ausgang Q über einen Kondensator (124) das Schaltelement (123) ansteuert.
19. Steuerschaltung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kontaktbrücke (120) des Betriebsschalters (20) mit einer vom Schaltelement (123) betätigbaren Klinke (122) verrastbar ist, wobei über Klinke (122) und Kontaktbrücke (120) der Motorstromkreis geschlossen wird, und daß die Rastung bei erregtem Schaltelement (123) aufgehoben wird und die Kontaktbrücke (120) durch Federkraft (121) in die Ruhelage zurückgestellt wird.