DE29622914U1

DE29622914U1 - Elektrische Schaltung zur Auswertung von elektrischen Schaltersignalen

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Publication number: DE29622914U1
Application number: DE29622914U
Authority: DE
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1996-03-23
Filing date: 1996-03-23
Publication date: 1997-07-17
Anticipated expiration: 2006-03-24

Description

R. 30104 Lo/Sm

ROBERT BOSCH GMBH; 70442 STUTTGART

Elektrische Schaltung zur Auswertung von elektrischen Schaltersignalen

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft eine elektrische Schaltung zur Auswertung von elektrischen Schaltersignalen, insbesondere Lenkstockschaltersignalen, für die Ansteuerung einer Scheibenwisch- und Scheibenreinigungsanlage eines Kraftfahrzeuges.

Es ist bekannt, zur Auswertung von Lenkstockschaltersignalen eines Kraftfahrzeuges elektronische Bausteine einzusetzen, die mittels Strommessung die Schalterstellung sensieren und eine Scheibenwisch- und Scheibenreinigungsanlage ansteuern. Hierdurch ist es möglich, den Verdrahtungsaufwand zu minimieren, wobei dennoch eindeutig die Schalterstellung für verschiedene Betriebsarten, beispielsweise Frontwaschen (Waschen der Frontscheibe des Kraftfahrzeuges) , Heckintervallwischen (Intervallwischen der Heckscheibe des Kraftfahrzeuges) und Heckwaschen (Befeuchten der Heckscheibe und mehrere Nach-

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wischzyklen) erkannt werden. Die bekannten mittels Strommessung arbeitenden Elektronikbausteine sind für die verschiedenen Betriebsarten einer Scheibenwisch- und Scheibenreinigungsanlage überdimensioniert. So weisen sie in der Regel acht Eingänge auf, von denen nur zwei benötigt werden. Der umfangreiche, jedoch nicht genutzte Schaltungsumfang verteuert die Einrichtung.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße elektrische Schaltung mit den im Hauptanspruch genannten Merkmalen hat demgegenüber den Vorteil, daß mittels mindestens eines einfachen Spannungsteilers auf preiswerte Weise eine eindeutige Auswertung von elektrischen Schaltersignalen, insbesondere Lenkstockschaltersignalen, erfolgen kann, so daß ein funktionssicherer und konstruktiv einfacher Betrieb der Scheibenwisch- und Scheibenreinigungsanlage eines Kraftfahrzeuges möglich ist. Wenn im Zuge dieser Anmeldung von Lenkstockschaltersignalen gesprochen wird, so ist die Erfindung nicht auf eine Schalteranordnung an der Lenksäule beschränkt, sondern dieser Begriff soll alle Einbauorte und Einbaulagen von Schaltern eines Kraftfahrzeuges umfassen. Der erfindungsgemäße Spannungsteiler führt je nach Betriebsart, also je nach Schalterstellung des Lenkstockschalters zu einer eindeutigen Potentialerkennung, die von einer Controller-Schaltung erfaßt wird, die über eine Endstufe einen Wischermotor, insbesondere einen Heckwischermotor ansteuert. Die Sicherheit zur eindeutigen Potentialerkennung wird unterstützt durch die Eigenschaft des Spannungsteilers, in bestimmten

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Betriebsarten einen Kontaktstrom über die Kontakte des Lenkstockschalters und der Steuerelektronik fließen zu lassen, wodurch die Kontaktsicherheit erhalten bleibt.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Spannungsteiler mehrere Widerstände aufweist. Vorzugsweise führt mindestens ein Widerstand des Spannungsteilers eine Strombegrenzung für eine Schutzbeschaltung mindestens eines Signaleingangs der Controller-Schaltung durch. Diese vorzugsweise eine Schutzdiode aufweisende Schutzbeschaltung spricht an, wenn die Eingangsspannung am Signaleingang einen bestimmten Wert überschreitet. Es fließt dann ein Strom über die Ableitdiode, wobei der Spannungsteiler den Ableitstrom begrenzt und dadurch eine Beschädigung verhindert.

Der Wischermotor, der von der Controller-Schaltung über vorzugsweise eine Endstufe angesteuert wird, ist vorzugsweise als Heckwischermotor ausgebildet.

Die Schaltung weist bevorzugt zwei Signaleingänge auf, zu denen eine Waschwasserpumpe, insbesondere eine Dual-Waschwasserpumpe, parallel geschaltet ist. Eine Dual-Waschwasserpumpe hat den Vorteil, daß -in Abhängigkeit der Polarität der Ansteuerspannung- entweder die Heckscheibe oder die Frontscheibe des Kraftfahrzeuges gewaschen wird, wobei bei einem Betrieb der Dual-Waschwasserpumpe zum Waschen der Frontscheiben gleichzeitig mit Anlauf der Waschwasserpumpe auch der Wischermotor für die Frontscheibe in Betrieb genommen wird, beispielweise um eine gewisse Anzahl von Nachwischzyklen durchzuführen.

Zeichnunq

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigt:

Figur 1 ein Übersichtsschaltbild für die Ansteuerung einer Scheibenwisch- und Scheibenreinigungsanlage eines Kraftfahrzeuges und

Figur 2 eine elektrische Schaltung zur Auswertung von elektrischen Schaltersignalen der Schaltung gemäß Figur 1.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Die Figur 1 zeigt einen Schalter 1, der als Lenkstockschalter 2 ausgebildet ist. Er weist zwei mechanisch miteinander gekuppelte Mehrfachschalter 3, 4 auf, die vier Schaltstellungen 5 bis 8 einnehmen können. Die Kontakte des Mehrfachschalters 3, die den Schaltstellungen 6 und 7 entsprechen, sind an Masse 9 angeschlossen. Gleiches gilt für die Schaltstellung 8 des Mehrfachschalters 4. Der der Schaltstellung 8 des Mehrfachschalters 3 und der Schaltstellung 7 des Mehrfachschalters 4 entsprechende Kontakt ist an dem Pluspol der Versorgungsspannung U_ßa^- angeschlossen. Es handelt sich hierbei um die Batteriespannung eines Kraftfahrzeuges. Der Kontakt 5 des Mehrfachschalters 3 und die Kontakte 5 und 6 des Mehrfachschalters 4 sind unbeschaltet, das heißt, in diesen Schaltstellungen liefern die Mehrfachschalter 3 und 4 an ihren Ausgangsklemmen 10 beziehungsweise 11 keine Signale (Undefinierter Zustand).

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Im oberen Bereich der Figur 1 sind die einzelnen Schalterstellungen der beiden Mehrfachschalter 3, 4 erläutert. Mit HW ist die Betriebsart Heckwaschen gekennzeichnet; HI bedeutet Heckintervallwischen; 0 kennzeichnet die Betriebsart "ausgeschaltet" und mit FW ist die Betriebsart Frontwaschen dargestellt.

Die Ausgangsklemme 10 des Mehrfachschalters 3 führt zu einem Anschlußkontakt HI, der bis auf einen Anschluß HI einer Controller-Schaltung 12 geführt ist. Die Controller-Schaltung 12 ist über eine nicht dargestellte Endstufe mit einem Heckwischermotor 13 verbunden. Die Versorgungsspannung wird der Controller-Schaltung 12 beziehungsweise dem Heckwischermotor 13 über Klemmen 14 und 15 zugeführt. Die Ausgangsklemme 11 des Mehrfachschalters

4 steht mit einem Anschluß HW in Verbindung der bis zu einem entsprechenden Anschluß HW der Controller-Schaltung 12 führt. Die Anschlüsse HI und HW der Controller-Schaltung 12 bilden Signaleingänge 16 und 17. Parallel zu den Klemmen HW und HI, also parallel zu den Signaleingängen 16, 17 ist eine Dual-Waschwasserpumpe 18 geschaltet, die relativ niederohmig ist und -je nach Ansteuerungspolaritätentweder die Frontscheibe oder die Heckscheibe des Kraftfahrzeuges mit Waschwasser versorgt.

Aus Figur 1 ergibt sich, daß in der Schaltstellung

5 an den Klemmen HI und HW jeweils ein Undefinierter Zustand vorliegt. Wird für die Betriebsart Frontwaschen die Schaltstellung 8 herbeigeführt, so liegt die Klemme HI an Pluspotential der Batteriespannung Ug_a^ und an der Klemme HW liegt Massepotential an. Für das Intervallwischen der Heckscheibe liegt die Klemme HI auf Massepptential und

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die Klemme HW weist einen Undefinierten Zustand auf. Wird -für die Betriebsart Heckwaschen- der Lenkstockschalter 2 in die Schaltstellung 7 verbracht, so weist die Klemme HI Massepotential und die Klemme HW Pluspotential auf.

In der Figur 2 wird eine elektrische Schaltung 19 näher erläutert, die der Controller-Schaltung 12 vorgeordnet ist. Sie kann sich beispielsweise mit in dem aus der Figur 1 ersichtlichen Gehäuse 2 0 befinden. Ihr Eingang 21 ist an die Klemme HI, also den Signaleingang 16 angeschlossen. Der andere Eingang 2 2 steht mit der Klemme HW, also mit dem Signaleingang 17 elektrisch in Verbindung. Die Schaltung 19 weist zwei Spannungsteiler 23, 24 auf, die jeweils dem Eingang 21 beziehungsweise 22 zugeordnet sind. Zunächst wird auf den im oberen Bereich der Figur 2 dargestellten Spannungsteiler 2 3 eingegangen. Er weist einen Widerstand 25 auf, dessen einer Anschluß mit der Batteriespannung Up_a^. verbunden ist. Der andere Anschluß führt zu einem Kontaktpunkt 26, der mit dem Eingang 21 in Verbindung steht und ferner an einen Widerstand 27 des Spannungsteilers 2 3 angeschlossen ist. Der andere Anschluß des Widerstandes 27 führt zu einem Kontaktpunkt 28, der zu einem weiteren Widerstand 29 des Spannungsteilers 23 führt, dessen anderer Anschluß mit Masse 9 in Verbindung steht. Ferner ist der Kontaktpunkt 28 an einen Ausgang 30 angeschlossen, der als &mgr;C Port 1 gekennzeichnet ist, also einen Eingang der nachfolgenden, hier nicht näher dargestellten Controller-Schaltung 12 bildet.

Im unteren Bereich der Figur 2 befindet sich der Spannungsteiler 24, der einen Widerstand 31 aufweist, dessen einer Anschluß an den Pluspol der

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Batteriespannung Ug_a^. angeschlossen ist und dessen anderer Anschluß zu einem Kontaktpunkt 32 führt. Der Kontaktpunkt 32 steht mit dem Eingang 22 in Verbindung und ist an einen Widerstand 33 angeschlossen, dessen anderer Anschluß zur Basis 34 eines npn-Transistors T führt. Der Emitter 3 5 ist an Masse 9 angeschlossen. Der Kollektor 36 des Transistors T ist mit einem Widerstand 37 verbunden, dessen anderer Anschluß an den Pluspunkt einer stabilisierten Versorgungsspannung VCC der Fahrzeugelektronik angeschlossen ist. Ferner führt der Kollektor 3 6 zu einem Ausgang 38, der mit &mgr;&thgr; Port 2 bezeichnet ist, also einen weiteren Eingang der nicht näher dargestellten Controller-Schaltung 12 bildet.

Es ergeben sich folgende Funktionen:

Befindet sich der Lenkstockschalter 2 in der Schaltstellung 5, so liegt der ausgeschaltete Zustand vor. Die Klemme HI und HW weisen einen Undefinierten Zustand auf, das heißt, die Kontaktpunkte 2 6 und 32 der Schaltung 19 werden nicht beeinflußt. Dies führt im oberen Zweig der Figur 2 dazu, daß sich am Kontaktpunkt 26 etwa das Potential der Batteriespannung U_Bat einstellt, da der Widerstand 25 sehr viel kleiner als die Widerstände 27 und 29 ist. Vorzugsweise besitzt der Widerstand 25 einen Wert von 1 &Kgr;&OHgr;, während die Widerstände 27 und 28 vorzugsweise jeweils den Wert 100 &Kgr;&OHgr; aufweisen. Mithin teilen die Widerstände 27 und 29 die am Kontaktpunkt 2 6 etwa in voller Höhe anliegende Batteriespannung Ug_a^. hälftig auf, so daß am Kontaktpunkt 28 etwa die Hälfte der Batteriespannung Ug_a^ anliegt, was vom ßC Port 1 der Controller-Schaltung 12 als eindeutiges Pluspotential erkannt wird. Im unteren Zweig der Figur 2 führt die Schaltstellung

5 dazu, daß sich an der Basis 34 ein positives Potential einstellt, wobei der Widerstand 33 als Basisstrombegrenzungswiderstand arbeitet. Hierdurch nimmt der Transistor T seinen leitenden Zustand ein, so daß ein Kollektorstrom vom Pluspol der Versorgungsspannung VCC über den Kollektorstrombegrenzungswiderstand 37 nach Masse 9 abfließt. In diesem durchgeschalteten Zustand des Transistors T nimmt der Ausgang 38 und damit der ßC Port 2 etwa Massepotential an, was ebenfalls eindeutig von der Controller-Schaltung 12 erkannt und entsprechend interpretiert wird.

In der Betriebsart Heckintervallwischen (HI) liegt die Schalterstellung 6 am Lenkstockschalter 2 vor, wobei die Klemme HI Massepotential und die Klemme HW einen Undefinierten Zustand annimmt. Liegt somit am Eingang 21 im oberen Zweig der Figur 2 Massepotential an, so fällt die Batteriespannung U_ßa^ am Widerstand 2 5 ab. Der Kontaktpunkt 2 6 befindet sich auf Massepotential, so daß ebenfalls der Kontaktpunkt 28 Massepotential annimmt, was dazu führt, daß am ßC Port 1 ebenfalls Massepotential anliegt. Sollte aufgrund individueller Bauweise oder aufgrund nicht eindeutiger Potentiale ein Masseversatz, von zum Beispiel einem Volt auftreten, das heißt, daß beispielsweise an dem Eingang 21 Massepotential, jedoch an dem einen Anschluß des Widerstands 29 ein Potential anliegt, das zum Beispiel ein Volt beträgt, so führen die Widerstände 27 und 29 zu einer Spannungsteilung, so daß am Kontaktpunkt 28 etwa 0,5 Volt anliegt, was eindeutig vom ßC Port 1 als Massepotential identifiziert wird. Ferner führt der Stromfluß vom Pluspol der Batteriespannung U_Ba^. über den Widerstand 25 zur Klemme HI und somit über den entsprechenden Kontakt des

Lenkstockschalters 2 zu einem Kontaktstrom von vorzugsweise 10 Milliampere, der zur Kontaktsäuberung beiträgt. Im unteren Zweig der Figur 2 liegen bei der Betriebsart Heckintervallwischen folgende Verhältnisse vor. Der Mehrfachschalter 4 befindet sich in der Schaltstellung 6, das heißt, hier bildet sich ein Undefinierter Zustand aus. Da jedoch -gemäß Figur 1- zwischen den Eingängen 21 und 22 die Dual-Waschwasserpumpe 18 liegt, die sehr niederohmig ist, nimmt in dieser Betriebsart nicht nur der Eingang 21, sondern -aufgrund der Dual-Waschwasserpumpe 18- auch der Eingang 22 etwa Massepotential an. Dies führt dazu, daß der Kontaktpunkt 32 und somit auch die Basis 3 4 etwa Massepotential erhalten, so daß der Transistor T sperrt und die Versorgungsspannung VCC über den Widerstand 37 am Ausgang 38 und somit am &mgr;&thgr; Port 2 anliegt, was dort als Pluspotential erkannt wird. In den beiden vorstehend beschriebenen Betriebsarten befindet sich die Dual-Waschwasserpumpe 18 nicht im Betrieb. In den beiden nachfolgend beschriebenen Betriebsarten, nämlich Heckwaschen und Frontwaschen wird die Dual-Waschwasserpumpe 18 jeweils mit unterschiedlicher Polarität in Betrieb genommen. Hierauf wird jetzt folgend eingegangen.

In der Betriebsart Heckwaschen befindet sich der Lenkstockschalter 2 in der Schaltstellung 7, so daß an der Klemme HI Massepotential und an der Klemme HW Pluspotential ansteht. Demzufolge bildet sich -wie vorstehend bereits beschrieben- im oberen Zweig der Figur 2 am ßC Port 1 ebenfalls Massepotential aus. Im unteren Zweig liegt an der Klemme HW und somit am Eingang 22 Pluspotential an, was zu einer positiv vorgespannten Basis 34 führt, so daß der Transistor T seinen leitfähigen Zustand an-

nimmt. Hierdurch liegt das Massepotential am Ausgang 38 und somit am ßC Port 2 an. Die Dual-Waschwasserpumpe 18 nimmt durch die vorliegenden Spannungsverhältnisse an den Klemmen HI und HW ihren Betrieb auf, so daß die Heckscheibe mit Waschwasser versorgt wird.

In der Betriebsart Frontwaschen liegt am Lenkstockschalter 2 die Schaltstellung 8 vor, das heißt, an der Klemme HI liegt Pluspotential und an der Klemme HW Massepotential an. Das Pluspotential an der Klemme HI führt zu einem Pluspotential an dem ßC Port 1. Massepotential am Eingang 22 führt zu einer etwa auf Massepotential liegenden Basis 34, so daß der Transistor T nicht durchsteuert und somit am ßC Port 2 Pluspotential vorliegt. Die vorliegenden Polaritäten an der Dual-Waschwasserpumpe 18 führt zu einer Drehrichtung, die umgekehrt ist zu der Drehrichtung im Heckwaschbetrieb, wodurch die Frontscheibe mit Waschwasser versorgt wird. Sofern Schaltstellungen vorliegen, so daß die Batteriespannung U_Bat im unteren Zweig der Figur 2 einen Strom über den Widerstand 31 über Schaltkontakte nach Masse 9 abfließen läßt, wird auch hier eine Kontaktreinigung durch einen Kontaktstrom von etwa 10 Milliampere durchgeführt. Insgesamt wird an den ßC Ports 1 und 2 in den verschiedenen Betriebsarten jeweils eine Potentialeinstellung vorgenommen, die eindeutig von der nachfolgenden Controller-Schaltung 12 erkannt und zu einer entsprechenden eindeutigen und sicheren Betriebsweise der gesamten Scheibenwisch- und Scheibenreinigungsanlage des Kraftfahrzeuges führt.

Claims

R. 30104 Lo/Sm ROBERT BOSCH GMBH; 70442 STUTTGART Ansprüche

1. Elektrische Schaltung zur Auswertung von elektrischen Schaltersignalen, insbesondere Lenkstockschaltersignalen, für die Ansteuerung einer Scheibenwisch- und Scheibenreinigungsanlage eines Kraftfahrzeuges, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung (19) zwischen dem die Schaltersignale liefernden Schalter (1) und einer Controller-Schaltung (12) eines elektrischen Wischermotors (Heckwischermotor 13) geschaltet ist und mindestens einen Spannungsteiler (23,24) aufweist, der in mindestens einer Betriebsart einen Kontaktstrom für den Schalter (1) liefert sowie in mindestens einer Betriebsart eine Spannungsteilung für eine eindeutige Potentialerkennung durchführt.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsteiler (23,24) mehrere Widerstände (25,27,29,31,33) aufweist.

3. Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Widerstand des Spannungsteilers (23) eine Strombegrenzung für eine Schutzbeschaltung mindestens eines Signaleingangs (ßC Port 1) der Controller-Schaltung (12) durchführt.

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4. Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Wischermotor ein Heckwischermotor (13) ist.

5. Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung (19) zwei Signaleingänge (16,17) aufweist, zu denen eine Waschwaseherpumpe, insbesondere eine Dual-Waschwasserpumpe (18), parallel geschaltet ist.