DE3519472A1

DE3519472A1 - Schutzschaltung

Info

Publication number: DE3519472A1
Application number: DE19853519472
Authority: DE
Inventors: Walther Dipl.-Ing. 7306 Denkendorf Göldner; Horst 7312 Kirchheim Kramer
Original assignee: Keiper Recaro GmbH and Co
Current assignee: Keiper Recaro GmbH and Co
Priority date: 1984-07-03
Filing date: 1985-05-31
Publication date: 1986-01-16
Also published as: DE3519472C2

Description

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Patentanwälte · Lange Straße 51 ■ D-7000 Stuttgart 1

Reg.-Nr. 126 791
Ref.: 3394

KEIPER RECARO GMBH & CO., 5630 Remscheid 14 Schutzschaltung

Die Erfindung betrifft eine Schutzschaltung für wenigstens eine durch einen Elektromotor angetriebene, manuell steuerbare Verstelleinrichtung für Fahrzeugsitze.

Bei den bekannten Verstelleinrichtungen dieser Art werden zum Schutz der Elektromotoren, Leitungen und Schalter Schmelzsicherungen verwendet. Der damit erreichbare Schutz ist jedoch unbefriedigend, und zwar nicht nur bei Sitzen mit mehreren Verstelleinrichtungen, die eine getrennte Absicherung jedes Motors notwendig machen, sondern auch dann, wenn nur eine einzige Verstelleinrichtung vorhanden ist. Der Ansprechwert der Schmelzsicherungen muß nämlich so gewählt werden, daß die Schmelzsicherung so selten wie mö.glich anspricht und ausgewechselt werden muß. Es können deshalb relativ hohe Ströme auftreten, die eine hohe thermische Belastung, bei Verstelleinrichtungen, deren Verstellweg durch einen Anschlag begrenzt ist, wegen des hohen Stillstand-Drehmomentes der Elektromotoren auch eine hohe mechanische Belastung zur Folge haben. Die hohen Ströme führen außerdem dazu, daß man, wenn man im Falle mehrerer Verstelleinrichtungen Leitungen mit außergewöhnlich großem Querschnitt vermeiden will, die Stromkreise der einzelnen Elektromotoren auch in denjenigen Abschnitten mit getrennten Leitungen ausführen muß, die allen Stromkrei-

Telef on (0711) 29 6310 u. 29 72 95 Postscheck Stuttgart (BLZ 600100 70) 72 11 -700 Telefonische Auskünfte und Aufträge sind

Telex 722 312 (patwo d) Deutsche Bank Stuttgart (BLZ 600 700 70) 1428630 nur nach schriftlicher Bestätigung verbindlich.

sen gemeinsam sind. Dies erschwert vor allem das Führen und Verlegen der Leitungen, die zu den manuell betätigbaren Schaltern verlaufen, welche sich häufig seitlich am Sitz befinden. Man könnte zwar das vorstehend geschilderte Problem dadurch lösen, daß man die den einzelnen Verstelleinrichtungen zugeordneten, manuell betätigbaren Schalter derart gegenseitig mechanisch verriegelt, daß gleichzeitig nur ein einziger Schalter betätigt werden kann. Solche Schalter sind jedoch aufwendig und störanfällig. Außerdem ist dann eine gleichzeitige Aktivierung von zwei Verstelleinrichtungen, wie dies beispielsweise häufig für eine Sitzhöhenverstellung notwendig ist, ausgeschlossen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine schmelzsicherungslose Schutzschaltung für wenigstens eine durch einen Elektromotor angetriebene, manuell steuerbare Verstelleinrichtung für Fahrzeugsitze zu schaffen, die trotz eines möglichst geringen Aufwandes eine an vorgebbare Werte anpassungsfähige Strombegrenzung ermöglicht. Diese Aufgabe löst eine Schutzschaltung mit den Merkmalen des Anspruches 1.

Da der Ansprechwert einer Schwellenschaltstufe mit einfachen Mitteln sehr genau auf einen gewünschten Wert eingestellt werden kann und die Ausgangsspannung des Stromsensors ständig am Eingang der Schwellenschaltstufe anliegt, kann mit großer Genauigkeit der maximal zulässige Strom vorgegeben und bei einer Überschreitung dieses Wertes der Stromfluß unterbrochen werden. Da dieses Unterbrechen mittels eines Schalters erfolgt, der den Stromkreis selbsttätig wieder schließen kann, sobald die Ausgangsspannung des Stromsensors nicht mehr den oberen Grenzwert überschreitet, sind keinerlei von einer Person vorzunehmende Tätigkeiten erforderlich, um die Verstelleinrichtung oder Verstelleinrichtungen wieder funktionsfähig zu machen. Dieser Umstand erlaubt es, den Wert, auf den der Strom begrenzt wird, wesentlich niedriger anzusetzen als bei einer Absicherung mittels einer Schmelzsicherung, weil eine kurzzeitige Stromunterbrechung, die selbsttätig wieder beseitigt wird, in Kauf genommen werden kann. Daher erlaubt es

die erfindungsgemäße Schutzschaltung, den Elektromotor oder die Elektromotoren, aber auch die Schalter und Leitungen zuverlässig vor einer thermischen Überlastung zu schützen. Außerdem kann durch die Strombegrenzung auch das Stillstands-Drehmoment jedes überwachten Elektromotors genau begrenzt werden, so daß auch die Kraft, die auf einen den Verstellbereich begrenzenden Anschlag ausgeübt wird, wenn der Motor am Ende des Verstellweges nicht sofort abgeschaltet wird, zuverlässig begrenzt werden kann. Da in der Regel die Strombegrenzung auf einen Wert eingestellt werden kann, der höher liegt als die Stromaufnahme von zwei gleichzeitig eingeschalteten Verstelleinrichtungen während der Verstellbewegung, kann die erfindungsgemäße Schutzschaltung auch dann verwendet werden, wenn mehrere Verstelleinrichtungen geschützt werden müssen und der gleichzeitige Betrieb von wenigstens zwei Verstelleinrichtungen verengt wird. Die Strombegrenzung kann dann beispielsweise so eingestellt werden, daß eine Abschaltung nur dann erfolgt, wenn zwei der Elektromotoren gleichzeitig ihren Stillstandsstrom aufnehmen oder wenn der Sitzbenutzer versuchen würde, drei oder mehr Verstelleinrichtungen gleichzeitig einzuschalten. Dank einer derartigen Strombegrenzung ist es somit auch möglich, überall dort, wo alle Stromkreise einen gemeinsamen Abschnitt haben, Leitungen mit der üblichen Querschnittsgröße zu verwenden, ohne eine thermische Überlastung dieser Leitungen befürchten zu müssen. Außerdem entfällt die Notwendigkeit einer Verriegelung der den einzelnen Verstelleinrichtungen zugeordneten Schalter. Die sebsttätige Unterbrechung aller Stromkreise der Elektromotoren beim Erreichen eines oberen Grenzwertes beeinträchtigt nicht den Komfort beim Einstellen oder Verstellen des Sitzes, weil in der Regel eine optimale Sitzeinstellung viel leichter zu erreichen ist, wenn die einzelnen Verstellmöglichkeiten nacheinander genutzt werden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Verzögerungsschaltung gemäß Anspruch 4 vorgesehen, um zu verhindern, daß eine kurze Stromspitze, die beispielsweise beim Einschalten eines Elektromotors auftreten kann und die trotz eines über dem oberen

Grenzwert des Stromes liegenden Spitzenwert wegen ihrer kurzen Dauer die Schmelzsicherung nicht zum Ansprechen bringt, die Schwellenschaltstufe zum Ansprechen bringt. Die hierzu erforderliche Zeitverzögerung ist so gering,daß sie sich nicht nachteilig auf das öffnen des Stromkreises des Elektromotors auswirkt, wenn es sich nicht um eine kurzzeitige Stromspitze handelt.

Diese Verzögerungsschaltung verzögert bei einer bevorzugten Ausführungsform auch die Rückkehr der Schwellenschaltstufe nach einem Ansprechen aufgrund eines den Grenzwert überschreitenden Stromes in den Ausgangsschaltzustand, in den sie ohne die Wirkung der Verzögerungsschaltung wieder verzögerungslos übergehen würde, sobald der Stromkreis unterbrochen ist und deshalb die Ausgangsspannung des Stromsensors den Ausgangsschaltzustand vorschreibt. Die Verzögerung der Rückkehr in den Ausgangsschaltzustand kann dabei so groß gewählt werden, daß jeder der Elektromotoren, der durch eine hohe Stromaufnahme eine starke Erwärmung erfahren hat, sich wieder für eine Verstellbewegung ausreichend abkühlen kann, ohne daß vorzeitig der üblicherweise jedem der Elektromotoren zugeordnete Thermoschutzschalter anspricht. Die erfindungsgemäße Schutzschaltung trägt deshalb auch dazu bei, die Zahl der Schaltungen der Thermoschutzschalter bei einer unnötig häufigen Aktivierung der Verstelleinrichtungen so gering zu halten, daß sie eine ausreichend hohe Lebensdauer haben. Gleichzeitig werden auch die Elektromotoren vor einer thermischen Überlastung geschützt, was ebenfalls zu einem störungsfreien Arbeiten der Verstelleinrichtungen über lange Zeiträume hinweg wesentlich beiträgt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist eine zweite Ansteuerstufe für die Schwellenschaltstufe vorgesehen, die ein Ausgangssignal erzeugt, dessen Größe sich während des Fließens eines Stromes in dem Motorstromkreis in der einen Richtung und während jeder Strompause in der anderen Richtung ändert. Man kann mittels dieser zweiten Ansteuerungsstufe einen Abschaltvorgang auslösen, also den Stromkreis des Elektromotors unterbrechen, wenn man aufgrund des Ausgangssignals der zweiten Ansteuerungsstufe davon

ausgehen muß, daß der Elektromotor die obere Grenze seiner thermischen Belastbarkeit erreicht hat. Hierdurch wird ebenfalls das Ansprechen des Thermoschutzschalters des Motors verhindert, was nicht nur zur Schonung dieses Schalters vorteilhaft ist, sondern auch die Wartezeit bis zu der Wiedereinschaltmöglichkeit des Motors verkürzt, da diese bei einem Ansprechen des Thermoschutzschalters langer ist als wenn die Abschaltung vorher erfolgt. Dies ist auch für den Fall von Vorteil, daß infolge hoher Temperaturen im Kraftfahrzeug die Thermoschalter schon eine relativ hohe Ausgangstemperatur haben. Diese Vorteile der erfindungsgemäßen Schutzschaltung ergeben sich auch dann, wenn zwei oder mehr Verstelleinrichtungen an den von der Schutzschaltung überwachten Strompfad geschlossen sind.

Vorzugsweise wird nach einem Ansprechen der Schwellenschaltstufe aufgrund eines Schaltsignals der zweiten Ansteuerungsstufe selbsttätig nach einer vorgegebenen Zeit die Schwellenschaltstufe wieder in den Ausgangszustand zurückgeschaltet, um die Verstelleinrichtung wieder aktivieren zu können. Diese Zeitspanne wird zweckmäßigerweise so gewählt, daß der Sitzbenutzer die Unterbrechung noch nicht als störend lang empfindet, andererseits aber der Elektromotor sich so weit abkühlen kann, daß die nächste Verstellung ausführbar ist. Diese Aufgaben der zweiten Ansteuerungsstufe lassen sich mit besonders geringem Aufwand mit Hilfe eines RC-Gliedes realisieren, da dieses sowohl die erforderliche Integration des Stromes über der Zeit ausführen als auch die erforderliche Verzögerung bei der Wiedereinschaltung bewirken kann.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Schwellenschalter der Schwellenschaltstufe durch einen Operationsverstärker gebildet. Mit einem Operationsverstärker kann mit relativ geringem Aufwand auch in einem sehr großen Temperaturbereich eine Konstanz der Schaltbedingungen erreicht werden. Ferner ist bei einem Operationsverstärker auch der Aufwand für die Realisierung einer Umschaltverzögerung gering. Schließlich eignet sich ein Operationsverstärker als Schwellenschalter für die erfindungsgemäße Schutz-

schaltung auch dadurch, daß seine beiden Eingänge eine Ansteuerung durch zwei Ansteuerungsstufen vereinfachen.

Da die zweite Ansteuerungsstufe mit Rücksicht auf die relativ langsame Änderung der Temperatur in dem Elektromotor eine verhältnismäßig große Zeitkonstante aufweisen muß, und deshalb ihre Ausgangsspannung auf schnelle Stromänderungen oder sprungartige Änderungen der Bordnetzspannung praktisch nicht reagiert, ist bei einer bevorzugten Ausführungsform eine Schaltung vorgesehen, welche zu der Ausgangsspannung der zweiten Ansteuerungsstufe praktisch verzögerungslos eine Spannung addiert, die einer raschen Erhöhung des Stromes oder einer sprungartigen Änderung der Bordnetzspannung entspricht und bei einer entsprechenden Größe den Schwellenschalter zum Ansprechen bringt. Eine solche Schaltung kann durch einen Kondensator realisiert werden, so daß der Aufwand äußerst gering ist. Der Vorteil dieser Ergänzung der zweiten Ansteuetungsstufe besteht darin, daß hohe Strombelastungen von dem Elektromotor dann, wenn er schon relativ hohe Temperatur hat, ferngehalten werden und daß bei einer relativ niedrigen Bordnetzspannung, wie sie bei einem schlechten Ladezustand der Batterie auftreten kann, die Batterie eine gewisse Erholungspause erhält, ehe sie wieder durch die Verstelleinrichtungen belastet werden kann.

Im folgenden ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels für einen Kraftfahrzeugsitz mit mehreren Verstellvorrichtungen im einzelnen erläutert. Die Schutzschaltung könnte bei gleicher Ausbildung aber auch in Verbindung mit einer einzigen Verstelleinrichtung Verwendung finden.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Schaltbild der das Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schutzschaltung enthaltenden Stromkreise der Verstelleinrichtungen,

Fig. 2 ein Schaltbild des Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Schutzschaltung.

Mehrere Verstelleinrichtungen für einen Kraftfahrzeugsitz, die es beispielsweise ermöglichen, die Sitzhöhe und Sitzneigung sowie die Neigung der Rückenlehne und den Sitz als Ganzes in Fahrzeuglängsrichtung zu verstellen, weisen als Antrieb je einen Gleichstrommotor 1 auf, der mittels eines manuell betätigbaren Polwendeschalters 2 für die Zeit, während deren der Polwendeschalter 2 im betätigten Zustand gehalten wird, mit der einen bzw. anderen Drehrichtung eingeschaltet ist. Alle Polwendeschalter 2 sind parallel an den Ausgang einer als Ganzes mit 3 bezeichneten Schutzschaltung angeschlossen. Alle Polwendeschalter 2 sind unabhängig voneinander betätigbar, so daß alle Gleichstrommotoren 1 oder eine beliebige Kombination gleichzeitig einschaltbar sind. Die Schutzschaltung 3 ist über eine übliche Schmelzsicherung 4, die im Ausführungsbeispiel einen Ansprechwert von 32 A hat, und einen Zündschloßschalter 5 an die das Bordnetz speisende Batterie 6 des Fahrzeuges angeschlossen .

Wie Fig. 2 zeigt, liegt zwischen der auf positivem Potential liegenden Eingangsklemme 7 der Schutzschaltung 3 und ihrer auf Masse liegenden Eingangsklemme 8 ein aus zwei gleich großen Widerständen 9 gebildeter Spannungsteiler von dessen Mitte eine Referenzspannung abgegriffen wird. In dem von der positiven Eingangsklemme 7 zur entsprechenden Ausgangsklemme 10 führenden Leitung liegen ein als Stromsensor 11 dienender, Ohmscher Widerstand und die Schaltstrecke eines Relais 12. Der Stromsensor 11 ist hinsichtlich seines Widerstandswertes so gewählt, daß an ihm eine möglichst geringe, jedoch zur Ansteuerung einer nachgeschalteten Schwellenschaltstufe 13 ausreichende Spannung abfällt, wenn einer der Gleichstrommotoren 1 eingeschaltet ist. Die Strombelastbarkeit des Stromsensors 11 ist entsprechend dem maximalen Dauerstrom bemessen.

Parallel zum Stromsensor 11 liegt ein aus zwei Widerständen unterschiedlicher Größe gebildeter Spannungsteiler, an dessen Abgriff die Basis eines pnp-Transistors IA angeschlossen ist, dessen Emitter-Kollektor-Strecke parallel zu dem zwischen dem Abgriff und der positiven Eingangsklemme 7 liegenden Widerstand 9 geschaltet ist. Um Störungen der Referenzspannung zu vermeiden, liegt parallel zum anderen Widerstand 9 ein Kondensator 15. Die Schwellenschaltstufe 13 enthält als Schwellenschalter einen Operationsverstärker 16 der Type 7Al. Sein positiver Eingang ist über einen Koppelwiderstand 17 mit dem Abgriff des aus den Widerständen 9 gebildeten Spannungsteilers verbunden. Über einen Widerstand 18 ist eine Rückkopplung vom Ausgang des Operationsverstärkers 16 zu seinem positiven Eingang vorhanden.

An die von der positiven Eingangsklemme 7 zur entsprechenden Ausgangsklemme 10 führende Leitung ist zwischen dem Stromsensor 11 und dem Relais 12 der eine Widerstand 19 eines Spannungsteilers angeschlossen, dessen anderer, etwas größerer Widerstand 20 mit der von der Eingangsklemme 8 zur Ausgangsklemme 21 führenden, auf Massepotential liegenden Leitung 22 verbunden ist. Der Widerstand 19 hat im Ausführungsbeispiel eine Größe von 9,A kOhm, der Widerstand 20 eine solche von 10 KOhm. Parallel zum letztgenannten Widerstand liegt zur Unterdrückung von Störungen ein Kondensator 23. Ferner ist parallel zum Widerstand 20 ein RC-Glied geschaltet, dessen an den Abgriff angeschlossener Widerstand mit 25 und dessen Kondensator mit 26 bezeichnet ist. Die Spannung, auf die der Kondensator 26 aufgeladen ist, liegt über einen Koppelwiderstand 27 am negativen Eingang des Operationsverstärkers 16 an. Mit diesem Eingang ist außerdem ein Kondensator 2A verbunden, der andererseits an den Abgriff des aus den Widerständen 19 und 20 gebildeten Spannungsteilers angeschlossen ist.

Der Ausgang des Operationsverstärkers 16 ist über einen Widerstand 28 mit der Basis eines Schalttransistors 29 verbunden, der im Erregerstromkreis des Relais 12 liegt, dessen Schalt-

strecke im Ruhezustand geschlossen und bei erregtem Relais geöffnet ist. Zum Schütze des Schalttransistors 29 liegt parallel zur Erregerspule des Relais 12 eine Diode 30.

Wird der Zündschloßschalter 5 geschlossen und damit Spannung an die Eingangsklemmen 7 und 8 der Schutzschaltung 3 angelegt, dann ist, da der Kondensator 26 nur allmählich aufgeladen wird, zunächst das am positiven Eingang des Operationsverstärkers 16 anliegende Potential höher als dasjenige am negativen Eingang. Der Operationsverstärker ändert dadurch mit geringer, durch die Rückkopplung bedingter Verzögerung seinen Schaltzustand und macht dadurch den Schalttransistor 29 leitend, was eine Erregung des Relais 12 und eine Unterbrechung der Stromkreises desr Motors 1 zur Folge hat. Erst nach etwa drei Sekunden ist der Kondensator 26 so weit aufgeladen, daß das Potential am negativen Eingang des Operationsverstärkers 16 um den für eine Umschaltung in seinen anderen Schaltzustand ausreichen Betrag größer ist als das Potential am positiven Eingang. Die Verstelleinrichtung ist deshalb erst nach dieser Zeit betriebsbereit, was Störungen infolge des Einschaltvorgangs, beispielsweise das Anlaufen des Motors 1, ausschließt .

Steigt der durch den Stromsensor 11 fließende Strom nun infolge der Einschaltung des Motora 1 auf einen Wert an, der den beispielsweise auf 28 A festgelegten Grenzwert erreicht oder gar übersteigen würde, dann wird der Transistor 14 vollständig oder wenigstens so weit leitend, daß das Potential am Abgriff des aus den beiden Widerständen 9 gebildeten Spannungsteilers und damit auch das Potential am positiven Eingang des Operationsverstärkers 16 so weit ansteigt, daß letzterer umschaltet und damit eine Erregung des Relais 12 bewirkt, was zu einer Unterbrechung des Stromkreises des Motors 1 führt. Da die Abschaltschwelle unterhalb des Auslösestromes der Schmelzsicherung 4 liegt, verhindern der Stromsensor 11, die den Transistor 14 enthaltende erste Ansteuerschaltung des den Schwellenschalter bildenden Operationsverstärker 16 und der durch das Relais 12 gebildete Schalter das Auftreten einer Überstromes. Eine kurze Stromspitze, wie sie bei-

spielsweise beim Einschalten des Motors 1 auftreten kann, führt jedoch nicht zu einer Umschaltung des Operationsverstärkers 16, auch wenn der Spitzenwert über dem eingestellten Grenzwert liegt, bei dem eine Lastabschaltung ausgelöst wird, da eine solche Stromspitze nicht störend ist und auch die Schmelzsicherung 4 nicht auslöst. Erreicht wird dies dadurch, daß der Operationsverstärker 16 aufgrund seiner inneren Verschaltung und der Rückkopplung mit einer geringen Verzögerung anspricht, die größer gewählt ist als die maximale Länge einer Stromspitze.

Sobald beim Erreichen des oberen Grenzwertes des Stromes das .Relais 12 den Stromkreis unterbrochen hat, geht der Transistor IA wieder in den nichtleitenden Zustand über, wodurch das Potential am positiven Eingang des Operationsverstärkers 16 wieder auf den Ruhewert absinkt. Der Operationsverstärker 16 kehrt jedoch erst mit einer zeitlichen Verzögerung von etwa 3 Sekunden in den Ausgangszustand zurück, was ebenfalls durch die Rückkopplung und eine entsprechende innere Beschaltung sowie den Koppelwiderstand 17 erreicht wird. Fließt nun erneut ein Strom, der den oberen Grenzwert erreicht oder übersteigen würde, dann wird der Stromkreis des Motors 1 erneut für die gewählte Zeit von beispielsweise 3 Sekunden unterbrochen. Der Sitzbenutzer wird hierdurch gezwungen, die Polwendeschalter 2 freizugeben, um durch eine erneute Betätigung die gewünschte Verstellung vornehmen zu können.

Wenn die Strombegrenzungsschaltung 3 betriebsbereit ist, ist der Kondensator 26 des RC-Gliedes so weit aufgeladen, daß das Potential am negativen Eingang des Operationsverstärkers 16 geringfügig höher ist als dasjenige am positiven Eingang. Wenn nun über den Stromsensor 11 ein Strom fließt, weil der Motor 1 eingeschaltet worden ist, sinkt das Potential am Abgriff des aus den Widerständen 19 und 20 gebildeten Spannungsteilers entsprechend ab, was zu einem Entladevorgang des Kondensators 26 führt. Die Zeitkonstante des RC-Gliedes ist so gewählt, daß das Potential am negativen Eingang des Operationsverstärkers 16 erst auf einen Schaltvorgang auslösenden Wert abgesunken ist, wenn der Motor 1

eine Zeit eingeschaltet gewesen ist, die etwas langer ist als die für eine Verstellung vom einen zum anderen Ende des Verstellbereiches. Erreicht die Verstelleinrichtung schon nach kurzer Zeit ihre Endstellung, ohne daß der zugehörige Motor 1 abgeschaltet wird, dann entlädt sich wegen des erhöhten Spannungsabfalls am Stromsensor 11 der Kondensator 26 schneller. Die Zeitkonstante, mit der der Entladevorgang erfolgt, ist so gewählt, daß eine Unterbrechung des Stromkreises erfolgt, ehe der Motor eine so hohe thermische Belastung erreicht, daß sein Thermoschutzschalter zum Ansprechen kommt.

Da der Kondensator 26 sich nach einer Unterbrechung des Stromkreises des Motors 1 wieder entsprechend der Zeitkonstanten auflädt, erreicht das Potential am negativen Eingang des Operationsverstärkes 16 nach einer gewissen Zeit wieder den für eine Umschaltung in den Ausgangszustand erforderlichen Wert. Diese Zeitspanne ist umso größer, je stärker der Kondensator 26 entladen war, je länger ein Stromfluß vorhanden war und je höher der Strom war. Der Motor kann sich also umso länger abkühlen, je höher zuvor die Last war. Dies trägt ebenfalls dazu bei, daß der Motor 1 thermisch nicht überlastet wird. Außerdem wird hierdurch sichergestellt, daß nach einer relativ kurzen Unterbrechung von wenigen Sekunden die Verstelleinrichtung wieder betriebsbereit ist. Sprungartige Stromanstiege werden mit Hilfe des Kondensators 24 berücksichtigt, der das vom Kondensator 26 gelieferte Potential umso mehr absenkt, je größer der Stromanstieg ist, so daß auch solche raschen Stromänderungen bei der Überlastsicherung ausreichend berücksichtigt werden. Die durch das RC-Glied und den Kondensator 24 gebildete zweite Ansteuerschaltung des Operationsverstärkers 16 macht die Schutzschaltung also zu einer variablen Überlastsicherung mit integralem Regelverhalten und zeitlich begrenzter Stromentnahmemöglichkeit, wobei der Maximalwert einstellbar ist und beispielsweise 15 % unter dem Grenzwert liegt, bei dem eine Überstromabschaltung erfolgt. Ein Schutz des Motors gegen eine thermische überlastung erfolgt aber auch dann, wenn eine Stromentnahme über einen längeren Zeitraum hinweg erfolgt,

ohne daß der obere Grenzwert erreicht worden ist, sondern beispielsweise nur ein bei 50 % dieses Grenzwertes liegender Wert. Es ist deshalb möglich, einen Motor mit einer relativ geringen Einschaltdauer zu verwenden, da dieser dann auch bei einer länge ren Einschaltdauer thermisch nicht überlastet werden kann.

Alle in der vorstehenden Beschreibung erwähnten sowie auch die nur allein aus der Zeichnung entnehmbaren Merkmale sind als weitere Ausgestaltungen Bestandteile der Erfindung, auch wenn sie nicht besonders hervorgehoben und insbesondere nicht in den Ansprüchen erwähnt sind.

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Claims

Patentansprüche

1. Schutzschaltung für wenigstens eine durch einen⁸ Elektromotor angetriebene, manuell steuerbare Verstelleinrichtung für Kraftfahrzeugsitze, gekennzeichnet durch

a) einen Stromsensor (11) mit einer Ausgangsspannung, die dem Strom oder der Summe aller momentan fließenden Ströme entspricht,

b) eine bei einem vorgegebenen Wert der Ausgangsspannung des Stromsensors (11) ansprechende Schwellenschaltstufe (14, 16, 24, 25, 26)

c) einen im Stromkreis des Elektromotors (1) oder aller Elektromotoren liegenden Schalter (12), der von seinem geschlossenen Zustand in seinen geöffneten Zustand durch die Schwellenschaltstufe beim überschreiten eines Schwellenwertes umschaltbar ist.

2. Schutzschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- ^f zeichnet, daß die Schwellenschaltstufe zusätzlich zu einem Schwellenschalter (16) eine diesen ansteuernde erste Ansteuerstufe (14) aufweist, die ihrerseits von der Ausgangsspannung des Stromsensors (11) angesteuert ist.

3. Schutzschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwellenschalter ein Operationsverstärker (16) ist.

4. Schutzschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine die Schaltvorgänge des im Stromkreis liegenden Schalters (12) mit zeitlicher Verspätung auslösenden Verzögerungsschaltung (16, 18).

5. Schutzschaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltverzögerung bei einem Schaltvorgang im Sinne einer Unterbrechung des zu dem Elektromotor (1) führenden

Strompfades einen ein Ansprechen auf kurzzeitige Stromspitzen ausschließenden Wert und die Schaltverzögerung bei einem Schaltvorgang im Anschluß an eine Unterbrechung des zu dem Elektromotor (1) führenden Strompfades einen vorgegebenen Wert von vorzugsweise wenigen Sekunden hat.

6. Schutzschaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungsschaltung durch einen Teil der Schaltung und die Beschaltung des Operationsverstärkers (16) gebildet ist.

7. Schutzschaltung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Ansteuerungsstufe einen das Potential am einen Eingang des Operationsverstärkers (16) steuernden Transistor (14) enthält, der von der Ausgangsspannung des Stromsensors (11) angesteuert wird.

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8. Schutzschaltung nach einem der Ansprüche 2 bis 7,

gekennzeichnet durch eine zweite Ansteuerungsstufe (24, 25, 26) für den Schwellenschalter (16), die ein seine Größe während des Fließen eines Stromes im Stromkreis des Elektromotors (1) in der einen Richtung und während jeder Strompause im entgegengesetzten Sinne änderndes Ausgangssignal für die Ansteuerung des Schwellenschalters (16) erzeugt.

9. Schutzschaltung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Ansteuerungsstufe ein RC-Glied (25, 26) aufweist, das an einen Spannungsteiler (19, 20) angeschlossen ist, dessen Abgriffpotential sich entsprechend der Differenz aus der Bordnetzspannung und der Ausgangsspannung des Stromsensors (11) ändert.

10. Schutzschaltung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Abgriff zwischen dem Widerstand (25) und dem Kondensator (26) des RC-Gliedes über einen Widerstand (27) mit dem einen Eingang und der Ausgang der ersten Ansteuerungsstufe

(14) mit dem anderen Eingang des Operationsverstärkers (16) verbunden ist.

11. Schutzschaltung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Abgriff des Spannungsteilers (19, 20) der zweiten Ansteuerungsstufe (19, 20, 24 bis 26) über einen Kondensator (24) mit dem von der zweiten Ansteuerungsstufe angesteuerten Eingang des Operationsverstärkers (16) verbunden ist.