DE3719639C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine elektrische Scheibendefrostung
für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für eine Frontscheibe
eines Kraftfahrzeugs, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein wesentliches Sicherheitsmerkmal eines Kraftfahrzeugs ist
eine wirksame und schnell funktionierende Einrichtung zur
Scheibendefrostung, insbesondere zur Defrostung der Front
scheibe des Fahrzeugs.
Bei den meisten Kraftfahrzeugen wird zur Scheibendefrostung
erwärmte Luft, die an einem Wärmetauscher des Kraftfahrzeug
motors angewärmt wurde, über Defrosterkanäle bzw. Defroster
düsen auf die Scheibe geleitet. Dadurch wird die Scheibe er
wärmt und taut ab. Zur Verstärkung des Luftstroms wird übli
cherweise noch ein elektrisches Gebläse ggf. mit mehreren
Drehzahlschaltstufen verwendet.
Nachteilig an dieser Anordnung ist, daß beim Starten des Fahr
zeugs mit zugefrorenen oder beschlagenen Scheiben in der Re
gel der Kraftfahrzeugmotor noch kalt ist, so daß erst nach
dem Verstreichen einer erheblichen Zeit beim allmählichen Er
wärmen des Motors angewärmte Heizungsluft für die Defrostung
zur Verfügung steht. Dies führt entweder dazu, daß nach dem
Starten mit nur ungenügender Sicht weggefahren werden muß,
was die Sicherheit des Fahrzeugs erheblich beeinträchtigen
kann, oder das Fahrzeug muß im Stand solange betrieben wer
den, bis die Scheiben abgetaut sind, was zu einer Umweltbe
lastung durch Lärm und Abgase führt und zudem den Komfort
eines Fahrzeugs beeinträchtigt.
Zur Verbesserung der vorstehend beschriebenen üblichen Schei
benbefrostung der Front- und Seitenscheiben eines Fahrzeugs
wurden bereits zusätzliche elektrische Anordnungen vorgeschla
gen. Die eine Art betrifft Widerstandsmaterial, das in Form
einer Dünnfadentechnik, von Heizfolien oder aufgedampften,
lichtdurchlässigen Schichten unmittelbar auf insbesondere die
Frontscheibe aufgebracht ist. Solche Ausführungen sind er
sichtlich aufwendig und teuer.
Weiter ist als elektrische Scheibendefrostung die Anordnung
von Widerstandsmaterial in Defrosterdüsen oder Defrosterkanä
len bekannt (DE-GM 84 34 401), wobei dort Heizungsluft unab
hängig von der Motortemperatur angewärmt wird. Auch bei die
ser Ausführungsform sind separate und zusätzliche Widerstände
mit separater Verkabelung zu verwenden, so daß auch eine
solche Anordnung teuer und aufwendig ist.
Es ist auch bekannt (DE-OS 28 18 457), zusätzlich zu den ohne
hin in einem Kraftfahrzeug vorhandenen Anordnungen für die
Scheibendefrostung ein weiteres, elektrisch betriebenes Ge
bläse mit eingebauter elektrischer Heizung anzubringen. Eine
solche Zusatzeinrichtung aus dem Bereich des Fahrzeugzubehör
markts ist hinsichtlich der nachträglichen Montage, des elek
trischen Anschlusses und des Preises unbefriedigend.
Es ist weiter bekannt, Gebläse mit unterschiedlichen Drehzahl
stufen zu verwenden, wobei die Ansteuerung unterschiedlicher
Drehzahlstufen dadurch erfolgt, daß vor dem Elektromotor des
Gebläses Vorwiderstände vorgesehen sind (in Reihen- oder auch
Parallelschaltungen), die je nach gewünschter Drehzahl zu-
oder abgeschaltet werden. Je schneller der Elektromotor lau
fen soll, umso geringer ist der Vorwiderstand zu wählen. In
folge der Erwärmung der Widerstände werden diese im Luftstrom
des Gebläses angeordnet, um eine ausreichende Kühlung zu ge
währleisten. Der Vorwiderstand, der bei einer Reihenschaltung
der Vorwiderstände dem Motor am dichtesten zugeordnet ist,
muß am größten dimensioniert werden, da hier der größte Strom
fließt.
Aufgrund der Kühlung der Vorwiderstände im Gebläseluftstrom
wird die an den Widerständen vorbeistreichende Luft ange
wärmt. Gerade für den Fall der Scheibendefrostung entfällt je
doch diese elektrische Luftanwärmung, da dann das Gebläse im
Normalfall auf die höchste Drehzahlstufe geschaltet wird, wo
bei der Elektromotor unmittelbar ohne Vorwiderstände geschal
tet wird. Dadurch fließt kein Strom durch die Vorwiderstände,
so daß auch keine Wärmeenergie zur Anwärmung der vorbei
streichenden Luft entsteht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsge
mäße elektrische Scheibendefrostung so weiterzubilden, daß
diese bei guter Funktion einfach und preiswert auszuführen
ist.
Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des An
spruchs 1 gelöst.
Bei der Bildung des Oberbegriffs des Anspruchs 1 wurde von
einem Stand der Technik ausgegangen, bei dem wenigstens ein
Gebläse-Vorwiderstand im Defrosterkanal zur Kühlung angeord
net ist. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, daß bei einer Um
schaltung auf eine hohe Betriebsdrehzahl (Defrosterstellung),
wobei der Motorstromkreis des Elektromotors ohne Zuschaltung
von Gebläse-Vorwiderständen geschlossen ist, zusätzlich ein
weiterer Stromkreis geschlossen wird, in dem der Gebläse-Vor
widerstand liegt.
Damit wird erreicht, daß eine elektrische Luftvorwärmung
durch den Gebläse-Vorwiderstand erfolgt, wobei in diesem Fall
sogar die volle Bordnetz-Betriebsspannung am Vorwiderstand an
liegt. Dies führt zu einer schnellen Defrostung der entspre
chenden Scheibe und dadurch zu einer Verbesserung des Kom
forts und der Sicherheit des Fahrzeugs. Vorteilhaft wird dazu
ein ohnehin vorhandenes Bauteil, nämlich der Gebläse-Vorwider
stand, an seinem üblichen Einbauort verwendet, so daß kein
Mehraufwand für ein getrenntes und zusätzliches Heizelement
erforderlich ist. Der Schaltungsaufwand und die Verkabelung
für den ohnehin vorhandenen Gebläse-Vorwiderstand ist für die
erfindungsgemäße Schaltung wesentlicher geringer als bei den
eingangs erwähnten, getrennten und zusätzlichen Systemen. Zu
dem werden die Vorwiderstände optimal gekühlt.
Bei mehreren Vorwiderständen, d. h. bei mehreren Drehzahl
schaltstufen für die elektrische Luftanwärmung, werden alle
oder ein Teil der Vorwiderstände für die elektrische Luftvor
wärmung verwendet. Bevorzugt wird jedoch wenigstens der schal
tungstechnisch dem Elektromotor am nächsten liegende Vorwider
stand, der üblicherweise am größten dimensioniert ist, verwen
det.
Mit Anspruch 2 wird eine einfache Schaltung vorgeschlagen,
bei der lediglich bei der Umschaltung auf die maximale Dreh
zahlstufe auch die dem Elektromotor abgewandte Seite des oder
die Vorwiderstände mit Masse zu verbinden ist. Dadurch ent
steht eine Stromverzweigung, bei der ein Teil des Stroms über
den Elektromotor und der andere über die Vorwiderstände in
entgegengesetzte Richtung läuft.
Damit die Zuschaltung der Gebläse-Vorwiderstände, die den
elektrischen Energiehaushalt des Fahrzeugs belastet, tatsäch
lich nur im Falle einer gewünschten Scheibendefrostung er
folgt, wird mit Anspruch 3 vorgeschlagen, eine entsprechende
Umschalt- bzw. Steuereinrichtung nur dann zu aktivieren, wenn
die drei folgenden Bedingungen erfüllt sind:
- a) Lüftung in Richtung Frontscheibe;
- b) Heizung voll auf;
- c) Gebläseschalter in Defroststellung.
Um keine negative Ladebilanz zu erhalten, werden weitere,
zweckmäßige Maßnahmen mit den Ansprüchen 4 und 5 in der Weise
vorgeschlagen, daß die Zuschaltung der Gebläse-Vorwiderstände
zur elektrischen Luftvorwärmung ab einer bestimmten Kühl
wassertemperatur und/oder einer bestimmten Zeit unterbrochen
wird.
Die Zuschaltung der Vorwiderstände ist unmittelbar mit dem
handbetätigten Umschalter für die Lüfterdrehzahl möglich. Bei
der Verwendung von Steuereinheiten zur Verknüpfung der Zu
schaltbedingungen ist es nach Anspruch 6 jedoch zweckmäßig,
eine Relaisschaltung vorzusehen.
Für eine gute Funktion der elektrischen Luftvorwärmung durch
die Vorwiderstände sollten diese in einem Defrosterkanal mög
lichst nahe an der Scheibe angebracht werden. Mit Anspruch 7
wird daher vorgeschlagen, die Vorwiderstände unmittelbar als
Bestandteile der Defrosterdüsen zu integrieren.
Anhand von Ausführungsbeispielen und der Zeichnung wird die Erfindung nachfolgend
näher erläutert.
Es zeigt
Fig. 1 eine prinzipielle Schaltanordnung einer elektrischen
Scheibendefrostung bei der höchsten Schaltstufe,
Fig. 2 eine Schaltungsanordnung mit einer Entlastung des Lüf
terschalters in der höchsten Schaltstellung,
Fig. 3 eine Schaltung, bei der die vorletzte Gebläsestufe der
Defroststellung entspricht,
Fig. 4 eine Schaltung für einen elektrischen Heizbetrieb bei
zwei Gebläsestufen,
Fig. 5 eine Schaltung mit Vorwiderständen in Parallelschal
tung.
In Fig. 1 ist schematisch das Schaltschema einer elektrischen
Scheibendefrostung 1 dargestellt mit einem Elektromotor 2 als
Gebläsemotor und Vorwiderständen 3, 4, 5 als Gebläse-Vorwider
stände, die in einem Defrosterkanal 6 angeordnet sind.
Ein Drehschalter 7 hat fünf Stellungen, wovon in der Stellung
"0" der Elektromotor 2 ausgeschaltet ist, d. h. keine elektri
sche Verbindung dazu besteht. In der Stellung "1", wie darge
stellt, wird eine Spannungsquelle 8 (+12 V) über eine Lei
tung 9 mit dem Vorwiderstand 3 verbunden, der seinerseits
über die Leitungen 10, 11 und 12 sowie die in Reihe liegenden
Vorwiderstände 4 und 5 mit dem Elektromotor 2 verbunden ist.
Somit ist über die Masseverbindung 13 des Elektromotors 2 der
Motorstromkreis unter Einschaltung alle drei Vorwiderstände
3, 4, 5 geschlossen.
Bei der Schalterstellung "2" ist der Vorwiderstand 3 abge
trennt und es liegen nur noch die Vorwiderstände 4 und 5 im
Motorstromkreis, so daß sich der Elektromotor 2 mit höherer
Drehzahl dreht. Entsprechend ist in der Schalterstellung "3"
nur noch der Vorwiderstand 5 eingeschaltet, wodurch sich der
Elektromotor 2 in einer noch höheren Drehzahl dreht.
Bei der Schalterstellung "4" ist die Spannungsquelle 8 über
die Leitungen 14 und 15 unmittelbar mit der Leitung 12 bzw.
einem Pol des Elektromotors 2 verbunden. Dadurch läuft der
Elektromotor 2 in seiner maximalen Drehzahl, so daß die Schal
terstellung "4" auch der Defrosterstellung entspricht. Die
Schalterstellung "4" wird über eine Leitung 16 an eine Steuer
einheit 17 gemeldet, die als weitere Eingänge 18 und 19 Infor
mationen über die Stellung von Bedienhebeln der Heizung er
hält. An den Ausgang der Steuereinheit 17 ist über eine Lei
tung 20 ein Relais 21 angeschlossen, mit dem die vom Elektro
motor 2 abgewandte Seite des Vorwiderstands 5 über eine Lei
tung 22 und einen Relaisschalter 23 mit einem Masseanschluß
24 verbunden werden kann.
Bei der vorstehenden Schaltung könnten evtl. Fehlinterpreta
tionen in der Steuereinheit 17 erfolgen, da an der Leitung 16
auch in den Stellungen 1 bis 3 bereits Spannung anliegt. Um
dies zu vermeiden, wäre es auch möglich, die Leitung 16
direkt zu einem zweiten Kontakt der Schalterstellung "4" des
Drehschalters 7 zu führen, wodurch dann diese Schalterstel
lung an die Steuereinheit 17 gemeldet würde.
Die dargestellte elektrische Scheibendefrostung 1 hat folgen
de Funktion:
Wenn die Schaltstufe "4" am Drehschalter 7 und damit die höch
ste Drehzahl des Elektromotors bzw. die Defrosterstellung ge
wählt wird, wird diese Schalterstellung über die Leitung 16
an die Steuereinheit 17 weitergemeldet. Wenn dort zusätzlich
über die Eingänge 18 und 19 der Steuereinheit 17 gemeldet
wird, daß die Lüftung in Richtung Frontscheibe steht und die
Heizung voll eingeschaltet ist, wird über die Leitung 20 das
Relais 21 angesteuert, so daß der Relaisschalter 23 schließt.
Dadurch ist der Vorwiderstand 5 über die Leitung 22 an der
einen (linken) Seite mit Masse 24 verbunden und über die Lei
tungen 14 und 15 an der anderen (rechten) Seite mit der
Spannungsquelle 8 verbunden. Damit ist sowohl ein Stromkreis
durch den Elektromotor 2 und ein Stromkreis durch den Vor
widerstand 5 geschlossen. Da der Vorwiderstand 5 im Defroster
kanal 6 angeordnet ist, wird dort am Vorwiderstand 5 vorbei
streichende Luft angewärmt und aufgrund der Förderleistung
des Gebläses an die abzutauende Scheibe herangeführt. Dies
führt zu einer wirksamen und schnellen Scheibendefrostung un
abhängig vom Erwärmungsgrad des Kraftfahrzeugmotors bzw. des
Kühlerwassers.
In Fig. 2 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der der
Drehschalter 7 durch ein Relais 26 entlastet ist. Der Dreh
schalter 7 hat bei der Schalterstellung "4" eine hohe Strombe
lastung, da der volle Motorstrom (ca. 25 A) und zusätzlich
der "Heizstrom" des Vorwiderstandes 5 (ca. 50 A) darüber
fließt. Mit der Schaltung nach Fig. 2 wird der Drehschalter 7
in der Stellung "4" nur zum Ansteuern des Relais 26 verwen
det, über dessen Relaiskontakt 27 dann der erforderliche
Motorstrom und Heizstrom durch den Vorwiderstand 5 fließt. Da
durch wird der Drehschalter 7 von der hohen Strombelastung in
der Stellung "4" befreit. Ein zweiter Schalterkontakt, wie
alternativ in Verbindung mit der Schaltung nach Fig. 1 vorge
schlagen, kann hierbei jedenfalls entfallen.
Bei einigen Fahrzeugtypen entspricht bereits die vorletzte Ge
bläsestufe bzw. Stufe des Drehschalters 7 der Defroststel
lung. Dann kann nicht der in einer Reihenschaltung dem Elek
tromotor 2 am dichtesten zugeordnete Vorwiderstand 5 als Heiz
widerstand verwendet werden. In diesem Fall muß einer der
anderen Vorwiderstände 3 oder 4 als Heizwiderstand verwendet
werden. Eine entsprechende Schaltung ist in Fig. 3 darge
stellt, die in ihrer Funktion der nach Fig. 1 entspricht, nur
daß hier als Heizwiderstand der Vorwiderstand 4 bei der Schal
terstellung "3" verwendet wird.
Bei einer Ausführungsfom der Schaltung nach Fig. 4 wird die
Steuereinheit 17 über Steuerleitungen 28 und 29 angesteuert,
die der Steuereinheit 17 die Schalterstellung "3" oder "4"
übermitteln. In diesen beiden Schalterstellungen wird das
Relais 21 angesteuert und der Vorwiderstand 4 über die Relais
kontakte in einem dann geschlossenen Stromkreis zur Heizung
verwendet.
Bei den meisten Fahrzeugtypen erfolgt die Steuerung der Ge
bläsedrehzahl über hintereinandergeschaltete Vorwiderstände.
Das vorstehend anhand der Ausführungsformen gemäß den Fig. 1
bis 4 erläuterte Prinzip der zusätzlichen elektrischen Hei
zung läßt sich auch bei einer Parallelschaltung der Vorwider
stände oder einer wahlweisen Zuschaltung jeweils eines Vor
widerstandes anwenden. In Fig. 5 sind dazu als Ausführungsbei
spiel wiederum Vorwiderstände 3, 4, 5 verwendet, wobei der
Vorwiderstand 3 größer als der Vorwiderstand 4 und dieser
wiederum größer als der Vorwiderstand 5 ist. An die Steuerein
heit 17 wird wiederum die "Defroststellung" in den Schaltstu
fen "3" oder "4" übermittelt, wodurch die beiden Relais 30
und 31 angesteuert werden und einen Stromkreis durch den für
die Heizung verwendeten Vorwiderstand 3 schließen.
Claims (7)
1. Elektrische Scheibendefrostung für ein Kraftfahrzeug, ins
besondere für eine Frontscheibe,
mit einem Lüftungsgebläse mit Elektromotor und
mit wenigstens einem Gebläse-Vorwiderstand für wenigstens zwei Betriebsdrehzahlen, wobei der wenigstens eine Ge bläse-Vorwiderstand in einem auf eine Scheibe gerichteten Defrosterkanal oder einer Defrosterdüse angeordnet ist und bei einer Umschaltung auf die hohe Betriebsdrehzahl (De frosterstellung) der Motorstromkreis unter Umgehung des Ge bläse-Vorwiderstandes hinter diesem geschlossen wird, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich bei der Umschaltung ein weiterer Stromkreis durch den Gebläse-Vorwiderstand (5) geschlossen wird.
mit einem Lüftungsgebläse mit Elektromotor und
mit wenigstens einem Gebläse-Vorwiderstand für wenigstens zwei Betriebsdrehzahlen, wobei der wenigstens eine Ge bläse-Vorwiderstand in einem auf eine Scheibe gerichteten Defrosterkanal oder einer Defrosterdüse angeordnet ist und bei einer Umschaltung auf die hohe Betriebsdrehzahl (De frosterstellung) der Motorstromkreis unter Umgehung des Ge bläse-Vorwiderstandes hinter diesem geschlossen wird, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich bei der Umschaltung ein weiterer Stromkreis durch den Gebläse-Vorwiderstand (5) geschlossen wird.
2. Elektrische Scheibendefrostung nach Anspruch 1, wobei der
Gebläsemotor (2) mit einem Pol an Masse (13) liegt, und
bei der Umschaltung auf die höchste Betriebsdrehzahl der
zweite Pol des Gebläsemotors (2) unmittelbar mit der
Spannungsquelle (+12 V) an einer Leitung (12) zwischen
dem oder den Vorwiderständen (5) und dem Gebläsemotor (2)
verbunden wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß zugleich der oder die Vorwiderstände (3, 4, 5) an
ihrer anderen Anschlußseite mit Masse (24) verbunden wer
den.
3. Elektrische Scheibendefrostung nach Anspruch 1 oder 2, da
durch gekennzeichnet, daß eine Steuerschaltung (17) mit
einer UND-Verknüpfung vorgesehen ist, die mit den Bedien
hebeln bzw. den angeschlossenen Teilen der Heizung in Ver
bindung steht und die die Zuschaltung des oder der Vor
widerstände (3, 4, 5) vornimmt bei folgenden, gleichzeitig
erfüllten Bedingungen:
- a) Lüftung in Richtung Frontscheibe;
- b) Heizung voll auf;
- c) Gebläseschalter in Defroststellung.
4. Elektrische Scheibendefrostung nach einem der Ansprüche 1
bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuereinrichtung
vorgesehen ist, die die Kühlwassertemperatur erfaßt und
die Zuschaltung des oder der Vorwiderstände (3, 4, 5) ober
halb einer bestimmten Kühlwassertemperatur unterbricht.
5. Elektrische Scheibendefrostung nach einem der Ansprüche 1
bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zeitsteuereinrich
tung vorgesehen ist, die die Zuschaltung des oder der Vor
widerstände (3, 4, 5) nach einer bestimmten Zeit unter
bricht.
6. Elektrische Scheibendefrostung nach einem der Ansprüche 1
bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuschaltung des
oder der Vorwiderstände (3, 4, 5) mit Hilfe einer Relais
schaltung (21, 23) erfolgt.
7. Elektrische Scheibendefrostung nach einem der Ansprüche 1
bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Vorwider
stände (3, 4, 5) Bestandteil der Defrosterdüsen sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873719639 DE3719639A1 (de) | 1987-06-12 | 1987-06-12 | Elektrische scheibendefrostung fuer ein kraftfahrzeug |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE3719639A1 DE3719639A1 (de) | 1988-12-22 |
DE3719639C2 true DE3719639C2 (de) | 1989-11-23 |
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Country Status (1)
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DE (1) | DE3719639A1 (de) |
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- 1987-06-12 DE DE19873719639 patent/DE3719639A1/de active Granted
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