DE3783274T2

DE3783274T2 - System mit elektrischem motor fuer kraftfahrzeuge.

Info

Publication number: DE3783274T2
Application number: DE8787109748T
Authority: DE
Inventors: Wataru Mochizuki; Seiichi Ogino; Hirohiko Takano
Original assignee: Mitsuba Electric Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Mitsuba Corp
Priority date: 1986-07-07
Filing date: 1987-07-07
Publication date: 1993-05-06
Anticipated expiration: 2007-07-08
Also published as: EP0252481B1; EP0252481A2; DE3783274D1; EP0252481A3; US4857812A

Description

TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Elektromotorsystem für Kraftfahrzeuge, und insbesondere ein Elektromotorsystem, das kompakt und mit vorteilhafter Verdrahtungsanordnung ausgestattet ist. Auf den Oberbegriff von Anspruch 1 wird Bezug genommen.
In der Vergangenheit wurden erhebliche Anstrengungen auf die Verringerung von Größe und Gewicht von Automobilzubehör mit Elektromotoren gerichtet. Dies ist besonders wichtig, da in den vergangenen Jahren eine zunehmende Anzahl motorgetriebener Zubehörteile bei jedem Kraftfahrzeug verwendet wurden, um die Leistung und Annehmlichkeit des Kraftfahrzeuges zu steigern, und es wurden manuelle Bedienungsvorgänge, die notwendig sind zum Betätigen verschiedener sich bewegender Teile des Kraftfahrzeugzubehörs in großem Maße von Elektromotoren übernommen. So ist beispielsweise ein typisches Automobil der gehobenen Klasse mit einem motorbetriebenen Seitenscheibensystem ausgerüstet, mit einem Scheibenwischersystem, mit einem motorbetriebenen Schiebedach, einem motorbetriebenen Sitzjustierungssystem usw.
Demzufolge ist jedes Automobil mit so vielen Elektromotoren ausgestattet, daß nunmehr der Raum zum Aufnehmen der Regelvorrichtungen für diese Motoren knapp ist. Die Regelvorrichtungen für On-Board-Elektromotoren werden als einzelne Einheiten gebaut und in die Räume eingebaut, die sich hinter der Instrumententafel befinden, unter den Sitzen, usw. Weiterhin erfordert jeder Elektromotor einen handbetätigten Kontrollschalter. Eine Kontrollvorrichtung, und diese müssen miteinander verbunden werden durch elektrische Verdrahtungen in Form eines Kabelbaumes. Deswegen führt nicht nur die Anordnung von Kontrollvorrichtungen und der Elektromotoren, sondern auch die Anordnung der elektrischen Verdrahtungen, die die handbetätigten Schalter, die Kontrollvorrichtungen und die Motoren miteinander verbinden dazu, eine schwere Aufgabe bezüglich des Konstruierens und Herstellens von On- Board-Motorsystemen aufzuerlegen. Auch verursacht die Kompliziertheit der Kontrollvorrichtungen und elektrischen Verdrahtungen Schwierigkeiten beim Service motorgetriebenen Automobilzubehörs.
Somit ist es wünschenswert, die Anordnung motorgetriebenen Automobilzubehörs zu vereinfachen, jedoch die Zuverlässigkeit des Betriebes des Zubehörs zu jedem Zeitpunkt sicherzustellen. Dies ist insbesondere deshalb wichtig, weil das motorbetriebene Automobilzubehör unter erschwerten Betriebsbedingungen steht, da es häufig extremen Temperaturen und starken Erschütterungen ausgesetzt ist.
Ein Elektromotorsystem gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 ist aus FR-A-2 503 650 bekannt geworden. Der dort beschriebene Aufbau ist noch relativ raumaufwendig. Auch hat dieses System Nachteile gezeigt, und sich als nicht immer zuverlässig erwiesen, aus Gründen, die nicht genau ermittelbar sind.
Im Hinblick auf derartige Probleme des Standes der Technik ist es eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Motorsystem zu schaffen, bei dem sich die Anzahl elektrischer Verdrahtungen, die zum Motorsystem führen, verringern läßt.
Eine weitere, der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, ein Motorsystem zu schaffen, bei dem sich die Länge der elektrischen Verdrahtungen, die die verschiedenen Teile eines jeden Motorsystemes miteinander verbinden, verringern läßt.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Motorsystem zu schaffen, das zuverlässig und dauerhaft ist, indem es gegenüber Vibrationen sowie extremen Temperaturen widerstandsfähig ist.
Diese Aufgaben werden durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst. Hierbei tragen die Merkmale (c) und (d) zur Kompaktheit und Zuverlässigkeit bei. Durch Einbetten der Regelschaltung im Kunstharz ist diese gegen den Einfluß von Öl und Staub geschützt. Merkmal (e) bedeutet, daß ein mechanischer Schalter verwendet wird, statt eines magnetischen Schalters. Der mechanische Schalter erzeugt kein Magnetfeld, das bei Elektromotorsystemen gemäß dem Stande der Technik ein interferierendes Magnetfeld erzeugt, und das bisher die Arbeitsweise des Elektromotors selbst beeinflußt hat.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die vorliegende Erfindung wird nunmehr im folgenden dargestellt und beschrieben mittels konkreter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen:
Fig. 1 ist eine Gesamtansicht, die ein Scheibenwischer-Motorsystem gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 2 ist eine perspektivische Explosionsansicht des Scheibenwischer-Motorsystems von Fig. 1.
Fig. 3 ist ein vereinfachtes Schaltschema einer Scheibenwischermotor-Regelschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 4 ist eine Gesamtansicht eines motorgetriebenen Scheibenhebersystems gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 5 ist eine perspektivische Explosionsansicht des motorbetriebenen Scheibenhebersystemes von Fig. 4.
Fig. 6 ist ein vereinfachtes Schaltschema eines motorgetriebenen Scheibenhebersystemes.
Fig. 7 ist ein vereinfachtes Schaltschema eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Scheibenwischermotor- Regelschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht, die zeigt, in welcher Weise ein Scheibenwischer-Motorsystem 1, bei welchem die vorliegende Erfindung angewandt ist, montiert ist. Zwei Scheibenwischerblätter 3 sind an der Windschutzscheibe 2 vorgesehen, die sich im vorderen Teil des Automobils befindet, um Regenwasser von der Oberfläche der Windschutzscheibe 2 abzuwischen. Das Scheibenwischer-Motorsystem 1 zum Antreiben der Wischerblätter 3 ist in einem Motorraum 4 angeordnet, und durch Aktivieren des Scheibenwischer-Motorsystemes 1 werden die Wischerblätter 3 dazu veranlaßt, über die Windschutzscheibe 2 in der durch Pfeil A angedeuteten Richtung hin und her zu wischen, mittels einer Pleuelstange und eines Verbindungsmechanismus, die in den Zeichnungen nicht dargestellt sind.
Wie in Fig. 2 gezeigt, besteht das Scheibenwischer-Motorsystem 1 hauptsächlich aus einem Gleichstrommotor 5 und einem Untersetzungsgetriebe 6 mit einer Mehrzahl von Zahnrädern, und ein Gehäuse 7 zum Aufnehmen des Untersetzungsgetriebes 6 ist dem Gehäuse 5a des Motors 5 einteilig angeformt, als Fortsatz hiervon am Ausgangswellenende des Motors 5. Die Pleuelstange, die in den Zeichnungen nicht dargestellt ist, ist an der Abtriebswelle 8 des Untersetzungsgetriebes 6 befestigt, und das Umlaufen dieser Pleuelstange veranlaßt die Wischbewegung der Wischerblätter 3 mittels des an sich bekannten Verbindungsmechanismus, der in den Zeichnungen nicht gezeigt ist.
Gehäuse 7 besteht aus einer Aluminiumgußlegierung in Gestalt einer Box, die das Untersetzungsgetrieb 6 aufnimmt, und umfaßt Schenkel zum Tragen des gesamten Scheibenwischer- Motorsystems 1; ein Deckel 9 aus preßgeformtem Blech ist am offenen Ende 7a des Gehäuses 7 mittels Schrauben befestigt, um das Gehäuse 6a des Untersetzungsgetriebes 6 durch Zusammenarbeit mit dem Gehäuse 7 und dem Deckel 9 zu bilden.
Wie in Fig. 2 gezeigt, ragt die Abtriebswelle 8 aus dem Gehäuse 7 in der dessen offenem Ende 7a entgegengesetzten Richtung heraus.
Deckel 9 ist mit einem im wesentlichen flachen und zusammengedrücktem (oder anders gesagt nach außen ausgebeulten) mittleren Teil 9a versehen, wie am besten in Fig. 2 dargestellt, mit einer Schaltplatte 11, die gedruckte Schaltungskomponenten und Chipkomponenten umfaßt, (eine solche Schaltplatte wird oft als "Hybrid IC" bezeichnet und ist mit gedruckten leitenden Schaltmustern, Widerständen und Kondensatoren sowie Halbleiterchips als einteiliges Paket bestückt) ausgerüstet mit den Funktionen des Regelns des Motors 5, wie im folgenden beschrieben, ist an diesem flachen Teil 9a mit einem geeigneten Bindemittel befestigt. Dieses flache Teil 9a ist weiterhin mit Epoxy oder einem anderen Kunstharz beschichtet, um die Einheit gegen äußere Einflüsse wie Fett oder Feuchtigkeit zu schützen. Das Kunstharzmaterial ist ferner nützlich bezüglich des Leitens von Wärme von der Schaltplatte 11 zum Deckel 9 und bezüglich des Fernhaltens von Wärme von der Schalttafel 11. Leiter 12, die an die IO-Terminals der Schalttafel 11 angeschlossen sind, erstrecken sich über den Deckel 9 zur Unterseite hinaus und sind an den Motor 5 sowie an einen Regelschalter 13 angeschlossen, der mittels eines Steckers 14 beschrieben ist. Da der Deckel 9 über eine in den Zeichnungen nicht dargestellte Dichtung an das Gehäuse 7 angeschlossen ist, ist die Schaltplatte 11 durch diesen Deckel 9 gegen das Eindringen von Feuchtigkeit und Staub von außerhalb her geschützt.
Die Hybrid IC oder Schaltplatte 11, die an Deckel 9 einteilig befestigt ist, umfaßt ein intermittierendes Zeitschaltwerk 15, ein Wasch-Zeitschaltwerk 16 und eine motorgetriebene Schaltung 17, die in an sich bekannter Weise aus Transistorschaltungen besteht, so wie im vereinfachten Schaltschema gemäß Fig. 3 gezeigt.
An die Schaltplatte 11 sind Signalleiter angeschlossen, die die Schaltungen auf der Schaltplatte 11 mit Kontrollschalter 13 und einem Parkschalter 19 verbinden, der mit Motor 5 derart zusammenarbeitet, daß er den Motor 5 nur dann abstellt, wenn sich die Wischerblätter in ihren Parkpositionen befinden. Eine elektrische Leitung 21 ist an die erste Klemme von Motor 5 angeschlossen, und ein Verbindungsleiter 22, der zum Regelschalter 13 führt, ist an die zweite Klemme des Motors 5 angeschlossen. Eine Verzweigungsleitung der elektrischen Leitung 21 ist an den Regelschalter 13 angeschlossen, und eine weitere Verzweigungsleitung der elektrischen Leitung 21 ist an einen der Kontakte S1 des Parkschalters 19 angeschlossen. An den anderen Kontakt S2 des Parkschalters 19 und der Schaltplatte 11 sind Erdleitungen 23 angeschlossen. Die Ausgänge des intermittierenden Zeitschaltwerkes 15 und des Wasch-Zeitschaltwerks 16 werden den Eingängen einer OR-Schaltung 25 eingespeist, und der Ausgang der OR- Schaltung 25 ist an eine an sich bekannte Transistorschaltung angeschlossen, die die Motorantriebsschaltung 17 dadurch aktiviert, daß Transistor TRI mit dem Ausgang der OR-Schaltung 25 leitend gemacht wird. Wird beim Scheibenwischer-Motorsystem 1 des oben beschriebenen Aufbaus mittels des Regelschalters 13 die intermittierende Arbeitsweise (INT) ausgewählt, so wird die elektrische Leitung 21 an den Signalleiter 18a angeschlossen, und das intermittierende Zeitschaltwerk 15 macht Transistor TR1 mittels der OR-Schaltung 25 leitend. Wird die intermittierende Arbeitsweise (INT) durch den Regelschalter 13 ausgewählt, und die Verbindungsleitung 21 der zweiten Klemme des Motors 5 an den Signalleiter 18c angeschlossen, so wird Transistor TR1 leitend, und so befindet sich die Motorantriebsschaltung 17 in aktiviertem Zustand. Deshalb wird der Signalleiter 18c elektrisch an eine Erdleitung 26 der Motorantriebsschaltung 17 angeschlossen, und der Motor 5 beginnt umzulaufen. Wird Parkschalter 19 zu Kontakt S2 umgeschaltet, zufolge des Umlaufs des Motors 5 auf seiner Anfangsposition, so wird Signalleiter 27, angeschlossen an Reset-Terminal des intermittierenden Zeitschaltwerkes 15, geerdet, und das intermittierende Zeitschaltwerk 15 zurückgestellt. Ist das intermittierende Zeitschaltwerk 15 zurückgestellt, so wird Transistor TR1 nicht leitend gemacht, und die Motorantriebsschaltung 17 zurück zu ihrem Ausgangszustand verbracht, mit dem Ergebnis, daß der Signalleiter 18 elektrisch an den Signalleiter 18d angeschlossen wird, der durch den Parkschalter 19 geerdet ist, und Motor 5 beginnt umzulaufen.
Haben sich die Wischerblätter 3 über einen vollen Wischerzyklus zurück in ihre Parkpositionen bewegt, und wurde Parkschalter 19 demzufolge zu Kontakt S1 umgeschaltet, so wird Motor 5 aufgrund einer elektrodynamischen Bremswirkung rasch abgestellt, da die Schaltung von Motor 5 durch die Verbindungsleitung 22, den Signalleiter 18c, die Motorantriebsschaltung 17, den Signalleiter 18d und den Parkschalter 19 geschlossen ist. Ist eine gewisse Zeitspanne nach dem Zurückstellen des intermittierenden Zeitschaltwerkes 15 verstrichen, so erzeugt das intermittierende Zeitschaltwerk 15 erneut ein Ausgangssignal, und der oben beschriebene Vorgang wiederholt sich.
Wird die Wasch-Arbeitsweise 28 ausgewählt, so wie in Fig. 3 durch die gestrichelten Linien dargestellt, ungeachtet dessen, welche der möglichen Betriebsarten, der Stop-Betrieb (OFF) oder der intermittierende Betrieb (INT) ausgewählt wird durch Regelschalter 13, so wird der Kraftleiter 21 elektrisch an den Signalleiter 18b angeschlossen, und das Wasch-Zeitschaltwerk 16 macht Transistor TR1 mittels der OR-Schaltung 25 leitend. Gleichzeitig wird ein in den Zeichnungen nicht dargestellter Wäscher-Motor aktiviert und Waschflüssigkeit auf die Windschutzscheibe gesprüht. In gleicher Weise wie beim intermittierenden Betrieb (INT) läuft Motor 5 um und werden die Wischerblätter 3 aktiviert, bis das Zeitintervall, das im Wasch-Zeitschaltwerk 16 eingestellt wurde, verstrichen ist.
Wenn auch die oben beschriebene Ausführungsform den intermittierenden Betrieb und den Wäsche-bezogenen Betrieb der Wischerblätter beinhaltet, so kann das Scheibenwischer-Motorregelsystem gemäß dieser Ausführungsform mit Schaltungen für weitere Vorgänge ausgerüstet sein, wie z. B. langsamen, schnellen und normalen Scheibenwischerbetrieb.
Fig. 4 ist eine schematische Ansicht, die ein motorbetriebenes Fensterhebesystem 31 gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, das innerhalb einer Autotür 32 montiert ist. In der Tür 32 ist ein X-förmiger Verbindungsmechanismus 34 zum Bewegen einer Seitenscheibe 33 auf und ab vorgesehen. Ein Ritzel, das an der Abtriebswelle (Fig. 5) des motorbetriebenen Scheibenhebesystems 31 befestigt ist, kämmt mit einem Zahnsegment 34a, das teilweise dem X-förmigen Verbindungsmechanismus 34 angeformt ist, derart, daß durch Aktivieren des motorbetriebenen Scheibenhebesystemes 31 das Zahnsegment 34a, das einteilig im X-förmigen Verbindungsmechanismus 34 enthalten ist, in der Richtung angetrieben wird, um die Seitenscheibe 33 vertikal zu bewegen, so wie durch Pfeil B in der Zeichnung angedeutet ist, durch die resultierende Bewegung des X-förmigen Verbindungsmechanismus 34.
Wie in Fig. 5 gezeigt, besteht das motorgetriebene Scheibenhebersystems 31 im wesentlichen aus einem Gleichstrommotor 35 und einem Untersetzungsgetriebe 36, das die Drehzahl des Gleichstrommotors 35 reduziert und eine Antriebsleistung an seine Abtriebswelle 38 erzeugt, auf welcher Ritzel 38a befestigt ist; ein Gehäuse 37, das das Untersetzungsgetriebe 36 aufnimmt, ist einteilig mit einem Gehäuse 35a des Motors 35 als dessen Fortsatz am abtriebswellenseitigen Ende des Motors 35 ausgebildet. Ritzel 38a, das auf der Abtriebswelle 38 des Untersetzungsgetriebes 36 befestigt ist, kämmt mit Zahnsegment 34a wie zuvor erwähnt.
Das Gehäuse 37 besteht aus Aluminiumguß in Gestalt eines Bechers zum Aufnehmen des Untersetzungsgetriebes 36 und ist mit Schenkeln zum Tragen des gesamten, motorgetriebenen Scheibenhebersystems 36 ausgerüstet, und das offene Ende des Gehäuses 37, welches sich der Abtriebswelle 38 gegenüber befindet, ist durch einen Deckel 39 abgeschlossen, der aus preßgeformtem Blech hergestellt und an Gehäuse 37 mittels Schrauben befestigt ist, um somit ein Gehäuse 36a für das Untersetzungsgetriebe 36 durch das Zusammenwirken des Gehäuses 37 und des Deckels 39 zu bilden.
Deckel 39 ist mit einem im wesentlichen flachen, zusammengedrückten (nach außen ausgebeulten) mittleren Teil und einer Schaltplatte 41 versehen, die aus einer Hybrid-IC bestehen kann und eine motorische Vorrichtung wie Leistungstransistoren 40 sind an diesem flachen Teil 39a mit einem geeigneten Bindemittel befestigt. Dieser flache Teil 39a ist weiterhin mit Expoxy oder anderem Kunstharz beschichtet, um die Einheit gegen Fett, Feuchtigkeit usw. zu schützen. Die Leistungstransistoren 40 und die Schaltplatte 41 sind durch verbindende Leiter 41a aneinander angeschlossen. Das Kunstharzmaterial ist ferner nützlich bezüglich des Schützens der Schaltplatte gegen Vibrationen und zum Fernhalten von Wärme von der Schaltplatte 41.
Die Schaltplatte 41 ist weiterhin an Motor 35 und an einen Regelschalter 44 angeschlossen, der im folgenden beschrieben ist durch ein IO-Terminal 42, vorgesehen an Deckel 39 und einen Stecker 43, angeschlossen an das I/O-Terminal 42. Da der Deckel 39 an Gehäuse 37 mittels einer Dichtung befestigt ist, die in den Zeichnungen nicht gezeigt ist, ist die Schaltplatte 41 gegen das Eindringen von Feuchtigkeit und Staub von außen her geschützt.
Die in der Schaltplatte 11 befindliche Schaltung umfaßt weiterhin eine Flip-Flop-Schaltung 45 und einen Umlaufdetektor 46, der aus an sich bekannten Transistorschaltungen besteht, sowie eine motorgetriebene Schaltung 47, gebildet durch eine Brückenschaltung der Leistungstransistoren 40, so wie schematisch in Fig. 6 dargestellt.
An die Schaltplatte 41 sind Signalleiter 48a bis 48d angeschlossen, die sich von Regelschalter 44 aus erstrecken, ein Kraftleiter 49, Verbindungsleiter 50a und 50b, die sich von Motor 35 aus erstrecken, und ein Signalleiter 48e, der sich von einem Impulsgenerator 51 aus erstrecken, der mit dem Motor 35 zusammenarbeitet. Der Regelschalter 44 besteht aus einem Handschalter 44a und aus einem Auto-Schalter 44b, wobei der Kraftleiter 49 an ihre gemeinsamen Kontakte angeschlossen sind; die Schalter 44a und 44b sind zusätzlich mit Kontakten S3 bis S6 ausgerüstet, um die Seitenscheiben aufwärts bzw. abwärts zu bewegen. Der Handschalter 44a aktiviert den Motor 35, wenn der Handschalter 44a betätigt wird. Andererseits veranlaßt der Auto-Schalter 44b ein Anheben oder Absenken der Seitenscheibe über die gesamte Wegstrecke, selbst dann, wenn der Auto- Schalter 44b während einer kurzen Zeitspanne eingeschaltet wird.
Die Signalleiter 48c und 48d, die an die Kontakte S5 und S6 des Auto-Schalters 44b angeschlossen sind, sind an die Eingänge einer OR-Schaltung 42 angeschlossen, und die Ausgangsleitung W1 der OR-Schaltung 42 ist an einen der Eingänge der Flip-Flop- Schaltung 45 angeschlossen. Der andere Eingang der Flip-Flop- Schaltung 45 ist mittels eines Transistors TR2 an den Ausgangssignalleiter W2 angeschlossen, der von der Umlaufdetektorschaltung 46 herauskommt, die an den Impulsgenerator 51 über den Signalleiter 48e angeschlossen ist. Der Ausgangssignalleiter W3 der Flip-Flop-Schaltung 45 ist an die Transistoren TR4 und TR5 für normalen und umgekehrten Umlauf des Motors 35 mittels eines Transistors TR3 angeschlossen. Die an die Transistoren angeschlossene Schaltung für normalen und umgekehrten Umlauf der Motoren 35 besteht aus einer an sich bekannten Transistorschaltung, die einen ON-Zustand mittels eines Impulssignales vom Transistor TR3 beibehalten kann.
Die Signalleiter 48c und 48d, die an die Kontakte S5 und S6 des Auto-Schalters 44b angeschlossen sind, sind weiterhin mittels Dioden DO1 DO2 an die Signalleiter 48a und 48b angeschlossen, die an die Kontakte S3 und S4 des Handschalters 44a und der Motorantriebsschaltung 47 angeschlossen sind. Die Motorantriebsschaltung 47 besteht aus einer Brückenverbindung der Leistungstransistoren 40, wie zuvor erwähnt, so daß die Motorantriebsschaltung 47 darin fortfahren kann, Motor 35 anzutreiben, solange das Signal aus den Signalleitern 48a und 48b beteht, oder die Transistoren TR4 und TR5 im ON-Zustand verbleiben.
Wird bei dieser Schaltung des motorbetriebenen Fensterhebesystemes 31 der Kontakt S5 des Auto-Schalter 44b des Regelschalters 44 auf ON gestellt, so wird die Kraftleitung 49 elektrisch an den Signalleiter 48c angeschlossen, und eine Spannung an die Motorantriebsschaltung 47 mittels der Diode DO1 angelegt, mit dem Ergebnis, daß die Motorantriebsschaltung 47 den Motor 35 in der Richtung antreibt, um die Seitenscheibe 33 anzuheben. Da weiterhin die an Motor 35 angelegte Spannung ebenfalls an den Emitter des Transistors TR4 einerseits angelegt wird, und die Flip-Flop-Schaltung 45 mittels der OR- Schaltung 52 dann eingestellt wird, wenn der Kontakt S5 des Auto-Schalters 44b zum Anheben der Seitenscheibe auf ON gestellt wird und der Ausgang der Flip-Flop-Schaltung 45 den Transistor TR leitend macht, was ein Fließen des Basisstroms zum Transistor TR4 andererseits bewirkt, so verbleibt Transistor TR4 im ON-Zustand, oder, anders ausgedrückt, fährt Motor 35 fort, umzulaufen, selbst dann, wenn der Auto-Schalter 44b abgestellt ist. Ist die Seitenscheibe 33 bis zu ihrer obersten Höhe angehoben, und ist dies durch die Umlauf- Detektor-Schaltung 46 erfaßt, oder ist der Kontakt S4 des Handschalters 44a zum Absenken der Seitenscheibe auf ON gewählt, so hört der Umlauf des Motors 35 auf. Da die Flip- Flop-Schaltung 45 durch den Reset-Ausgang aus der Umlauf- Detektor-Schaltung 46 mittels des Transistors TR2 zurückgestellt wird, wird Transistor TR4 mittels des Transistors TR3 abgeschaltet, und die Motorantriebsschaltung 47 zurückgestellt mit dem Ergebnis, daß die Zufuhr elektrischen Stromes zu Motor 35 aufhört.
Auch wenn Kontakt S6 des Auto-Schalters 44b zum Absenken der Seitenscheibe auf ON gewählt wird, so schaltet sich Transistor TR5 ein, und Motor 35 läuft in umgekehrter Richtung um, um die Seitenscheibe 33 abzusenken. Wurde die Seitenscheibe 33 entweder bis zu ihrer unteren Höhe abgesenkt, und dies durch die Umlaufdetektorschaltung 46 erfaßt, oder ist der Kontakt S3 des Handschalters 44a zum Anheben der Seitenscheibe 33 auf ON eingestellt, so schaltet Transistor TR5 auf dieselbe Weise ab, wie oben beschrieben, und die Zufuhr elektrischen Stromes zu Motor 35 hört auf.
Der elektrische Strom wird dem Motor 35 mittels der Leistungstransistoren 40 zugeführt, und die Temperatur der Leistungstransistoren 40 tendiert dazu, anzusteigen, beispielsweise dann, wenn die Seitenscheibe 33 mit Handschalter 44a in ihre obere oder untere Position verbracht wird, und eine große Strommenge durch die Leistungstransistoren 40 geleitet wird. Die Leistungstransistoren 40 müssen daher mit Wärmestrahlungsplatten zum Entfernen von Wärme ausgestattet sein, und bei dieser besonderen Ausführungsform sind die Leistungstransistoren an Deckel 39 des Untersetzungsgetriebes 36 befestigt, und Deckel 39 optimiert die Arbeitsweise der Leistungstransistoren 40 durch Abführen von Wärme von diesen und durch deren Kühlung.
Durch einteiliges Befestigen einer Schaltplatte, die eine Hybrid-IC sein kann, mit einer Regelschaltung für das Motorsystem an einem Teil des Gehäuses des Motorsystemes, wird nicht nur die Länge der Verdrahtungen reduziert, die sich zwischen Motor und Regelschaltung erstrecken, sondern auch die Anzahl von Leitern, die sich zwischen der Regeleinrichtung und dem Regelschalter befinden, mit dem Ergebnis, daß das Fahrzeuggewicht verringert und die Montagearbeit vereinfacht wird. Da weiterhin keine Notwendigkeit zum Montieren einer getrennten Regeleinrichtung am Fahrzeug besteht, kann die Montagearbeit bezüglich der Regelvorrichtung entfallen und läßt sich die Schaltplatte in das Gehäuse des Motorsystemes einbeziehen, ohne irgendeine nennenswerte Abwandlung des Gehäuses des Motorsystems.
Fig. 7 zeigt ein Schaltdiagramm einer zweiten Ausführungsform der Regelschaltung für das Scheibenwischer-Motorsystem gemäß der vorliegenden Erfindung.
Ein Regelschalter 113 ist mit einem Terminal 118 ausgerüstet, während eine Kraftleitung 123 angeschlossen ist, einem Terminal 115, das an Terminal 118 dann angeschlossen ist, wenn die kontinuierliche Betriebsweise (LO) durch den Regelschalter 113 ausgewählt wird, einem Terminal 117, das an Terminal 118 dann angeschlossen ist, wenn die intermittierende Betriebsweise (INT) durch Regelschalter 113 ausgewählt wird, und einem Terminal 120, das dann an Terminal 118 angeschlossen ist, wenn die Scheibenwascher-Betriebsweise durch Regelschalter 113 ausgewählt wird. Wird durch Regelschalter 113 die Stop- Betriebsweise (OFF) ausgewählt, so wird Terminal 118 oder die Kraftleitung 123 an keine der Terminals des Regelschalters 113 angeschlossen.
Kraftleitung 123 ist an ein Ende des Scheibenwischermotors 122 angeschlossen, während das andere Ende des Motors 122 an ein Terminal 116a der Schaltplatte 11 mittels eines Verbindungsleiters 121a angeschlossen ist. Die Terminals 115 und 117 des Regelschalters 113 sind an Terminals 115a und 117a der Schaltplatte 11 angeschlossen, bestehend aus einer Hybrid-IC, mittels Verbindungsleiter 121b und 121c. Kraftleitung 123 ist weiterhin an ein Terminal 123a der Schaltplatte 11 angeschlossen. Terminal 120 des Regelschalters 113 ist an ein Ende eines Wäscher-Pumpenmotors 124 mittels eines Verbindungsleiters 121d angeschlossen, und ein Leiter, der von Verbindungsleiter 121d abgezweigt ist, ist an ein Terminal 120a der Schaltplatte 11 angeschlossen. Das andere Ende des Wäscher-Pumpenmotors 124 ist geerdet.
Eine der Kontakte eines Positions-Detektorschalters 125, ähnlich dem Parkschalter 25 in Fig. 3, ist mit dem Umlauf des Scheibenwischer-Motors 122 synchronisiert und an die Kraftleitung 123 angeschlossen, und der andere Kontakt ist an ein Terminal 125a der Schaltplatte 11 mittels eines Verbindungsleiters 121e angeschlossen. Schaltplatte 11 ist an Deckel 9 geerdet, welcher ein Teil des Gehäuses des Scheibenwischer- Motorsystems 1 mittels einer Erdleitung 126 darstellt.
Auf diese Weise trägt Schaltplatte 11, die angeschlossen ist an Regelschalter 113, Scheibenwischer-Motor 122 und Wäsche- Pumpenmotor 125 mittels Leitern 12, eingeschlossen die Kraftleitung 123 und die Signalleiter 121a und 121e, Regelschaltungen, bestehend aus Transistorschaltungen zum intermittierenden Betrieb des Scheibenwischers und des Scheibenwischer-Wäschers in Gestalt einer Hybrid-IC. Im folgenden sollen die Einzelheiten dieser Schaltungen beschrieben werden.
Terminal 123a, das an die Kraftleitung 123 angeschlossen ist, ist mittels einer Diode D1 durch einen Kondensator C1 und einen Widerstand R1 geerdet, die parallelgeschaltet sind, und ist ferner an den Emitter des Transistors T1 angeschlossen.
Der Emitter von Transistor T1 ist an die Basis des Transistors T1 mittels eines Widerstandes R2 angeschlossen. Der Kollektor des Transistors T1 ist mittels eines Widerstandes R3 und eines Kondensators C2 geerdet und ebenfalls an die Basis eines Transistors T2 angeschlossen, mit einem durch einen Widerstand R4 geerdeten Emitter. Die Basis von Transistor T2 ist mittels eines Widerstandes R5 geerdet. Die Basis von Transistor T1 ist mittels einer Diode D2 und eines Widerstandes R24 geerdet.
Terminal 125a, das an einen der Kontakte des Positionsdetektorschalters 125 mittels des Verbindungsleiters 121e angeschlossen ist, wie zuvor erwähnt, ist mittels einer Diode D3 und eines Widerstandes R25 einerseits geerdet, und mittels einer Diode D4 und eines Widerstandes R26 andererseits. Terminal 125a ist weiterhin mittels einer Diode D5 an den Knoten zwischen Diode D2 und Widerstand R24 angeschlossen und mittels Diode D5 und Widerstand R24 geerdet. Terminal 125a ist weiterhin an den Emitter eines Transistors T6 angeschlossen.
Der Emitter von Transistor T6 ist an die Basis eines Transistors T6 mittels eines Kondensators C3 und eines Widerstandes R7 angeschlossen, die zueinander parallelgeschaltet sind. Die Basis von Transistor T6 ist an den Kollektor des Transistors T2 mittels Dioden D7 und D8 und eines Widerstandes R6 angeschlossen. Der Kollektor des Transistors T6 ist an den Emitter des Transistors T6 mittels einer Diode D6 angeschlossen.
Terminal 116a, der an den zweiten Terminal von Scheibenwischer- Motor 122 mittels des Verbindungsleiters 121b, Regelschalter 113 und Verbindungsleiter 121a angeschlossen ist, ist an den Kollektor von Transistor T6 angeschlossen, und an den Kollektor eines Transistors T8 mit einem geerdeten Emitter.
Terminal 123a ist ferner an den Emitter von Transistor T7 mittels der Diode D1 angeschlossen. Der Emitter von Transistor T7 ist an die Basis des Transistors T7 mittels eines Widerstandes R17 angeschlossen. Der Kollektor von Transistor T7 ist mittels einer Diode D9 an den Knoten zwischen der Diode D8 und dem Widerstand R6 angeschlossen, sowie an die Basis von Transistor T8 mittels eines Widerstandes R18. Die Basis von Transistor T8 ist mittels eines Widerstandes R19 geerdet. Da die Basis von Transistor T7 an den Knoten zwischen der Diode D3 und dem Widerstand R25 mittels einer Diode D13 angeschlossen ist, ist sie mittels der Diode D13 und des Widerstandes R25 geerdet.
Terminal 117a, das an Terminal 117 des Regelschalters 113 mittels des Verbindungsleiters 121c angeschlossen ist, wie oben erwähnt, ist ferner an den Kollektor von Transistor T3 und an die Basis von Transistor T3 mittels eines Kondensators C4 und eines Widerstandes R8 angeschlossen. Der Kollektor und die Basis des Transistors T3 sind mittels eines Widerstandes R9 miteinander verbunden. Terminal 117a ist mittels eines Kondensators C4 und einer Diode D10 an den Knoten zwischen der Diode D4 und dem Widerstand R26 angeschlossen und deshalb mittels des Kondensators C4, der Diode D10 und des Widerstandes R26 geerdet.
Der Emitter von Transistor T3 ist mittels eines Widerstandes R10 geerdet, und an die Basis des Transistors T4 mit einem geerdeten Emitter mittels eines Widerstandes R11 angeschlossen. Die Basis des Transistors T4 ist mittels eines Widerstandes R12 geerdet. Der Kollektor von Transistor T3 ist an den Kollektor von Transistor T4 mittels eines Widerstandes R13 angeschlossen.
Der Kollektor des Transistors T4 ist an die Basis des Transistors T5 mit einem geerdeten Emitter mittels eines Widerstandes R14 und einer Diode D11 angeschlossen. Die Basis von Transistor T5 ist mittels eines Widerstandes R15 geerdet, und der Kollektor von Transistor T5 ist an die Basis von Transistor T7 mittels eines Widerstandes R16 angeschlossen.
Terminal 120a, das an Terminal 120 des Regelschalters 113 und den Wäscher-Pumpenmotor 124 mittels eines Verbindungsleiters 121d angeschlossen ist, ist an die Basis von Transistor T5 mittels einer Diode D14, Widerständen R20, R21 und R23 und einer Diode D12 angeschlossen. Der Knoten zwischen den Widerständen R20 und R21 ist mittels einer Zener-Diode ZD geerdet, und der Knoten zwischen den Widerständen R21 und R23 ist mittels eines Kondensators C5 und eines Widerstandes R22 geerdet.
Terminal 115a, das an Terminal 115 des Regelschalters 113 angeschlossen ist, ist an die Basis des Transistors T5 mittels eines Widerstandes R27 und einer Diode D15 angeschlossen.
Im folgenden soll die Wirkungsweise der vorliegenden Ausführungsform unter Bezugnahme auf das obenerwähnte Schaltschema beschrieben werden.
Wird die Stop-(OFF)Position durch Regelschalter 113 ausgewählt und der Positions-Detektorschalter 125, der dem Scheibenwischer-Motor 122 zugeordnet ist, geschlossen, wobei die Scheibenwischerblätter 3 sich in ihren Parkpositionen befinden, so erhält Terminal 125a eine Spannung von der Kraftleitung 123. Demgemäß stehen die Kathoden der Dioden D3, D4 und D5 unter hoher Spannung, und die Transistoren T7, T3 und T1 sind abgeschaltet. Demzufolge wird Transistor T8, der durch den ON-OFF- Zustand des Transistors T7 gesteuert wird, abgeschaltet, und der Scheibenwischer-Motor 122, der von dem Zustand des Transistors T8 geregelt wird, hält an.
Wird die intermittierende (INT) Position durch Regelschalter 113 ausgewählt, so wird eine gewisse Spannung Terminal 117a zugeführt, da die Terminals 117 und 118 des Regelschalters 113 kurzgeschlossen sind und der Verbindungsleiter 121c elektrisch an die Kraftleitung 123 angeschlossen ist.
Da sich Transistor T3 im OFF-Zustand befindet, wird die Spannung von Terminal 117a an die Basis von Transistor T5 angelegt und schaltet diese ein. Wird Transistor T5 eingeschaltet, so wird eine Spannung an die Basis des Transistors T7 angelegt und schaltet diesen ein. Demzufolge wird eine Spannung an die Basis von Transistor T8 angelegt und schaltet diesen ein. Sodann wird der Verbindungsleiter 121a, der an den Scheibenwischer-Motor 122 angeschlossen ist, mittels des Regelschalters 113, des Verbindungsleiters 121b, des Terminals 116a und des Transistors T8 geerdet, und der Scheibenwischer- Motor 122 beginnt umzulaufen durch Aufnehmen eines elektrischen Stromes.
Läuft der Scheibenwischer-Motor 122 um, so öffnet der Positions-Detektorschalter 125, wie durch die gestrichelte Linie angedeutet, und die Kathode von Diode D4 wird auf eine niedrige Spannung heruntergezogen. Demzufolge beginnt elektrischer Strom durch die Diode D10 und den Widerstand R26 zu fließen und lädt Kondensator C4 elektrisch auf. Da die Transistoren T3 und T4 somit eingeschaltet werden, schaltet Transistor T5 ab; da sich jedoch die Kathode von Diode D3 auf einem niedrigen Spannungsniveau befindet, und der Basisstrom des Transistors T7 durch die Diode D13 und den Widerstand R25 fließt, behalten die Transistoren T7 und T8 ihren ON-Zustand bei, und der Scheibenwischer-Motor 122 läuft weiter um.
Ist der Positions-Detektorschalter 125 geöffnet, fließt elektrischer Strom durch die Diode D2, und Transistor T1 wird abgeschaltet, mit dem Ergebnis, daß Kondensator C2 beginnt, sich elektrisch aufzuladen, und Transistor T2 schaltet ein, da die Kathode der Diode D5 sich in derselben Weise wie die Dioden D3 und D4 auf niedrigem Spannungsniveau befinden. Da sich Transistor T7 im ON-Zustand befindet, wie zuvor erwähnt, und sich die Kathode der Diode D3 auf einem niedrigen Spannungsniveau befindet, fließt durch Diode D13 kein Strom, und Transistor T7 wird abgeschaltet. Da Transistor T8 ebenfalls abgeschaltet ist, und die Kathode der Diode D5 auf einen hohen Spannungswert gebracht wird, so wie zuvor erwähnt, wird Transistor T1 dann abgeschaltet, wenn Transistor T7 abgeschaltet ist. Da der Kondensator C2 sodann eine elektrische Entladung erfährt, behält Transistor T2 seinen ON-Zustand bei; da sich Transistor T7 im OFF-Zustand befindet und die Kathode der Diode D9 auf einen niedrigen Spannungswert heruntergebracht wird, schaltet Transistor T6 ein durch Anlegen einer Spannung an seiner Basis.
Da die Terminals 125a und 116a mittels des Transistors T6 aneinander angeschlossen sind, wird die Schaltung des Scheibenwischer-Motors 122 dann durch Positions-Detektorschalter 125, Verbindungsleiter 121e, Terminal 125a, Transistor T6, Terminal 116a und Verbindungsleiter 121a geschlossen, wenn Transistor T6 eingeschaltet wird; hierbei wird ein Gegenstrom in Scheibenwischer-Motor 122 erzeugt, um eine elektrodynamische Bremskraft auf den Motor 122 aufzubringen.
Wird Positions-Detektorschalter 125 geschlossen und die Kathode von Diode D4 wieder auf einen hohen Spannungswert gebracht, wodurch elektrischer Strom durch Diode D10 abgestoppt wird, so beginnt Kondensator C4, sich elektrisch zu entladen, und Transistor T3 schaltet ein und empfängt einen Basisstrom. Während der Zeitdauer, während welcher sich Kondensator C4 elektrisch entlädt, verbleibt Transistor T3 im ON-Zustand. Dies veranlaßt wiederum Transistor T4, einzuschalten, und sodann schaltet Transistor T5 ab, was dazu führt, daß die Transistoren T7 und T8 abgeschaltet werden. Während jener Zeit, während welcher sich Kondensator C4 elektrisch entlädt, läuft deshalb Scheibenwischer-Motor 122 weiterhin um.
Hat Kondensator C4 seine elektrische Entladung beendet, schalten die Transistoren T5, T7 und T8 ein, und Scheibenwischer-Motor 122 läuft weiterhin um, da der Basisstrom von Transistor T3 sowie die Transistoren T3 und T4 abgeschaltet werden.
Wird die kontinuierliche Betriebsweise (LO) durch Regelschalter 113 ausgewählt, so werden die Terminals 115 und 118 aneinander angeschlossen, und die Kraftleitung 123 ist elektrisch an den Verbindungsleiter 121b angeschlossen, der seinerseits an Terminal 115a der Schaltplatte 11 angeschlossen ist. Terminal 115a ist an die Basis des Transistors T5 mittels des Widerstandes R27 und die Diode D15 angeschlossen, weshalb Transistor T5 eingeschaltet wird, was zu einem Einschalten der Transistoren T7 und T8 zum selben Zeitpunkt führt. Demzufolge läuft Scheibenwischer-Motor 122 um, ohne Rücksicht auf den Zustand des Positions-Detektorschalters 25.
Wird die Wasch-Betriebsweise 119 durch den Regelschalter 113 ausgewählt, ungeachtet von dessen Position, der Stop- (OFF)Position, der intermittierenden (INT) Position oder der kontinuierlichen (LO) Position, so werden die Terminals 118 und 120 des Regelschalters 113 gegenseitig kurzgeschlossen, und die Kraftleitung 123 elektrisch an den Verbindungsleiter 121d angeschlossen, mit dem Ergebnis, daß an den Wäscher-Pumpenmotor 124 eine Spannung angelegt und Waschflüssigkeit auf die Windschutzscheibe aufgesprüht wird.
Gleichzeitig wird eine Spannung an Terminal 120a angelegt, und Kondensator C5 beginnt sich elektrisch aufzuladen durch Aufnehmen elektrischen Stromes. Nachdem eine gewisse Zeitspanne verstrichen ist, wird eine Spannung an die Basis von Transistor T5 mittels der Diode D12 angelegt, womit die Transistoren T5, T7 und T8 eingeschaltet werden und Motor 122 umzulaufen beginnt.
Wird die Wasch-Betriebsweise 119 abgestellt, so verschwindet die Spannung an Terminal 120a zum selben Zeitpunkt, wenn Wäscher-Pumpenmotor 124 abstellt; da Kondensator C5 sich elektrisch aufzuladen beginnt und die Transistoren T5, T7 und T8 im ON-Zustand verbleiben, läuft der Scheibenwischer-Motor 122 weiterhin um. Ist Kondensator C5 vollständig entladen, so schaltet Transistor T5 ab. Da Transistor T7 sich weiterhin im ON-Zustand befindet, solange Positions-Detektorschalter 125 offen ist, in derselben Weise wie bei der intermittierenden Betriebsweise, so läuft Scheibenwischer-Motor 122 weiterhin um. Hat Scheibenwischer-Motor 122 einen vollen Zyklus der Wischerblätter vorgenommen, und ist Positions-Detektorschalter 125 geschlossen, so hält Scheibenwischer-Motor 122 an und nimmt eine elektrodynamische Bremskraft in derselben Weise auf, wie bei der intermittierenden Betriebsweise.
Obgleich das obenbeschriebene Ausführungsbeispiel den intermittierenden Betrieb, den Wäsche-bezogenen Betrieb und den kontinuierlichen langsamen Betrieb der Wischerblätter beinhaltet, so kann das Scheibenwischer-Motorregelsystem gemäß dieser Ausführungsform außerdem mit Schaltungen für weitere Betriebsweisen wie kontinuierlicher Schnellbetrieb ausgerüstet sein.
Durch einteiliges Befestigen der Schaltplatte mit einer Regelschaltung, die in Gestalt eines Hybrid-IC ausgeführt sein kann, am Metallgehäuse des Scheibenwischer-Motorsystemes, läßt sich somit nicht nur die Länge der Verdrahtungen zwischen Motor und Regeleinrichtung verringern, sondern auch die Anzahl der Verdrahtungen zwischen der Regeleinrichtung und dem Regelschalter, mit dem Ergebnis, daß das Fahrzeuggewicht verringert und die Montagearbeit vereinfacht wird. Da weiterhin keine Notwendigkeit zum Montieren einer separaten Regelvorrichtung am Fahrzeug besteht, kann die Montagearbeit der Regelvorrichtung entfallen und läßt sich die Schaltplatte in das Gehäuse des Motorsystemes ohne nennenswerte Abwandlung des Gehäuses des Motorsystemes einbeziehen.
Die Regelschaltung kann an dem Teil des Gehäuses mittels eines geeigneten, wärmeleitenden Materiales befestigt werden, und die Schaltplatte 11 oder 41 läßt sich an Deckel 9 oder 39 beispielsweise mittels einer Gummifolie wie TF-Gummi befestigen (Handelsname von Mitsubishi Denki K.K., Tokio, Japan), die adhesiv sein kann und eine relativ hohe termische Leitfähigkeit hat. Die Anwendung der vorliegenden Erfindung ist nicht begrenzt auf Scheibenwischersysteme und motorbetriebene Scheibenhebesysteme, sondern läßt sich auf alle motorgetriebenen Automobil-Zubehörteile anwenden.

Claims

1. Elektromotorsystem für Kraftfahrzeuge mit einem Elektromotor (5, 35) und einer Regelschaltung (11, 41) für den Motor, wobei

(a) die Regelschaltung an einem Teil eines Metallgehäuses (9, 39) des Motorsystemes befestigt ist in einem Verhältnis wechselseitiger Wärmeleitung;

(b) das Elektromotorsystem eine Untersetzungseinheit (6, (36) aufweist, und der Teil des Gehäuses, an welchem die Regelschaltung befestigt ist, ein abnehmbarer Deckel (9, 39) eines Gehäuses für die Untersetzungseinheit ist,

dadurch gekennzeichnet,

(c) daß die Regelschaltung in Kunstharz eingebettet ist,

(d) daß die Regelschaltung aus einer Schalttafel besteht, die mit gedruckten Schaltungselementen und Chip- Schaltungs-Elementen bestückt ist, eingeschlossen eine Halbleitervorrichtung, und

(e) daß die Regelschaltung einen Schalter (23) umfaßt, der durch ein bewegtes Teil der Untersetzungseinheit aktiviert wird.

2. Elektromotorsystem nach Anspruch 1, wobei das Motorsystem ein Scheibenwischersystem (1) ist.

3. Elektromotorsystem nach Anspruch 1, wobei die Regelschaltung an einen Detektor (46, 51) zum Erfassen einer Bewegung des Motors angeschlossen ist.

4. Elektromotorsystem nach Anspruch 3, wobei das Motorsystem ein kraftbetätigtes Fenstersystem (31) ist.

5. Elektromotorsystem nach Anspruch 1, wobei die Regelschaltung an einen Handschalter (13, 44) zum Auswählen einer Funktion der Regelschaltung angeschlossen ist, mittels eines elektrischen Leiters zum Steuern der Halbleitervorrichtung.

6. Elektromotorsystem nach Anspruch 5, wobei die Regelschaltung direkt an einen elektrischen Leiter angeschlossen ist, der zum Motor führt, und der Motor sowie die Regelschaltung an eine gemeinsame Energiequelle (23, 49) angeschlossen sind.

7. Elektromotorsystem nach Anspruch 1, wobei die Regelschaltung mittels eines gut wärmeleitenden Materiales an dem Teil des Gehäuses befestigt ist.