DE4212746C1 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steueranordnung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1, die z. B. aus der D 24 07 812 C3 hervorgehen.

Unter Verzicht auf relativ teure Relais zum Schalten des Motor­ stroms werden damit die unterschiedlichen Wischgeschwindigkeits­ stufen unmittelbar über die Schaltkontakte des manuell in ver­ schiedene Stufen schaltbaren Scheibenwischer-Steuerschalters eingeschaltet, welche zum Schalten des Laststroms des Motors ausgelegt sind.

In der gattungsbildenden Steueranordnung hat der Steuerschalter zwei synchron bewegbare Schaltkontakte, deren erster im Zusam­ menwirken mit seinen Festkontakten den eigentlichen Stufenschal­ ter bildet, deren zweiter hingegen in der Ausschalt- und in der Intervallstellung des Steuerschalters eine Brücke zwischen einem Schaltkontakt eines nur für die Intervalltaktung verwendeten Relais und einem der Anschlüsse des Motors bildet.

Der Parkstellungsschalter für den Motor, der von diesem unmit­ telbar mechanisch schaltbar ist, liegt in Reihe mit dem Umschalt­ kontakt des Intervall-Relais, wenn dieser seine Ruhestellung einnimmt, und mit dem besagten zweiten Schaltkontakt des Steu­ erschalters.

Diese Anordnung hat den Vorteil, daß der Motor nach dem Aus­ schalten des Steuerschalters bzw. nach Abschluß eines Inter­ vall-Wischzyklus durch beidseitiges Anlegen an Massepotential schnell stillgesetzt wird.

Ein gewisser Nachteil einer solchen Steueranordnung ist aber die Länge der elektrischen Leitungen, die von dem Parkstellungs­ schalter zunächst zum Intervall-Relais, von diesem zum Steuer­ schalter an der Lenksäule des Fahrzeugs und von dort wieder zum Motor zurückgeführt werden müssen. Diese Leitungslänge kann zu erheblichen Spannungsabfällen führen, so daß die Leitungen zu deren Verminderung, gemessen am stromstärkenbedingten Bedarf, überdimensioniert werden müssen.

Es ist auch bekannt (z. B. DE 25 04 732 A1 oder DE 17 55 921 BeB2), einem Scheibenwischermotor ohne Umweg über einen Steuer­ schalter über den Parkstellungsschalter Pluspotential zuzufüh­ ren. Diese Schaltungen sind allerdings wegen des anderen Auf­ baus des Steuerschalters nicht gattungsgemäß.

Eine Steuerschaltung mit Relais zum Schalten des Motorstroms ist ferner z. B. aus DE 36 43 414 A1 bekannt.

Schließlich ist eine Steueranordnung für Fahrzeugscheibenwischer bekannt (DE 24 03 311 A1), deren zwei Schaltkontakte aufweisender Steu­ erschalter keine eigene Intervall-Schaltstellung hat, die aber gleichwohl eine Takt-Schaltung zur subjektiv bedarfsabhängigen Einstellung der Intervallpausendauer umfaßt.

Für den Intervallbetrieb wird die dem langsamen Dauerbetrieb zugeordnete Einschaltstellung des Steuerschalters mitbenutzt. Zum periodischen Einschalten und Anhalten des Motors im Inter­ vallbetrieb ist die Leitung zwischen dem dem langsamen Dauer­ betrieb zugeordneten Festkontakt des Steuerschalters und dem entsprechenden Motoranschluß über einen Kontakt eines von be­ sagter Takt-Schaltung steuerbaren Relais geführt und in dessen Ruhelage durchgeschaltet, während dasselbe Relais in seiner Arbeitstellung die vorgenannte Leitung unterbricht und über einen Bypaß-Strompfad den Umschaltkontakt des Parkstellungs­ schalters direkt mit dem besagten Motoranschluß verbindet.

Dieser zur Ausführung des Intervallbetriebs wegen der vom gat­ tungsbildenden Stand der Technik abweichenden Anordnung des Re­ lais funktionsnotwendige Bypaß-Strompfad dient ausschließlich im Intervallbetrieb der vom Parkstellungsschalter steuerbaren Stromzufuhr zum Motor während des Abschlusses eines Wischzyklus vor Beginn einer Intervallpause, in der der Umschaltkontakt des Relais seine Arbeitsstellung einnimmt. Sowohl im Dauerbetrieb des Motors als auch in der Ausschaltstellung des Steuerschal­ ters ist er hingegen stromlos. Er kann daher im Normalbetrieb nicht zu einer Entlastung der Kontakte des Steuerschal­ ters und nicht zu einer Verkürzung der Stromwege beitragen.

Die Erfindung hat die Aufgabe, eine gattungsgemäße Steueran­ ordnung so auszubilden, daß die Belastung der Kontakte des Steu­ erschalters im Normalbetrieb des Scheibenwischermotors ohne Verwendung zusätzlicher Relais verringert werden kann.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Steueranordnung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Pa­ tentanspruchs 1 gelöst.

Alternativ zu der Entlastung der Kontakte des Steuerschalters bei Verwendung eines Motors mit gleichbleibender Leistung kann mit der er­ findungsgemäßen Steueranordnung ohne Änderung an dem Steuer­ schalter aber auch ein Motor mit höherer Nennstromaufnahme ver­ wendet werden.

Die Unteransprüche geben vorteil­ hafte Weiterbildung und Varianten der erfindungsgemäßen Steu­ eranordnung an.

Weitere Einzelheiten und Vorteile gehen aus der Zeichnung eines Ausführungsbeispiels und deren sich hier anschließender einge­ hender Beschreibung hervor.

Es zeigen

Fig. 1 einen schematischen Schaltplan einer erfindungsgemäßen Steueranord­ nung mit einem Bypaß-Strompfad zur Entlastung der Kontakte des manuell schaltbaren Steuerschalters,

Fig. 2 eine Ausführung des Bypaß-Strompfads mit einem Tran­ sistor als Schaltglied,

Fig. 3 eine zum Anschließen des Bypaß-Strompfads um einen zusätzlichen Kontakt ergänzte Bauform des Parkstel­ lungsschalters.

An den positiven Pol einer Bordspannungsquelle 1 eines in Fig. 1 nicht weiter dargestellten Fahrzeugs mit wenigstens einem Scheibenwischer 2 und einem diesen über ein nicht dargestelltes Getriebe antreibenden, umlaufenden Scheibenwischermotor - im folgenden kurz Motor - 3 ist über eine Sicherung und einen Be­ triebsschalter Zü ein manuell in mehrere Stufen schaltbarer Steuerschalter 4 mit einen Schleifkontakt 5 anschließbar. Einem ständig mit dem Schleifkontakt 5 elektrisch verbundenen ersten Schaltkontakt 4.1 des Steuerschalters 4 sind neben seiner mit "0" bezeichneten Ausschaltstellung ein erster Festkontakt "I" für den Intervall- oder intermittierenden Betrieb, ein zwei­ ter Festkontakt "L" für den langsamen Dauerbetrieb und ein drit­ ter Festkontakt "S" für den schnellen Dauerbetrieb des Motors 3 zugeordnet.

Der erste Festkontakt "I" ist an den Eingang eines hier nur schematisch als Zeitglied repräsentierten Intervallsteuergeräts 6 (Zeitfunktionsrelais) angeschlossen, dessen Arbeits­ weise und weitere elektrische Verdrahtung (Spannungsversorgung) hier als bekannt vorausgesetzt wird.

Der zweite Festkontakt "L" ist unmittelbar über eine Sicherung an einen Anschluß 3L des anderseitig fest mit Massepotential verbundenen Motors 3 angeschlossen.

Der dritte Festkontakt "S" ist ebenfalls über eine Sicherung unmittelbar mit einem Anschluß 3S des Motors 3 verbunden. Die beiden Sicherungen können im Hinblick auf die ohnehin vorgese­ hene Sicherung vor dem Betriebsschalter zu auch weggelassen werden.

Synchron mit dem ersten Schaltkontakt 4.1 bewegbar ist ein zwei­ ter Schaltkontakt 4.2 des Steuerschalters 4. Dieser bildet in der Ausschalt- und in der Intervallstellung des Steuerschalters 4 eine Brücke zwischen zwei Schleifkontakten 7 und 8, während diese in den Dauerbetriebsstellungen des Steuerschalters 4 elek­ trisch voneinander getrennt sind und erst nach dem Abschalten des Dauerbetriebs am Steuerschalter 4 wieder verbunden werden. Dies ist durch eine gestrichelte Wiedergabe der Stellung des Steuerschalters 4 angedeutet, in der dessen erster Schaltkon­ takt 4.1 den Schleifkontakt y mit dem Festkontakt "S" verbindet.

Der Schleifkontakt 8 des Steuerschalters 4 ist, wie der Fest­ kontakt "L", mit dem Anschluß 3L des Motors 3 über die Siche­ rung fest verbunden.

Ein wesentlicher Bestandteil des Instvallsteuergeräts 6 ist ein für den Inter­ vallbetrieb zyklisch ansteuerbares Relais 9 mit einem Umschalt­ kontakt 10. Dieser ist mit dem Schleifkontakt 7 des Steuerschal­ ters 4 fest verbunden und liegt in seiner Ruhestellung an einem Ruhekontakt 10.1, aus der er durch Aktivierung des Relais 9 auf einen über den Betriebsschalter Zü mit Pluspotential verbindba­ ren Arbeitskontakt 10.2 umschaltbar ist.

Dem Motor 3 ist in bekannter Weise ein Parkstellungsschalter 11 mit einem Umschaltkontakt 12 zugeordnet, der fest mit dem Ru­ hekontakt 10.1 des Relais 9 verbunden ist. In seiner Ruhelage liegt der Umschaltkontakt 12 an einem mit Massepotential fest verbundenen Ruhekontakt 12.1 an, von dem er unmittelbar nach jedem Anlaufen des Motors 3 aus dessen Ruhestellung auf einen ebenfalls über den Betriebsschalter Zü an Pluspotential leg­ baren Arbeitskontakt 12.2 umschaltbar ist. Auf diese bekannte Weise wird eine zyklische Selbsthaltung des Motorstroms bis zum vollständigen Abschluß eines jeden Wischzyklus erreicht.

Wenn der Parkstellungsschalter 11 dann wieder in seine darge­ stellte Ruhelage zurückkehrt, wird der Motor 3 - über den in Ruhelage stehenden Umschaltkontakt 10 des Relais 9 und den Schaltkontakt 4.2 und die Schleifkontakte 7 und 8 des Steuer­ schalters 4 - kurzgeschlossen (beidseitig an Masse) und dadurch unverzüglich gestoppt.

Bis hierhin entspricht die Darstellung funktional dem eingangs erwähnten Stand der Technik. Hinzugefügt wurde nun demgegenüber ein Bypaß-Strompfad 13 zwischen dem Umschaltkontakt 12 und dem Anschluß 3L des Motors 3, der eine oder mehrere Dioden 14 um­ faßt. Die Dioden 14 sind so geschaltet, daß ein Stromfluß nur vom Umschaltkontakt 12 zum Motor 3 hin möglich ist. Mithin kann der Bypaß-Strompfad 13 - bei intakten Dioden - nur in Abhängigkeit von der Stellung des Parkstellungsschalters 11, nämlich nur dann, wenn dessen Umschaltkontakt 12 von dem laufenden Motor 3 auf den Arbeitskontakt 12.2 umgeschaltet wurde, von Strom durchflos­ sen werden. Ansonsten ist er abgeschaltet.

Bei geschlossenem Betriebsschalter Zü ergibt sich beim Einschalten oder kurzzeitigen Überfahren der Intervallstellung des Steuer­ schalters 4 (Schaltkontakt 4.1 an Festkontakt "I") folgender Ablauf / Stromfluß:

Über das Intervallsteuergerät 6 wird unverzüglich 0,5 sec das Relais 9 aktiviert, so daß Pluspotential Betriebsschalter Zü über dessen auf den Arbeitskontakt 10.2 umgeschalteten Umschaltkontakt 10, den Schleifkontakt 7, den Schaltkontakt 4.2 und den Schleifkontakt 8 zum Anschluß 3L des Motors 3 gelangen kann. Unmittelbar (ca. 0,1 sec) nach dem jetzt folgenden Anlaufen des Motors 3, jeden­ falls noch während der Einschaltdauer des Relais 9, wird der Umschaltkontakt 12 des Parkstellungsschalters 11 vom Ruhekontakt 12.1 auf den Arbeitskontakt 12.2 umgeschaltet, so daß er nunmehr ebenfalls Pluspotential führt. Fällt nun nach Ablauf der vom Intervallsteuergrät 6 vorgegebenen Zeitspanne der Umschaltkontakt 10 des Relais 9 auf den Ruhekontakt 10.1 zurück, so übernimmt der Umschaltkontakt 12 des Parkstellungsschalters 11 den vollen Motorstrom. Dieser fließt aber nur teilweise wie bisher über den Strompfad Zü - 12.2 - 12 - 10.1 - 10 - 7 - 4.2 - 8 - 3L, einen anderen Teil des Motorstroms übernimmt nun der Bypaß-Strompfad 13 mit seinen Dioden 14 (Strompfad Zü - 12.2 - 12 - 13 - 14 - 3L). Letztere sind lediglich zur Kurzschlußvermeidung für den kurzen Zeitraum zwischen dem Umschalten des Relais 9 und dem Umschalten des Umschaltkontakts 12 des Parkstellungsschalters 11 notwendig.

Im Bypaß-Strompfad 13 kann natürlich auch, wie in dem Detail gemäß Fig. 2 gezeigt, anstelle der Dioden 14 als Stromventil ein Schaltglied, z. B. ein NpN-Transistor 14′ oder FET, vorge­ sehen werden, der den Bypaß-Strompfad 13 nur bei in seine Arbeitsstellung umgeschaltetem Parkstellungsschalter 11 leitend schaltet. Die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors 14′ ist zwischen den Betriebsschalter Zü und den Anschluß 3L des Motors 3 geschaltet, erhält also unmittelbar Pluspotential, während die Basis des Transistors 14′ über einen Widerstand 15 an den Umschaltkontakt 12 des Parkstellungsschalters 11 angeschlossen ist. Zusätzlich kann noch ein hochohmiger Widerstand 16, der nur gestrichelt angedeutet ist, parallel zu der Basis-Emitter-Strecke des Transistors 14′ und dem Motor 3 geschaltet werden. Mit dieser Schaltung kann auch eine gewisse Entlastung des Parkstellungsschalters 11 erreicht wer­ den, da er nur noch einen geringen (Basis-)Anteil des Bypaß- Stroms führen muß.

Der gleiche geteilte Stromfluß stellt sich bei umgeschaltetem Parkstellungsschalter 11 auch im Dauerwischbetrieb ein. Wie schon bisher im Intervallbetrieb fließt jetzt ein Teil des Motorstroms vom Parkstellungsschalter 11 über den Bypaß-Strompfad 13. Weil letzterer im Vergleich zu der bisherigen Stromführung über den Steuerschalter 4 wesentlich kürzer ist und nur einen gerin­ gen Spannungsabfall hat, kann eine signifikante Entlastung des Steuerschalters 4 gemessen werden. Gleichfalls verringert sich der Einfluß des Spannungsabfalls über die lange, über den Steu­ erschalter geführte Verbindung zum Motor 3, deren Kabelquer­ schnitt jetzt reduziert werden kann.

Ein weiterer Vorteil dieser Anordnung ist, daß beim Einschalten des schnellen Dauerbetriebs (Schaltkontakt 4.1 an Festkontakt "S", Anschluß 3S des Motors 3 an Plus) über den Bypaß-Strompfad 13 der Anschluß 3L drehmomentsteigernd ebenfalls mit Strom ver­ sorgt wird.

Ein Weglassen der Verbindung zwischen dem Parkstellungsschalter 11 und dem Arbeitskontakt 10.1 wäre zwar denkbar, würde aber zu einer Verschlechterung der oben erwähnten Bremswirkung der Schaltung führen.

In den bisher beschriebenen Varianten der Steueranordnung wurde keine Änderung an dem üblichen Parkstellungsschalter 11 vorgenom­ men. In der Ausführung gemäß Fig. 3 jedoch ist dieser um einen zusätzlichen Arbeitskontakt 12.3 ergänzt, der beim Umschalten gleichzeitig mit dem Arbeitskontakt 12.2 in elektrische Verbin­ dung mit dem Umschaltkontakt 12 gebracht wird. Der Bypaß-Strom­ pfad 13 verläuft jetzt unmittelbar - und ohne weitere Bauteile zu umfassen - zwischen dem zusätzlichen Arbeitskontakt 12.3 und dem Motor-Anschluß 3L, während der in den beiden vorstehend beschriebenen Ausführungsformen vorgesehene feste Anschluß des Bypaß-Strompfads 13 an den Schaltkontakt 12 entfällt.

Diese Variante hat bei ansonsten gleicher Funktion wie die bei­ den in den Fig. 1 und 2 gezeigten den Vorteil, daß der Bypaß- Strompfad 13 wiederum nur bei in die Arbeitsstellung umgeschalte­ tem Parkstellungsschalter 11 einen Strom führen kann, daß je­ doch gleichwohl keine Stromventile bzw. Halbleiterbauelemente vorgesehen werden müssen. Eine einfache kurze Leitungsverbin­ dung ohne nennenswerten Spannungsabfall genügt, da ein "Rück­ wärtsstrom" - vom Motor-Anschluß 3L zum Parkstellungsschalter 11 - in der Regel nicht fließen kann.

Gegenüber Schaltungen mit Motorstromrelais haben die hier be­ schriebenen Anordnungen den Vorteil, daß der gesamte kurze By­ paß-Strompfad 13 in unmittelbarer Nähe zum Motor 3, sogar inner­ halb von dessen Gehäuse, untergebracht werden kann, was mit Relais nicht möglich ist. Darüber hinaus ist der Bypaß-Strom­ pfad 13 wesentlich unempfindlicher gegen die im Einbauraum des Motors 3 herrschenden Umgebungsbedingungen.

Es sei angemerkt, daß der Bypaß-Strompfad 13 auch in der erwähn­ ten bekannten Steueranordnung ohne Intervall-Schaltstellung des Steuerschalters 4 parallel zu dem vom Intervall-Relais beherrsch­ ten Bypaß sinnvoll und mit den vorstehend erörterten Vorteilen­ angeordnet werden könnte.

Claims (9)

1. Steueranordnung für einen unmittelbar über Kontakte eines Steuerschalters einschaltbaren elektrischen Scheibenwischermo­ tor, umfassend

• - einen Parkstellungsschalter mit einem Umschaltkontakt zur Stromversorgung eines Anschlusses des Scheibenwischermotors nach dem Anlaufen aus einer Parkstellung und zu dessen Still­ setzen nach Abschluß eines Wischzyklus nach Abschalten des Dauerbetriebs des Scheibenwischermotors am Steuerschalter,
• - einen mindestens nach dem Abschalten des Dauerbetriebs wäh­ rend eines laufenden Wischzyklus elektrisch mit dem Umschalt­ kontakt des Parkstellungsschalters in Reihe liegenden, über einen zugeordneten Festkontakt Strom zu dem Anschluß des Scheibenwischermotors führenden Schaltkontakt des Steuer­ schalters,

gekennzeichnet durch einen in der Arbeitsstellung des Parkstellungsschalters (11) zur direkten Stromversorgung des Anschlusses (3L) des Schei­ benwischermotors (3) dem Steuerschalter (4) unabhängig von des­ sen Stellung parallel geschalteten Bypaß-Strompfad (13).

2. Steueranordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch wenigstens ein im Bypaß-Strompfad (13) liegendes, in Abhängig­ keit von der Stellung des Umschaltkontakts (12) des Parkstel­ lungsschalters (11) von Strom von einer Spannungsquelle (1) zum An­ schluß (3L) des Scheibenwischermotors (3) durchfließbares Bau­ element.

3. Steueranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das wenigstens eine Bauelement eine Diode (14) ist.

4. Steueranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das wenigstens eine Bauelement ein Transistor (14′) ist, dessen Basis- oder Gateelektrode an den Umschaltkontakt (12) angeschlossen ist.

5. Steueranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Parkstellungsschalter (11) einen zum Anschließen des Bypaß-Strompfads (13) vorgesehenen Arbeitskontakt (12.3) um­ faßt, der in der Arbeitsstellung des zugeordneten Umschaltkon­ takts (12) gleichzeitig mit einem der Stromversorgung des Schei­ benwischermotors (3) dienenden ersten Arbeitskontakt (12.2) des Parkstellungsschalters (11) und dem Umschaltkontakt (12) in elektrische Verbindung gebracht wird.

6. Steueranordnung nach Anspruch 2 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Scheibenwischermotor (3) über einen ersten Schaltkon­ takt (4.1) des Steuerschalters (4) und zugeordnete Festkontakte ("L", "S") in einen langsamen und in einen schnel­ len Dauerwischbetrieb einschaltbar ist, wobei der Anschluß (3L) des Scheibenwischermotors (3) für den langsamen Dauerwischbetrieb über den Bypaß-Strompfad (13) beim Einschal­ ten des schnellen Dauerwischbetriebs mit bestromt wird.

7. Steueranordnung nach Anspruch 1, 2 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Bypaß-Strompfad (13) motornah verläuft.

8. Steueranordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Bypaß-Strompfad (13) nebst dem Parkstellungsschalter (11) an oder in einem Gehäuse des Scheibenwischermotors (3) untergebracht ist.