DE1655696B2 - Scheibenwisch- und wascheinrichtung, insbesondere fuer kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Scheibenwisch- und -wascheinrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem von einem Einschalter betätigten Verzögerungsrelais, das den Scheibenwischermotor verzögert nach dem Scheibenwasohermotor ein- und ausschaltet. Eine solche Einrichtung ist bekannt (deutsches Gebrauchsmuster 1 891 293). Die bekannte Einrichtung weist bewegte Teile auf und ist wärmeempfindlich. Sie ist daher störanfällig.

Es ist ferner bekannt, Verzögerungsrelais durch monostabile Kippstufen zu ersetzen (Zeitschrift »Elektronik«, 1961, S. 283; Siemens-Halbleiter-Schaltbeispiele«. Ausgabe April 1960, S. 63 bis 66 und 73). Diese monostabilen Multivibratoren weisen zwar nicht die den bekannten Verzögerungsrelais anhaftenden Nachteile auf. Sie sind aber ohne zusätzliche Maßnahmen für die Ein- und Ausschaltung des Scheibenwischermotors in Abhängigkeit vom Scheibenwaschermotor nicht verwendbar. Insbesondere läßt sich mit einer einzigen monostabilen Kippstufe nur entweder eine Ein- oder eine Ausschaltverzögerung erreichen.

Es ist ferner bekannt, im Kollektorstromkreis eines Transistors den Arbeitskontakt eines Relais anzuordnen (»Siemens-Halbleiter-Schaltbeispiele«, Ausgabe April 1959, S. 54 und 55).

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung zum Scheibenwischen und Scheibenwaschen anzugeben, die die Nachteile der bekannten Einrichtung nicht aufweist.

Diese Aufgabe wird bei einer Scheibenwisch- und -wascheinrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als Verzögerungsrelais ein monostabiler Multivibrator mit zwei Transistoren vorgesehen ist, dessen die Ausschaltverzögerung des Wischermotors bestimmendes Zeitglied dem zweiten Transistor zugeordnet ist und dessen erster Transistor als Kollektorwiderstand ein Relais zur Steuerung des Wischermotors aufweist, und daß dem Waschermotor ein die Einschaltverzögerung des Wischermotors bestimmendes Serien-ÄC-Glied parallel geschaltet ist, von dem der Verbindungspunkt von Widerstand und Kondensator mit der Basis des ersten Transistors des monostabilen Multivibrators verbunden ist.

Zweckmäßig wird der Kondensator des mit dem ersten Transistor verbundenen Zeitgliedes, der mit der Basis dieses Transistors verbunden ist, mit seinem anderen Pol mit der positiven Stromzuführung verbunden, wodurch sich der Vorteil ergibt, daß die Zündimpulse des Verbrennungsmotors von der Basis dieses Transistors ferngehalten werden.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist, insbesondere zur Unterdrückung größerer Spannungsschwankungen, im Kollektorstromkreis des zweiten Transistors ein Arbeitskontakt des Relais angeordnet.

An Hand eines Ausführungsbeispiels sei die Erfindung näher beschrieben.

Ein Relais R₁, mit dessen Hilfe ein Scheibenwischermotor M₂ geschaltet wird, liegt mit seiner Wicklung im Kollektorstromkreis eines Transistors T₁ eines monostabilen Multivibrators. Dieser Transistor T₁ ist mit seinem Emitter über einen Widerstand R₉ mit der positiven Stromzuführung, z. B. vom Zündschalter her, verbunden. Auch der Emitter eines weiteren Transistors T₂ ist über den Widerstand R₉ mit dem Pluspol verbunden. Ein Widerstand A₃ liegt parallel zur Emitter-Kollektor-Strecke der Transistoren und verbindet den Widerstand R₉ mit dem Minuspol. Durch den Spannungsteiler R₉, R₃ wird also das Emitterpotential um einen geringen Betrag vom Potential des Pluspols entfernt. Der Widerstand R₉ ist klein gegenüber dem Widerstand R₃.

Ein Scheibenwaschermotor M₁ zum Antrieb der Pumpe der Scheibenwaschanlage — in der Folge kurz Pumpenmotor genannt — ist mit dem Pluspol und über einen Einschalter 5 mit dem Minuspol der Stromversorgung verbunden. Mit dem Anschlußpunkt des Schalters S an dem Motor M₁ ist die Basis des Transistors T₁ über einen Widerstand R_h verbunden. Dieser Widerstand A₆ bildet mit einem Kondensator C₂ ein Zeitglicd, das mit der Basis des Transistors T₁ verbunden ist. Der Kondensator C₂ ist mit dem Pluspol der Stromversorgung verbunden. Die Basis des Transistors T₁ ist weiter über einen Widerstand R_B mit dem Kollektor des Transistors T₂ verbunden. Die Basis des Transistors T₂ ist über den Widerstand R₆ mit dem Minuspol der Stromversorgung verbunden und mit Hilfe eines Kondensators C₁ mit dem Kollektor des Transistors T₁. Zwischen den Kollektor des Transistors T₁ und diesen Kondensator C₁ ist ein Widerstand /?₄ geschaltet. Parallel zur Wicklung des Relais R₁ liegen eine Diode D₁ und ein Widerstand R₂, die in bekannter Weise zur Vernichtung der in der Wicklung enthaltenen Energie beim Ausschalten des Relais dienen. Der Kondensator C₁ ist weiter über eine Diode D₂ mit dem Einschalter S verbunden. Der Kollektor des Transistors T₂ ist über einen Widerstand A₇ und einen Arbeitskontakt 1 des Relais R₁ mit dem negativen Pol

ci„r Stromversorgung verbunden. Ein Scheibenwischermotor M₂ ist mit dem negativen Pol der Stromversorgung direkt und mit dem positiven Pol über einen Arbeitskontakt 2 des Relais R₁ verbunden. Weiter ist ein Ruhekontakt 3 des Relais R₁ vorgesehen, der z. B. bei besonderen Scheibenwischerbauarten zum Einlaufen des Scheibenwischers in seine Endlage benötigt wird.

Im folgenden wird die Funktion der Einrichtung in ihren drei charakteristischen Arbeitsphasen beschrieben:

1, Ruhestellung (Einschalter S offen)

Der Kondensator C₁ liegt mit seiner Elektrode b über die Emitter-Basis-Strecke des Transistors T₂ am Spannungsteiler R₉, R₃. Der Kondensator C₁ liegt mit seiner Elektrode α über die Widerstände R_t und A₁ an Minus. Der Kondensator Cj ist fast auf die Betriebsspannung aufgeladen, da der Widerstand R₉ klein gegen den Widerstand R₃ ist.

Da der Arbeitskontakt 1 im Kollektorstromkreis geöffnet ist, ist der Strompfad durch den Transistor T₂ gesperrt.

Der Transistor T₁ liegt mit dem Emitter über den Widerstand R₉ am Pluspol und mit dem Kollektor über das Relais R₁ am Minuspol. Die Basis des Transistors T₁ liegt über den Widerstand R_s, die Kollektor-Eniitter-Strecke des Transistors T₂ und den Widerstand A₉ am Pluspol und über den Widerstand R₅ und den Pumpenmotor M₁ ebenfalls am Pluspol.

Der Kondensator C₂ liegt mit der Elektrode b am Pluspol und mit der Elektrode α an der Basis des Transistors T₁, also ebeifalls über den Widerstand R_s und die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors Γ₂ bzw. über den Widerstand A₅ und den Pumpenmotor M₁ am Pluspol. Der Kondensator C₂ ist also entladen.

Da die Basis des Transistors 7Ί nicht auf einem niedrigeren Potential als sein Emitter liegt, ist der Transistor T₁ gesperrt. Das Relais ist deshalb nicht betätigt, die Arbeitskontakte 1, 2 sind offen. ■

2. Arbeitsstellung (Einschalter S geschlossen)

Beim Schließen des Einschalters S wird zunächst der Pumpenmotor AZ₁ eingeschaltet. Gleichzeitig wird die Elektrode α des Konduisators C₂ über R₆ an den Minuspol gelegt. Der Kondensator C₂ wird also aufgeladen. Dabei kommt der negative Pol des Kondensators C₂ nach einer von der Zeitkonstante R₅ ■ C₂ abhängigen Zeit auf ein Potential, das negativer als das Emitter-Potential des Transistors T₁ ist. Darauf öffnet der Transistor T₁, das Relais R₁ zieht an, und der Scheibenwischermotor AZ₂ wird über den Arbeitskomaki 2 eingeschaltet. Die Verzögerung zwischen dem Einschalten des Pumpen- und des Wischermotors beträgt z. B. 0,3 bis 0,8 Sekunden.

Über den Arbeitskontakt 1 wird gleichzeitig mit dem Einschalten des Wischermotors AZ₂ der bereits ausgesteuerte Strompfad durch den Transistor T₂ freigegeben. Der Kondensator C₁ liegt mit der Elektrode b über die Emitter-Basis-Strecke des Transistors T₂ und den Widerstand R₉ am Pluspol und mit der Elektrode a über die Diode D₂ am Minuspol. Die Ladung des Kondensators C₁ verändert sich also nur wenig gegenüber der Ruhestellung. Der Spannungsabfall am Widerstand R₉ ist durch den Relaisstrom etwas größer geworden. Solange der Schalter S geschlossen gehalten wird, ändert sich nichts am Ladezustand des Kondensators C₁, und der Pumpen- und der Wischermotor laufen.

3. öffnen des Einschalters S

Nach öffnen des Einschalters S bleibt der Pumpenmotor AZ₁ stehen, und die Elektrode« des Kondensators C₁ wird vom negativen Pol der Speisespannung getrennt und über den Widerstand R₁ und die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors T₁ an den Emitter

ίο des Transistors T₂ gelegt. Damit kommt die Basis des Transistors T₂ auf ein höheres Potential als sein Emitter; der Transistor T₂ sperrt.

Am Kondensator C₁ tritt ein Umladevorgang ein. Die Elektrode b des Kondensators C₁ ist über den

Widerstand R_e mit Minus verbunden. Sie will deshalb von ihrem gegenwärtigen positiven Potential auf das negative Potential der Speisespannung absinken. Am Widerstand A₆ steht daher im ersten Augenblick ungefähr die doppelte Speisespannung. Der negative Pol des

Kondensators C_x liegt dabei etwa auf dem Potential de·, Pluspols.

Erreicht nach Entladung auf Null und geringer Aufladung mit umgekehrter Polarität die Elektrode b des Kondensators C₁ ein Potential, das etwas niedriger als

das Potential des Emitters des Transistors T₂ liegt, so wird dieser Transistor wieder aufgesteuert. Als Folge davon steht am Widerstand R₇ plötzlich die gesamte Speisespannung. Über den Widerstand R₈ wird die Basis des Transistors T₁ ebenfalls auf das Potential des

Kollektors des Transistors T₂ gezwungen. Der Basisstrom des Transistors T₁ wird deshalb so gering, daß dieser sperrt. Das Relais A₁ fällt ab, die Arbeitskontakte 1, 2 öffnen; der Wischermotor Ai₂ wird abgeschaltet.

Die Verzögerung der Wischerabschaltung ist hauptsächlich durch die Größe der Kapazität C₁ und des Widerstandes R_s gegeben, da der Widerstand R₄ klein gegen den Widerstand R_e ist. Falls dies erwünscht ist, kann der Widerstand /?_e in gewissen Grenzen einstellbar ausgeführt werden, wodurch die Abschaltverzögerung verändert werden kann. Normalerweise beträgt sie etwa 4 bis 8 Sekunden.

Grundsätzlich würde die beschriebene Schaltung auch ohne den Relaisarbeitskontakt 1 arbeiten. Dieser Relaiskontakt wurde aber eingefügt, um ein irrtümliches Einschalten des Scheibenwischermotors durch Einschaltstromstöße, die z. B. beim Schalten von Glühlampen auftreten, zu verhindern. Ohne den Relaisarbeitskontakt 1 würde bei Einschaltstromstoßen infolge des schlagartigen Absinkens der Spannung um 1 bis 2 Volt die Basis des Transistors T₂ kurzzeitig auf einem höheren Potential als sein Emitter liegen, wodurch dieser sperren und über den Widerstand A₈ den Transistor T₁ kurzzeitig öffnen würde.

Wie aus dem Vorstehenden hervorgeht, schafft die Erfindung eine Lösung der Aufgabe der Ein- und Ausschaltverzögerung von kombinierten Scheibenwisch- und -Waschanlagen, die allen im Kraftfahrzeug vorkommenden Fällen gerecht wird. Man kann die Scheibenwaschanlage sowohl kurzzeitig als auch für längere Zeit betätigen, ohne daß die Arbeitsweise der beschriebenen Schaltung verändert wird. Besondere Aufmerksamkeit braucht der Kraftfahrzeugführer nicht aufzuwenden, da er mit einem Tastenschalter beide Motoren schaltet.

Es wird nur Patentschutz für die Gesamtheit der im Anspruch 1 angegebenen Merkmale beansprucht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Scheibenwisch- und -wascheinrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem von einem S Einschalter betätigten Verzögerungsrelais, das den Scheibenwischermotor verzögert nach dem Scheibenwaschermotor ein- und ausschaltet, dadurch gekennzeichnet, daß als Verzögerungsrelais ein monostabiler Multivibrator mit zwei Transistoren (T₁, T₂) vorgesehen ist, dessen die Ausschaltverzögerung des Wischermotors (M₂) bestimmendes Zeitglied (Ci, -R₈) dem zweiten Transistor (T₂) zugeordnet ist und dessen erster Transistor (T₁) als KoHektorwiderstand ein Relais (R₁) zur Steuerung des Wischermotors (M₂) aufweist und daß dem Waschermotor (M₁) ein die Einschaltverzögerung des Wischenrxotors (M₂) bestimmendes Serien-ÄC-Glied (R_b, C₂) parallel geschaltet ist, von dem der Verbindungspitnkt von Widerstand (R-) und Kondensator (C₂) mit der Basis des ersten Transistors (T₁) des monostabilen Multivibrators verbunden ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Diode (D₂) zwischen dem Einschalter (5) und dem Kondensator (C₁) des dem zweiten Transistor (T₂) zugeordneten Zeitgliedes (C₁, R₆) derart angeordnet ist, daß eine Entladung dieses Kondensators bei geschlossenem Einschalter (5) verhindet wird.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Kollektorstromkreis des zweiten Transistors (T₂) ein Arbeitskontakt (1) des Relais (/?,) angeordnet ist.

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