DE2647519B2 - Circuit arrangement for switching two consumers on and off at different times - Google Patents
Circuit arrangement for switching two consumers on and off at different timesInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zum zeitlich gegeneinander versetzten Ein- und Ausschalten zweier elektrischer Verbraucher, insbesondere eines Waschpumpenmotors und eines Wischermotors in Kraftfahrzeugen, mittels eines Betriebsschalters, der den einen Verbraucher unmittelbar und den anderen über ein Zeitglied nachgeschalteten Schwellwertschalter an eine Spannungsquelle anschließt. Eine derartige Schaltungsanordnung ist bekannt (DE-AS 24 55 760).The invention relates to a circuit arrangement for switching on and off at different times Switching off two electrical consumers, in particular a washing pump motor and a wiper motor in motor vehicles, by means of an operating switch that directs one consumer and the other connected to a voltage source via a downstream threshold switch. Such a one Circuit arrangement is known (DE-AS 24 55 760).
Bezüglich moderner Wisch- und Waschanlagen für die Scheiben von Kraftfahrzeugen wird die Forderung erhoben, daß bei Betätigung des Betriebsschalters sofort Waschflüssigkeit zu den zu reinigenden Scheiben gefördert wird, der Scheibenwischermotor aber um beispielsweise 0,4 sek verzögert eingeschaltet wird, damit die Wischerblätter nicht über eine trockene Scheibe wischen. Des weiteren ist es erwünscht, daß der Wischermotor nach dem Abschalten des Waschpumpenmotors für eine gewisse Zeit, beispielsweise 4 sek weiterarbeitet und die Windschutzscheibe trockenwischt Dieses verzögerte Ein- und Ausschalten zweier Verbraucher wird beispielsweise auch bei komplizierten Stellantrieben vorgenommen.With regard to modern wiping and washing systems for the windows of motor vehicles, the requirement collected that upon actuation of the operating switch immediately washing liquid to the windows to be cleaned is funded, but the wiper motor is switched on with a delay of, for example, 0.4 seconds, so that the wiper blades do not wipe over a dry windshield. Furthermore, it is desirable that the Wiper motor after switching off the washing pump motor for a certain time, for example 4 seconds keeps working and wiping the windshield dry This delayed switching on and off two Consumption is also used, for example, with complicated actuators.
Bei einer bekannten Schaltungsanordnung der eingangs erwähnten Art wird bei Betätigung des Betriebsschalters ein Kondensator über einen auf die gewünschte Einschaltveraögerungszeit abgestimmten Ladewiderstand aufgeladen, wobei die Kondensatorspannung während der Einschaltzeit des Betriebsschalters kontinuierlich anwächst Die Kondensatorspannung ist dabei also direkt von der Einschaltzeit desIn a known circuit arrangement of the type mentioned, when the Operating switch a capacitor over a tuned to the desired switch-on delay time Charging resistor charged, with the capacitor voltage during the switch-on time of the operating switch increases continuously The capacitor voltage is therefore directly dependent on the switch-on time of the
Betriebsschalters abhängig, was insofern nachteilig ist, daß auch die Abschaltveniögerung dieser Einschaltzeit proportional ist Wird der Betriebsschalter nämlich zu einem Zeitpunkt in seine Ruhelage zurückgesetzt, in dem der Kodensator noch nicht auf die volle Betriebsspannung aufgeladen ist, ist die Zeitspanne der Entladung bis zum Erreichen des Schwellwertes des nachgeschalteten Schwellwertschalters kürzer als gewünscht Das kann dazu führen, daß die Scheibe nicht einwandfrei trocken gewischt, wird.Operating switch dependent, which is disadvantageous in that the switch-off delay of this switch-on time is proportional If the operating switch is reset to its rest position at a point in time, in that the capacitor has not yet been charged to full operating voltage, the time span is the Discharge until the threshold value of the downstream threshold switch is reached, shorter than desired This can lead to the window not being wiped dry properly.
Eine von der Einscha.ltzeit des Betriebsschalters nahezu abhängige Abschaltverzögerungszeit erhält man auf sehr einfache Weise bei einer Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung dadurch, daß mit dem Ansprechen des Schwellwertschalters zeitlich begrenzt ein niederohmiger Zusatzladestromkreis für den Kondensator geschlossen wird, über den dieser schnell auf einen erhöhten definierten Spannungswert aufgeladen wird.One of the switch-on time of the operating switch an almost dependent switch-off delay time is obtained in a very simple manner with a circuit arrangement of the type mentioned according to the invention in that with the response of the threshold switch a low-resistance additional charging circuit for the capacitor is closed for a limited period of time, via which it is quickly charged to an increased, defined voltage value.
Der Erfindung liegt also der Gedanke zugrunde, daß nach dem Ansprechen des Schwellwertschalters, also nach Ablauf der Einschaltverzögerungszeit, der Kondensator nicht wie bei der bekannten Lösung über den die Einschaltverzögerung bestimmenden Ladewiderstand, sondern über einen zusätzlichen Ladestromkreis wesentlich schneller aufgeladen wird. Damit ist sichergestellt, daß der Betriebsschalter praktisch mit dem Anlaufen des Wischermotors in seine Ruhelage zurückgesetzt werden kann, ohne daß dadurch die Abschaltverzögerungszeit, also die Nachwischzeit verkürzt wird.The invention is therefore based on the idea that after the threshold switch has responded, that is after the switch-on delay time has elapsed, the capacitor does not use the the switch-on delay determining the charging resistor, but via an additional charging circuit is charged much faster. This ensures that the operating switch is practically with the start of the wiper motor can be reset to its rest position without the Switch-off delay time, i.e. the post-wiping time is shortened.
Damit über diesen Zusatzladestromkreis das vom Schwellwertschalter abgetastete Potential an einem Anschluß des Kondensators nicht dauernd oberhalb des Schwellwertes verbleibt, darf dieser Zusatzladestromkreis nur für eine begrenzte Zeit aufrechterhalten werden. Dies könnte wiederum durch ein Zeitglied realisiert werden, doch ist gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung dieser Zusatzladestromkreis über den Betriebsschalter blockierbar. Damit ist sichergestellt, daß exakt mit dem Abschalten des Betriebsschalters die Kondensatorspannung von einem definierten Wert abfällt und somit die Nachlaufverzögerungszeit den gewünschten Wert hat. Diese Blockierung des Zusatzladestromkreises kann durch eine zusätzliche Kontaktbrücke am Betriebsschalter realisiert werden, doch es ergibt sich eine kostengünstigere Lösung gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung, wenn der Ladestromkreis eine Schalterdiode aufweist, die über eine weitere Diode vom Betriebsschalter ansteuerbar ist. Zusätzliche störanfällige Kontakte entfallen damit.So that via this additional charging circuit, the potential scanned by the threshold value switch at one Connection of the capacitor does not remain permanently above the threshold value, this additional charging circuit may can only be maintained for a limited time. This could in turn by a timer be realized, but according to an advantageous development of the invention, this additional charging circuit Can be blocked using the operating switch. This ensures that exactly when the Switch the capacitor voltage drops from a defined value and thus the delay time has the desired value. This blocking of the additional charging circuit can be prevented by an additional contact bridge on the operating switch can be realized, but there is a more cost-effective solution according to another advantageous one Development of the invention when the charging circuit has a switch diode that has a further diode can be controlled by the operating switch. Additional fault-prone contacts are therefore not required.
An sich könnte der 2'usatzladestromkreis über zusätzliche vom Schwellwertschalter angesteuerteIn itself, the additional charging circuit could be via additional controlled by the threshold switch
Schaltmittel geschaltet werden, doch soll bei einer besonders bevorzugten Ausführung dieser Zusatzladejtromkreis unmittelbar über die Schaltstrecke geschlossen werden, über die auch der zweite Verbraucher an die Spannungsquelle angeschlossen wird.Switching means are switched, but in a particularly preferred embodiment this additional charging circuit is intended are closed directly via the switching path, via which the second consumer is also connected the voltage source is connected.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigtThe invention is explained below with reference to an embodiment shown in the drawing. It shows
F i g. 1 einen Stromablauf undF i g. 1 a current flow and
F i g. 2 ein Zeitdiagramm der Kondensatorspannung.F i g. 2 is a timing diagram of the capacitor voltage.
Ein Waschpumpenmotor 10 kann über einen Betriebsschalter 11 unmittelbar an einen Spannungsquelle 12 angeschlossen werden.A washing pump motor 10 can be connected directly to a voltage source via an operating switch 11 12 can be connected.
Ein Zeitglied 20 enthält eine Entkopplungsdiode 21, einen Ladewiderstand 22, einen Kondensator 23 und einen Entladewiderstand 24. Die Entkopplungsdiode 21 verhindert eine ungewollte Entladung des Kondensators 23 r.ber die Ankerwicklung des Waschpumpenmotors 10.A timing element 20 contains a decoupling diode 21, a charging resistor 22, a capacitor 23 and a discharge resistor 24. The decoupling diode 21 prevents unwanted discharge of the capacitor 23 r. Over the armature winding of the washing pump motor 10.
Ober einen Strombegrenzungswiderstand 25 wird ein Schwellwertschalter 30 mit einem Transistor 31 und einem Relais 32 angesteuert. Ein Arbeitskontakt 33 dieses Relais 32 ist unmittelbar an den Pluspol der Spannungsquelle 12 angeschlossen. Von einem Umschaltkontakt 34 führt eine Leitung 35 zu einem Wischermotor 36. Ein Ruhekontakt 37 des Relais 32 ist in bekannter Weise mit einem Umschaltkontakt 38 eines Endlagenschalters 39 des Wischermotors 36 verbunden, dessen Arbeitskontakt bzw. Ruhekontakt mit dem Plusbzw. Minuspotential der Spannungsquelle 12 verbunden ist.A threshold value switch 30 with a transistor 31 and a relay 32 controlled. A normally open contact 33 of this relay 32 is directly connected to the positive pole Voltage source 12 connected. A line 35 leads from a changeover contact 34 to one Wiper motor 36. A normally closed contact 37 of the relay 32 is connected to a changeover contact 38 in a known manner Limit switch 39 of the wiper motor 36 connected, the normally open contact or normally closed contact with the plus or. Negative potential of the voltage source 12 is connected.
Wesentlich ist nun ein Zusatzladestromkreis über einen niederohmigen Vorwiderstand 40 und eine die Schalterdiode 41, der vom Umschaltkontakt 34 des Relais 32 unmittelbar zum Kondensator 23 des Zeitgliedes 20 führt. Wichtig ist weiterhin noch eine Diode 42 vom gemeinsamen Schaltungspunkt 43 der Schalterdiode 41 und des Vorwiderstandes 40 zum Eingang 44 des Zeitgliedes 20.What is now essential is an additional charging circuit via a low-resistance series resistor 40 and a die Switch diode 41, which is from the changeover contact 34 of the relay 32 directly to the capacitor 23 of the Timing element 20 leads. Another important factor is a diode 42 from the common circuit point 43 of FIG Switch diode 41 and series resistor 40 to input 44 of timing element 20.
Bei Betätigung des Betriebsschalters 11 im Zeitpunkt ta läuft der Waschpumpenmotor 10 sofort an, so daß Flüssigkeit auf die zu reinigende Scheibe gespritzt wird. Zugleich wird über die Diode 21 auf den Ladewiderstand 22 der Kondensator 23 aufgeladen. Sobald die Kondensatorspannung im Zeitpunkt fl die Schwellspannung S des Schwellwertschalters 30, also die Durchlaßspannung der Basis-Emitterdiode des Transistors 31 der ein Darlingtontransistor sein kann, erreicht, schaltet dieser durch und erregt damit das Relais 32. Dessen Umschaltkontakt 34 wird auf den Arbeitkontakt 33 umgeschaltet, und der Wischermotor 36 läuft an. Die Anlaufverzögerungszeit T1 des Wischermotors 36 ist dabei im wesentlichen von der Dimensionierung des Widerstandes 22 und des Kondensators 23 abhängig.When the operating switch 11 is actuated at time ta , the wash pump motor 10 starts up immediately, so that liquid is sprayed onto the pane to be cleaned. At the same time, the capacitor 23 is charged via the diode 21 to the charging resistor 22. As soon as the capacitor voltage reaches the threshold voltage S of the threshold switch 30, i.e. the forward voltage of the base-emitter diode of the transistor 31, which can be a Darlington transistor, at time fl, it switches through and thus energizes the relay 32. Its switching contact 34 is switched to the working contact 33 , and the wiper motor 36 starts up. The start-up delay time T 1 of the wiper motor 36 is essentially dependent on the dimensioning of the resistor 22 and the capacitor 23.
Mit dem Ansprechen oder Umschalten des Schwellwertschalters 30 wird nun der zusätzliche Ladestromkreis über den Widerstand 40 und die Diode 41 geschlossen, und zwar über die Schaltstrecke, über die auch der Wischermotor 36 angesteuert wird. Wie F i g. 2 zeigt, wird also in der zwischen ii und h derWith the response or switching of the threshold switch 30, the additional charging circuit is now closed via the resistor 40 and the diode 41, specifically via the switching path via which the wiper motor 36 is also controlled. Like F i g. 2 shows, is therefore in the h between ii and
Kondensator sehr schnell auf einen erhöhten Spannungswert aufgeladen, der durch die Widerstände 40 und 24 sowie die Diode 41 genau definiert ist. Dieses schlagartige Anwachsen der Kondensatorspannung ist sehr wichtig, denn ab dem Zeitpunkt h kann derThe capacitor is charged very quickly to an increased voltage value which is precisely defined by the resistors 40 and 24 and the diode 41. This sudden increase in the capacitor voltage is very important, because from time h the can
ίο Betriebsschalter 11 in seine Ruhelage zurückgesetzt werden, ohne daß dies Einfluß auf die Nachlaufverzögerungszeit hätte.ίο Operating switch 11 reset to its rest position without this having any influence on the follow-up delay time.
Bis zum Zeitpunkt /3 laufen Waschpumpenmotor 10 und Wischermotor 36 gemeinsam. Mit dem Ausschalten des Betriebsschalters 11 wird unmittelbar der Stromkreis zum Waschpumpenmotor 10 unterbrochen. Es fließt zwar noch ein geringer Strom über den Vorwiderstand 40 und die Diode 42 zum Waschpumpenmotor 10, dieser reicht aber zum Antrieb nicht aus. Er sorgt aber dafür, daß das Potential an der Anode der Schalterdiode 41 geringer ist als an deren Kathode, die mit dem Kondensator 23 verbunden ist. Die Schalterdiode 41 sperrt damit, so daß der Zusatzladestromkreis mit dem Abschalten des Betriebsschalters blockiert ist. Der Kondensator entlädt sich nun über den Er.dladewiderstand 24 einerseits sowie über den Strombegrenzungswiderstand 25 und die Basis-Emitterdiode des Transistors 31 andererseits. Zum Zeitpunkt U wird der Schwellwert des Schwellwertschalters unterschritten, und das Relais 32 fällt ab. Die Nachlaufverzögerungszeit T2 ist also von den Widerständen 24 und 25 abhängig, wobei aber noch berücksichtigt werden muß, daß der Wischermotor 36 in bekannter Weise so lange weiterläuft, bis in der Endlage der Wischer den Endlagenschalter 31 umschaltet. Auf jeden Fall wird aber eine bestimmte Mindestnachlaufzeit, die zum einwandfreien Trockenwischen ausreicht, sichergestellt. In F i g. 2 ist gestrichelt der Verlauf der Kondensatorspannung bei der bekannten Lösung eingezeichnet. Es geht daraus hervor, daß zum Zeitpunkt ft die Kondensatorspannung nicht ihren Endwert erreicht hat und demzufolge auch die Nachlaufverzögerung 7*2 wesentlich kürzer ist.Up to the point in time / 3, the washing pump motor 10 and the wiper motor 36 run together. When the operating switch 11 is switched off, the circuit to the washing pump motor 10 is immediately interrupted. Although a small current still flows through the series resistor 40 and the diode 42 to the wash pump motor 10, this is not sufficient for driving. However, it ensures that the potential at the anode of the switch diode 41 is lower than at its cathode, which is connected to the capacitor 23. The switch diode 41 blocks so that the additional charging circuit is blocked when the operating switch is switched off. The capacitor is now discharged via the Er.dladewiderstand 24 on the one hand and via the current limiting resistor 25 and the base-emitter diode of the transistor 31 on the other hand. At time U the threshold value of the threshold value switch is undershot, and the relay 32 drops out. The follow-up delay time T 2 is therefore dependent on the resistors 24 and 25, but it must also be taken into account that the wiper motor 36 continues to run in a known manner until the wiper switches the limit switch 31 in the end position. In any case, a certain minimum follow-up time, which is sufficient for perfect dry wiping, is ensured. In Fig. 2, the course of the capacitor voltage in the known solution is shown in dashed lines. It can be seen from this that at time ft the capacitor voltage has not reached its final value and consequently the follow-up delay 7 * 2 is also significantly shorter.
In F i g. 1 ist gestrichelt ein Widerstand 50 zwischen dem Eingang 44 des Zeitgliedes 20 und dem Minuspotential eingezeichnet. Dieser Widerstand 50 soll die Ankerwicklung des Waschpumpenmotors 10 darstellen, wenn die genaue Funktion der Schaltanordnung im Labor überprüft wird. Die Zenerdiode 51 begrenzt die beim Abschalten des Relais 32 entstehenden Spannungsspitzen und verhindert eine Überbeanspruchung der Kollektor-Emitterstrecke des Transistors 31.In Fig. 1 is dashed a resistor 50 between the input 44 of the timer 20 and the Minus potential shown. This resistor 50 is intended to be the armature winding of the wash pump motor 10 when the exact function of the switching arrangement is checked in the laboratory. The zener diode 51 limits the voltage peaks that occur when the relay 32 is switched off and prevents overstressing the collector-emitter path of the transistor 31.
Die Schaltungsanordnung kann auf sehr einfache Weise durch wenige Bauelemente derart erweitert werden, daß ein Wischintervallbetrieb möglich ist.The circuit arrangement can be expanded in this way in a very simple manner by means of a few components that a wiping interval operation is possible.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
Claims (6)
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