DE102015202031A1 - Drive unit for a wiper system - Google Patents

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Peter Braun
Michael Forscht
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Abstract

Bei einer Antriebseinheit (100) für ein Wischersystem, mit einem elektronisch kommutierten Antriebsmotor (10), der eine Antriebswelle (15) aufweist, und mit einem Getriebe (50), das eine von der Antriebswelle (15) antreibbare Abtriebswelle (60) aufweist, ist der Abtriebswelle (60) des Getriebes (50) mindestens ein Winkelpositionssensor (80) zur Bestimmung einer jeweiligen Winkellage der Abtriebswelle (60) zugeordnet.In a drive unit (100) for a wiper system, comprising an electronically commutated drive motor (10) having a drive shaft (15), and a transmission (50) having an output shaft (60) drivable by the drive shaft (15), the output shaft (60) of the transmission (50) is associated with at least one angular position sensor (80) for determining a respective angular position of the output shaft (60).

Description

Stand der Technik State of the art

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antriebseinheit für ein Wischersystem, mit einem elektronisch kommutierten Antriebsmotor, der eine Antriebswelle aufweist, und mit einem Getriebe, das eine von der Antriebswelle antreibbare Abtriebswelle aufweist. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Ermittlung einer Winkellage einer Antriebswelle eines elektronisch kommutierten Antriebsmotors einer solchen Antriebseinheit. The present invention relates to a drive unit for a wiper system, with an electronically commutated drive motor having a drive shaft, and with a transmission having an output shaft driven by the drive shaft. Moreover, the present invention relates to a method for determining an angular position of a drive shaft of an electronically commutated drive motor of such a drive unit.

Aus dem Stand der Technik sind derartige Antriebseinheiten für Wischersysteme bekannt. Beispielsweise beschreibt die DE 10 2009 047 566 A1 eine Antriebseinheit für einen Scheibenwischer, bei der eine Antriebswelle von einem Elektromotor angetrieben wird und über ein Schneckengetriebe mit einem Abtriebselement verbunden ist, wobei der Elektromotor schwenkbar gelagert ist, so dass ein Abstand zwischen der Achse des Abtriebselements und der Antriebswelle einstellbar ist. Such drive units for wiper systems are known from the prior art. For example, this describes DE 10 2009 047 566 A1 a drive unit for a windshield wiper, wherein a drive shaft is driven by an electric motor and is connected via a worm gear to an output element, wherein the electric motor is pivotally mounted, so that a distance between the axis of the output element and the drive shaft is adjustable.

Aus der DE 10 2009 055 396 A1 ist eine Antriebseinheit für ein Wischersystem bekannt, bei der ein Antriebsmotor und ein Schneckengetriebe in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind. Ferner ist aus der DE 10 2009 055 396 A1 ein Sensor zur Erfassung einer rotatorischen Position eines Rotors des Antriebsmotors bekannt, der im gemeinsamen Gehäuse angeordnet ist, um die elektrische Steuerung eines den Antriebsmotor ausbildenden, bürstenlosen Gleichstrommotors zu steuern. From the DE 10 2009 055 396 A1 a drive unit for a wiper system is known in which a drive motor and a worm gear are arranged in a common housing. Furthermore, from the DE 10 2009 055 396 A1 a sensor for detecting a rotational position of a rotor of the drive motor is known, which is arranged in the common housing in order to control the electrical control of the drive motor forming, brushless DC motor.

Aus der DE 10 2010 064 151 A1 ist ferner ein Wischermotor bekannt, dem ein Getriebegehäuse zugeordnet ist, in dem eine über ein Antriebsrad antreibbare Abtriebswelle drehbar gelagert ist. Hierbei ist an dem Antriebsrad ein Kontaktelement befestigt, das zum Kurzschluss von zwei im Getriebegehäuse angeordneten Kurzschlusselementen ausgebildet ist, um bei abgeschaltetem Wischermotor ein Verschieben von durch den Wischermotor angetriebenen Wischerarmen in eine zugeordnete Parkposition zu ermöglichen. From the DE 10 2010 064 151 A1 Furthermore, a wiper motor is known, to which a transmission housing is assigned, in which a drive shaft driven via a drive shaft is rotatably mounted. In this case, a contact element is attached to the drive wheel, which is designed to short circuit of two arranged in the transmission housing shorting elements to enable a switched-off wiper motor displacement of the wiper motor driven wiper arms in an associated parking position.

Nachteilig an diesem Stand der Technik ist, dass die jeweiligen Antriebseinheiten relativ aufwendig und kostenintensiv sind und daher wenig geeignet zur Erschließung neuer Märkte in den bislang weniger industriell entwickelten Regionen der Welt, den sogenannten „Emerging Markets“, sind. A disadvantage of this prior art is that the respective drive units are relatively complex and expensive and therefore not very suitable for opening up new markets in the hitherto less industrially developed regions of the world, the so-called "emerging markets" are.

Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention

Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Antriebseinheit für ein Wischersystem bereitzustellen, welche kostengünstig herstellbar ist und insbesondere auf einen einer Antriebswelle zugeordneten Winkelpositionssensor zur Steuerung eines entsprechenden, elektronisch kommutierten Antriebsmotors verzichten kann. An object of the invention is therefore to provide a drive unit for a wiper system, which is inexpensive to produce and in particular can dispense with a drive shaft associated with an angular position sensor for controlling a corresponding, electronically commutated drive motor.

Dieses Problem wird gelöst durch eine Antriebseinheit für ein Wischersystem, mit einem elektronisch kommutierten Antriebsmotor, der eine Antriebswelle aufweist, und mit einem Getriebe, das eine von der Antriebswelle antreibbare Abtriebswelle aufweist. Dabei ist der Abtriebswelle des Getriebes mindestens ein Winkelpositionssensor zur Bestimmung einer jeweiligen Winkellage der Abtriebswelle zugeordnet. This problem is solved by a drive unit for a wiper system, with an electronically commutated drive motor having a drive shaft, and with a transmission having an output shaft driven by the drive shaft. In this case, the output shaft of the transmission is associated with at least one angular position sensor for determining a respective angular position of the output shaft.

Dadurch kann ein zusätzlicher Winkelpositionssensor an der Antriebswelle des Antriebsmotors entfallen, was die Kosten für die Antriebseinheit senkt und deren Aufbau erfindungsgemäß vereinfacht. This eliminates an additional angular position sensor on the drive shaft of the drive motor, which reduces the cost of the drive unit and simplifies the structure according to the invention.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Antriebsmotor nach Art eines bürstenlosen Gleichstrommotors ausgeführt ist. According to an advantageous development it is provided that the drive motor is designed in the manner of a brushless DC motor.

Ein bürstenloser Gleichstrommotor lässt sich besonders einfach und genau steuern und regeln, so dass eine besonders präzise Drehzahlregelung auch bei kleinen Drehzahlen, wie sie typischerweise bei Antriebseinheiten für Wischersysteme auftreten, möglich ist. A brushless DC motor is particularly easy and accurate to control and regulate, so that a particularly precise speed control even at low speeds, as they typically occur in drive units for wiper systems, is possible.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Antriebswelle des Antriebsmotors und die Abtriebswelle des Getriebes in einem vorgegebenen Winkel zueinander angeordnet sind, insbesondere rechtwinklig. According to a further advantageous embodiment, it is provided that the drive shaft of the drive motor and the output shaft of the transmission are arranged at a predetermined angle to each other, in particular at right angles.

Dadurch lässt sich eine kompakte und platzsparende Ausführung der Antriebseinheit realisieren, wodurch auch das Getriebegehäuse kompakt und klein ausgeführt werden kann, was Gewicht und Herstellkosten einspart. Somit wird das Ziel einer vergleichsweise kostengünstigen Antriebseinheit erreicht. This makes it possible to realize a compact and space-saving design of the drive unit, whereby the transmission housing can be made compact and small, which saves weight and manufacturing costs. Thus, the goal of a relatively inexpensive drive unit is achieved.

Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass auf der Abtriebswelle des Getriebes ein von der Antriebswelle des Antriebsmotors antreibbares Getrieberad angeordnet ist, welches insbesondere als Zahnrad ausgebildet ist. According to one embodiment, it is provided that a driven by the drive shaft of the drive motor gear is arranged on the output shaft of the transmission, which is in particular designed as a gear.

Dadurch lässt sich eine sichere und zuverlässige Kraftübertragung zwischen Antriebswelle und Abtriebswelle realisieren, was die Dauerhaltbarkeit und Robustheit der Antriebseinheit insgesamt erhöht. Somit wird eine gleichmäßige und stoßfreie Kraft- und Momentenübertragung von der Antriebswelle auf die Abtriebswelle erreicht. This makes it possible to realize a safe and reliable power transmission between the drive shaft and the output shaft, which increases the durability and robustness of the drive unit as a whole. Thus, a smooth and shock-free transmission of force and torque is achieved by the drive shaft to the output shaft.

Besonders bevorzugt ist dabei, wenn der mindestens eine Winkelpositionssensor zumindest teilweise am Getrieberad angeordnet ist. It is particularly preferred if the at least one angular position sensor is arranged at least partially on the gear wheel.

Dadurch ist eine einfache Möglichkeit geschaffen, die Drehzahl der Abtriebswelle zu erfassen, da die Abtriebswelle und das Getrieberad drehfest miteinander verbunden sind und sich mit der gleichen Drehzahl drehen. Somit ist kein zusätzliches Bauteil zur Aufnahme des Winkelpositionssensors notwendig. This provides an easy way to detect the speed of the output shaft, since the output shaft and the gear are rotatably connected to each other and rotate at the same speed. Thus, no additional component for receiving the angular position sensor is necessary.

Gemäß einer Ausführungsform weist der mindestens eine Winkelpositionssensor einen Signalgeber und einen mit dem Signalgeber in Wirkverbindung stehenden Signalempfänger auf, wobei der Signalgeber am Getrieberad angeordnet ist. According to one embodiment, the at least one angular position sensor has a signal transmitter and a signal receiver operatively connected to the signal receiver, wherein the signal transmitter is arranged on the gear wheel.

Auch wenn prinzipiell eine umgekehrte Anordnung mit Signalempfänger am Getrieberad denkbar ist, so ist beispielsweise aufgrund der wenig aufwendigeren Signalführung einfacher, wenn der Signalempfänger ortsfest ist, beispielsweise auch um eine elektrische Kontaktierung des Signalempfängers zu ermöglichen. Although in principle a reverse arrangement with signal receiver on the gear is conceivable, it is easier, for example, due to the less expensive signal management when the signal receiver is stationary, for example, to allow electrical contacting of the signal receiver.

Besonders bevorzugt ist dabei, wenn der Signalgeber als Magnet ausgebildet ist. It is particularly preferred if the signal generator is designed as a magnet.

Ein derartiger Magnet kann einfach und kostengünstig in das Getrieberad integriert werden und erfordert keine zusätzliche Energieversorgung, sondern gibt permanent ein Signal in Form seines Magnetfelds ab. Dieses Signal ist zuverlässig, einfach und kostengünstig mit bekannten Signalempfängern zu detektieren und für eine Bestimmung einer Winkelposition hinreichend genau. Such a magnet can be easily and inexpensively integrated into the gear and requires no additional power supply, but permanently emits a signal in the form of its magnetic field. This signal is reliable, easy and inexpensive to detect with known signal receivers and sufficiently accurate for a determination of an angular position.

Alternativ ist eine Ausführungsform vorgesehen, bei der der Signalgeber als optischer Signalgeber ausgebildet ist. Alternatively, an embodiment is provided in which the signal generator is designed as an optical signal generator.

Dieser kann in einfacher Form durch eine Markierung, bevorzugt in weiß oder schwarz, an der Oberfläche des Getrieberads erfolgen, wobei sich die Markierung deutlich von der Farbe eines entsprechenden Grundmaterials des Getrieberades absetzen sollte. Ein solcher Signalgeber kann dann leicht von einem Signalempfänger nach Art einer Photozelle detektiert werden. Eine solche Lösung ist ebenfalls relativ einfach und kostengünstig umzusetzen. This can be done in a simple form by a marking, preferably in white or black, on the surface of the gear, wherein the mark should clearly settle on the color of a corresponding base material of the gear. Such a signal generator can then be easily detected by a signal receiver in the manner of a photocell. Such a solution is also relatively easy and inexpensive to implement.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Getriebe ein Getriebegehäuse aufweist, in dem die Antriebswelle des Antriebsmotors und die Abtriebswelle des Getriebes zumindest abschnittsweise in dem vorgegebenen Winkel zueinander angeordnet sind. According to a preferred embodiment, it is provided that the transmission has a gear housing, in which the drive shaft of the drive motor and the output shaft of the transmission are arranged at least in sections at the predetermined angle to each other.

Durch das Getriebegehäuse sind die in Eingriff stehenden Verzahnungen der Antriebswelle und der Abtriebswelle vor Verschmutzungen geschützt. Zudem kann eine Lagerung der Antriebswelle bzw. der Abtriebswelle in ein solches Getriebegehäuse integriert werden, wodurch die Einhaltung des vorgegebenen Winkels zwischen Antriebswelle und Abtriebswelle erleichtert wird und eine Biegung, bzw. ein Ausweichen der jeweiligen Welle reduziert werden kann. Through the gear housing, the meshing teeth of the drive shaft and the output shaft are protected from contamination. In addition, a bearing of the drive shaft or the output shaft can be integrated in such a transmission housing, whereby the maintenance of the predetermined angle between the drive shaft and output shaft is facilitated and a bend, or a deflection of the respective shaft can be reduced.

Eine vorteilhafte Weiterbildung besteht darin, dass das Getriebegehäuse einen Deckel aufweist, wobei in dem Deckel eine Auswerteelektronik und/oder ein Steuergerät integriert sind. An advantageous development is that the transmission housing has a cover, wherein in the cover an evaluation and / or a control unit are integrated.

Durch den Deckel lässt sich das Getriebegehäuse zumindest einseitig verschließen, wodurch die Gefahr von Verschmutzungen und Beschädigungen reduziert wird. Eine Integration von Steuergerät und oder Auswerteelektronik in den Deckel bietet mehrere Vorteile. Zum einen kann somit ein kurzer Weg und somit eine kurze Signalleitung zwischen Auswerteelektronik und Steuergerät realisiert werden, was das Signal vor Störungen schützt. Zum anderen kann eine Aufnahme für das Steuergerät und/oder die Auswerteelektronik einfach in den Deckel integriert werden, insbesondere wenn der Deckel als Plastik-Spritzgussteil ausgeführt ist. Zusätzlich sind Steuergerät und Auswerteelektronik durch den Deckel gegen Verschmutzung und Beschädigung geschützt, was wiederum die Langlebigkeit der Antriebseinheit insgesamt erhöht. Through the lid, the gear housing can be closed at least on one side, whereby the risk of contamination and damage is reduced. Integrating the controller and or transmitter in the lid offers several advantages. On the one hand, a short path and thus a short signal line between the evaluation electronics and the control unit can thus be realized, which protects the signal against interference. On the other hand, a receptacle for the control unit and / or the evaluation can be easily integrated into the lid, especially when the lid is designed as a plastic injection molded part. In addition, the control unit and transmitter are protected by the lid against contamination and damage, which in turn increases the longevity of the drive unit as a whole.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass der mindestens eine Winkelpositionssensor ein Absolutwinkelsensor ist. According to one embodiment, it is provided that the at least one angular position sensor is an absolute angle sensor.

Dadurch ist kein zusätzlicher Aufwand bei der Bestimmung der Winkellage der Abtriebswelle erforderlich. As a result, no additional effort in determining the angular position of the output shaft is required.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Getriebe nach Art eines Schneckengetriebes ausgebildet ist. According to a further advantageous embodiment, it is provided that the transmission is designed in the manner of a worm gear.

Schneckengetriebe eignen sich besonders für große Übersetzungsverhältnisse bei kleinen Drehzahlen und sind daher in der vorgeschlagenen Antriebseinheit für ein Wischersystem bevorzugt. Worm gears are particularly suitable for high gear ratios at low speeds and are therefore preferred in the proposed drive unit for a wiper system.

Das Problem wird darüber hinaus gelöst durch ein Verfahren zur Ermittlung einer Winkellage einer Antriebswelle eines elektronisch kommutierten Antriebsmotors einer Antriebseinheit für ein Wischersystem, wobei die Antriebseinheit ein Getriebe mit einer von der Antriebswelle antreibbaren Abtriebswelle aufweist. Hierbei wird in einem ersten Schritt mittels mindestens eines der Abtriebswelle zugeordneten Winkelpositionssensors eine Abtriebswellenwinkellage der Abtriebswelle des Getriebes bestimmt, und in einem zweiten Schritt wird auf Basis der bestimmten Abtriebswellenwinkellage eine Antriebswellenwinkellage der Antriebswelle des Antriebsmotors bestimmt. The problem is also solved by a method for determining an angular position of a drive shaft of an electronically commutated drive motor of a drive unit for a wiper system, wherein the drive unit has a transmission with an output shaft driven by the drive shaft. In this case, an output shaft angle position of the output shaft of the transmission is determined in a first step by means of at least one of the output shaft associated angular position sensor, and in a second step, a drive shaft angular position of the drive shaft of the drive motor is determined based on the determined output shaft angle position.

Dadurch kann ein zusätzlicher Winkelpositionssensor an der Antriebswelle des Antriebsmotors entfallen, was die Kosten für den Wischerantrieb deutlich senkt. This eliminates an additional angular position sensor on the drive shaft of the drive motor, which significantly reduces the cost of the wiper drive.

Eine Verbesserung des vorgeschlagenen Verfahrens besteht darin, dass auf Basis der Antriebswellenwinkellage der Antriebswelle eine Kommutierung des Antriebsmotors gesteuert wird. An improvement of the proposed method is that based on the drive shaft angle position of the drive shaft, a commutation of the drive motor is controlled.

Somit kann der Antriebsmotor jeweils am optimalen Zeitpunkt kommutiert werden, was den Energiebedarf des Antriebsmotors reduziert. Thus, the drive motor can be commutated at the optimum time, which reduces the energy requirement of the drive motor.

Gemäß einer weiteren Verbesserung ist vorgesehen, dass die Bestimmung der Abtriebswellenwinkellage der Abtriebswelle und/oder der Antriebswellenwinkellage der Antriebswelle durch eine zugeordnete Auswerteelektronik erfolgt. According to a further improvement, it is provided that the determination of the output shaft angle position of the output shaft and / or the drive shaft angular position of the drive shaft is effected by an associated evaluation electronics.

Dadurch lässt sich das Signal des Signalempfängers leicht elektronisch aufbereiten und an das Steuergerät übermitteln. As a result, the signal of the signal receiver can easily be prepared electronically and transmitted to the control unit.

Besonders bevorzugt ist dabei, wenn die Kommutierung des Antriebsmotors durch ein zugeordnetes Steuergerät erfolgt. It is particularly preferred if the commutation of the drive motor is performed by an associated control unit.

Über das Steuergerät kann die Ansteuerung des elektronisch kommutierten Antriebsmotors zu den ermittelten, jeweils optimalen Zeitpunkten erfolgen. The controller can be used to control the electronically commutated drive motor at the determined, respectively optimal times.

Kurze Beschreibung der Zeichnung Short description of the drawing

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt: The invention is explained in more detail in the following description with reference to an embodiment shown in the drawing. It shows:

1 eine Explosionszeichnung einer erfindungsgemäßen Antriebseinheit für ein Wischersystem. 1 an exploded view of a drive unit according to the invention for a wiper system.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels Description of the embodiment

1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Antriebseinheit 100 für ein Wischersystem. Die Antriebseinheit 100 weist bevorzugt einen elektronisch kommutierten Antriebsmotor 10 auf, der im dargestellten Ausführungsbeispiel und für die Erfindung bevorzugt als bürstenloser Gleichstrommotor 11 ausgeführt ist. Dieser Antriebsmotor 10 weist illustrativ einen Rotor 20 auf, welcher drehfest mit einer Antriebswelle 15 verbunden ist und diese Antriebswelle 15 antreibt. Der Antriebsmotor 10 weist ferner ein Gehäuse 25 sowie mindestens ein Lager 29 auf, wobei die Antriebswelle 15 des Antriebsmotors 10 bzw. der Rotor 20 bevorzugt über das Lager 29 drehbeweglich im Gehäuse 25 gelagert ist. 1 shows an embodiment of a drive unit according to the invention 100 for a wiper system. The drive unit 100 preferably has an electronically commutated drive motor 10 on, in the illustrated embodiment and for the invention preferably as a brushless DC motor 11 is executed. This drive motor 10 Illustratively has a rotor 20 on which rotatably with a drive shaft 15 is connected and this drive shaft 15 drives. The drive motor 10 also has a housing 25 and at least one warehouse 29 on, with the drive shaft 15 of the drive motor 10 or the rotor 20 preferably over the bearing 29 rotatably in the housing 25 is stored.

Die Antriebseinheit 100 weist ferner ein Getriebe 50 mit einer von der Antriebswelle 15 antreibbaren Abtriebswelle 60 auf. Die Antriebswelle 15 des Antriebsmotors 10 und die Abtriebswelle 60 des Getriebes 50 sind bevorzugt in einem vorgegebenen Winkel zueinander angeordnet, bevorzugt wie in dem Ausführungsbeispiel gezeigt rechtwinklig zueinander. The drive unit 100 also has a gearbox 50 with one of the drive shaft 15 drivable output shaft 60 on. The drive shaft 15 of the drive motor 10 and the output shaft 60 of the transmission 50 are preferably arranged at a predetermined angle to each other, preferably as shown in the embodiment perpendicular to each other.

Der Abtriebswelle 60 des Getriebes 50 ist mindestens ein Winkelpositionssensor 80, bevorzugt genau ein Winkelpositionssensor 80, zur Bestimmung einer jeweiligen Winkelposition der Abtriebswelle 60 zugeordnet. Der Winkelpositionssensor 80 ist bevorzugt als Absolutwinkelsensor ausgebildet. The output shaft 60 of the transmission 50 is at least one angular position sensor 80 , preferably exactly one angular position sensor 80 , for determining a respective angular position of the output shaft 60 assigned. The angular position sensor 80 is preferably designed as an absolute angle sensor.

Das Getriebe 50 weist bevorzugt ein Getriebegehäuse 55 auf, in dem die Antriebswelle 15 des Antriebsmotors 10 und die Abtriebswelle 60 des Getriebes 50 zumindest abschnittsweise in dem vorgegebenen Winkel zueinander angeordnet sind, wobei in dem Ausführungsbeispiel die bevorzugte rechtwinklige Anordnung von Antriebswelle 15 und Abtriebswelle 60 dargestellt ist. In eine Öffnung des Getriebegehäuses 55 ist bevorzugt eine Lagerbuchse 51 eingebracht, in der die Abtriebswelle 60 drehbeweglich gelagert ist, wobei die Lagerbuchse 51 vorzugsweise mit einem Sprengring 53 im Getriebegehäuse 55 fixiert ist. The gear 50 preferably has a transmission housing 55 on, in which the drive shaft 15 of the drive motor 10 and the output shaft 60 of the transmission 50 at least in sections in the predetermined angle to each other are arranged, wherein in the embodiment, the preferred rectangular arrangement of drive shaft 15 and output shaft 60 is shown. In an opening of the gearbox 55 is preferably a bearing bush 51 introduced, in which the output shaft 60 is rotatably mounted, wherein the bearing bush 51 preferably with a snap ring 53 in the gearbox 55 is fixed.

Auf der Abtriebswelle 60 des Getriebes 50 ist ein von der Antriebswelle 60 des Antriebsmotors 10 antreibbares Getrieberad 70, insbesondere ein Zahnrad, angeordnet. Dabei ist der Winkelpositionssensor 80 zumindest teilweise am Getrieberad 70 angeordnet. On the output shaft 60 of the transmission 50 is one of the drive shaft 60 of the drive motor 10 drivable gear wheel 70 , In particular a gear, arranged. Here is the angular position sensor 80 at least partially on the gear 70 arranged.

Der Winkelpositionssensor 80 weist bevorzugt einen Signalgeber 72 und einen mit dem Signalgeber 72 in Wirkverbindung stehenden Signalempfänger 52 auf, wobei der Signalgeber 72 am Getrieberad 70 angeordnet ist. Dabei ist der Signalgeber 72 als Magnet 73 ausgebildet, welcher bevorzugt annähernd zentrisch in der Mitte des Getrieberades 70 angeordnet ist. Die in der 1 dargestellte Position dient lediglich zur Verdeutlichung der möglichen Verwendung eines magnetischen Signalgebers 73, jedoch nicht zur Festlegung einer bestimmten Position am Getrieberad 70, die wie zuvor beschrieben bevorzugt zentrisch ist. The angular position sensor 80 preferably has a signal generator 72 and one with the signaler 72 operatively connected signal receiver 52 on, with the signal generator 72 on the gear wheel 70 is arranged. Here is the signal generator 72 as a magnet 73 formed, which preferably approximately centric in the middle of the gear 70 is arranged. The in the 1 shown position is merely to clarify the possible use of a magnetic signal transmitter 73 , but not to determine a specific position on the gear 70 which is preferably centric as described above.

Alternativ kann der Signalgeber 72 beispielsweise auch als ein optischer Signalgeber 74 ausgebildet sein. Der mit diesem Signalgeber 72 in Wirkverbindung stehende Signalempfänger 52 ist beispielsweise im Getriebegehäuse 55 angeordnet. Alternatively, the signal generator 72 for example, as an optical signal generator 74 be educated. The with this signal generator 72 in Actively connected signal receiver 52 is for example in the gearbox 55 arranged.

Bevorzugt weist das Getriebegehäuse 55 einen Deckel 90 auf, in den eine Auswerteelektronik 92 und ein Steuergerät 94 integriert sind. Alternativ kann auch nur die Auswerteelektronik 92 oder nur das Steuergerät 94 in den Deckel 90 integriert sein. Ferner ist es möglich, den Signalempfänger 52 im Deckel 90 des Getriebegehäuses 55 anzuordnen. Preferably, the transmission housing 55 a lid 90 on, in the evaluation electronics 92 and a controller 94 are integrated. Alternatively, only the evaluation electronics 92 or just the controller 94 in the lid 90 be integrated. Furthermore, it is possible to use the signal receiver 52 in the lid 90 of the gearbox 55 to arrange.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Antriebswelle 15 und die Abtriebswelle 60 über ein Schneckengetriebe miteinander verbunden, wobei die Antriebswelle 15 beispielhaft als Schneckenwelle ausgebildet ist, welche in das exemplarisch als Zahnrad ausgebildete Getrieberad 70 der Abtriebswelle 60 eingreift. Alternativ sind allerdings auch andere Getriebeformen denkbar, wobei jedoch aufgrund einer möglichen Drehzahlübersetzung und aktueller Herstellungskosten ein Schneckengetriebe bevorzugt ist. In the illustrated embodiment, the drive shaft 15 and the output shaft 60 connected by a worm gear, wherein the drive shaft 15 is formed, for example, as a worm shaft, which in the example formed as a gear wheel 70 the output shaft 60 intervenes. Alternatively, however, other forms of transmission are conceivable, but due to a possible speed ratio and current production costs, a worm gear is preferred.

Im Betrieb der Antriebseinheit 100 wird der elektronisch kommutierte Antriebsmotor 10 bestromt und bringt somit die Antriebswelle 15 zum Drehen. Über das nach Art eines Schneckengetriebes ausgebildete Getriebe 50 wird die Drehung der Antriebswelle 15 auf die Abtriebswelle 60 übertragen. Dabei kann in einem ersten Schritt eine Winkellage der Abtriebswelle 15 durch den Winkelpositionssensor 80 über den Signalgeber 72 und den Signalempfänger 52 bestimmt werden, welche durch die Auswerteelektronik 92 ein Signal für das Steuergerät 94 erzeugen. In Abhängigkeit von der Winkellage der Abtriebswelle 60 kann in einem zweiten Schritt eine Antriebswellenwinkellage der Antriebswelle 15 des Antriebsmotors 10 bestimmt werden. Über die derart ermittelte Antriebswellenwinkellage der Antriebswelle 15 kann durch das Steuergerät 94 eine Kommutierung des Antriebsmotors 10 gesteuert werden. During operation of the drive unit 100 becomes the electronically commutated drive motor 10 energized and thus brings the drive shaft 15 to turn. About trained in the manner of a worm gear transmission 50 becomes the rotation of the drive shaft 15 on the output shaft 60 transfer. In this case, in an initial step, an angular position of the output shaft 15 through the angular position sensor 80 via the signal transmitter 72 and the signal receiver 52 which are determined by the transmitter 92 a signal for the control unit 94 produce. Depending on the angular position of the output shaft 60 In a second step, a drive shaft angle position of the drive shaft 15 of the drive motor 10 be determined. About the thus determined drive shaft angle position of the drive shaft 15 can through the control unit 94 a commutation of the drive motor 10 to be controlled.

Hierzu wird beispielsweise bei der Produktion der Antriebseinheit 100 im Steuergerät 94 ein jeweils optimaler Kommutierungszeitpunkt für den jeweiligen elektronisch kommutierten Antriebsmotor 10 programmiert und eine Lage des Rotors 20 in Bezug auf einen jeweiligen Absolutwinkel an der Abtriebswelle 60 vorgegeben. Im Steuergerät 94 wird die aktuelle Position des Absolutwinkelsensors 80 am Getrieberad 70 ermittelt und abgelegt und ein Bezug auf den optimalten Kommutierungszeitpunkt des Antriebsmotors 10 hergestellt. Über das Steuergerät 94 sowie die darin implementierte Software berechnet das Steuergerät 94 alle weiteren Kommutierungszeitpunkte basierend auf der Übersetzung am Getriebe 50 zwischen Antriebswelle 15 und Abtriebswelle 60, sowie einer Polpaarzahl des elektronisch kommutierten Gleichstrommotors 10. For this purpose, for example, in the production of the drive unit 100 in the control unit 94 a respective optimal commutation time for the respective electronically commutated drive motor 10 programmed and a position of the rotor 20 with respect to a respective absolute angle on the output shaft 60 specified. In the control unit 94 becomes the current position of the absolute angle sensor 80 on the gear wheel 70 determined and stored and a reference to the optimal Kommutierungszeitpunkt the drive motor 10 produced. About the control unit 94 as well as the implemented software calculates the control unit 94 all other commutation times based on the gear ratio 50 between drive shaft 15 and output shaft 60 , and a pole pair number of the electronically commutated DC motor 10 ,

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Claims (16)

Antriebseinheit (100) für ein Wischersystem, mit einem elektronisch kommutierten Antriebsmotor (10), der eine Antriebswelle (15) aufweist, und mit einem Getriebe (50), das eine von der Antriebswelle (15) antreibbare Abtriebswelle (60) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Abtriebswelle (60) des Getriebes (50) mindestens ein Winkelpositionssensor (80) zur Bestimmung einer jeweiligen Winkellage der Abtriebswelle (60) zugeordnet ist. Drive unit ( 100 ) for a wiper system, with an electronically commutated drive motor ( 10 ), which has a drive shaft ( 15 ), and with a transmission ( 50 ), one of the drive shaft ( 15 ) drivable output shaft ( 60 ), characterized in that the output shaft ( 60 ) of the transmission ( 50 ) at least one angular position sensor ( 80 ) for determining a respective angular position of the output shaft ( 60 ) assigned. Antriebseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor (10) nach Art eines bürstenlosen Gleichstrommotors (11) ausgeführt ist. Drive unit according to claim 1, characterized in that the drive motor ( 10 ) in the manner of a brushless DC motor ( 11 ) is executed. Antriebseinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (15) des Antriebsmotors (10) und die Abtriebswelle (60) des Getriebes (50) in einem vorgegebenen Winkel zueinander angeordnet sind, insbesondere rechtwinklig. Drive unit according to claim 1 or 2, characterized in that the drive shaft ( 15 ) of the drive motor ( 10 ) and the output shaft ( 60 ) of the transmission ( 50 ) are arranged at a predetermined angle to each other, in particular at right angles. Antriebseinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Abtriebswelle (60) des Getriebes (50) ein von der Antriebswelle (15) des Antriebsmotors (10) antreibbares Getrieberad (70) angeordnet ist, insbesondere ein Zahnrad. Drive unit according to claim 3, characterized in that on the output shaft ( 60 ) of the transmission ( 50 ) one of the drive shaft ( 15 ) of the drive motor ( 10 ) drivable gear ( 70 ) is arranged, in particular a gear. Antriebseinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Winkelpositionssensor (80) zumindest teilweise am Getrieberad (70) angeordnet ist. Drive unit according to claim 4, characterized in that the at least one angular position sensor ( 80 ) at least partially on the gear ( 70 ) is arranged. Antriebseinheit nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Winkelpositionssensor (80) einen Signalgeber (72) und einen mit dem Signalgeber (72) in Wirkverbindung stehenden Signalempfänger (52) aufweist, wobei der Signalgeber (72) am Getrieberad (70) angeordnet ist. Drive unit according to claim 4 or 5, characterized in that the at least one angular position sensor ( 80 ) a signal generator ( 72 ) and one with the signal transmitter ( 72 ) in signal connection ( 52 ), wherein the signal transmitter ( 72 ) on the gear wheel ( 70 ) is arranged. Antriebseinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Signalgeber (72) als Magnet (73) ausgebildet ist. Drive unit according to claim 6, characterized in that the signal transmitter ( 72 ) as a magnet ( 73 ) is trained. Antriebseinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Signalgeber (72) als optischer Signalgeber (74) ausgebildet ist. Drive unit according to claim 6, characterized in that the signal transmitter ( 72 ) as an optical signal transmitter ( 74 ) is trained. Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (50) ein Getriebegehäuse (55) aufweist, in dem die Antriebswelle (15) des Antriebsmotors (10) und die Abtriebswelle (60) des Getriebes (50) zumindest abschnittsweise in dem vorgegebenen Winkel zueinander angeordnet sind. Drive unit according to one of claims 3 to 8, characterized in that the transmission ( 50 ) a transmission housing ( 55 ), in which the drive shaft ( 15 ) of the drive motor ( 10 ) and the output shaft ( 60 ) of the transmission ( 50 ) are arranged at least in sections in the predetermined angle to each other. Antriebseinheit nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebegehäuse (55) einen Deckel (90) aufweist, wobei in dem Deckel (90) eine Auswerteelektronik (92) und/oder ein Steuergerät (94) integriert ist. Drive unit according to claim 9, characterized in that the transmission housing ( 55 ) a lid ( 90 ), wherein in the lid ( 90 ) an evaluation ( 92 ) and / or a control device ( 94 ) is integrated. Antriebseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Winkelpositionssensor (80) ein Absolutwinkelsensor ist. Drive unit according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one angular position sensor ( 80 ) is an absolute angle sensor. Antriebseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (50) nach Art eines Schneckengetriebes ausgebildet ist. Drive unit according to one of the preceding claims, characterized in that the transmission ( 50 ) is formed in the manner of a worm gear. Verfahren zur Ermittlung einer Winkellage einer Antriebswelle (15) eines elektronisch kommutierten Antriebsmotors (10) einer Antriebseinheit (100) für ein Wischersystem, wobei die Antriebseinheit (100) ein Getriebe (50) mit einer von der Antriebswelle (15) antreibbaren Abtriebswelle (60) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Schritt mittels mindestens eines der Abtriebswelle (60) zugeordneten Winkelpositionssensors (80) eine Abtriebswellenwinkellage der Abtriebswelle (60) des Getriebes (50) bestimmt wird, und in einem zweiten Schritt auf Basis der bestimmten Abtriebswellenwinkellage eine Antriebswellenwinkellage der Antriebswelle (15) des Antriebsmotors (10) bestimmt wird. Method for determining an angular position of a drive shaft ( 15 ) of an electronically commutated drive motor ( 10 ) a drive unit ( 100 ) for a wiper system, wherein the drive unit ( 100 ) a gearbox ( 50 ) with one of the drive shaft ( 15 ) driven output shaft ( 60 ), characterized in that in a first step by means of at least one of the output shaft ( 60 ) associated angular position sensor ( 80 ) an output shaft angle position of the output shaft ( 60 ) of the transmission ( 50 ), and in a second step based on the determined output shaft angle position, a drive shaft angular position of the drive shaft ( 15 ) of the drive motor ( 10 ) is determined. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass auf Basis der Antriebswellenwinkellage der Antriebswelle (15) eine Kommutierung des Antriebsmotors (10) gesteuert wird. A method according to claim 13, characterized in that on the basis of the drive shaft angle position of the drive shaft ( 15 ) a commutation of the drive motor ( 10 ) is controlled. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung der Abtriebswellenwinkellage der Abtriebswelle (60) und/oder der Antriebswellenwinkellage der Antriebswelle (15) durch eine zugeordnete Auswerteelektronik (92) erfolgt. A method according to claim 13 or 14, characterized in that the determination of the output shaft angle position of the output shaft ( 60 ) and / or the drive shaft angle position of the drive shaft ( 15 ) by an associated evaluation ( 92 ) he follows. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommutierung des Antriebsmotors (10) durch ein zugeordnetes Steuergerät (94) erfolgt. A method according to claim 14, characterized in that the commutation of the drive motor ( 10 ) by an associated control device ( 94 ) he follows.
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