CN101296823B - 具有在雨刷驱动装置静止状态下起作用的自锁装置的雨刷设备 - Google Patents

Abstract

为了在驱动装置(1)的静止状态中保证有效的、反作用于雨刷(5)的位置改变的自锁，提出了一种电子实现的自锁装置。在此，所述雨刷设备的控制装置(S)在驱动装置(1)的静止状态中通过分析位置传感器信号监控雨刷(5)的位置改变，并且在对位置监控作出反应时触发所述驱动装置(1)，用于将雨刷(5)回转到设定位置(U、P)中。

Description

具有在雨刷驱动装置静止状态下起作用的自锁装置的雨刷设备

技术领域

本发明涉及一种用于汽车的雨刷设备，该雨刷设备具有至少一个雨刷、一个驱动装置、一个在驱动装置静止状态下起作用的反作用于雨刷位置变化的自锁装置、并且具有一个触发所述驱动装置的电子的控制装置，该控制装置检测雨刷的位置传感器信号的输入。

背景技术

所述的具有用于在静止状态中锁住雨刷驱动装置的机构的雨刷设备已经在DE 103 12 982 A1中得到公开。

雨刷驱动装置很久以来就是已知的，其中通过偏心轮机构、尤其是曲柄连杆机构将沿设定方向旋转的电动机的旋转运动转换成雨刷的往返运动。所述驱动装置的从动轴也就是间接地通过曲柄和推杆与雨刷轴相连，具有雨刷片的雨刷臂固定在雨刷轴上。由于曲柄连杆机构不均匀的传动比，也就是在覆盖位置或者说伸展位置中传动比最小，所以相反地在这些位置中产生在旋转运动方面需要最大的、也就是相当高的转矩的传动比，该旋转运动从雨刷臂开始传递到从动轴上。因为在这样的标准雨刷驱动装置中，雨刷臂在雨刷杆的伸展位置中布置在停止或者说静止位置中，所以在通常的间接的运动传递的框架中，由于这个很高的传动比，没有其它的措施会产生一种机械的、通过雨刷杆实现的、关于从雨刷臂到电动机的相反的运动传递的自锁装置。

在转矩通过外界影响作用于处于静止位置中的雨刷的情况下，在驱动装置的静止状态下，自锁装置反作用于雨刷的位置改变。这是所期待的，因为在静止状态下雨刷电动机的电枢轴没有通电，并且由此在没有充分的自锁的情况下可以自由旋转，此时存在着例如雨刷由于行车风运动到刮水区中的危险。

在较新的雨刷设备中越来越多地使用带有可逆电动机的驱动装置，其中相应于雨刷的往返运动控制电动机的不同的旋转方向。在此需要设置电子的控制装置，在接通雨刷时，该控制装置检测位置传感器信号的输入，用于能够及时转换电动机的旋转方向。所述的可逆电动机实现了雨刷设备的灵活的机械构造，并且实现了扩展的功能性，例如扩展的停放位置。在此雨刷没有停在下部的反转位置，而是更深，即在视野之外。在此的问题是由新的静止位置引起的、雨刷杆与伸展位置的略微偏离，这会导致驱动装置的自锁太小。

关于自锁特别有问题的是可逆驱动装置的一种多方面期望的变型方案，即所谓的雨刷直接驱动装置。在此驱动装置的蜗轮的从动轴直接地或者通过均匀传动的传动机构与雨刷臂相连。因为通过省去曲柄连杆机构也省去了由曲柄连杆机构引起的自锁，在此类的DE 103 12982 A1中提出，在驱动装置中设置附加的蓄能机构，尤其是螺旋弹簧，用于以这种方式产生自锁。

然而非传统的机械的自锁措施如螺旋弹簧或者闭锁元件比较昂贵，并且要与相应的雨刷设备构造协调。但完全取消自锁措施也是不可能的，因为否则的话如上所述，雨刷臂由于滥用或者其它外部影响(例如洗涤自动线)可能偏离停放位置进入刮水区。

发明内容

按照本发明设置电子实现的自锁装置，从而可以省去在雨刷驱动装置中的机械的自锁措施。另外本发明基于这样的构思，如果雨刷在扭转之后立刻反转，使得实际上不会出现对视觉情况的干扰，那么就已经能够符合对自锁装置的要求，即反作用于雨刷妨碍驾驶员视线地扭转到视野中。按照本发明，在驱动装置静止状态期间，控制装置通过分析位置传感信号来监控雨刷的位置改变。控制装置在对位置监控作出反应时触发驱动装置，用于将雨刷回转到设定位置。按照本发明的自锁装置可以应用到所有具有电子的雨刷电动机触发装置的雨刷设备中。

通过在从属权利要求中举出的措施，获得在独立权利要求中说明的特征的有利的拓展方案和改进方案。

一种改进方案被视为特别有利的，该改进方案实现了电子的自锁装置即使在切断点火装置时、例如在洗涤自动线上也起作用，当然要给自锁装置分配电源，然而在此应该尽可能保护汽车蓄电池。为此控制装置是内部的具有唤醒能力的电子装置，该电子装置在汽车点火装置切断时与汽车蓄电池相连，并且在准备状态中没有起作用的电子的自锁，其中控制装置在准备状态中周期性地自我唤醒，相应地在唤醒阶段中表现出具有起作用的电子的自锁的运行状态，然后又一次进入准备状态。通过这种方式反作用于雨刷先前出现的或者在持续的唤醒阶段期间出现的位置改变。

在此为了保护汽车蓄电池，同时在实践中满足充分的监控密度，优选的是，控制装置在1秒的数量级的时间间隔中周期性地自我唤醒。如果没有对位置监控作出反应，那么唤醒阶段可以只持续大约10ms。在此进一步有利的是，只有在超过位置改变的设定的阈值时，对位置监控的反应才会使得雨刷回调到设定位置。位置改变的阈值优选为最大刮水角度的大约3％。

因为电子的自锁装置不以曲柄连杆机构为前提，所以该自锁装置即使在雨刷直接驱动装置中也可以保证充分的自锁，也就是说在驱动装置具有至少一个带有从动轴的可逆电动机的情况下，此时从动轴直接或者通过均匀传动的传动机构与雨刷的雨刷臂相连。

附图说明

在图示中示出了本发明的实施例，并且在以下的说明中更详细地说明该实施例。附图示出：

图1是按照本发明的雨刷设备，其具有在控制装置中实现的自锁算法；以及

图2是用于解释在汽车点火装置断开时雨刷设备的自锁算法的流程图。

具体实施方式

图1示出了在汽车的玻璃2上的按照本发明的雨刷设备的示意图。这里为了清楚只显示了玻璃2的一半。雨刷设备包括一个驱动装置1，该驱动装置1具有可逆电动机3，该可逆电动机3驱动与雨刷5不可相对转动地连接的从动轴4。雨刷5主要包括雨刷臂6，在该雨刷臂6的自由端部上铰接着雨刷片7。在运转时从动轴4执行往返运动，因此雨刷5在玻璃2上往返运动。在此由雨刷片7在玻璃2上扫过的区域形成了刮水区8。

在可逆电动机3通电时，雨刷5在下部的反转位置U和上部的反转位置O之间往返运动。图1显示的还有一个扩展了的停放位置P，雨刷在该停放位置P中处于静止状态。

如果汽车行驶，那么行车风作用到雨刷5上并且由于玻璃2倾斜向上挤压雨刷5。这个空气流通过流动箭头表示。由此在从动轴4上作用着一个转矩。如果可逆电动机3没有通电，那么雨刷5向上移动到刮水区8中，因为没有机械的自锁装置，就不会向由行车风或者其它外部的因素产生的转矩反作用从一开始就阻止旋转的转矩。这种效应是不希望的，因为雨刷5由此会进入驾驶员的视野中。

例如，雨刷设备的电子的控制装置S可以布置在驱动装置1的外壳盖9的内侧。位置传感器10例如可以布置在蜗轮11上，用于检测蜗轮11的位置，并由此检测雨刷5的位置。

用于实施自锁算法所需的前提条件基本上和可逆电动机3的电子触发所需的前提条件一致。优选可以使用微控制器控制的电子装置用于检测信号输入，例如LIN-Bus(局域互联网络)用于检测位置传感器信号或地点传感器信号和触发功率终放级(例如H桥电路)。

作为有效的电子自锁的另一个前提条件，必须给雨刷电动机或者说电子装置不断地供给电压。为此使用内部的具有唤醒能力的电子装置(处于准备模式的控制器)用于减小在系统的静止状态中、即在断开点火装置时的电流消耗。在此用已知的方式向控制电子装置S的一部分、也处于准备模式中的唤醒电路供给来自汽车蓄电池的电压，而将消耗更多能量的部分、例如位置传感器信号的监控装置和触发电路置于休眠状态。

图2所示的流程图从关闭的汽车点火装置开始，由于点火装置关闭，电子的控制装置S被置于节能的休眠模式，在该休眠模式中，控制装置S的主要部分特别是微型控制器的主要部分被断开或者说被置于减小的运行状态中。根据紧跟着的程序步骤12，控制装置S通过借助唤醒电路实现的循环的内部唤醒置于完全运行状态中一个唤醒阶段的持续时间。唤醒阶段之间的时间间隔例如可以大约为一秒钟。

根据紧跟着的程序步骤13，控制装置S在这个例如持续10ms的唤醒阶段中检查是否存在位置变化，即雨刷5的刮水角度相对于设定位置的改变。这种改变可能在唤醒阶段开始之前就已经发生了或者在唤醒阶段期间发生。根据位置检查13的结果，在电子的自锁算法的程序流程中进行分支。

如果发现了位置改变，那么通过在微型控制器中实现的位置调节将其定位回设定位置，这个步骤14是狭义上的电子的自锁。步骤14的实施可以很容易地通过引入阈值来修改，即通过设定最小位置改变来修改。位置改变的阈值可以是最大刮水角度的大约3％。在将雨刷5成功转回设定位置之后，控制装置S在接下去的程序步骤15中准备回到休眠模式。在接下来的程序步骤16中，控制装置S进入休眠模式，其中按照描述的算法对程序流程一直循环地重复，直到通过接通点火装置结束程序流程。由于具有充分的能量可以使用，在接通点火装置时，不同于按图2的算法，对雨刷5进行连续的监控或者说自锁。

如果在程序步骤13中没有发现位置改变，那么不进行按照步骤14的回调，而是在正常的唤醒阶段结束时，按照程序步骤15和16转入休眠模式。

Claims (7)

1.用于汽车的雨刷设备，该雨刷设备具有至少一个雨刷(5)、一个驱动装置(1)、一个在驱动装置(1)的静止状态中起作用的反作用于雨刷(5)的位置变化的自锁装置以及一个触发所述驱动装置(1)的电子的控制装置(S)，该控制装置(S)检测雨刷(5)的位置传感器信号的输入，其特征在于：

设置电子实现的自锁装置，其中在驱动装置(1)的静止状态期间，所述控制装置(S)通过分析位置传感器信号来监控雨刷(5)的位置改变，并且在对位置监控作出反应时触发所述驱动装置(1)，用于将所述雨刷(5)回转到设定位置(U、P)中。

2.按权利要求1所述的雨刷设备，其特征在于：所述控制装置(S)是内部的具有唤醒能力的电子装置，该电子装置在汽车点火装置切断时与汽车蓄电池相连，并且在准备状态中没有起作用的电子的自锁，其中在准备状态中，所述控制装置(S)周期性地自我唤醒，相应地在唤醒阶段表现出具有起作用的电子的自锁的运行状态，并且然后又一次进入准备状态中。

3.按权利要求2所述的雨刷设备，其特征在于：所述控制装置(S)在1秒的数量级的时间间隔中周期性地自我唤醒。

4.按权利要求2所述的雨刷设备，其特征在于：如果对位置监控没有作出反应，那么所述唤醒阶段持续10ms。

5.按权利要求1所述的雨刷设备，其特征在于：只有在超过位置改变的设定的阈值时，对位置监控作出的反应才使得雨刷(5)回调到设定位置中。

6.按权利要求5所述的雨刷设备，其特征在于：所述位置改变的阈值是最大刮水角度的3％。

7.按权利要求1所述的雨刷设备，其特征在于：所述驱动装置(1)具有至少一个带有从动轴(4)的可逆电动机(3)，并且所述从动轴(4)直接或者通过均匀传动的传动机构与雨刷(5)的雨刷臂(6)相连。

Images