DE102004011092A1

DE102004011092A1 - Antriebsvorrichtung zum Antreiben von Wischarmen einer Scheibenwischanlage

Info

Publication number: DE102004011092A1
Application number: DE200410011092
Authority: DE
Inventors: Achim Hawighorst
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2004-03-06
Filing date: 2004-03-06
Publication date: 2005-09-29

Abstract

Eine Antriebsvorrichtung zum Antreiben eines ersten Wischarms 10 und eines zweiten Wischarms 12 einer Scheibenwischanlage 14 umfasst einen ersten und einen zweiten Antrieb mit je einem Motor 20, 26, einem Getriebe 22, 28 und einem Abtrieb 24, 30 zum Antreiben des ersten bzw. zweiten Wischarms 10, 12 in einer Pendelbewegung zwischen je einer ersten 40, 44 und einer zweiten Umkehrlage 42, 46. Ein erster und ein zweiter Sensor 32, 34 erfassen eine Winkellage des Abtriebs 24, 30 des ersten bzw. zweiten Antriebs. Eine Steuerung 36 steuert den ersten Motor 20 und den zweiten Motor 26 in Abhängigkeit von den Winkellagen der Abtriebe 24, 30 des ersten Antriebs und des zweiten Antriebs so, dass die Wischarme 10, 12 nicht kollidieren. Das Getriebe 22 des ersten Antriebs und das Getriebe 28 des zweiten Antriebs sind jeweils ausgebildet, um eine Rotation des Motors 20, 26 in einer einzigen Richtung in die Pendelbewegung umzusetzen.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Antriebsvorrichtung zum Antreiben von Wischarmen einer Scheibenwischanlage sowie auf ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Antriebsvorrichtung.

Eine herkömmliche Antriebsvorrichtung zum Antreiben von Wischarmen einer Scheibenwischanlage eines Fahrzeugs umfasst einen Motor und ein Getriebe, dass die Drehzahl des Motors untersetzt und aus der Rotationsbewegung eine Pendelbewegung erzeugt. Diese Pendelbewegung wird durch ein Gestänge auf den oder die Wischarme übertragen, so dass dieser bzw. diese jeweils eine Rotations-Pendelbewegung zwischen einer ersten Umkehrlage und einer zweiten Umkehrlage ausführen. Dieses Konzept wird auch als Rundläufer bezeichnet.

Der Motor der beschriebenen Antriebsvorrichtung läuft während des Betriebs der Scheibenwischanlage ständig mit einer einzigen Rotationsrichtung. Um zwei oder mehr verschiedene Wischgeschwindigkeiten zu realisieren weist der Motor eine entsprechende Anzahl verschiedener Gruppen von Wicklungen auf. Diese werden mittels drei oder mehr Bürsten mit elektrischen Leistung versorgt.

Eine jüngere Entwicklung ist die Reversier-Antriebsvorrichtung, bei der das Getriebe nicht ausgebildet ist, um eine Rotation in einer einzigen Rotationsrichtung in eine Rotations-Pendelbewegung umzusetzen. Stattdessen wird der Motor von einer elektronischen Steuerung gesteuert bzw. mit elektrischer Leistung versorgt, welche die Drehrichtung des Motors umkehrt, wenn der Wischarm eine Umkehrlage erreicht.

Die DE 197 46 375 A1 beschreibt eine Antriebsvorrichtung mit einem nicht-reversierenden, durch Pulsweitenmodulation gesteuerten Motor. Über die Pulsweitenmodulation ist eine Einstellung jeder beliebigen Drehzahl innerhalb eines bestimmten Drehzahlbereichs möglich. Durch ein Positionssensorsystem wird die Drehzahl bzw. der Drehwinkel der Antriebswelle relativ zu einer Parkposition erfasst. Vor dem Erreichen einer Umkehrposition wird die Geschwindigkeit des Motors kontinuierlich oder in Stufen reduziert, so dass die Umkehrposition mit geringerer Geschwindigkeit durchfahren wird.

Zum Antrieb von zwei Wischarmen sind Rundläufer-Antriebsvorrichtungen mit einem einzigen, nicht reversierenden Motor bekannt, wobei über Gestänge beide Wischarme angetrieben werden. Ferner sind Antriebsvorrichtungen mit zwei reversierenden Motoren bekannt, die je einen der Wischarme antreiben. Durch die Verwendung von zwei Motoren wird der mechanische Aufbau stark vereinfacht. Insbesondere ist kein Gestänge erforderlich.

Ein Nachteil herkömmlicher Antriebsvorrichtungen mit reversierendem Motor besteht darin, dass die Steuerung eines Motors in zwei verschiedenen Drehrichtungen aufwendig ist, und insbesondere eine Umpolung der Leistungsversorgung erfordert.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine vereinfachte Antriebsvorrichtung zum Antreiben eines ersten Wischarms und eines zweiten Wischarms einer Scheibenwischanlage, ein Verfahren zum Betreiben der Antriebsvorrichtung und eine Antriebsvorrichtung zum Antreiben eines Wischarms einer Scheibenwischanlage zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch eine Antriebsvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 17 und ein Verfahren gemäß Anspruch 10 gelöst.

Bevorzugte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.

Die vorliegende Erfindung beruht auf der Idee, eine Antriebsvorrichtung mit zwei Motoren zum Antreiben von zwei Wischarmen mit zwei Getrieben vorzusehen, die jeweils ausgebildet sind, um die Rotation des Motors in einer einzigen Drehrichtung in Rotations-Pendelbewegungen der Wischarme umzusetzen. Diese Antriebsvorrichtung hat den Vorteil, dass kein Reversieren der Motoren erforderlich ist, wodurch die Steuerung derselben wesentlich vereinfacht wird. Insbesondere ist keine Umpolung der Motoren erforderlich, wenn die Wischarme die Umkehrlagen erreichen. Während zum Umpolen der Versorgungsspannung für einen Motor vier (elektronische) Schalter erforderlich sind, ist bei der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung bereits ein einziger Schalter ausreichend, um die Drehzahl eines Motors mittels Pulsweitenmodulation zu steuern. Die vorliegende Erfindung vereinbart somit die Vorteile eines Antriebs von zwei Wischarmen durch zwei Motoren mit dem Vorteil einer einfachen und kostengünstig herstellbaren Steuerung.

Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beiliegenden Figuren näher erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung einer Antriebsvorrichtung zum Antreiben von zwei Wischarmen einer Scheibenwischanlage;
2 ein schematisches Zeitablaufdiagramm; und
3 ein weiteres Zeitablaufdiagramm.
1 ist eine schematische Darstellung einer Antriebsvorrichtung zum Antreiben eines ersten Wischarms 10 und eines zweiten Wischarms 12 einer Scheibenwischanlage 14 zum Wischen einer Windschutzscheibe 16 eines nicht dargestellten Fahrzeugs. Ein erster Motor 20, ein erstes Getriebe 22 und ein erster Abtrieb 24 bilden einen ersten Antrieb zum Antreiben des ersten Wischarms 10. Ein zweiter Motor 26, ein zweites Getriebe 28 und ein zweiter Abtrieb 30 bilden einen zweiten Antrieb zum Antreiben des zweiten Wischarms 12. Ein erster Sensor 33 erfasst die Winkellage des ersten Abtriebs 24, und ein zweiter Sensor 34 erfasst die Winkellage des zweiten Abtriebs 30. Eine Steuerung 36 steuert den ersten Motor 20 und den zweiten Motor 26 in Abhängigkeit von den Winkellagen der Abtriebe 24, 30. Vorzugsweise regelt die Steuerung die Geschwindigkeiten der Motoren 20, 26 und damit die Winkelgeschwindigkeiten der Wischarme 10, 12 so, dass sie von außen, beispielsweise von einem Anwender, vorgegebene Sollwerte annehmen.
Bei der in 1 dargestellten Konfiguration sind die Antriebe 20, 22, 24 bzw. 26, 28, 30 voneinander räumlich beabstandet nahe den unteren äußeren Ecken der Windschutzscheibe 16 angeordnet. Wenn die Scheibenwischanlage 14 nicht in Betrieb ist, sind die Wischarme 10, 12 in Ruhelagen näherungsweise parallel zueinander und einander überlappend am unteren Rand der Windschutzscheibe 16 angeordnet, wie dies in 1 dargestellt ist. Im Betrieb der Scheibenwischanlage pendelt der erste Wischarm 10 zwischen einer ersten Umkehrlage 40, die der in 1 dargestellten Ruhelage des ersten Wischarms 10 entspricht, und einer zweiten Umkehrlage 42. Entsprechend pendelt der zweite Wischarm 12 zwischen seiner ersten Umkehrlage 44, die ebenfalls seiner in 1 dargestellten Ruhelage entspricht, und seiner zweiten Umkehrlage 46. Zwischen den Umkehrlagen 40, 42, 44, 46 führen die Wischarme 10, 12 jeweils Rotationspendelbewegungen aus und überstreichen Wischfelder, die einander in der Mitte nahe den ersten Umkehrlagen 40, 44 der Wischarme 10, 12 überlappen.
Da die Wischfelder der Wischarme 10, 12 einander teilweise überlappen, können die Wischarme nicht unabhängig voneinander betrieben werden. Die Steuerung 36 steuert die Motoren 20, 26 so, dass die Wischarme 10, 12 nicht miteinander kollidieren. Dazu weist die Steuerung beispielsweise für jeden der Motoren 20, 26 je einen Feldeffekttransistor oder einen anderen Halbleiterschalter 48 auf, von denen nur in 1 nur einer schematisch dargestellt ist. Mit den Halbleiterschaltern 48 wird die Leistungsversorgung des zugeordneten Motors ein- und ausgeschaltet. Diese Halbleiterschalter dienen vorzugsweise ferner dazu, mittels Pulsweitenmodulation den zeitlichen Mittelwert der jedem Motor 20, 26 zugeführten elektrischen Leistung zu steuern.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des durch die Steuerung 36 bewirkten Zeitablaufs wird nachfolgend mit Bezug auf die 2 und 3 näher erläutert.
2 ist eine schematische Darstellung eines Zeitablaufs, der durch die Steuerung 36 gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel gesteuert wird. Der Abszisse ist hier die Zeit t zugeordnet. Über der Abszisse stellt eine erste Kurve 50 den Schaltzustand der Leistungsversorgung des ersten Motors 20 dar, der entweder ein- oder ausgeschaltet ist. Eine zweite Kurve 52 stellt den Schaltzustand der Leistungsversorgung des zweiten Motors 26 dar. Der Ordinate sind jeweils der Zustand „ein", in dem der betreffende Motor 20, 26 mit elektrischer Leistung versorgt wird, und der Zustand „aus", in dem der betreffende Motor nicht mit elektrischer Leistung versorgt wird, zugeordnet.
Zu einem ersten Zeitpunkt t₁ wird die Scheibenwischanlage 14 in Betrieb genommen bzw, eingeschaltet. Durch die Steuerung 36 wird zum selben Zeitpunkt t₁ der erste Motor 20 eingeschaltet, woraufhin der erste Wischarm 10 seine Ruhelage bzw. erste Umkehrlage 40 verlässt und sich in Richtung seiner zweiten Umkehrlage 42 zu bewegen beginnt. Eine kurze vorbestimmte Zeitdauer später zu einem zweiten Zeitpunkt t₂ schaltet die Steuerung 36 auch den zweiten Motor 26 ein, und der zweite Wischarm 12 verlässt seine Ruhelage bzw. erste Umkehrlage 44 und beginnt sich in Richtung zu seiner zweiten Umkehrlage 46 zu bewegen. Gesteuert durch die Steuerung 36 und/oder aufgrund unterschiedlicher Dimensionierung der Motoren 20, 26 und/oder aufgrund unterschiedlicher Dimensionierung der Getriebe 22, 28 bewegt sich der zweite Wischarm 12 dabei etwas schneller als der erste Wischarm 10, so dass beide Wischarme 10, 12 näherungsweise gleichzeitig ihre zweiten Umkehrlagen 42, 46 erreichen und der zweite Wischarm 12 seine erste Umkehrlage 44 früher wieder erreicht als der erste Wischarm 10 seine erste Umkehrlage 40 erreicht. Der zweite Wischarm 12 erreicht seine erste Umkehrlage 44 zu einem dritten Zeitpunkt t₃, während der erste Wischarm 10 seine erste Umkehrlage 40 zu einem vierten Zeitpunkt t₄ wieder erreicht. Damit ist eine erste Wischperiode vom ersten Zeitpunkt t₁ bis zum vierten Zeitpunkt t₄ abgeschlossen.
In 2 ist die Situation dargestellt, dass die Scheibenwischanlage nach dem vierten Zeitpunkt t₄ während einer zweiten Wischperiode weiter betrieben wird. Der erste Motor 20 läuft deshalb nach dem Zeitpunkt t₄ ununterbrochen weiter, wobei der erste Wischarm 10 sich wieder in Richtung seiner zweiten Umkehrlage 42 bewegt. Der zweite Motor 26 bleibt bis zu einem fünften Zeitpunkt t₅ ausgeschaltet, wobei der zweite Wischarm 12 in seiner ersten Umkehrlage 44 ruht. Erst zu dem fünften Zeitpunkt t₅ schaltet die Steuerung 36 den zweiten Motor 26 wieder ein, und der zweite Wischarm 12 setzt sich in Richtung zu seiner zweiten Umkehrlage 46 in Bewegung. Hierbei wiederholt sich der Ablauf in der ersten Wischperiode zwischen dem ersten Zeitpunkt t₁ und dem vierten Zeitpunkt t₄. Die Wischarme 10, 12 erreichen ihre zweiten Umkehrlagen 42, 46 näherungsweise gleichzeitig und kehren zu ihren Ruhelagen und ersten Umkehrlagen 40, 44 zurück. Dabei erreicht der zweite Wischarm 12 seine erste Umkehrlage 44 zu einem Zeit punkt t₆, der vor einem Zeitpunkt t₇ liegt, zu dem der erste Wischarm 10 seine erste Umkehrlage 40 wieder erreicht. Die Steuerung schaltet den zweiten Motor 26 bzw. seine Leistungsversorgung zu dem sechsten Zeitpunkt t₆ und den ersten Motor 20 bzw. dessen Leistungsversorgung zu dem siebten Zeitpunkt t₇ aus.
Die vorbestimmte Zeitdauer zwischen dem ersten Zeitpunkt t₁ und dem zweiten Zeitpunkt t₂ bzw. zwischen dem vierten Zeitpunkt t₄ und dem fünften Zeitpunkt t₅ und die vorbestimmte Zeitdauer zwischen dem dritten Zeitpunkt t₃ und dem vierten Zeitpunkt t₄ bzw. zwischen dem sechsten Zeitpunkt t₆ und dem siebten Zeitpunkt t₇ sind vorzugsweise gleich und so groß gewählt, dass eine Kollision zwischen den Wischarmen 10, 12 mit ausreichender Sicherheit vermieden wird.
3 ist eine schematische Darstellung der Zeitabhängigkeit der Stromaufnahmen der Motoren 20, 26. Den Abszissen ist wiederum die Zeit t zugeordnet, während den Ordinaten der durch den jeweiligen Motor fließenden Strom I zugeordnet ist. Es ist deutlich erkennbar, dass sich der Bewegungsablauf jedes Wischarms 10, 12 auch in dem von dem entsprechenden Motor 20, 26 aufgenommenen Strom I wiederspiegelt. Insbesondere ist die Stromaufnahme jedes Motors 20, 26 immer dann geringer, wenn sich der zugehörige Wischarm 10, 12 nahe einer seiner Umkehrlagen 40, 42, 44, 46 befindet, da sich an diesen Stellen die effektive Untersetzung der Getriebe 22, 28 verändert und die Motoren 20, 26 mit jeder Umdrehung die Wischarme 10, 12 nur noch um sehr geringe Winkel bewegen müssen. Ferner ist in 3 in der Stromaufnahme des ersten Motors 20 unmittelbar nach dem ersten Zeitpunkt t₁ und in der Stromaufnahme des zweiten Motors 26 unmittelbar nach dem zweiten Zeitpunkt t₂ und nach dem fünften Zeitpunkt t₅ jeweils eine kurze Spitze auftritt, die von einem vorübergehenden Haftenbleiben des jeweiligen Wischarms 10, 12 bzw. seines Wischerblatts an der Windschutzscheibe 16 herrührt.
Vorzugsweise erfasst die Steuerung 36 durch die Sensoren 32, 34 die Winkellagen der Abtriebe 24, 30 und damit die Winkellagen der Wischarme 10, 12. Alternativ erfasst die Steuerung 36 über die Sensoren 32, 34 die Winkelgeschwindigkeiten der Abtriebe 24, 30 oder der Motoren 20, 26. Die Steuerung 36 regelt die Rotations- bzw. Winkelgeschwindigkeiten der Motoren 20, 26 oder der Abtriebe 24, 30 auf vorbestimmte Sollwerte oder vorbestimmte Zeitabhängigkeiten der Winkelgeschwindigkeiten bzw. der Winkellagen. Dabei beeinflusst die Steuerung 36 die Leistungsaufnahmen der Motoren 20, 26 vorzugsweise mittels pulsweiten Modulationen.
Vorzugsweise umfasst die Steuerung 36 ferner Einrichtungen zum Bestimmen der Leistungsaufnahmen der Motoren 20, 26, um ein Blockieren oder eine Schwergängigkeit von einem oder beiden der Wischarme 10, 12 zu erkennen. Im Falle eines Blockierens oder einer Schwergängigkeit werden der betroffene oder beide Wischarme 10, 12 stillgelegt oder mit geringerer Geschwindigkeit betrieben, um eine Überlastung der Motoren 20, 26 zu vermeiden.
Zur Vermeidung einer Überlastung der Motoren 20, 26 ist vorzugsweise alternativ oder zusätzlich je eine Temperaturerfassungseinrichtung an jedem Motor 20, 26 vorgesehen. Diese Temperaturerfassungseinrichtungen sind beispielsweise Temperatursensoren oder Einrichtungen zum Erfassen des von der Temperatur abhängigen elektrischen Widerstands der Motorwicklungen. Die Steuerung 36 setzt die Wischfrequenz bzw. Wischgeschwindigkeit der Scheibenwischanlage 14 herab oder legt einen oder beide Wischarme 10, 12 still, wenn die Temperatur eines Motors 20, 26 eine vorbestimmte maximale Temperatur überschreitet.
Auch bei einem Ausfall von einem der Sensoren 32, 34 legt die Steuerung 36 den zugeordneten Wischarm oder beide Wischarme 10, 12 still, um eine Beschädigung oder Zerstörung der Schei benwischanlage 14 durch eine Kollision der Wischarme 10, 12 zu vermeiden.
Wie in 1 ohne weiteres erkennbar ist, kann im Falle einer Stilllegung des ersten Wischarms 10 der zweite Wischarm 12 nur weiter betrieben werden, wenn der erste Wischarm 10 an einer Stelle abgelegt ist, an der er nicht mehr in das Wischfelds des zweiten Wischarms 12 hineinragt. Der erste Wischarm 10 wird deshalb in jedem der beschriebenen Fälle möglichst außerhalb des Wischfeldes des zweiten Wischarms und vorzugsweise an seiner zweiten Umkehrlage 42 stillgelegt. Der zweite Wischarm 12 kann hingegen auch an seiner ersten Umkehrlage 44 stillgelegt werden. Vorzugsweise wird im Überlastungsfall ferner ein Warnsignal an den Fahrzeugführer erzeugt. Dieses wird vorzugsweise so frühzeitig erzeugt, dass der Fahrzeugführer sich auf eine Verschlechterung seiner Sichtverhältnisse einstellen kann.
Alternativ zu dem oben anhand der 2 und 3 dargestellten Betrieb der Motoren 20, 26 und der Wischarme 10, 12 steuert die Steuerung 36 den zweiten Motor 26 so, dass er zwischen den Zeitpunkten t₁ und t₂ bzw. t₃ und t₅ bzw. t₆ und t₇ nicht ruht, sondern mit einer verringerten Drehzahl läuft. Anders ausgedrückt wird der erste Wischarm 10 nahe seiner ersten Umkehrlage 40 schneller bewegt als der zweite Wischarm 12 nahe seiner ersten Umkehrlage 44. Auch dadurch wird sichergestellt, dass die Wischarme 10, 12 nahe ihrer ersten Umkehrlagen 40, 44 nicht kollidieren.
Um eine Kollision der Wischarme sicher zu vermeiden werden die Zeitpunkte t₂ und t₃ beispielsweise so gewählt, dass der erste Wischarm 10 sich zu den Zeitpunkten t₂ und t₃ außerhalb des Wischfeldes des zweiten Wischarms 12 befindet. Dazu können die Zeitpunkte t₂ und t₃ bzw. die vorbestimmte Zeitdauer zwischen den Zeitpunkten t₁ und t₂ und das Verhältnis der Geschwindigkeiten der Wischarme entsprechend festgelegt werden. Vorzugsweise jedoch überwacht die Steuerung 36 stattdessen die Winkelpositionen der Wischarme 10, 12 und steuert die Motoren 20, 26 abhängig von diesen Winkelpositionen. Innerhalb einer ersten vorbestimmten Umgebung seiner ersten Umkehrlage 40 wird der erste Wischarm schneller bewegt als der zweite Wischarm 12 innerhalb einer zweiten vorbestimmten Umgebung seiner ersten Umkehrlage 44. Um dies zu kompensieren, bzw. damit trotzdem beide Wischarme ihre Umkehrlagen im wesentlichen gleichzeitig erreichen, wird der erste Wischarm 10 außerhalb der ersten Umgebung langsamer bewegt als der zweite Wischarm 12 außerhalb der zweiten Umgebung. Ein Spezialfall ist, dass der zweite Wischarm 12 an seiner ersten Umkehrlage 44 ruht, während der erste Wischarm sich innerhalb der ersten Umgebung bewegt.
Bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen ist es möglich die elektrischen Versorgungsleistungen für beide Motoren 20, 26 jeweils mittels Pulsweitenmodulation zu steuern. Alternativ erfolgt lediglich bei einem der beiden Motoren 20, 26 eine Steuerung der Leistungsversorgung mittels Pulsweitenmodulation. Eine Auswahl des Motors, der ohne Leistungssteuerung oder Drehzahlregelung betrieben wird, erfolgt beispielsweise nach Kriterien der Betriebssicherheit, in deren Sinn ein Ausfall des Wischarms auf der Fahrerseite weniger tolerabel ist als ein Ausfall des anderen Wischarms. Insbesondere im Fall des oben anhand der 2 dargestellten Zeitablaufs ist die vorliegende Erfindung auch ohne eine Steuerung der Leistungsversorgung realisierbar.
In 1 ist die Steuerung 36 als zentrale Steuereinheit dargestellt, die über Kabel die Motoren 20, 26 mit Leistung versorgt und von den Sensoren 32, 34 Signale erhält. Alternativ umfasst die Steuerung, anders als in 1 dargestellt, eine erste Steuereinheit, die dem ersten Antrieb zugeordnet ist und ihn steuert, und eine zweite Steuereinheit, die den zweiten Antrieb zugeordnet ist und ihm steuert. Die beiden Steuereinheiten werden nach dem Master-Slave-Prinzip betrieben. Von Fahrzeugseite aus wird ausgelöst durch Befehle des Fahrzeugführers primär die erste Steuereinheit angesprochen, welche den ersten Motor 20 und damit die Bewegung des ersten Wischarms 10 steuert. Die zweite Steuereinheit erhält von der ersten Steuereinheit ein Signal oder Signale, die die Winkelposition des ersten Abtriebs 24 und des ersten Wischarms 10 darstellen. In Abhängigkeit von diesen Signalen steuert die zweite Steuereinheit den zweiten Motor 26 und damit die Bewegung des zweiten Wischarms 12.
Die Sensoren 32, 34 sind beispielsweise Hall-Sensoren oder Magnetfeld-Sensoren, die auf dem anisotropen magnetoresistiven Effekt (AMR; AMR = anisotropic magnetoresistor) oder auf dem Riesenmagnet resistiven Effekt (GMR; GMR = gigant megnetoresistor) beruhen, um ein Magnetfeld des Ankers des Motors 20, 26 oder eines oder mehrerer am Anker des Motors 20, 26 oder einem Element des Getriebes 22, 26 oder am Abtrieb 24, 30 angebrachten Permanentmagneten erfassen, um daraus die Rotationsgeschwindigkeit oder die Winkellage des Motors 20, 26 oder des Abtriebs 24, 30 zu bestimmen.
Bei der in 1 dargestellten Scheibenwischanlage 14 ist eine direkte oder indirekte Erfassung der Winkellage der Wischarme 10, 12 besonders wichtig, um eine Kollision derselben zu verhindern. Aber auch bei anderen Anordnungen von zwei oder mehr Wischarmen, die sich, wie oben anhand der 1 dargestellt gegenläufig bewegen oder auch gleichläufig bewegen, deren Wischfelder jedoch teilweise überlappen, ist eine direkte oder indirekte Erfassung der Winkellagen der Wischarm und eine entsprechende Steuerung der Antriebe erforderlich, um eine Kollision von Wischarmen zu vermeiden. Ferner ist die vorliegende Erfindung auch im Fall von Scheibenwischanlagen mit nicht-überlappenden Wischfeldern einsetzbar, bei denen eine aufeinander abgestimmte oder synchrone Bewegung einer Mehrzahl von Wischarmen, beispielsweise aus ästhetischen Gründen, erwünscht ist.
Die vorliegende Erfindung umfasst ferner eine Scheibenwischanlage zum Antreiben eines Wischarms 10. Entsprechend dem oben anhand der 1 dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst ein Antrieb einen Motor 20, ein Getriebe 22 und einen Abtrieb 24 zum Antreiben des Wischarms 10 in einer Pendelbewegung zwischen einer ersten Umkehrlage 40 und einer zweiten Umkehrlage 42. Ein Sensor 32 erfasst direkt oder indirekt eine Winkellage des Abtriebs 24 des Antriebs. Eine Steuerung 36 steuert den Motor 20 mittels Pulsweitenmodulation in Abhängigkeit von der durch den Sensor 32 erfassten Winkellage des Abtriebs 24. Das Getriebe 22 ist dabei wiederum so ausgebildet, dass es eine Rotation des Motors 20 in einer einzigen Drehrichtung in die Pendelbewegung umsetzt. Die Steuerung weist einen Halbleiterschalter zum pulsweitenmodulierten An- und Ausschalten der Leistungsversorgung des Motors 20 auf, wobei der Halbleiterschalter eine Verbindung des Motors 20 mit einem Bezugspotential oder mit einem Versorgungspotential schaltet. Alternativ weist die Steuerung zwei Halbleiterschalter auf, von denen einer die Verbindung des Motors 20 mit dem Bezugspotential und der andere die Verbindung des Motors 20 mit einem Versorgungspotential schaltet.

10: erster Wischarm
12: zweiter Wischarm
14: Scheibenwischanlage
16: Windschutzscheibe
20: erster Motor
22: erstes Getriebe
24: erster Abtrieb
26: zweiter Motor
28: zweites Getriebe
30: zweiter Abtrieb
32: erster Sensor
34: zweiter Sensor
36: Steuerung
40: erste Umkehrlage des ersten Wischarms
42: zweite Umkehrlage des ersten Wischarms
44: erste Umkehrlage des zweiten Wischarms
46: zweite Umkehrlage des zweiten Wischarms
48: Halbleiterschalter
50: erste Kurve
52: zweite Kurve

Claims

Antriebsvorrichtung zum Antreiben eines ersten Wischarms (10) und eines zweiten Wischarms (12) einer Scheibenwischanlage (14), mit: einem ersten und einem zweiten Antrieb mit je einem Motor (20, 26), einem Getriebe (22, 28) und einem Abtrieb (24, 30) zum Antreiben des ersten bzw. zweiten Wischarms (10, 12) in einer Pendelbewegung zwischen je einer ersten (40, 44) und einer zweiten Umkehrlage (42, 46); einem ersten und einem zweiten Sensor (32, 34) zum direkten oder indirekten Erfassen einer Winkellage des Abtriebs (24, 30) des ersten bzw. zweiten Antriebs; und einer Steuerung (36) zum Steuerndes ersten Motors (20) und des zweiten Motors (26) in Abhängigkeit von den Winkellagen der Abtriebe (24, 30) des ersten Antriebs und des zweiten Antriebs so, dass die Wischarme (10, 12) nicht kollidieren, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (22) des ersten Antriebs und das Getriebe (28) des zweiten Antriebs jeweils ausgebildet sind, um eine Rotation des Motors (20, 26) in einer einzigen Richtung in die Pendelbewegung umzusetzen.
Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (36) ausgebildet ist, um die Motoren (20, 26) so zu steuern, dass, von den Wischarmen (10, 12) überstrichene Wischfelder nahe den ersten Umkehrlagen (40, 44) überlappen; während einer ersten vorbestimmten Zeitdauer (t₁-t₂) nachdem der erste Wischarm (10) seine erste Umkehrlage (40) verlassen hat, der zweite Wischarm (12) nahe seiner ersten Umkehrlage (44) ruht; und der zweite Wischarm (12) seine Pendelbewegung schneller ausführt, um seine erste Umkehrlage (44) wieder zu erreichen bevor der erste Wischarm (10) seine erste Umkehrlage (40) wieder erreicht.
Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (36) ausgebildet ist, um die Motoren (20, 26) so zu steuern, dass, der erste Wischarm (10) in einer ersten vorbestimmten Umgebung seiner ersten Umkehrlage (40) schneller bewegt wird als der zweite Wischarm (12) in einer zweiten vorbestimmten Umgebung seiner ersten Umkehrlage (44) bewegt wird; und der erste Wischarm (10) außerhalb der ersten vorbestimmten Umgebung seiner ersten Umkehrlage (40) langsamer bewegt wird als der zweite Wischarm (12) außerhalb der zweiten vorbestimmten Umgebung seiner ersten Umkehrlage (44) bewegt wird.
Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass von den Wischarmen (10, 12) überstrichene Wischfelder nahe den ersten Umkehrlagen (40, 44) überlappen.
Antriebsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Antrieb und der zweite Antrieb von einander beabstandet sind.
Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (36) eine Drehzahlregelung für den ersten Motor (20) oder eine Drehzahlregelung für den zweiten Motor (26) umfasst.
Antriebsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (36) eine Einrichtung zum Bestimmen der Leistungsaufnahme des ersten Motors (20) und eine Einrichtung zum Bestimmen der Leistungsaufnahme des zweiten Motors (26) umfasst, um ein Blockieren oder eine Schwergängigkeit des ersten Motors (20) oder des zweiten Motors (26) zu erkennen.
Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (36) eine Einrichtung zum Erkennen eines Ausfalls des ersten Sensors (32) oder des zweiten Sensors (34) umfasst und ausgebildet ist, um bei einem Ausfall des ersten Sensors (32) den ersten Motor (20) und den zweiten Motor (26) anzuhalten, und um bei einem Ausfall des zweiten Sensors (34) zumindest den zweiten Motor (26) anzuhalten.
Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, dass je eine Temperaturerfassungseinrichtung zum Erfassen von Temperaturen des ersten Motors (20) und des zweiten Motors (26) vorgesehen ist, und die Steuerung (36) ausgebildet ist, um die Geschwindigkeit des ersten Motors (20) und des zweiten Motors (26) zu reduzieren oder einen oder beide Motoren (20, 26) anzuhalten, wenn die Temperatur des ersten Motors (20) oder die Temperatur des zweiten Motors (26) eine vorbestimmte maximale Temperatur überschreitet.
Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet dass die Steuerung (36) eine erste Steuereinheit, die dem ersten Antrieb zugeordnet ist und den ersten Antrieb steuert, und eine zweite Steuereinheit, die dem zweiten Antrieb zugeordnet ist und den zweiten Antrieb steuert, aufweist, und die zweite Steuereinheit den zweiten Antrieb abhängig von einem Signal steuert, das von der ersten Steuereinheit erzeugt wird.
Verfahren zum Betreiben einer Antriebsvorrichtung zum Antreiben eines ersten Wischarms (10) und eines zweiten Wischarms (12) einer Scheibenwischanlage (14), mit folgenden Schritten: Betreiben eines ersten und eines zweiten Antriebs mit je einem Motor (20, 26), einem Getriebe (22, 28) und einem Abtrieb (24, 30) zum Antreiben des ersten bzw. zweiten Wischarms (10, 12) in einer Pendelbewegung zwischen je einer ersten (40, 44) und einer zweiten Umkehrlage (42, 46); Erfassen von Winkellagen der Abtriebe (24, 30) des ersten und des zweiten Antriebs; und Steuern des ersten Motors (20) und des zweiten Motors (26) in Abhängigkeit von den Winkellagen der Abtriebe (24, 30) so, dass die Wischarme (10, 12) nicht kollidieren, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Motor (20) und der zweite Motor (26) jeweils in einer einzigen Rotationsrichtung betrieben werden, und die Rotationsbewegung jedes Motors (20, 26) durch das jeweilige Getriebe (22, 28) in die Pendelbewegung umgesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Motoren (20, 26) so gesteuert werden, dass, der zweite Wischarm (12) während einer ersten vorbestimmten Zeitdauer (t₁-t₂) nachdem der erste Wischarm (10) seine erste Umkehrlage (40) verlassen hat, nahe seiner ersten Umkehrlage (44) ruht; und der zweite Wischarm (12) seine Pendelbewegung schneller ausführt, um seine erste Umkehrlage (44) wieder zu erreichen bevor der erste Wischarm (10) seine erste Umkehrlage (40) wieder erreicht.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Motoren (20, 26) so gesteuert werden, dass, der erste Wischarm (10) in einer ersten vorbestimmten Um gebung seiner ersten Umkehrlage (40) schneller bewegt wird als der zweite Wischarm (12) in einer zweiten vorbestimmten Umgebung seiner ersten Umkehrlage (44) bewegt wird; und der erste Wischarm (10) außerhalb der ersten vorbestimmten Umgebung seiner ersten Umkehrlage (40) langsamer bewegt wird als der zweite Wischarm (12) außerhalb der zweiten vorbestimmten Umgebung seiner ersten Umkehrlage (44) bewegt wird.