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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Reinigung einer Kraftfahrzeugscheibe mit den im Oberbegriff der Ansprüche 1 und 7 genannten Merkmalen.
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Bei Wischvorrichtungen tritt regelmäßig das Problem auf, dass beträchtliche Windkräfte auf den Wischerarm oder die Wischerarme wirken, wenn das Kraftfahrzeug mit hoher Geschwindigkeit fährt. Dies hat zur Folge, dass sich der Wischerarm aufgrund der auftretenden Windkräfte über den normalen oberen (hinteren) Umkehrpunkt hinausbewegt und erst an einer Stelle jenseits dieses Punktes umkehren kann. Hierdurch kann das am Wischerarm befestigte Wischerblatt auf den Fensterpfosten des Fahrzeuges treffen und entsprechende Beschädigungen verursachen. Es besteht ferner die Gefahr, dass der Wischerarm über den Fensterpfosten hinausschwingt und einen anormalen Betrieb ausführt.
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Insbesondere führen unterschiedliche Reibwerte (trocken/nass) bei Stellmoment-gesteuerten Motoren zu einem Anschlagen des Wischers an die A-Säule.
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Zur Lösung dieses Problems ist aus der
DE 41 10 170 C2 eine Wischervorrichtung bekannt, die folgende Bestandteile umfasst: Eine drehbar gelagerte Hauptwelle, an der ein Wischerarm befestigt ist, ein an der Hauptwelle befestigtes Nockenelement, eine drehbar am Haupthebel über einen ersten Stift gelagerte Platte, einen Unterhebel, der ein Ende aufweist, das um das Nockenelement angeordnet ist, und ein weiteres Ende, das über einen zweiten Stift mit der Platte verbunden ist, einen über einen dritten Stift drehbar an der Platte gelagerten Arm, der einen Gelenkabschnitt besitzt, mit dem ein Antriebsmechanismus für den Wischer in Verbindung steht, und eine Drehfeder, die zwischen der Platte und dem Arm angeordnet ist und den Arm in einer vorgegebenen Position hält. Im Betrieb dreht sich das Nockenelement am oberen Umkehrpunkt, wodurch die Platte versucht, sich zusammen mit dem Arm über den Unterhebel um den ersten Stift zu drehen. Da jedoch die Platte und der Arm über den Gelenkabschnitt mit dem Wischerantriebsmechanismus verbunden sind, dreht sich der Haupthebel. Mit anderen Worten, die Position des Wischerarmes am oberen Umkehrpunkt wird gegenüber der Normalposition um eine Strecke zurückverschoben, die dem Drehwinkel des Haupthebels entspricht. Selbst wenn daher der Wischerarm durch Windkräfte bewegt wird (während sich das Fahrzeug mit hoher Geschwindigkeit bewegt), wird die Bewegung des Wischerarmes aufgrund dieser Windkräfte durch den vorstehend erwähnten Rückhalteeffekt kompensiert, so dass der Wischerarm am vorgegebenen oberen hinteren Umkehrpunkt umkehrt. Der Wischerarm kann somit daran gehindert werden, gegen den Fensterpfosten zu schlagen, ohne dass hierdurch das Sichtfeld in Mitleidenschaft gezogen wird. Nachteilig an der bekannten Wischvorrichtung ist deren äußerst komplexer mechanischer Aufbau, der zu Fertigungsschwierigkeiten und Fehleranfälligkeit führt. Außerdem wird vorgeschlagen, den Motor in Abhängigkeit von der Wischgeschwindigkeit des Wischerarms in Betrieb zu nehmen.
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Einen anderen Weg geht die
DE 197 41 630 A1 , bei der eine Wischvorrichtung mit einem Geschwindigkeitssensor verbunden ist, dessen Signalverlauf auf den Positionsregler und/oder den Sollverlauf und/oder einen Detektor derart einwirkt, dass der Wischwinkel des Scheibenwischers bei höherer Geschwindigkeit des Fahrzeugs reduziert wird. Hierdurch soll verhindert werden, dass das an der Halterung angeordnete Wischerblatt aufgrund eines großen Fahrtwindes (bei hoher Geschwindigkeit) zu stark zur Seite gedrückt wird.
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Nachteilhaft an dieser Lösung ist jedoch, dass eine Adaption des Wischwinkels lediglich bezüglich des Fahrtwindes, jedoch nicht bezüglich des Reibwiderstandes des Scheibenwischerblattes auf der Scheibe vorgenommen werden kann.
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Weiterhin ist aus
DE 29 22 160 C2 eine Wischanlage bekannt, bei der der oder die Wischer unabhängig von den Reibungsverhältnissen auf der Windschutzscheibe oder sonstigen Einflüssen stets exakt in derselben Stellung abgelegt werden können. Dies wird dadurch realisiert, dass der Abschaltpunkt in Abhängigkeit einer Größe variiert wird, die die Reibungsverhältnisse auf der Scheibe kennzeichnet. Zwar kann durch die in
DE 29 22 160 C2 vorgeschlagene Vorrichtung die Parkstellung des Scheibenwischerblattes nach dem Ausschalten der Scheibenwischerfunktion gewährleistet werden, jedoch ist es mit der Vorrichtung nicht möglich, das Auftreffen des Wischerarmes während des Betriebs des Scheibenwischers auf dem seitlichen Fensterpfosten des Fahrzeuges bei unterschiedlichen Reibungsverhältnissen auf der Windschutzscheibe zu verhindern.
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Weiterhin ist aus der Offenlegungsschrift
DE 101 44 985 A1 ein Verfahren zum Steuern einer Scheibenwischervorrichtung bekannt, bei welcher das von einer Antriebseinrichtung abgebbare Drehmoment in Abhängigkeit von einem aktuellen Übersetzungsverhältnis eines zwischen Antriebsmotor und Wischerblatt geschalteten Getriebes beeinflusst wird.
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Außerdem ist aus der Offenlegungsschrift
DE 100 09 797 A1 bereits eine Scheibenwischervorrichtung bekannt, bei welcher ein Antriebsmotor in Abhängigkeit von einem Benetzungsgrad der Scheibe angesteuert wird, wobei optional ein Motorstrom des Antriebsmotors erfasst wird, um einen Reibwiderstand zwischen Wischer und Scheibe zu ermitteln.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Reinigung einer Kraftfahrzeugscheibe anzugeben, welche auch bei unterschiedlichen Reibungsverhältnissen auf der Windschutzscheibe ein In-Kontakt-Treten des Scheibenwischerblattes beziehungsweise dessen Halterung mit den seitlichen Fensterpfosten des Fahrzeuges wirksam vermeiden. So soll ermöglicht werden, dass der aus Halterung und Scheibenwischerblatt bestehende Wischerarm nicht über einen oberen, vorgegebenen Umkehrpunkt hinaus bewegt wird. Weiterhin soll die erfindungsgemäße Vorrichtung kostengünstig herstellbar sein.
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Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 (Verfahrensanspruch) und des Anspruchs 7 (Vorrichtungsanspruch) im Zusammenhang mit den Merkmalen im Oberbegriff.
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Dadurch, dass während eines Wischzyklus des Scheibenwischerblattes der Reibwert zwischen der Scheibe und dem Scheibenwischerblatt bestimmt und mit einem vorgegebenen Soll-Reibwert verglichen wird und das Drehmoment zur Beaufschlagung der das Scheibenwischerblatt tragenden Halterung im nachfolgenden Wischzyklus angepasst wird, kann ein Auftreffen des Wischerblattes auf den Fensterpfosten des Fahrzeuges auch bei unterschiedlichen Reibungsverhältnissen auf der Scheibe vermieden werden. Vorteilhafterweise kann hierdurch sowohl auf eine schnelle zeitliche Änderung der Reibungsverhältnisse auf der Scheibe des Kraftfahrzeuges als auch auf unterschiedliche Reibungsverhältnisse über die vom Scheibenwischerblatt überstrichene Fläche direkt reagiert werden.
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Das Drehmoment zur Beaufschlagung der Halterung wird, sofern der während eines Wischzyklus bestimmte Reibwert über einem Soll-Reibwert liegt, in Bezug auf ein vorgegebenes Soll-Drehmoment erhöht. Entsprechend wird das Drehmoment zur Beaufschlagung der Halterung in Bezug auf ein vorgegebenes Soll-Drehmoment, sofern der bestimmte Reibwert unter dem Soll-Reibwert liegt, verringert. In einer bevorzugten Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Reibwert zwischen der Scheibe und dem Scheibenwischerblatt aus der gemessenen Winkelgeschwindigkeit der Halterung bei einem vorgegebenen Drehmoment berechnet.
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Erfindungsgemäß wird während eines Wischzyklus des Scheibenwischerblattes der Reibwert zwischen der Scheibe und dem Scheibenwischerblatt über den gesamten vom Scheibenwischerblatt überstrichenen Bereich der Scheibe bestimmt. Hierdurch kann insbesondere ein Anschlagen des Scheibenwischerblattes an der A-Säule des Fahrzeuges für den Fall vermieden werden, dass der mittlere vom Scheibenwischerblatt überstrichene Bereich der Scheibe trocken und der äußere vom Scheibenwischerblatt überstrichene Bereich der Scheibe feucht (geringerer Reibwert) ist. In einer alternativen Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es vorgesehen, den Reibwert zwischen der Scheibe und dem Scheibenwischerblatt lediglich im seitlichen Randbereich der Scheibe zu bestimmen. Diese Ausführungsvariante trägt insbesondere dem Aspekt Rechnung, dass insbesondere für einen trockenen inneren Bereich und einen feuchten äußeren Bereich das Problem des Anschlagens des Scheibenwischerblattes an der A-Säule des Fahrzeuges auftaucht.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Reinigung einer Scheibe eines Kraftfahrzeuges weist mindestens eine drehbeweglich um eine Drehachse gelagerte Halterung mit einem darauf fixierten Scheibenwischerblatt, ein Mittel zur Beaufschlagung der Halterung mit einem Drehmoment sowie ein Mittel zur Steuerung des Drehmomentes auf, wobei Mittel zur Bestimmung des Reibwertes zwischen Scheibenwischerblatt und Scheibe vorgesehen sind. Dabei weist das Mittel zur Bestimmung des Reibwertes ein Mittel zur Bestimmung der Winkelgeschwindigkeit der Halterung auf. Denn aus der Winkelgeschwindigkeit des Wischerarmes bei einem vorgegebenen Drehmoment auf den Reibwert zwischen Scheibe und Scheibenwischerblatt einfach geschlossen werden. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante weist die erfindungsgemäße Vorrichtung ein Datenverarbeitungsgerät auf, wobei das Mittel zur Steuerung des Drehmomentes über das Datenverarbeitungsgerät mit dem Mittel zur Bestimmung des Reibwertes zwischen Scheibe und Wischerblatt verbunden ist. Dabei kann das Datenverarbeitungsgerät die im vorhergehenden Wischzyklus gemessene Winkelgeschwindigkeit bei einem vorgegebenen Drehmoment in einen Reibwert umrechnen und hieraus ein angepasstes Drehmoment für die Beaufschlagung der Halterung für den nächsten Wischzyklus berechnen. Diese Daten werden dann an das Mittel zur Steuerung des Drehmomentes weitergegeben, welches vorzugsweise einen rotatorischen Antrieb steuert.
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Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.
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Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
- 1 eine schematische Ansicht einer Frontscheibe eines Kraftfahrzeuges mit einem Wischfeld mit verschiedenen Wischblattstellungen und
- 2 eine schematische Ansicht einer Frontscheibe eines Fahrzeuges mit unterschiedlichen Wischblattstellungen.
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1 zeigt die Frontscheibe 10 eines Kraftfahrzeuges, die seitliche Begrenzungen 20, welche regelmäßig durch die A-Säule ausgebildet sind, aufweist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist eine in die Drehachse 12 drehbeweglich angeordnete Halterung 23 (in unterer Wischstellung), 25 (in oberer Stellung) und 27 (in einer Zwischenstellung) auf. Auf der Halterung 23, 25, 27 ist ein Wischblatt 22 (in unterer Stellung), 24 (in oberer Stellung) und 26 (in der Zwischenstellung) angeordnet. Zu einem Wischzyklus wird je das Scheibenwischerblatt 22 aus der unteren Stellung durch Beaufschlagung der Halterung 23 mittels eines Drehmomentes über einen rotatorischen Antrieb in die obere Stellung 24 und somit bis zum Umkehrpunkt bewegt. Dort wird die Richtung des Drehmomentes umgekehrt, so dass das Scheibenwischerblatt 24 aus der oberen Stellung wieder in die untere Stellung 22 zurückkehrt. Befindet sich im seitlichen Bereich der Scheibe 10 Wasser 18, welches den Reibwert zwischen der Scheibe 10 und dem Scheibenwischerblatt im Bereich der oberen Stellung 24 deutlich verringert, kommt es zu einem unerwünschten Anschlagen des Scheibenwischerblattes 24 in der oberen Stellung mit der seitlichen Begrenzung 20 der Scheibe 10. Hierdurch kann das am Wischerarm befestigte Wischerblatt 22, 24, 26 auf den Fensterpfosten des Fahrzeuges treffen und entsprechende Beschädigungen verursachen. Ferner besteht die Gefahr, dass der Wischerarm über den Fensterpfosten hinaus schnellt und einen anormalen Betrieb ausführt.
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Erfindungsgemäß ist es nun vorgesehen, während eines Wischzyklus die Reibwerte zwischen der Scheibe 10 und dem Scheibenwischerblatt sowohl in der unteren Stellung 22, in der mittleren Stellung 26 als auch in der oberen Stellung 24 zu bestimmen und mit einem vorgegebenen Soll-Reibwert zu vergleichen. Hierdurch wird nun festgestellt, dass der Reibwert im seitlichen Bereich 20 der Scheibe 10 (obere Stellung 24 des Scheibenwischerblattes) aufgrund des Wassers 18 deutlich geringer als im inneren Bereich der Scheibe 10 (Wischerstellungen 22 und 26) ist. Entsprechend wird im nachfolgenden Wischzyklus das Drehmoment, welches über die Drehachse 12 die Halterung 23, 25, 27 beaufschlagt, angepasst. Hierbei reicht es aus, wenn das Drehmoment ab der mittleren Wischerstellung 26 etwas reduziert wird, so dass ein Anschlagen des Scheibenwischerblattes 24 in der oberen Stellung vermieden werden kann.
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2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem aufgrund des vorher bestimmten Reibwertes zwischen Scheibe 10 und dem Scheibenwischerblatt in unterschiedlichen Winkelstellungen 22, 24, 26 das auf den Hebelarm 23, 25, 27 wirkende Drehmoment erst ab der Zwischenstellung 26, das heißt ab zirka 80 % des Wischfeldes 14, reduziert wird, so dass kein Anschlagen des Wischerarmes an der A-Säule (seitliche Begrenzung 20) erfolgen kann.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Scheibe
- 12
- Drehachse
- 14
- Wischfeld
- 18
- Wasser
- 20
- seitliche Begrenzung der Scheibe
- 22
- Scheibenwischerblatt in unterer Stellung
- 23
- Halterung in unterer Stellung
- 24
- Scheibenwischerblatt in oberer Stellung
- 25
- Halterung in oberer Stellung
- 26
- Scheibenwischerblatt in Zwischenstellung
- 27
- Halterung in Zwischenstellung
