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Die
Erfindung betrifft eine Scheibenwischeranlage mit zwei gegenläufigen Wischern
und zwei synchronisierten Reversiermotoren, wobei die Wischer sich
mit ihren Wischblättern
in einer Parkposition mindestens teilweise überlappen und wobei jeder Reversiermotor über ein
zugeordnetes Hebelgetriebe einen Wischer antreibt.
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Eine
derartige Wischeranlage ist beispielsweise aus der
DE 103 06 496 A1 bekannt.
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Zum
Reinigen von Windschutzscheiben an Kraftfahrzeugen sind verschiedene
Wischfeldtypen und Antriebsvorrichtungen bekannt. Bei den Wischfeldern
unterscheidet man hauptsächlich
Einhebelwischfelder und Zweihebelwischfelder. Bei den Zweihebelwischfeldern
können
die aus Wischarm und Wischblatt bestehenden Wischhebel im Gleichlauf oder
im Gegenlauf angetrieben werden.
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Die
Antriebsvorrichtung besitzt bisher in der Regel auch für zwei Scheibenwischer
nur einen Wischermotor, dessen rotierende Antriebsbewegung seiner
Abtriebswelle über
ein Kurbelgetriebe in eine oszillierende Schwenkbewegung der Antriebswellen der
Scheibenwischer übersetzt
wird. Neuere Wischermotoren sind mit einer Elektronik ausgestattet, die
eine reversierende Antriebsbewegung der Abtriebswelle regeln. Die
Elektronik ermöglicht
ferner eine Wischwinkelsteuerung mit einer dynamischen, lastabhängigen Wischwinkelkorrektur
und Wischgeschwin digkeitsregelung. Außerdem lässt die Elektronik verschiedene
Wischfunktionen und Positionen zu, z. B. eine erweiterte Parkstellung.
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Zum
Wischen großer
Windschutzscheiben kommen häufig
Wischanlagen mit gegenläufigen Scheibenwischern
zum Einsatz. Werden diese von einem Wischermotor angetrieben, ergibt
sich neben einer großen
Baugröße entsprechend
der Fahrzeugbreite ein großer
Bauraumbedarf in der Fahrzeugmitte. Ferner ist der kinematische
Aufbau mit oder ohne Zwischenlager aufwändig und erfordert einen großen, leistungsstarken
Wischermotor. Die vielen einzelnen mechanischen Komponenten verursachen große statische
Wischwinkeltoleranzen, zu denen dynamische Wischwinkeltoleranzen
hinzukommen, die durch Elastizitäten
der mechanischen Komponenten sowie der Träger- und Befestigungselemente bedingt
sind.
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Um
einen einfacheren kinematischen Aufbau und dadurch geringere Wischwinkeltoleranzen
zu erreichen, werden Wischeranlagen mit zwei Wischermotoren verwendet,
die im Bereich der Wischerlager angeordnet sind und somit keinen
Bauraum im mittleren Bereich der Windschutzscheibe beanspruchen. Zum
Antrieb werden zwei synchronisierte Wischermotoren mit einer elektrischen
Kommunikation verwendet. Vorzugsweise werden beide Wischermotoren
durch eine Steuerelektronik im Reversierbetrieb geregelt, um die
damit verbundenen Vorteile zu erzielen. Dabei wird dem jeweiligen
Motor, wenn der Wischer die obere Umkehrlage auf der Scheibe erreicht hat,
ein von der Elektronik erzeugtes Reversiersignal zur Drehrichtungsumkehr
zugeführt.
Im übrigen
umfasst der Wischerantrieb, wie beispielsweise in der
DE 100 45 573 A1 beschrieben,
eine auf die Abtriebswelle des jeweiligen Motors aufgesetzte Motorkurbel,
die über
ein Hebelgetriebe eine Schwinge pendelnd antreibt, die wiederum
zum Antrieb eines Wischerarms oder eines Wischerarmgestänges geeignet
ist. Diese Anordnung wird für
Rundläufer-
und Reversiermotoren verwendet, wobei das Hebelgetriebe an die Antriebsart
angepasst werden muss.
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Tatsächlich kommen
bei Fahrzeugen mit Gegenlauf-Wischanlage auf Grund der Einbauverhältnisse
und des Motormomentbedarfes immer häufiger Zweimotoren-Gegenlaufwischeranlagen
zum Einsatz. Bei diesen Gegenlaufwischeranlagen kann es, bedingt
durch die überlappende
Anordnung der Wischhebel, bei einer Abweichung der Wischbewegungen
der beiden Wischhebel von der Sollbewegung zur Kollision und dem
Blockieren der Wischhebel auf dem Fahrzeug kommen. Die Abweichungen der
Steuerkurven der Wischbewegungen von der theoretischen Sollkurve
sind bedingt durch mechanische Fertigungstoleranzen und Reglerabweichungen der
elektronisch gesteuerten Wischanlagen-Antriebsmodule. Selbst bei
ideal synchronisierten Motor-Abtriebswellen kann es also auf Grund
der nachgeschalteten Mechanik zu Abweichungen kommen, die sich in
zufällig
verteilten mechanischen Phasenverschiebungen zwischen den Wischbewegungen der
Wischer äußern.
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Fällt die
Summe der Phasenverschiebungen der Wischbewegungen zwischen dem
FS- (Fahrerseite) und BS- (Beifahrerseite) Modul einer Zweimotorenwischanlage
ungünstig
aus, führt
dies – bei
unzureichendem minimalen Abstand der Wischhebel zueinander – zur Kollision.
Der durch die toleranzbehafteten Steuerkurven notwendige größere Sicherheitsabstand
der Wischerblätter
zueinander bringt jedoch den Nachteil eines weniger harmonischen
Wischerlaufs mit sich.
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Es
ist Aufgabe der Erfindung, eine Scheibenwischeranlage der eingangs
genannten Art so zu gestalten, dass die durch Fertigungs- und Elektroniktoleranzen
bedingte Kollisionsgefahr der Wischer verringert werden kann, ohne
den Sicherheitsabstand der Wischhebel vergrößern zu müssen.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine
Scheibenwischeranlage gemäß Anspruch
1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
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Nach
der Erfindung ist zwischen den Wischbewegungen der beiden reversierend
angetriebenen Wischer eine definierte Phasenverschiebung über die
den Reversiermotoren zugeordneten Hebelgetriebe erzeugt, die so
gerichtet ist, dass der eine Wischer – relativ zum anderen Wischer – bei der
ersten Wischrichtung voreilend und bei der zweiten Wischrichtung
nacheilend ist. Der Erfindung liegt der Gedanke zu Grunde, dass
sich eine mechanische Phasenverschiebung bei einem Reversiermotor
völlig
anders auswirkt als bei einem Rundläufermotor. Bei letzterem würde ein
bei der ersten Wischrichtung voreilender oberer Wischer unerwünschterweise auch
bei der zweiten Wischrichtung voreilen, was eine erhöhte Kollisionsgefahr
bedeuten würde.
Beim Revisionsmotor kommt es dagegen am oberen Umkehrpunkt des jeweiligen
Wischers zu einer Phasenumkehr, so dass der zunächst voreilende obere Wischer
bei der zweiten Wischrichtung automatisch nacheilend ist, wodurch
die Kollisionsgefahr auch in der zweiten Wischzyklushälfte verringert
ist. Auf den unteren Wischer bezogen bedeutet dieser Zusammenhang
dementsprechend, dass der bei der ersten Wischrichtung relativ zum
oberen Wischer nacheilende untere Wischer bei der zweiten Wischrichtung
auf Grund der in den Umkehrpunkten erfolgenden Phasenumkehr voreilend
ist. Insgesamt bewirkt die erfindungsgemäße gerichtete mechanische Phasenverschiebung
insbesondere im kritischen Kollisionsbereich bei mittleren Wischwinkeln
ein die Kollisionsgefahr minderndes Auseinanderspreizen des Ablaufs der
Wischbewegungen der Wischer relativ zueinander.
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Durch
das erfindungsgemäße Vorhalten
einer definierten und gerichteten Phasenverschiebung zwischen FS
und BS Wischanlagen-Modul kann das Risiko einer Kollision der Wischer
stark vermindert werden. Umgekehrt kann, ohne eine Kollision zu
riskieren, bei einer erfindungsgemäß ausgelegten Phasenverschiebung
der Minimalabstand der Wischerblätter
trotz Toleranzen klein gehalten bzw. verringert werden, wodurch
neben einer Harmonisierung des Wischerlaufs vorteilhafterweise die
Wischeranlage weniger belastet und die maximale Stromaufnahme verringert
wird. Ferner können
auch elektronische Reglerabweichungen der Steuerkurve der Wischbewegungen
vom Sollwert durch die erfindungsgemäße Phasenverschiebung vorgehalten
bzw. hinsichtlich der Kollisionsgefahr entschärft werden.
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In
vorteilhafter Weise kann mithilfe der Hebelgetriebe entweder nur
für den
oberen Wischer eine positive Phasenverschiebung, die bei der ersten Wischrichtung
mit einem Voreilen des oberen Wischers verknüpft ist, oder, alternativ,
nur für
den unteren Wischer eine negative Phasenverschiebung, die bei der
ersten Wischrichtung mit einem Nacheilen des unteren Wischers verknüpft ist,
erzeugt sein.
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Eine
besonders vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Scheibenwischeranlage sieht
vor, dass mithilfe der Hebelgetriebe für den oberen Wischer eine mit
einem Voreilen des oberen Wischers bei der ersten Wischrichtung
verknüpfte
positive Phasenverschiebung und gleichzeitig für den unteren Wischer eine
mit einem Nacheilen des unteren Wischers bei der ersten Wischrichtung
verknüpfte negative
Phasenverschiebung erzeugt ist. Dadurch kann die Phasenverschiebung
des jeweiligen einzelnen Wischers relativ klein gehalten werden.
Günstig ist
weiterhin, wenn der Absolutbetrag der Phasenverschiebung beim oberen
und unteren Wischer jeweils etwa 3° Motorkurbelwinkel beträgt.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Variante ist die Phasenverschiebung
durch eine definierte Winkelabweichung der jeweiligen Motorkurbel
der Hebelgetriebe erzeugt. Diese Variante kann in besonders vorteilhafter
Weise dadurch ausgestaltet werden, dass die Motorkurbel gelenkig
mit einer Gelenkstange verbunden ist, die mit ihrem anderen Ende
gelenkig mit einer den jeweiligen Wischer pendelnd antreibenden
Lagerschwinge verbunden ist, und dass die Winkelabweichung durch
die Abweichung der Motorkurbel von der idealen Deck- bzw. Strecklage
bezüglich
der Gelenkstange erzeugt ist. Die Übertragungsfunktion (Getriebefunktion)
derartiger Getriebe mit ungleichför miger Übersetzung bietet den Vorteil, dass
zur Kollisionsgefahrverminderung ausreichende Phasenverschiebungen
von einigen Grad, die durch das Vorhalten eines entsprechenden Motorkurbelwinkels
realisiert werden, nur mit sehr geringen, vom Fahrer kaum wahrnehmbaren Änderungen
des Wischwinkels des jeweiligen Wischers einhergehen.
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Die
erfindungsgemäß vorgehaltene
Phasenverschiebung ruft zwar eine Abweichung des Wischwinkels vom
Nennwischwinkel in der oberen Umkehrlage hervor, jedoch kann dies
auf einfache Weise dadurch korrigiert werden, dass der durch die Phasenverschiebung
vom Soll-Reversierwinkel abweichende Reversierwinkel des jeweiligen
Wischers durch eine Rekalibrierung der elektrischen Steuerung des
jeweiligen Revisiermotors so korrigiert wird, dass für den Wischer
in der oberen Umkehrlage der Nennwischwinkel resultiert.
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Vorteilhaft
bei allen Varianten der erfindungsgemäßen Scheibenwischeranlage ist
weiterhin, dass die Phasenverschiebung im Rahmen der Fertigung bei
der Montage der jeweiligen Motorkurbel erzeugt ist, das heißt, es sind
keine aufwändigen
konstruktiven Änderungen
erforderlich.
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Im
Einzelnen ist bei Zweimotorenwischanlagen mit mechanisch unterschiedlichen
Modulen, welche nur in Linkslenkerausführung, bzw. Rechtslenker-Ausführung {insgesamt
vier Wischerantrieb-Module) geliefert werden, die Phasenverschiebung
einfach durch eine gezielte Gestängemontage
realisierbar.
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Die
Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen anhand der
Zeichnungen näher
erläutert.
Es zeigt
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1 die
schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Wischeranlage für Fahrzeug-Windschutzscheiben,
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2 in
Draufsicht ein als Getriebe für
die erfindungsgemäße Wischanlage
vorgesehenes Gestänge
in einer Lage mit um +3° aufgekurbelter
Motorkurbelposition (FS-Modul),
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3 das
Gestänge
gemäß 2,
jedoch in der Decklage,
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4 das
Gestänge
gemäß 2 bzw. 3 in
einer Lage mit um –3° aufgekurbelter
Motorkurbelposition (BS-Modul),
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5 zeigt
ein Diagramm mit dem Verlauf der abhängig von Gestängetoleranzen
möglichen Übertragungsfunktionen
eines einzelnen Wischermoduls,
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6 zeigt,
in vergrößertem Maßstab, einen Ausschnitt
des Diagramms gemäß 5 im
Bereich kleiner Motorkurbelwinkel,
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7 zeigt,
in vergrößertem Maßstab, einen Ausschnitt
des Diagramms gemäß 5 im
hinsichtlich Wischerkollisionen kritischen, mittleren Motorkurbelwinkelbereich,
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8 zeigt,
in vergrößertem Maßstab, einen Ausschnitt
des Diagramms gemäß 5 im
Bereich des Reversierwinkels.
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In 1 ist
schematisch eine bevorzugte Ausführungsform
einer Scheibenwischeranlage mit zwei gegenläufigen Wischern dargestellt.
Die Wischanlage weist einen oberen, fahrerseitigen (FS) Wischer,
vgl. das Lenkrad-Symbol 3, und einen unteren, beifahrerseitigen
(BS) Wischer auf. Der obere Wischer weist einen oberen Wischarm 4 und
ein oberes Wischblatt 1, der untere Wischer einen unteren Wischarm 5 und
ein unteres Wischblatt 2 auf. In der dargestellten Parkposition
sind die Wischblätter 1 und 2 übereinander,
also mindestens teilweise überlappend
und mehr oder weniger parallel, im unteren Bereich der zu wischenden
Scheibe angeordnet. In der ersten Hälfte eines Wischzyklus – beim Aufwärtswischen – bewegt
sich das obere Wischblatt 1 ungefähr in einem Viertelkreis gegen
den Uhrzeigersinn, während
das gegenläufige
untere Wischblatt 2 gleichzeitig (von eventuellen zeitlichen
Phasenverschiebungen der beiden Wischer, die im Gegensatz zu der
erfindungsgemäßen mechanischen
Phasenverschiebung von der elektronischen Steuerung programmgemäß bzw. zur
Regelung erzeugt werden, sehen wir hier und im Folgenden ab) eine
Viertelkreisbewegung im Uhrzeigersinn ausführt, vgl. die entsprechenden
Pfeile in 1. Wenn die Wischblätter 1 und 2 ihre
oberen Umkehrlagen erreicht haben, ändern sie ihre Bewegungsrichtung
und erreichen, nach dem Abwärtswischen,
am Ende des Wischzyklus ihre unteren Umkehrlagen. Die unteren Umkehrlagen
können
von der in 1 gezeigten Parklage etwas abweichen.
Darüber
hinaus können
in modernen Wischanlagen zusätzlich
eine so genannte erweiterte Parklage und/oder weitere Funktions-
bzw. Servicepositionen vorgesehen sein. Alternativ besteht aber
auch die Möglichkeit,
dass die Wischblätter
in der Parkposition entlang der A-Säule des Fahrzeugs im Wesentlichen
senkrecht ausgerichtet sind, so dass die erste Hälfte des Wischzyklus ein Abwärtswischen
und die zweite Hälfte
des Wischzyklus ein Aufwärtswischen
ist.
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Auf
Grund der gegenläufigen, überlappenden
Wischblätter 1 und 2 kommt
es zu einem Überlappen
der unteren Bereiche der von den Wischblättern 1 und 2 überstrichenen
Wischfelder. Die Wischer müssen
deshalb im Betrieb so synchronisiert werden, dass sie nicht miteinander
kollidieren. Die Kollisionsgefahr ist offenbar im Bereich mittlerer Wischwinkel,
also etwa in der Mitte zwischen den oberen und unteren Umkehrlagen,
am größten. Bei modernen
Zweimotorenwischanlagen erfolgt die Synchronisierung durch elektronische
Ansteuerung der beiden Wischermotoren.
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Bei
der in
1 gezeigten Zweimotorenwischanlage werden die
beiden Wischer jeweils von einem Wischermodul, bestehend aus einem
Reversiermotor
6 bzw.
7, einem in
2 näher beschriebenen Getriebe
8 und
einer elektronischen Steuerung
9 angetrieben. (In den Reversiermotoren
6 bzw.
7 kann jeweils
noch ein internes Schneckengetriebe
10 integriert sein,
das die Abtriebswelle
14 antreibt.) Die Steuerungen beider
Wischermodule sind gemeinsam an ein Fahrzeug-Steuergerät
11 angeschlossen.
Außerdem
sind die Steuerungen
9 über
eine serielle Schnittstelle
12 direkt miteinander verbunden.
Die Wischanlage wird über
einen am Fahrzeug-Steuergerät
11 angeschlossenen
Wischerschalter
13 betrieben. Bei einem Linkslenker-Fahrzeug,
wie es in
1 durch das Lenkrad-Symbol
3 angedeutet
ist, kann zur Synchronisierung, wie in der gattungsgemäßen
DE 103 06 496 A1 näher beschrieben,
typischerweise das fahrerseitige linke Wischermodul als Master-Modul
mit einer Master-Steuerung
9 versehen sein, während das
beifahrerseitige rechte Wischer-Modul als Slave-Modul mit einer
Slave-Steuerung
9a ausgestaltet ist. Dabei sind die Wischkennlinien
beider Scheibenwischer in der Steuerung
9 des Master-Moduls
abgelegt. Mit dem Einschalten der Wischanlage durch den Wischerschalter
13 wird
sodann das Master-Modul den oberen Wischer entsprechend Seiner in
der Steuerung
9 abgelegten Kennlinie ansteuern. Ferner
wird das Slave-Modul von der Steuerung
9 des Master-Moduls
angesteuert. Dabei sendet das Master-Modul in zyklischer Folge Positions-Sollwerte
an das Slave-Modul und das Slave-Modul antwortet über die
serielle Schnittstelle
12 jeweils mit seinen Positions-Istwerten.
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2 zeigt
ein als Getriebe 8 für
das FS-Modul der erfindungsgemäßen Wischanlage
vorgesehenes Gestänge,
das in einer Lage mit um +3° aufgekurbelter
Motorkurbelposition dargestellt ist. Dabei ist die Motorkurbel 15 einerseits
starr mit der Motor-Abtriebswelle 14 und andererseits gelenkig
mit einer Gelenkstange 16 verbunden, die mit ihrem anderen Ende
gelenkig mit einer den jeweiligen Wischer pendelnd antreibenden
Lagerschwinge 17 verbunden ist. Die Lagerschwinge 17 ist
mit einer Antriebswelle 18 für den hier nicht näher dargestellten
Wischhebel starr verbunden. Diese Anordnung bildet für eine durch
einen Rundläufer-Wischermotor
angetriebene Abtriebswelle 14 ein als so genannte Kurbelschwinge ausgebildetes
Getriebe. Die um die Abtriebswelle 14 umlaufende Motorkurbel 15 führt zur
pendelnden Bewegung der Lagerschwinge 17 um ca. 80° bis 90° vor und
zurück,
d. h. um den Wischwinkel, wobei das Getriebe nahe der Deck- und
der Strecklage (der Motorkurbel 15 relativ zur Gelenkstange 16)
mit wesentlich geringerer Übersetzung
als in den beiden dazwischenliegenden Motorkurbelwinkelbereichen
arbeitet. Die Übertragungsfunktion
des Getriebes, die die Abhängigkeit
des durch die Bewegung der Lagerschwinge 17 gegebenen Wischwinkels
vom Motorkurbelwinkel ausdrückt,
flacht sich also an den Umkehrlagen stark ab. Dies gilt ähnlich auch
für einen hier
erfindungsgemäß verwendeten
Reversiermotor, der in der oberen Umkehrlage des Wischers, die gegebenenfalls
auch bei einem Reversierwinkel von weniger als 180° Motorkurbelwinkel
festgelegt wird, ein Reversiersignal erhält und seine Drehrichtung umkehrt.
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Wie
in 2 erkennbar, ist durch die Abweichung der Motorkurbel 15 von
der in 3 dargestellten idealen Decklage bezüglich der
Gelenkstange 16 eine Winkelabweichung, das heißt eine
Phasenverschiebung, von +3° erzeugt.
Wenn die Motorkurbel 15 des FS-Wischermoduls in dieser
aufgekurbelten Position montiert wird, startet der obere Wischer
den Wischzyklus mit einem Phasenvorsprung von +3° Motorkurbelwinkel gegenüber dem
unteren Wischer (sofern dieser selbst nicht phasenverschoben ist).
Bei einem bestimmten Motorkurbelwinkel, dem Reversierwinkel, erfolgt
die Drehrichtungs- und Phasenumkehr des Reversiermotors, so dass
das Abwärtswischen
mit einer Phasenverzögerung
von –3° Motorkurbelwinkel
erfolgt, solange, bis beim unteren Umkehrpunkt die nächste Phasenumkehr
erfolgt. Der fahrerseitige, obere Wischer ist also beim Aufwärtswischen
voreilend, beim Abwärtswischen aber
nacheilend.
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4 zeigt
das Gestänge
gemäß 2 bzw. 3 mit
einer um –3° aufgekurbelten
Motorkurbelposition. Wenn die Motorkurbel 15 des BS-Moduls
in dieser Position montiert wird, resultiert dort eine negative
Phasenverschiebung von 3°,
also ein Nacheilen beim Aufwärtswischen
und, nach Phasenumkehr, ein Vorei len beim Abwärtswischen. Werden das FS und
das BS-Modul beide, und zwar 'gegenphasig' montiert wie in
den 2 und 4 dargestellt, so resultiert
eine Gesamtphasenverschiebung der Wischer zueinander um 6° Motorkurbelwinkel.
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Bedingt
durch Fertigungstoleranzen der Antriebs-Module einer Zweimotorenwischanlage
und die Reglerabweichungen der elektronisch gesteuerten Module von
der theoretischen Sollkurve der Wischbewegungen für das Master-
und Slave-Modul, besteht, wie eingangs beschrieben, bei unzureichendem
minimalem Abstand der Wischhebel zueinander die Gefahr der Kollision
der Wischhebel. Zur Kompensation dieser Fertigungstoleranzen von Wischarm,
Wischhebel, Montage der Wischhebel beim Kunden und Abweichung der
elektronischen Steuerwerte vom Nennwert bei Master und Slave ist bisher,
zur Kollisionsvermeidung in allen Betriebszuständen, ein relativ großer und
für jedes
Fahrzeug spezifischer Minimalabstand (ca. 90–100 mm) der Wischhebel zueinander
einzuhalten. Der notwendige große
Minimalabstand der Wischerblätter 1 und 2 hat nun
aber einen weniger harmonischen Wischerlauf zum Nachteil, welcher
die Wischarme 4 und 5 und den Wischermotor 6 und 7 durch
höhere
Massenkräfte
besonders in den Umkehrlagen höher
belastet.
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Erfindungsgemäß werden
deshalb die derzeit durch Toleranzen zufällig auf Master (FS) und Slave
(BS) verteilten Phasenverschiebungen so beeinflusst, dass das Master-Modul
beim Aufwärtswischen
voreilend und beim Abwärtswischen
nacheilend ist. Für
das Slave-Modul werden genau gegenphasige Verhältnisse implementiert.
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5 zeigt
den Einfluss der Toleranzen der Bauteile/Montage auf die Übertragungsfunktion F(Mkw)=WW,
wo Mkw den Motorkurbelwinkel und WW den Wischwinkel bedeuten. Dargestellt
sind die möglichen Übertragungsfunktionen
eines einzelnen Zweimotorenwischer-Moduls in Abhängigkeit von den variierten
Gestängetoleranzen,
das heißt
den Toleranzen der Einzelbauteile bzw. der Montage. Die Untersuchung
ergab, dass sich die Einzeltoleranzen in den jeweils ungünstigsten
Fällen
zur oberen bzw. unteren Grenzkurve addieren können. Dies bedeutet beispielsweise,
dass bei 50° Mkw
gemäß der oberen Grenzkurve
bereits 2–3° WW-Voreilung
gegenüber der
Sollkurve (mittlere Kurve in 5) vorliegen
können,
wobei 1° WW
ungefähr
20 mm Außenkreis
des jeweiligen Wischblatts äquivalent
ist. Offensichtlich ist diese Situation hinsichtlich Kollisionsgefahr
kritisch.
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Der
erfindungsgemäße Ansatz,
Kollisionen zu vermeiden, besteht nun nicht darin, für beide
Module einen möglichst
nahen Verlauf der Übertragungsfunktionen
nahe der Sollkurve anzustreben, da diese Eliminierung der Toleranzen
einen sehr genauen, aufwändigen
Abgleich der mechanischen und elektronischen Bauteile erfordern
würde.
Wesentlich einfacher ist es, wie oben beschrieben, gezielt für die FS-Seite
(oberer Wischer) eine voreilende, für die BS-Seite eine nacheilende Übertragungsfunktion
zur Sollkurve zu erzeugen.
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Bei
genauer Betrachtung der toleranzbehafteten Übertragungsfunktionen zeigt
sich, dass der Einfluß der
Bauteiltoleranzen Motorkurbel 15, Lagerschwinge 17,
Gelenkstange 16 im kritischen Kollisionsbereich von 30–80° Mkw gering
ist. Die wesentliche Einflußgröße in diesem
Bereich auf die Phasenverschiebung wird durch die Montageabweichung der
Motorkurbel 15 zu der idealen Deck- bzw. Strecklage, vgl. 2 bis 4,
hervorgerufen. Gemäß der Erfindung
erzeugt diese bewusste und gerichtete Montageabweichung im Wesentlichen
ein vor- bzw. nacheilendes Getriebe, wie zuvor bei 2 bis 4 beschrieben
und wie in 7 nochmals schematisch in Form
einer Verschiebung der Übertragungsfunktion
für FS
in die obere und für
BS in die untere Grenzkurve dargestellt. Die bewusste Variation
der Montagetoleranz der Motorkurbel 15 ist zwar selbst
auch wieder toleranzbehaftet, es ändert sich jedoch nichts am
gewünschten
Effekt des Auseinanderspreizens der entsprechenden oberen und unteren
Kurvenschar.
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Aus 6 geht
hervor, dass ein Gestänge, welches
eine positive (+3°)
oder negative (–3°) Abweichung
der Montage der Motorkurbel 15 von der idealen Deck/Strecklage
aufweist, auf die Position der Wischhebel in der Parklage einen
am Fahrzeug nicht nachmessbaren Einfluss hat, da um die Deck/Strecklage
herum die Übersetzung
des Getriebes nahe unendlich ist. Bewegungen der Motorkurbel 15 in
diesem Größenbereich
werden daher auch bei vollständig
am Fahrzeug montierten Wischanlagen-Systemen vom Fahrer nicht wahrgenommen, da,
wie in 6 erkennbar, die in den Grenzkurven implementierten
Phasenverschiebungen nur mit Änderungen
von Bruchteilen eines Grades im WW verknüpft sind.
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Die
Abweichung der Motorkurbel 15 von der Deck/Strecklage ruft
bei Reversierantrieben eine Abweichung des WW in der oberen Wendelage
hervor. Diese Abweichung kann, wie in 8 dargestellt, durch
eine Korrektur des Reversierwinkels um die bewusst erzeugte Phasenverschiebung
korrigiert werden, z. B.: Soll-Reversierwinkel FS (82° WW) = 152,8° Mkw führt zu:
Soll-Reversierwinkel FS + Phase (82° WW) = 150,0° Mkw.
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Dies
kann auf einfache Weise durch eine einmalige elektronische Rekalibrierung
am Bandende durchgeführt
werden.