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TECHNISCHES GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein Wischersysteme und betrifft
im Spezielleren ein Verfahren und ein System zum Betreiben von Fahrzeugscheibenwischern.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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In
den letzten Jahren haben technologische Fortschritte sowie die einer
steten Entwicklung unterworfenen Geschmackstrends in Designfragen
zu wesentlichen Veränderungen
beim Entwurf von Kraftfahrzeugen geführt. Eine dieser Veränderungen
betrifft die Vielfalt und Komplexität von Luxus- und Komfortmerkmalen,
die heute bei zahlreichen Kraftfahrzeugen als Standardausrüstung vorhanden
sind, wie beispielsweise zahlreiche Geschwindigkeiten und Betriebsarten
der Scheibenwischer.
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Moderne
Kraftfahrzeuge sind oft mit Waschfluidsystemen ausgerüstet, die
eine Reinigungslösung
auf die Windschutzscheibe sprühen,
um das Entfernen von unerwünschten
Partikeln (z. B. Schmutz, Insekten, Spritzern von salzbestreuten Straßen) zu
erleichtern. Das Aufsprühen
dieser Lösung
ist oft von der Betätigung
der Scheibenwischer begleitet, um die Reinigungswirkung zu erhöhen und die
Lösung
von der Windschutzscheibe zu entfernen. Bei manchen Fahrzeugen werden
die Scheibenwischer nach Beendigung des Waschlösungs-Sprühstrahls noch mehrere Sekunden
au tomatisch weiter betrieben (oder führen zusätzliche Wischzyklen durch),
um zu gewährleisten,
dass die gesamte Reinigungslösung
von der Windschutzscheibe entfernt worden ist, so dass die Sicht
des Benutzers durch die Windschutzscheibe hindurch maximiert wird.
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Allerdings
führen
herkömmliche
Wischersysteme oft mehr Wischzyklen durch als erforderlich sind,
um die gesamte Reinigungslösung
vollständig zu
entfernen. Als Folge davon können
die Wischer zum Überstreichen
einer Windschutzscheibe veranlasst werden, die im Grunde genommen
trocken ist, wodurch unerwünschte
Geräusche
und Vibrationen erzeugt werden können.
Dazu kommt, dass diese unnötigen
Wischzyklen zu einem Verschleiß bei
den zum Antrieb der Wischer verwendeten Motoren sowie bei den Wischerblättern selbst
führen
können. Unter
bestimmten Fahrbedingungen (z. B. winterlichen Fahrbedingungen)
können
diese unerwünschten,
zusätzlichen
Wischvorgänge
auch zu einem Verschmieren der Windschutzscheibe führen, und
zwar durch Partikel, die nach Beendigung des Sprühstrahls auf die Windschutzscheibe
aufgetroffen sind.
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Demgemäß ist es
wünschenswert,
ein Verfahren und ein System zu schaffen, mit welchem Scheibenwischer
auf solche Weise betrieben werden können, dass unnötige Wischzyklen
vermieden werden, insbesondere nachdem Waschfluid auf eine Windschutzscheibe
gesprüht
worden ist. Darüber
hinaus werden weitere wünschenswerte
Merkmale und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung aus der nachfolgenden,
detaillierten Beschreibung und den beigefügten Patentansprüchen in
Verbindung mit den ebenfalls beiliegenden Zeichnungen und dem zuvor erwähnten technischen
Gebiet und Hintergrund ersichtlich.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es
wird ein Verfahren zum Betreiben eines Scheibenwischers zum Entfernen
von Material, das auf eine Oberfläche eines Fahrzeugs auftrifft,
geschaffen. Ein Ereignis, welches anzeigt, dass das Material nicht
mehr auf die Oberfläche
des Fahrzeugs auftrifft, wird detektiert. Eine erste Anzahl von Wischzyklen
wird mit dem Wischer durchgeführt, wenn
die Bewegung des Wischers zwischen dem Detektieren des Ereignisses
und dem Ankommen des Wischers in einer vorbestimmten Stellung geringer
als ein vorbestimmter Abschnitt eines Wischzyklus des Wischers ist.
Eine zweite Anzahl von Wischzyklen wird mit dem Wischer durchgeführt, wenn
die Bewegung des Wischers zwischen dem Detektieren des Ereignisses
und dem Ankommen des Wischers in der vorbestimmten Stellung nicht
geringer als ein vorbestimmter Abschnitt des Wischzyklus des Wischers
ist.
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Es
wird ein Verfahren zum Betreiben eines Scheibenwischers zur Entfernung
von Flüssigkeit, die
von einer Pumpe abgegeben wird und auf ein Fenster eines Fahrzeugs
auftrifft, bereitgestellt. Der Wischer wird wiederholt über das
Fenster von einer ersten Stellung in eine zweite Stellung und von
der zweiten Stellung in die erste Stellung bewegt, um die Flüssigkeit
zu entfernen. Die Bewegung von der ersten Stellung in die zweite
Stellung und von der zweiten Stellung in die erste Stellung definiert
einen Wischzyklus. Die Deaktivierung der Pumpe wird detektiert.
Es wird eine erste Anzahl von Wischzyklen durchgeführt, wenn
eine Zeitspanne zwischen dem Detektieren der Pumpendeaktivierung
und dem Ankommen des Wischers in einer vorbestimmten Stellung geringer
als eine vorbestimmte Spanne ist. Es wird eine zweite Anzahl von
Wischzyklen durchgeführt,
wenn die Zeitspanne zwischen dem Detektieren der Pumpendeaktivierung
und dem Ankommen des Wischers in der vorbestimmten Stellung nicht
geringer als eine vorbestimmte Spanne ist.
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Es
wird ein Kraftfahrzeug-Wischersystem geschaffen. Das System umfasst
einen Wischer, der so ausgelegt ist, dass er Flüssigkeit entfernt, die auf ein
Fenster eines Kraftfahrzeugs auftrifft, einen Motor, der mit einem
Wischer gekoppelt ist und so ausgelegt ist, dass er den Wischer über das
Fenster bewegt, und einen Prozessor, der mit dem Motor in Wirkverbindung
steht. Der Prozessor ist so ausgelegt, dass er ein Ereignis detektiert,
welches anzeigt, dass die Flüssigkeit
nicht mehr auf die Oberfläche des
Fahrzeugs auftrifft, den Wischer eine erste Anzahl von Malen über die
Oberfläche
bewegt, wenn eine Zeitspanne zwischen dem Detektieren des Ereignisses
und dem Ankommen des Wischers in einer vorbestimmten Stellung geringer
als eine vorbestimmte Spanne ist, und den Wischer eine zweite Anzahl
von Malen über
die Oberfläche
bewegt, wenn die Zeitspanne zwischen dem Detektieren des Ereignisses
und dem Ankommen des Wischers in der vorbestimmten Stellung nicht
geringer als die vorbestimmte Spanne ist.
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BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die
vorliegende Erfindung wird im Folgenden in Verbindung mit den folgenden
Zeichnungsfiguren beschrieben, in denen gleiche Bezugszeichen jeweils
gleiche Elemente bezeichnen, und wobei
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1 eine
schematische Ansicht eines beispielhaften Kraftfahrzeugs gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
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2 eine
schematische Ansicht eines Scheibenwischersystems an dem Kraftfahrzeug
aus 1 ist; und
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3–6 schematische
Sichten auf eine Windschutzscheibe, Wischerblätter und Waschfluiddüsen sind,
die den Betrieb des Scheibenwischersystems aus 1 gemäß einer
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung veranschaulichen.
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BESCHREIBUNG EINER BEISPIELHAFTEN
AUSFÜHRUNGSFORM
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Die
nachfolgende, detaillierte Beschreibung ist rein beispielhafter
Natur und es sollen dadurch die Erfindung oder die Anwendung und
die Nutzungsbereiche der Erfindung nicht eingeschränkt werden.
Außerdem
ist keine Einschränkung
auf irgendeine der in dem vorstehenden technischen Gebiet, dem Hintergrund,
der Kurzzusammenfassung oder der folgenden, detaillierten Beschreibung
ausgedrückten
oder implizierten Theorie beabsichtigt.
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Die
folgende Beschreibung betrifft Elemente oder Merkmale, die miteinander "verbunden" oder "gekoppelt" sind. Der hier verwendete
Begriff "verbunden" kann sich auf ein
Element/Merkmal beziehen, das direkt mit einem anderen Element/Merkmal zusammengefügt ist (oder
direkt mit diesem kommuniziert), und zwar nicht unbedingt auf mechanische Weise.
Gleichermaßen
kann sich der Begriff "gekoppelt" auf ein Element/Merkmal
beziehen, das direkt oder indirekt mit einem anderen Element/Merkmal zusammengefügt ist (oder
direkt oder indirekt mit diesem kommuniziert), und zwar nicht unbedingt
auf mechanische Weise. Es versteht sich jedoch, dass, obwohl weiter
unten zwei Elemente in einer Ausführungsform als miteinander "verbunden" bezeichnet sein
können, ähnliche
Elemente in alternativen Ausführungsformen
miteinander "gekoppelt" sein können und
umgekehrt. Somit können,
obwohl die hier gezeigten, schematischen Darstellungen beispielhafte Anordnungen
von Elementen abbilden, in einer konkreten Ausführungsform zusätzlich dazu
auftretende Elemente, Vorrichtungen, Merkmale oder Bauteile beteiligt
sein. Es versteht sich außerdem,
dass 1–6 nur
der Veranschaulichung dienen und nicht maßstabgerecht gezeichnet sind.
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1 bis 6 veranschaulichen
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ein Verfahren und System zum Betreiben
von Fahrzeugscheibenwischern, die Material entfernen, das auf eine
Oberfläche
eines Fahrzeugs auftrifft. Ein Ereignis, welches anzeigt, dass das
Material nicht mehr auf die Oberfläche des Fahrzeugs auftrifft
(z. B. Deaktivierung einer Waschfluid abgebenden Pumpe) wird detektiert.
Der Wischer wird eine erste Anzahl von Malen über die Oberfläche bewegt,
wenn die Bewegung des Wischers zwischen dem Detektieren des Ereignisses
und dem Ankommen des Wischers in einer vorbestimmten Stellung geringer
als ein vorbestimmter Abschnitt der Bewegung des Wischers während eines
vollständigen
Wischzyklus ist. Der Wischer wird eine zweite Anzahl von Malen über die Oberfläche bewegt,
wenn die Bewegung des Wischers zwischen dem Detektieren des Ereignisses und
dem Ankommen des Wischers in einer vorbestimmten Stellung nicht
geringer als der vorbestimmte Abschnitt ist.
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Es
versteht sich, dass Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung in Verbindung mit anderen Oberflächen eines
Fahrzeugs als der Windschutzscheibe, wie beispielsweise mit anderen
Fenstern des Fahrzeugs oder mit einer Linse eines Scheinwerfers
an dem Fahrzeug, verwendet werden können.
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1 veranschaulicht
ein Fahrzeug 10 oder "Kraftfahrzeug", das mit einem Scheibenwischersystem
(2) gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist. Das Kraftfahrzeug 10 umfasst
ein Fahrgestell 12, eine Karosserie 14, vier Räder 16,
ein elektronisches Steu ersystem (oder eine elektronische Steuereinheit
(ECU)) 18, und ein Fahrzeugsteuersystem 20. Die
Karosserie 14 ist auf dem Fahrgestell 12 angeordnet
und umschließt
im Wesentlichen die anderen Bauteile des Kraftfahrzeugs 10.
Die Karosserie 14 und das Fahrgestell 12 können gemeinsam
einen Rahmen bilden. Die Räder 16 sind
jeweils nahe bei einer entsprechenden Ecke der Karosserie 14 drehbar
mit dem Fahrgestell 12 gekoppelt.
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Bei
dem Kraftfahrzeug 10 kann es sich um ein beliebiges aus
einer Anzahl verschiedener Kraftfahrzeugtypen, wie beispielsweise
um eine Limousine, einen Kombiwagen, einen Lastwagen, oder einen Geländewagen
(SUV) handeln, der einen Zweiradantrieb (2WD) (d. h. Hinterradantrieb
oder Vorderradantrieb), Vierradantrieb (4WD) oder Allradantrieb (AWD)
aufweisen kann. In dem Kraftfahrzeug 10 kann auch ein beliebiger,
oder eine beliebige Kombination, aus einer Anzahl unterschiedlicher
Motorentypen (oder Antriebstypen) eingebaut sein, und zwar beispielsweise
eine benzin- oder dieselbetriebene Brennkraftmaschine, ein Motor
für "kraftstoff-flexible Fahrzeuge" (FFV) (d. h. für die Verwendung
einer Mischung aus Benzin und Alkohol), ein gaskomponentenbetriebener
Motor (z. B. Wasserstoff und/oder Naturgas), oder eine Brennstoffzelle,
ein Verbrennungsmotor/Elektromotor-Hybridantrieb und ein Elektromotor.
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In
der in 1 veranschaulichten, beispielhaften Ausführungsform
handelt es sich bei dem Kraftfahrzeug 10 um ein Hybridfahrzeug,
und umfasst dieses weiterhin eine Antriebsanordnung 22, eine
Batterie 24, einen Stromrichter (oder Wechselrichter) 26 und
einen Kühler 28.
Die Antriebsanordnung 22 umfasst eine Brennkraftmaschine 30 und
ein elektrisches Motorgeneratorsystem (oder Elektromotorsystem) 32 (bzw.
eine solche Anordnung). Das Elektromotorsystem 32 umfasst
in einer Ausführungsform
einen oder mehrere sinusförmig
gedrehte Dreiphasenwechselstrom(AC)- Motorgeneratoren (oder -Motoren) (z.
B. Permanentmagnet), wie sie herkömmlicherweise in Kraftfahrzeugen
zum Einsatz kommen (z. B. Fahrantriebssteuersysteme und dergleichen).
Der Fachmann wird feststellen können, dass
jeder der Elektromotoren eine Statoranordnung (mit leitenden Spulen),
eine Rotoranordnung (mit einem ferromagnetischen Kern) und ein Kühlfluid
(d. h. Kühlmittel)
umfasst. Die Statoranordnung und/oder die Rotoranordnung innerhalb
des Elektromotors können,
wie allgemein bekannt, mehrere (z. B. sechzehn) elektromagnetische
Pole umfassen.
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Unter
weiterer Bezugnahme auf 1 und wie weiter unten eingehender
beschrieben, sind die Brennkraftmaschine 30 und das Elektromotorsystem 32 so
integriert, dass beide durch eine oder mehrere Antriebswellen 34 mechanisch
mit zumindest manchen der Räder 16 gekoppelt
sind. Der Kühler 28 ist an
einem äußeren Abschnitt
von diesem mit dem Rahmen verbunden und umfasst mehrere hier nicht im
Detail veranschaulichte Kühlkanäle durch
diesen hindurch, die ein Kühlfluid
(d. h. Kühlmittel),
wie beispielsweise Wasser und/oder Ethylenglykol (d. h. "Frostschutz") enthalten, und
ist mit dem Motor 30 und dem Wechselrichter 26 gekoppelt.
In 1, auf welche erneut Bezug genommen wird, empfängt der Wechselrichter 26 in
der abgebildeten Ausführungsform
Kühlmittel
und teilt dieses mit dem Elektromotor 32. Der Kühler 28 kann
in ähnlicher
Weise mit dem Wechselrichter 26 und/oder dem Elektromotor 32 verbunden
sein.
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Das
elektronische Steuersystem 18 steht mit der Antriebsanordnung 22,
der Batterie 24 und dem Wechselrichter 26 in Wirkverbindung.
Obwohl hier nicht im Detail gezeigt, enthält das elektronische Steuersystem 18 verschiedene
Sensoren und Kraftfahrzeug-Steuermodule oder elektronische Steuereinheiten
(ECUs), wie beispielsweise ein Karosseriesteuermodul (BCM) und ein
Wischersteuermodul, und zumindest einen Prozessor und/oder einen
Speicher, der darauf (oder auf einem anderen computerlesbaren Medium)
gespeicherte Befehle zum Ausführen
der weiter unten beschriebenen Prozesse und Verfahren umfasst. Es
versteht sich, dass in manchen Ausführungsformen bei dem Kraftfahrzeug 10 die
Funktionalität
der ECUs über
verschiedene Module verteilt sein kann und dass die Funktionalität des Wischers,
des Waschmotors und/oder der Pumpe durch eine Elektronik und/oder
Software gesteuert sein kann, die entweder intern oder extern in
Bezug auf den (weiter unten beschriebenen) Wischermotor und/oder
die ECUs vorgesehen sein kann.
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Das
Fahrzeugsteuersystem 20 steht mit dem elektronischen Steuersystem 18 in
Wirkverbindung und umfasst unter anderen Komponenten einen Lenkmechanismus
(d. h. ein Lenkrad) 36, mehrere Steuerpedale (z. B. Gaspedal,
Bremspedal und Kupplungspedal) 38 und einen Wischerbetätigungshebel 40 mit
einem Waschfluid-Betätigungsknopf 42 darauf.
Wie weiter unten eingehender beschrieben, kann der Wischerbetätigungshebel 40 zwischen mehreren
unterschiedlichen Stellungen beweglich sein.
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In 2 ist
ein Scheibenwischersystem 44 des Kraftfahrzeugs 10 gemäß einer
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Das Wischersystem 44 umfasst
Wischeranordnungen 46, eine Armanordnung 48, einen
Wischermotor 50, Waschfluiddüsen 52, eine Waschmotorpumpe 54,
einen Waschfluidbehälter 56 und
ein Wischersteuermodul 58. Die Wischeranordnungen (oder
Scheibenwischer) 46 umfassen jeweils ein Wischerblatt 60 und einen
Wischerarm 62. Die Wischerarme 62 sind mit der
Armanordnung 48 verbunden und halten die Wischerblätter 60 gegen
die Windschutzscheibe (oder ein anderes Fenster) 64 des
Kraftfahrzeugs 10. Die Armanordnung 48 verbindet
die Wischerarme 62 mit dem Wischermotor 50, so
dass eine Betätigung
des Wischermotors 50 bewirkt, dass die Wischerblätter 60 über die
Windschutzscheibe 64 hinweg vor- und zu rückbewegt
werden. Wie gemeinhin verständlich, befinden
sich die in 2 gezeigten Wischeranordnungen 46 in
einer "Tandem"-Auslegung.
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Die
Düsen 52 sind
so positioniert und ausgerichtet, dass sie ein Fluid, wie beispielsweise
Waschfluid, auf die Windschutzscheibe 64 leiten. Fluidleitungen 66 verbinden
die Düsen 52,
die Pumpe 54 und den Behälter 56 miteinander,
so dass eine Aktivierung der Pumpe 54 bewirkt, dass Waschfluid
von dem Behälter 56 herausgesaugt
und durch die Düsen 52 auf
die Windschutzscheibe 64 gesprüht wird.
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Das
Wischersteuermodul 58 steht mit dem Wischermotor 50 und
der Pumpe 54 in Wirkverbindung und ist in einer Ausführungsform
einstückig
mit dem elektronischen Steuersystem 18 ausgebildet. Das
Wischersystem 44 kann einen oder mehrere Sensoren umfassen,
die beispielsweise innerhalb des Wischermotors 50 oder
an und/oder nahe bei der Windschutzscheibe 64 positioniert
sind, um die Stellung der Wischerblätter 60 und/oder der
Wischerarme 62 zu detektieren, und die auch mit dem Wischersteuermodul 58 in
Wirkverbindung stehen. In der gezeigten Ausführungsform ist der Sensor ein
Parkschalter 67, der, wie gemeinhin verständlich,
innerhalb des Motors (50) angeordnet (oder mit diesem gekoppelt)
ist, um zu detektieren, wann die Wischerblätter 60 sich in der "Park"-Stellung befinden, wie weiter unten
beschrieben.
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Unter
weiterer Bezugnahme auf 1 wird das Kraftfahrzeug 10 durch
Zuführung
von Energie auf die Räder 16 betrieben,
und zwar in abwechselnder Weise mit der Brennkraftmaschine 30 und
der Elektromotoranordnung 32 und/oder simultan mit der Brennkraftmaschine 30 und
der Elektromotoranordnung 32. Um die Elektromotoranordnung 32 mit Strom
zu versorgen, wird Gleichstrom(DC)-Energie von der Batterie 24 zu
dem Wechselrichter 26 geleitet, der den Gleichstrom in
Wechselstrom umwandelt, bevor der Strom an den Elektromotor 32 übertragen
wird.
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Es
kann, wie allgemein verständlich,
wenn die Sicht eines Fahrers durch die Windschutzscheibe 64 durch
irgendwelches Material, wie beispielsweise Regen, Schnee oder andere
Partikel (z. B. Schlamm) behindert wird, der Fahrer die Scheibenwischer 46 aktivieren
(und deaktivieren), indem er den Wischerbetätigungshebel 40 je
nach gewünschter
Wischergeschwindigkeit und/oder Wischfrequenz manuell in eine von
mehreren verfügbaren
Stellungen bewegt. In 3 sind die Windschutzscheibe 64 und
die Wischerblätter 60 während des
Betriebs der Scheibenwischer 46 schematisch veranschaulicht.
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Bezugnehmend
auf 2 und 3 bewirkt eine Rotation des
Wischermotors 50, wenn dieser durch den Wischerbetätigungshebel 40 (1)
aktiviert wird, dass sich die Scheibenwischer 46 auf der Windschutzscheibe 64 wiederholt
vorwärts
und rückwärts bewegen.
Wie im Speziellen in 3 gezeigt, bewegen sich die
Wischerblätter 60 zwischen
einer ersten Stellung (oder Parkstellung) 68 und einer zweiten
Stellung (oder Wischendstellung) 70. In der ersten Stellung 68 befinden
sich die Wischerblätter 60 in
einer im Wesentlichen horizontalen Ausrichtung entlang einem unteren
Rand 72 der Windschutzscheibe 64. In der zweiten
Stellung 70 können
sich die Wischerblätter 60 in
einer im Wesentlichen horizontalen Ausrichtung befinden, wobei sich
eines der Blätter 60 nahe
einem Mittenabschnitt der Windschutzscheibe 64 befindet
(oder geringfügig
gegenüber
der Mitte versetzt, so dass die Wischmuster der Blätter 60 einander überlappen)
und sich das andere Blatt 60 entlang einem Seitenrand 74 der
Windschutzscheibe 64 befindet.
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Die
vollständige
Bewegung der Blätter 60 von
der ersten Stellung 68 in die zweite Stellung 70 und
zurück
von der zweiten Stellung 70 in die erste Stellung 68 kann
einen "Wischzyklus" (oder Wischerzyklus)
definieren. Als "Wischzyklusperiode" wird die Zeitspanne
betrachtet, welche die Wischerblätter 60 benötigen, um
sich von der ersten Stellung 68 in die zweite Stellung 70 und
zurück
von der zweiten Stellung 70 in die erste Stellung 68 zu
bewegen. Die "Wischzyklusfrequenz" (oder vereinfacht
ausgedrückt "Wischfrequenz") kann dann als die
Anzahl von Wischzyklen definiert sein, die von den Wischerblättern 60 innerhalb
einer gegebenen Zeitspanne (z. B. Sekunden oder Minuten) vollendet
werden. In einer Ausführungsform
beträgt
die Wischzyklusperiode zwischen 0,5 und 1,5 Sekunden, also beispielsweise 1
Sekunde. Die Wischzyklusfrequenz kann beispielsweise zwischen 20
und 95 Zyklen pro Minute (cpm) betragen.
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Bezugnehmend
auf 1 und 2 kann der Fahrer, für den Fall,
dass die Elemente oder anderen Partikel die Sicht durch die Windschutzscheibe 64 in
unerwünschter
Weise verdunkeln, den Waschfluid-Betätigungsknopf 42 drücken, um
die Pumpe 54 zu aktivieren. Waschfluid von dem Behälter 56 wird von
den Düsen 52 auf
die Windschutzscheibe 64 gesprüht. Der Waschfluid-Sprühstrahl
von den Düsen 52 kann
so lange andauern wie der Waschfluid-Betätigungsknopf 42 gedrückt gehalten
wird. In einer anderen Ausführungsform
kann ein automatisches Fensterwaschmerkmal des elektronischen Steuersystems 18 die
Waschmotorpumpe 54 für
eine vorbestimmte Dauer aktivieren.
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Um
das Waschfluid von der Windschutzscheibe 64 zu beseitigen
und um zur Reinigung der Windschutzscheibe 64 beizutragen,
betätigt
das elektronische Steuersystem 18 (und/oder das Wischersteuermodul 58)
den Motor 50 derart, dass die Wischerblätter 60 nach einem
Ereignis, das angibt, dass das Waschfluid nicht mehr auf die Windschutzscheibe 64 ge sprüht wird,
eine bestimmte Anzahl von Wischzyklen vollenden. Allgemeiner ausgedrückt, vollenden
die Wischerblätter 60 nach
einem Ereignis, welches anzeigt, dass das Waschfluid nicht mehr
auf die Windschutzscheibe 64 auftrifft, eine vorbestimmte
Anzahl (und/oder nur eine vorbestimmte Anzahl) von Wischzyklen,
bevor sie in der Parkstellung 68 stehen bleiben.
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Es
gibt verschiedene Arten, in denen die Anzahl von nach dem Waschfluid-Sprühstrahl
erfolgenden Wischzyklen (d. h. von zusätzlichen Wischzyklen) bestimmt
werden kann. In einer Ausführungsform
ist die Anzahl von an den Waschfluid-Sprühstrahl anschließenden Wischzyklen
eine feststehende Zahl (z. B. 4 Zyklen). In einer anderen Ausführungsform
basiert die Zyklenanzahl auf der speziellen Art der Wascheraktivität. Wenn
der Waschfluid-Sprühstrahl
beispielsweise durch den Benutzer eingeleitet worden ist (wie weiter
oben beschrieben), kann von den Wischern 46 eine feststehende
Anzahl von Zyklen (z. B. 4 Zyklen) durchgeführt werden. Wenn jedoch der
Waschfluid-Sprühstrahl
automatisch durch das elektronische Steuersystem 18 eingeleitet
wurde, wie beispielsweise bei einem Betrieb mit "erwärmtem" Waschfluid, kann
eine andere feststehende Anzahl von Zyklen (z. B. 6 Zyklen) durchgeführt werden.
In noch einer anderen Ausführungsform
kann die Zyklenanzahl auf der Dauer des Waschfluid-Sprühstrahls
und/oder der Betätigung des
Waschfluid-Betätigungsknopfs 42 basieren.
Das heißt,
dass sich mit zunehmender Dauer des Waschfluid-Sprühstrahls
auch die Anzahl von Wischzyklen erhöht, die nach dem Waschfluid-Sprühstrahl
durchzuführen
sind.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung kann sich die Anzahl von Wischzyklen,
die nach Beendigung des Waschfluid-Sprühstrahls erfolgt, basierend
auf der Stellung und Richtung, welche die Wischerblätter 60 bei
Beendigung des Waschfluid-Sprühstrahls
aufweisen, ändern.
In
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4 sind
die Wischerblätter 60 bei
der Einleitung des Fluidsprühstrahls
von den Düsen 52 veranschaulicht.
Die Wischerblätter 60 beginnen
in der ersten Stellung 68 und beginnen, sich zu der zweiten Stellung 70 hin
zu bewegen, und zwar ungefähr
simultan mit (oder kurz nach) der Aktivierung der Pumpe 54 (2).
Während
sich die Wischerblätter 60 (wie
weiter oben beschrieben) zyklisch zwischen der ersten Stellung 68 und
der zweiten Stellung 70 hin und her bewegen, wischen, schieben
oder entfernen die Blätter 60 Bläschen (und/oder
Tropfen, Partikel, usw.) 76 von Waschfluid von der Windschutzscheibe 64.
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Zur
Bestimmung der Stellung und Richtung der Wischerblätter 60 misst
das elektronische Steuersystem 18 (und/oder das Wischersteuermodul)
in einer Ausführungsform
die Bewegung der Wischerblätter 60 zwischen
der Deaktivierung der Pumpe 54 (und/oder dem Loslassen
des Waschfluid-Betätigungsknopfs 42)
und dem Ankommen der Wischerblätter 60 in
einer vorbestimmten Stellung, wie beispielsweise der ersten Stellung 68.
Allgemein wird, wenn diese Bewegung geringer als ein vorbestimmter
Abschnitt des Wischzyklus ist, eine erste Anzahl von Wischzyklen
durchgeführt.
Ist diese Bewegung nicht geringer (d. h. größer als oder gleich groß wie) der
vorbestimmte Abschnitt, so wird eine zweite Anzahl von Wischzyklen
durchgeführt.
Die zweite Anzahl von Wischzyklen ist beispielsweise um eins geringer
als die erste Anzahl von Wischzyklen. In einer Ausführungsform
ist der vorbestimmte Abschnitt der Wischzykluszeit geringfügig kleiner
als die Hälfte
des Wischzyklus und beträgt
beispielsweise ungefähr 49%
der Wischerblattbewegung während
eines vollständigen
Wischzyklus (oder 49% des Wischzyklus).
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In
einer Ausführungsform
wird die Bewegung der Wischerblätter 60 gemessen,
indem die Zeitspanne zwischen der Deaktivierung der Pumpe 54 und
der Rückkehr
der Wischerblätter 60 in
die vorbestimmte Stellung (z. B. die erste Stellung 68)
verfolgt wird. Falls diese Zeitspanne geringer als eine vorbestimmte
Spanne ist, wird die erste Anzahl von Wischzyklen durchgeführt. Falls
diese Zeitspanne nicht geringer als (d. h. größer als oder gleich groß wie) die vorbestimmte
Spanne ist, wird die zweite Anzahl von Wischzyklen durchgeführt. In
einer beispielhaften Ausführungsform
ist die vorbestimmte Zeitspanne geringfügig größer als die Hälfte der
Wischzyklusperiode, so dass, wenn die Wischzyklusperiode beispielsweise
1 Sekunde beträgt,
die vorbestimmte Zeitspanne ungefähr 0,51 Sekunden betragen kann. Es
sei angemerkt, dass 49% der vollständigen Bewegung der Wischerblätter 60 und
eine Verzögerung von
0,51 Sekunden zwischen der Deaktivierung der Pumpe 54 und
dem Ankommen der Wischerblätter 60 in
ihrer vorbestimmten Stellung jeweils ungefähr derselben Stellung entsprechen,
in der sich die Wischerblätter 60 befinden,
wenn die Pumpe 54 deaktiviert wird.
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In 5 sind
die Wischerblätter 60 zu
dem Zeitpunkt, zu dem die Pumpe 54 (und/oder die Düsen 52)
deaktiviert werden, in Bewegung von der zweiten Stellung 70 in
die erste Stellung 68 veranschaulicht. Da sich die Wischerblätter 60 bereits
zu der ersten Stellung 68 hin bewegen, wenn die Pumpe 54 deaktiviert
wird, benötigen
die Wischerblätter 60 nur
eine relativ kurze Zeitspanne, um in die erste Stellung 68 zurückzukehren.
Bezugnehmend auf das Beispiel, in welchem die Wischzyklusperiode
1 Sekunde beträgt, wird
für die
in 5 abgebildete Bewegung weniger als die Hälfte der
Zyklusperiode (d. h. weniger als ein halber Wischzyklus) plus eine
kleine Pufferperiode (z. B. 0,51 Sekunden), also beispielsweise
0,3 Sekunden, benötigt.
Daher wird die Anzahl von Wischzyklen, die nach der Deaktivierung
der Pumpe 54 durchzuführen
sind, nicht verändert.
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In 6 sind
die Wischerblätter 60 zu
dem Zeitpunkt, zu dem die Pumpe 54 deaktiviert wird, jedoch
nahe bei der zweiten Stellung 70 und in Bewe gung zu dieser
hin veranschaulicht. Da die Wischerblätter 60 gerade dabei
sind, sich von der ersten Stellung 68 weg zu bewegen, wenn
die Pumpe 54 deaktiviert wird, benötigen die Blätter eine
relativ lange Zeitspanne, um in die erste Stellung 68 zurückzukehren.
Unter erneuter Bezugnahme auf das Beispiel, in welchem die Wischzyklusperiode
1 Sekunde beträgt, wird
für die
in 6 abgebildete Bewegung mehr als die Hälfte der
Zyklusperiode (d. h. mehr als ein halber Wischzyklus) plus dem kleinen
Puffer (also z. B. 0,6 Sekunden) benötigt, da die Blätter mehr
als die Hälfte ihres
gesamten Wischzyklus durchlaufen. Daher wird die Anzahl von Wischzyklen,
die nach der Deaktivierung der Pumpe 54 durchzuführen sind,
geändert.
In einer Ausführungsform
wird die Anzahl von Wischzyklen um eins verringert.
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Nachdem
die Wischzyklen durchgeführt sind,
werden die Wischerblätter 60 in
ihre Parkstellung 68 zurückgebracht. Jede nachfolgende
Verwendung des Waschfluids kann den oben beschriebenen Prozess erneut
einleiten. Falls die Pumpe 54 erneut aktiviert wird, während die
von der vorhergehenden Aktivierung der Pumpe 54 verursachten
Wischzyklen gerade ausgeführt
werden, kann das System nach der Deaktivierung der Pumpe 54 die
größere Anzahl von
zusätzlichen
Wischzyklen, die entweder von der früheren Verwendung der Pumpe 54 oder
der zuletzt erfolgten Verwendung der Pumpe verbleiben, durchführen.
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Wenn
beispielsweise der frühere
Waschvorgang die Durchführung
von zehn zusätzlichen
Wischvorgängen
verursachte und der darauf folgende Waschvorgang auftritt, nachdem
nur vier von diesen Wischzyklen ausgeführt worden sind, kann das System
nach der Deaktivierung der Pumpe 54 entweder mit sechs
Wischzyklen oder mit der Anzahl von Wischzyklen fortfahren, die
als für
den nachfolgenden Waschvorgang als angemessen erachtet wird, je nachdem,
welche Anzahl größer ist.
Wenn somit der nachfolgende Waschvorgang sehr kurz ist und das System
bestimmt, dass aufgrund des zusätzlichen Waschvorgangs
nur ein zusätzlicher
Wischzyklus erforderlich ist, so kann das System dennoch alle sechs der
von dem früheren
Waschvorgang verbleibenden Wischzyklen ausführen. Wenn jedoch bestimmt
wird, dass der nachfolgende Waschvorgang acht zusätzliche
Wischzyklen erfordert, so kann das System acht Wischzyklen durchführen, da
die Anzahl der von dem nachfolgenden Waschvorgang verursachten Wischzyklen
größer als
jene ist, die von dem früheren Waschvorgang übrig bleiben.
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In
einer anderen Ausführungsform
kann, falls die nach der Deaktivierung der Pumpe 54 erfolgenden,
zusätzlichen
Wischvorgänge
vor einem nachfolgenden Waschvorgang noch nicht durchgeführt worden
sind, die Anzahl von noch ausstehenden, zusätzlichen Wischvorgängen von
dem früheren
Waschvorgang gelöscht
werden und können
nur die zusätzlichen
Wischvorgänge
im Zusammenhang mit dem zuletzt erfolgten Waschvorgang durchgeführt werden.
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Ein
Vorteil des oben beschriebenen Verfahrens und Systems besteht darin,
dass aufgrund der Tatsache, dass die Stellung und Richtung der Wischerblätter zu
dem Zeitpunkt, zu dem die Waschfluidpumpe deaktiviert wird, im wesentlichen
bestimmt wird, die Wischeffizienz der letzten Bewegung der Wischerblätter vor
den vorbestimmten Wischzyklen bestimmt werden kann. Folglich kann
die Anzahl der Wischzyklen entsprechend angepasst werden, um zu
verhindern, dass die Wischerblätter über eine
im Wesentlichen trockene Windschutzscheibe bewegt werden, wobei
das Waschfluid dennoch in wirksamer Weise entfernt wird. Die Wahrscheinlichkeit,
dass die Wischerblätter
in unerwünschter
Weise ein Geräusch,
Vibrationen und ein Verschmieren erzeugen, wird dadurch verringert.
Zusätzlich
wird dadurch, dass die Anzahl von Wischzyklen unter gewissen Umständen verringert
wird, die auf den Wischermotor und auf die Wischerblätter wirkende
Abnutzung verringert und deren Langlebigkeit und Zuverlässigkeit
verbessert.
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Es
versteht sich, dass auch andere Ereignisse als die Deaktivierung
der Pumpe als Ereignis herangezogen werden können, welches anzeigt, dass das
Material nicht mehr auf die Windschutzscheibe auftrifft. Es können beispielsweise
an und/oder nahe bei der Windschutzscheibe platzierte Sensoren verwendet
werden, um Material, wie etwa Regen, das auf die Windschutzscheibe
auftrifft, zu detektieren. In einer solche Ausführungsform können die
Sensoren dazu verwendet werden, den Betrieb der Scheibenwischer
einzuleiten, während
die Detektion des Endes des Regens als das Ereignis herangezogen
werden kann, von dem ausgehend die Zeitmessung der Bewegung der
Wischerblätter
in die vorbestimmte Stellung (z. B. Parkstellung) erfolgt. Die Zeitspanne zwischen
dem Detektieren des Endes des Regens und dem Ankommen der Wischerblätter in
der vorbestimmten Stellung kann dann wie oben dazu verwendet werden,
um die Anzahl der nachfolgend durchzuführenden Wischzyklen einzustellen.
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Es
versteht sich außerdem,
dass die erforderliche Anzahl von Wischzyklen, die nach dem Eintreten
des Ereignisses, welches das Ende des Auftreffens von Material auf
das Fenster anzeigt, erfolgen, eins oder sogar null betragen kann.
In einer solchen Ausführungsform
werden, falls die gemessene Zeitspanne zwischen dem Ende des Auftreffens
von Material auf das Fenster und dem Ankommen der Wischer in ihrer
vorbestimmten Stellung größer als
oder gleich groß wie
die vorbestimmte Zeit ist, keine zusätzlichen Wischzyklen im Anschluss
daran durchgeführt.
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Andere
Ausführungsformen
können
das oben beschriebene Verfahren und System in anderen Realisierungen
als bei Kraftfahrzeugen, wie beispiels weise bei Wasserfahrzeugen
und Luftfahrzeugen, und an anderen Fahrzeugoberflächen als
an Windschutzscheiben, wie beispielsweise an anderen Fenstern und
an Karosserieblechen verwenden. Es können auch andere Mittel zum
Bestimmen der Wischerstellung zu dem Zeitpunkt des Endes des Auftreffens
von Material auf das Fenster verwendet werden, wie beispielsweise
Lagesensoren für
die absolute Wischerstellung oder Hall-Effekt-Sensoren (z. B. Widerstands-Potentiometer
oder induktiv/kapazitiv gekoppelte Sensoren).
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In
anderen Ausführungsformen,
in denen Lagesensoren für
die absolute Wischerstellung und/oder Hall-Effekt-Sensoren verwendet
werden, kann die Wischerstellung und/oder -richtung zu dem Zeitpunkt,
zu dem das Ende eintritt, dazu verwendet werden, zu bestimmen, ob
sich der Wischer von der zweiten Stellung in die erste Stellung
bewegt, während
er dabei ist, die normal durchzuführenden, zusätzlichen
Wischzyklen zu vollenden. Wenn die Echtzeit-Wischerstellung über Lagesensoren
für die
absolute Wischerstellung oder über
Hall-Effekt-Sensoren bekannt ist, wird unter Umständen nur
die Wischerrichtung benötigt.
Wenn sich die Wischer beispielsweise zum Zeitpunkt, zu dem das Ende
erfolgt, gerade von der Wischendstellung in die Parkstellung bewegen,
wird die erste Anzahl von Wischzyklen durchgeführt, und umgekehrt. Wenn die
Echtzeit-Wischerstellung über
Lagesensoren für
die absolute Wischerstellung oder über Hall-Effekt-Sensoren bekannt
ist, kann die Richtung und die Stellung der Wischer verwendet werden.
Wenn beispielsweise zum Zeitpunkt des Endes die Wischer sich entweder
gerade von der Parkstellung in die Wischendstellung oder von der
Wischendstellung in die Parkstellung bewegen und sich zum Zeitpunkt
des Endes des Auftreffens von Material auf das Fenster in großer Nähe zu der
Wischendstellung befinden, so wird anstelle der ersten Anzahl von
Wischzyklen eher die zweite Anzahl von Wischzyklen durchgeführt.
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Es
ist anzumerken, dass die Wischzyklusperiode als Echtzeit-Wischzyklusperiode,
als ein feststehender typischer Wert oder als ein feststehender Wert
für den
ungünstigsten
Fall bestimmt werden kann. Das Wischersystem kann für einen
jeden der Arme einen Wischermotor umfassen, wobei in diesem Fall
auf die Verwendung der Armanordnung verzichtet werden kann. Die
Wischeranordnungen können
in anderen Auslegungen als in der gezeigten Tandem-Auslegung vorkommen,
wie beispielsweise in einer symmetrischen Überlappungs- oder "Schmetterlings"-Auslegung. Obwohl
hier nicht gezeigt, können
die Wischerblätter,
wenn sie nicht in Gebrauch stehen, in Wirklichkeit in einer "tiefliegenden Parkstellung" unterhalb der in 3–6 gezeigten
Parkstellung zum Stillstand kommen. Das Wischersteuermodul kann
eine separate ECU sein oder kann einstückig mit dem Wischermotor oder
den Wischermotoren ausgebildet sein.
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Es
ist in der vorangehenden, detaillierten Beschreibung zwar zumindest
eine beispielhafte Ausführungsform
vorgestellt worden, es versteht sich jedoch, dass es eine große Anzahl
von Variationen dazu gibt. Es ist außerdem festzustellen, dass
die beispielhafte Ausführungsform
oder die beispielhaften Ausführungsformen
lediglich Beispiele darstellen und diese den Umfang, die Anwendbarkeit
oder die Auslegungen der Erfindung in keiner Weise beschränken sollen.
Mit der obigen detaillierten Beschreibung soll vielmehr dem Fachmann
eine praktische Orientierungshilfe zur Implementierung der beispielhaften
Ausführungsform
oder der beispielhaften Ausführungsformen
zur Hand gegeben werden. Es versteht sich, dass verschiedene Veränderungen
in der Funktion und der Anordnung von Elementen vorgenommen werden
können,
ohne dass dadurch vom Umfang der Erfindung abgewichen wird, wie
er in den beigefügten
Patentansprüchen
und deren rechtlichen Äquivalenten
dargelegt ist.