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Stand der Technik
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Aus dem Stand der Technik sind Ansteuerungen von Wischermotoren mittels Relaisschaltung bekannt.
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In der Schrift
DE 10053688 ist ein Kontaktscheibensystem und ein Verfahren zum Steuern eines Scheibenwischermotors offenbart, bei dem ein mechanischer Schalter umgelegt wird und ein Kontaktscheibensystem bestehend aus vier drehbaren Kontakten eine Rotation dadurch aufrecht erhält, dass jeweils eine Kontaktscheibe elektrisch leitend ist.
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Diese Steuerung hat den Nachteil einer aufwendigen Konstruktion und dass es einer permanenten externen Steuerung des Motorstroms bedarf.
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Offenbarung der Erfindung
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Vorteile der Erfindung
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Die Erfindung löst das Problem durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch eine Steuerschaltung mit den Merkmalen des Anspruchs 6.
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In dem Verfahren zur Steuerung eines Scheibenwischers schaltet ein Steuergerät einen ersten Schalter über ein Steuersignal ein. Der erste Schalter wird durch das Schalten bestromt und schaltet selbst einen Leistungskreis ein, der einen Wischvorgang, ausgehend von einer ersten Position des Scheibenwischers, auslöst. Dieser Schritt ist sehr prozesssicher. Der Wischvorgang wird einfach und sicher dadurch ausgelöst, dass der erste Schalter durch das Steuergerät geschaltet wird.
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Erreicht der Scheibenwischer nach Initiierung des Wischvorgangs eine zweite Position, übernimmt ein zweiter Schalter das Schalten des ersten Schalters und hält ihn in seiner Stellung an. Durch diese Haltefunktion können vor allem konstruktive Elemente entfallen und es kann kostengünstig gefertigt werden.
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Bei Erreichen einer dritten Position des Scheibenwischers, die mit der ersten Position identisch sein kann, wird der Halteprozess des ersten Schalters durch den zweiten Schalter unterbrochen. Dieser Vorgang ist dadurch sehr prozesssicher, dass die Bestromung des ersten Schalters unterbrochen wird und damit der Leistungskreis unterbrochen wird. In dem Moment stoppt der Wischvorgang ohne weitere externe Betätigung.
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Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Merkmale sind vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens nach dem Hauptanspruch möglich.
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Eine Optimierung des Prozesses wird auch dadurch erreicht, dass das Steuergerät bezüglich des Wischvorganges in einen Offline Modus geht. Solange der zweite Schalter das Halten des ersten Schalters übernimmt, überwacht das Steuergerät nicht mehr den Wischvorgang und kann andere Aufgaben übernehmen. Dadurch kann Steuergerätesoftware optimiert werden.
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Sobald sich der Scheibenwischer in der dritten Position befindet, wobei die dritte Position mit der ersten Position zusammen fallen kann, übernimmt das Steuergerät wieder das Schalten des ersten Schalters. Insgesamt wird damit ein sicherer Prozessablauf gewährleistet.
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Eine erfindungsgemäße Steuerschaltung zur Steuerung eines von einem Wischermotor angetrieben Scheibenwischers enthält vorteilhafterweise einen Leistungskreis, in dem der Wischermotor angeordnet ist und der von einem ersten Schalter geöffnet und geschlossen werden kann und einen Steuerkreis, in dem der erste Schalter von einem Steuergerät geschaltet werden kann und in dem ein zweiter Schalter liegt, der ebenfalls den ersten Schalter schalten und halten kann. Durch die Haltefunktion können konstruktive Elemente des Leistungskreises entfallen und somit Kosten optimiert werden.
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Dadurch, dass der zweite Schalter zum Steuergerät parallel geschaltet ist, funktioniert das Halten des ersten Schalters durch den zweiten Schalter unabhängig vom Steuergerät, sodass dieses in dieser Zeit andere Aufgaben übernehmen kann.
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Der zweite Schalter enthält einen Schleifkontakt und eine sich um den Wischermotor mitdrehende oder vom Wischermotor angetriebene Kontaktbahn. Dies hat den Vorteil, dass durch die elektrische Verbindung zum ersten Schalter dieser ohne Mitwirkung des Steuergerätes in seiner Stellung gehalten werden kann. Die Haltefunktion des ersten Schalters wird somit unabhängig vom Steuergerät.
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In vorteilhafter Weise wird der erste Schalter durch ein einfaches Relais realisiert.
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Parallel zum Relais wird eine erste Diode als Freilaufdiode 36 geschaltet. Über die erste Diode kann der Strom weiter fließen, wenn das Relais abgeschaltet wird und die Bestromung abrupt endet. Dadurch wird die Ansteuerung des Relais vor Überspannungsspitzen geschützt.
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Vorteilhafter weise ist zwischen dem Steuergerät und dem Relais eine zweite Diode für den Verpolschutz angeordnet ist. Diese schützt den Steuerkreis vor einem Kurzschluss in dem Fall, dass das Potential des Steuersignals falsche Polarität aufweisen würde.
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Für den Fall, dass die erste Diode existiert, ist vorteilhafter weise zwischen der ersten Diode 38 und dem zweiten Schalter eine dritte Diode für den Verpolschutz angeordnet. Diese schützt vor einem Kurzschluss in dem Fall, dass das Potential des Leistungskreises falsche Polarität aufweist und sowohl der erste Schalter als auch der zweite Schalter geschlossen sind.
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Zeichnungen
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In der Zeichnung ist das Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Steuerschaltung für einen Scheibenwischer dargestellt.
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Es zeigen:
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1 eine erfindungsgemäße Steuerschaltung für einen Wischermotor eines Scheibenwischers,
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2 schematisch ein Scheibenwischer auf einer Frontscheibe und
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3 ein Ablaufdiagramm zur Steuerung eines Scheibenwischers
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Beschreibung
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1 zeigt eine Steuerschaltung 10 zur Steuerung eines Wischermotors 12 für einen Scheibenwischer 14. Die Steuerschaltung 10 weist einen Leistungskreis 16 sowie einen Steuerkreis 18 auf. Der Leistungskreis 16 wird von einem ersten Schalter 20 geöffnet und geschlossen, der mit seinem Betätigungsmechanismus im Steuerkreis 18 liegt und von einem Steuergerät 22 geschaltet werden kann.
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Im Steuerkreis 18 ist ein zweiter Schalter 24 angeordnet, der ebenfalls den ersten Schalter 20 schalten und halten kann.
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Der zweite Schalter 24 ist so ausgelegt, dass er den Steuerkreis 18 schließt, nachdem ein Wischvorgang indiziert wurde. Der erste Schalter 20 wird dadurch in seiner geschlossenen Stellung gehalten.
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Das Steuergerät 22 kann bezüglich des Wischvorgangs in einen Offline- oder Schlafmodus wechseln beziehungsweise wechselt dahin, solange der erste Schalter 20 durch den zweiten Schalter 24 in seiner geschlossenen Stellung gehalten wird. Unter Offline- oder Schlafmodus ist zu verstehen, dass das Steuergerät 22 nicht mehr aktiv im Steuerkreis 18 sein muss sondern andere Aufgaben übernehmen kann.
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Der Steuerkreis 18 weist einen ersten Teilkreis 26 und einen zweiten Teilkreis 28 auf, die zueinander parallel geschaltet sind. Das Steuergerät 22 gibt sein Steuersignal beziehungsweise sein Haltesignal in den ersten Teilkreis 26 ab, während der zweite Schalter 24 den zweiten Teilkreis 28 öffnen oder schließen kann. Damit sind das Steuergerät 22 und der zweite Schalter 24 zueinander parallel geschaltet. Auf diese Weise ist es einfach möglich, den ersten Schalter 20 sowohl durch das Steuergerät 22 als auch durch den zweiten Schalter 24 einzelnen oder zusammen zu betätigen.
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Die Betätigung des zweiten Schalters 24 erfolgt direkt oder indirekt durch den Wischermotor 12. Dazu weist der Wischermotor 12 oder ein verbundenes Getriebe 30 des Wischermotors 12 wie in 2 dargestellt, eine Kontaktbahn 32 auf, die mit einem Schleifkontakt 34 zusammenwirkt. Immer dann, wenn der Schleifkontakt 34 auf der Kontaktbahn 32 liegt, ist der zweite Schalter 24 geschlossen während er geöffnet ist, wenn der Schleifkontakt 34 außerhalb der Kontaktbahn 32 liegt. Im Ausführungsbeispiel ist ein Wischerdirektantrieb angedeutet, bei dem der Scheibenwischer 14 direkt auf einer Abtriebsachse der Motor-Getriebe-Einheit sitzt. Es ist jedoch auch möglich, die Erfindung in einem Wischersystem mit einem Pendelgetriebe einzusetzen.
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Im Ausführungsbeispiel ist der erste Schalter 20 ein Relais 21. Das Relais 21 hat fünf Anschlüsse. Zwei Anschlüsse befinden sich im Steuerkreis 18 und führen zu einer internen Spule 23, an die das Steuersignal gelegt wird. Bei Anlegen des Steuersignals an die ersten zwei Anschlüsse des Relais 21 wird die interne Spule 23 bestromt und das Relais 21 geschlossen. Die weiteren Anschlüsse schalten den Leistungskreis und sind als Wechselkontakte ausgelegt.
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Parallel zur internen Spule 23 des Relais 21 ist eine erste Diode 36 geschaltet. Diese erste Diode 36 ist eine sogenannte Freilaufdiode. Wird das Relais 21 abgeschaltet, würde ohne die erste Diode 36 durch das Abschalten und dem damit abrupten Abfall des Stromes in der internen Spule 23 des Relais 21 eine Spannungsüberhöhung zwischen den Anschlüssen des Relais 21 entstehen. Dem wirkt erste Diode 36 entgegen, weil beim Abschalten der Strom über die erste Diode 36 fließen kann.
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Zwischen dem Steuergerät 22 und dem ersten Schalter 20 ist eine zweite Diode 38 geschaltet. Diese liegt mit ihren Anschlüssen zwischen dem Steuergerät 22 und dem ersten Schalter 20 beziehungsweise der ersten Diode 36. Die zweite Diode 38 ist als Verpolschutz für den ersten Teilkreis 26 vorgesehen. Wäre das Potential des Steuersignals, das vom Steuergerät 22 in den ersten Teilkreis 26 abgegeben wird, in seiner Polarität vertauscht, würde im ersten Teilkreis 26 ein Kurzschluss entstehen.
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Eine dritte Diode 40 ist mit ihren Anschlüssen zwischen der ersten Diode 36 und dem zweiten Schalter 24 geschaltet. Sie dient als Verpolschutzes für den zweiten Teilkreis 28. Hätte das Potential des Leistungskreises die falsche Polarität, würde bei geschlossenem ersten Schalter 20 und geschlossenem zweiten Schalter 24 ein Kurzschluss im zweiten Teilkreis 28 entstehen
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3 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Steuerung eines Scheibenwischers.
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Im Schritt 100 ist das Verfahren im Startzustand. Der erste Schalter 20, das Relais 21 und der zweite Schalter 24 sind offen und der Wischermotor 12 ist abgeschaltet.
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Im Schritt 110 schaltet das Steuergerät 22 den ersten Schalter 20, der im Ausführungsbeispiel ein Relais 21 ist, ein. Dazu gibt das Steuergerät 22 sein Steuersignal in den ersten Teilkreis 26 ab. Durch Anlegen des Steuersignals wird die interne Spule 23 des Relais 21 bestromt und schließt den ersten Schalter 20.
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Ist der erste Schalter 20 geschlossen, schaltet dieser im Schritt 120 den Leistungskreis ein und initiiert damit einen Wischvorgang ausgehend von einer ersten Position 42 des Scheibenwischers 14. Der Wischvorgang beginnt, indem der Wischermotor 12 dreht und der Scheibenwischer 14 seine erste Position 42 verlässt. Der Schritt 120 dauert so lange, bis der Scheibenwischer 14 eine zweite Position 44 erreicht.
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Erreicht der Scheibenwischer 14 seine zweite Position 44, schaltet im Schritt 130 der zweite Schalter 24 nach initiiertem Wischvorgang den ersten Schalter 20 und hält ihn in geschlossener Stellung an. Der zweite Schalter 24 übernimmt das Schalten und Halten des ersten Schalters 20 solange, bis der Scheibenwischer 14 eine dritte Position 46 erreicht.
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Erreicht der Scheibenwischer 14 seine dritte Position 46, unterbricht im Schritt 140 der zweite Schalter 24 das Schalten und Halten des ersten Schalters 20, indem der zweite Schalter 24 öffnet.
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Ist der erste Schalter 20 geöffnet, wird der Leistungskreis 16 im Schritt 150 unterbrochen und der Wischvorgang stoppt. Der Wischermotor 12 stoppt und der Scheibenwischer 14 stoppt in seiner Bewegung und verharrt in der dritten Position 46.
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So lange der zweite Schalter 24 den ersten Schalter 20 in geschlossener Stellung anhält, geht das Steuergerät 22 bezüglich des Wischvorgangs in einen Offline- beziehungsweise Schlafmodus. Das bedeutet, dass sich das Steuergerät 22 anderen Aufgaben widmet, die nicht mit dem Schalten und Halten des ersten Schalters 20 in Zusammenhang stehen.
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Das Steuergerät 22 übernimmt in dem Moment wieder das Schalten des ersten Schalters 20, in dem sich der Scheibenwischer 14 in seiner dritten Position 46 befindet. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass ein im Steuergerät 22 angeordneter Zeitgeber das Steuergerät 22 angeordneter Zeitgeber das Steuergerät 22 wieder für die Steuerschaltung 10 aktiviert. Es ist auch denkbar, dass das Steuergerät 22 mit einem Regensensor kommuniziert und von diesem wieder für die Steuerschaltung 10 aktiviert wird.
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Die dritte Position 46 fällt im Ausführungsbeispiel auf die erste Position 42. Es ist jedoch auch möglich, dass die erste Position 42 eine abgesenkte Parkposition ist und vom Steuergerät 22 direkt angefahren wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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