DE10232228A1

DE10232228A1 - Verfahren zum Betreiben einer Wisch- und/oder Waschvorrichtung, Sensor und Wisch- und/oder Waschvorrichtung

Info

Publication number: DE10232228A1
Application number: DE2002132228
Authority: DE
Inventors: Tobias Schuhmacher; Jochen Schenk
Original assignee: Valeo Auto Electric Wischer und Motoren GmbH
Current assignee: Valeo Wischersysteme GmbH
Priority date: 2002-07-17
Filing date: 2002-07-17
Publication date: 2004-01-29
Anticipated expiration: 2022-07-18
Also published as: DE10232228B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Wisch- und/oder Waschvorrichtung, die zur Wischung einer Scheibe, insbesondere einer Fahrzeugscheibe, geeignet ist, einen Sensor für eine derartige Wischanlage und eine derartige Waschanlage. DOLLAR A Das erfindungsgemäße Verfahren kennzeichnet sich durch: DOLLAR A - Bestimmen der Scheibentemperatur, DOLLAR A - Erfassen der Oberfläche der Scheibe und Bilden eines Schmutzwertsignals der Scheibe, DOLLAR A - Erwärmen der Scheibe, DOLLAR A È wenn die Scheibentemperatur um die oder unter der Gefriertemperatur liegt und DOLLAR A È wenn das Schmutzwertsignal über einem Schwellwert liegt, DOLLAR A È Wischen der Scheibe, DOLLAR A È wenn keine zeitliche Änderung des Schmutzwertsignals vorliegt und/oder DOLLAR A È wenn das Schmutzwertsignal einem Tropfensignal entspricht.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Wisch- und/oder Waschvorrichtung, einen Sensor für eine Wisch- und/oder Waschvorrichtung und eine Wisch- und/oder Waschvorrichtung. Die Wisch- und/oder Waschvorrichtung ist zur Wischung einer Scheibe, insbesondere einer Fahrzeugscheibe, geeignet.
Aus dem Stand der Technik sind Regen- und/oder Schmutzsensoren bekannt, die die der Witterung ausgesetzte Seite der jeweiligen Scheibe erfassen. Solche Sensoren sind in der Regel optische und/oder optoelektrische Sensoren, die je nach Verschmutzungsgrad ein Signal generieren, das eine Wisch- und/oder Waschvorrichtung aktiviert und eine Waschung und/oder eine Wischung der Scheibe auslöst. Nachteil solcher Sensoren ist, dass eine Unterscheidung zwischen Schmutz und Eis auf der Scheibe nicht möglich ist. Wird das Fahrzeug gestartet und detektiert der bekannte Sensor ein Medium auf der Scheibe, sei es Schmutz oder Eis, so wird die Scheibe mit Wischmitteln der Wisch- und/oder Waschvorrichtung gewischt. Handelt es sich bei dem Medium auf der Scheibe um Eis, so kann dies zu einer Beschädigung der Wischmittel, also der Wischblätter bzw. der Wischgummis führen.
Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben einer Wisch- und/oder Waschvorrichtung, einen Sensor und eine Wisch- und/oder Waschvorrichtung bereitzustellen, die ein Beschädigen des Wischblatts verhindern, wenn auf der Scheibe eine Eisschicht vorhanden ist.
Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren gelöst, das sich wie folgt kennzeichnet: Zunächst wird die Scheibentemperatur bestimmt. Ferner wird die Oberfläche der Scheibe erfasst und ein Schmutzwertsignal, je nach Verschmutzungsgrad der Scheibe, gebildet. Wenn die Scheibentemperatur um die oder unter der Gefriertemperatur liegt und wenn das Schmutzwertsignal über einem Schwellwert liegt (unerwünschtes Medium ist auf der Scheibe), dann wird die Scheibe zunächst nicht gewischt, sondern erwärmt. Während des Erwärmens wird abgefragt, ob eine zeitliche Änderung des Schmutzwertsignals vorliegt, und/oder, ob das Schmutzwertsignal einem Tropfensignal entspricht. Bei Vorliegen einer zeitlichen Änderung des Schmutzwertsignals kann rückgeschlossen werden, dass es sich bei dem auf der Scheibe erfassten Mediums um Eis handelt, das beim Erwärmen der Scheibe abschmilzt. Hat sich das Schmutzsignal nach einer kurzen Heizzeit verringert, wird die Heckscheibenheizung entsprechend der anfangs gemessenen Scheibentemperatur für eine bestimmte Zeit eingeschaltet. Diese Zeitdauer hängt von der Heckscheibenheizleistung und der Heckscheibe ab. Dann wird die Scheibe gewischt.
Dies hat den Vorteil, dass ein Wischen der Scheibe unterbleibt, wenn auf der Scheibe eine Eisschicht vorhanden ist. Hierdurch wird das Wischblatt bzw. das Wischgummi des Wischblatts geschont und die Lebensdauer der Wischblätter wesentlich erhöht.
Liegt die Scheibentemperatur oberhalb der Gefriertemperatur, so wird die Wisch- und/oder Waschvorrichtung gemäß dem bekannten Stand der Technik betrieben. Ebenso wird die Wisch- und/oder Waschvorrichtung in den Normalbetrieb geschaltet, wenn das Schmutzwertsignal kleiner einem Schwellwert ist; mit anderen Worten, wenn auf der Scheibe kein Medium detektiert wird.
Vorteilhafterweise wird die Scheibe so lange erwärmt, solange sich das Schmutzwertsignal ändert und/oder solange das Schmutzwertsignal keinem Tropfensignal entspricht. Mit anderen Worten erfolgt die Erwärmung so lange, bis das Eis auf der Scheibe vollständig abgeschmolzen ist, dabei wired jedoch eine Mindestheizzeit eingehalten. Erst dann wird die Scheibe gewischt.
Ein weiteres, sehr vorteilhaftes Verfahren sieht vor, dass die Erwärmung der Scheibe eine vorgegebene oder vorgebbare Zeitdauer nicht überschreitet. Dies hat den Vorteil, dass die Erwärmung bzw. die die Erwärmung erzeugende Scheibenheizung bei eventueller fehlerhaften Erfassung der Oberfläche der Scheibe automatisch deaktiviert wird. Damit wird die Scheibenheizung geschont und Energie eingespart.
Vorteilhafterweise wird das erfindungsgemäße Verfahren an der Heckscheibe eines Fahrzeuges durchgeführt. Die Wischung der Heckscheibe erfolgt insbesondere nach dem Starten des Fahrzeuges zum frühmöglichsten Zeitpunkt. Der Fahrzeuglenker hat nach dem Starten des Fahrzeuges folglich nicht darauf zu achten, wann er die Wisch- und/oder Waschvorrichtung für die Heckscheibe manuell zu betätigen hat. Die Betätigung erfolgt vorteilhafterweise sobald als möglich, nämlich dann, wenn eine gegebenenfalls zunächst vorhandene Eisschicht vollständig abgeschmolzen ist.
Die eingangs genannte Aufgabe wird außerdem gelöst durch einen Sensor zur Anordnung an einer Scheibe, insbesondere an der Innenseite einer Fahrzeugscheibe, zur Erfassung von Medien auf der Scheibe, wobei der Sensor ein die Temperatur der Scheibe erfassendes, mit einem Steuergerät zur Ansteuerung einer Wisch- und oder Waschvorrichtung gekoppeltes Temperaturelement aufweist. Ein solcher Sensor ist insbesondere zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet und bringt die genannten Vorteile mit sich. Das Steuergerät kann hierbei innerhalb des Sensors liegen. Dann ist es Teil des Sensors. Allerdings ist denkbar, dass das Steuergerät als eigenes Bauteil unabhängig vom Sensor verbaut werden kann. Dann ist das Steuergerät nicht Bestandteil des Sensors. Je nach Wisch- und/oder Waschvorrichtung kann das Steuergerät Teil der Wisch- und/oder Waschvorrichtung sein.
Der Sensor ist vorteilhafterweise mit einer Scheibenheizung koppelbar, die dann vom Sensor angesteuert wird, wenn die Scheibentemperatur unter dem Gefrierpunkt liegt und wenn Medien auf der Scheibe vorhanden sind. Medien sind hierbei dann auf der Scheibe vorhanden, wenn das Schmutzwertsignal über einem Schwellwert liegt.
Erfindungsgemäß denkbar ist, dass das Temperaturelement unmittelbar auf der Scheibe angeordnet ist oder unmittelbar mit der Scheibe gekoppelt ist. Eine Kopplung der Scheibe kann über eine Kältebrücke, insbesondere über ein Metallelement, erfolgen.
Es hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn die Kältebrücke auf der Innenseite der Scheibe an der Scheibe angeordnet ist. Es hat sich nämlich gezeigt, dass sich bei Eis auf der Scheibe die Außenseite der Scheibe gleich abkühlt wie die Innenseite der Scheibe. Zur Bestimmung der Temperatur auf der Außenseite der Scheibe kann demnach die Innenseite der Scheibe herangezogen werden.
Ein vorteilhafter Sensor ergibt sich auch dann, wenn der Sensor eine Leiterplatte aufweist, auf der neben anderen Bauteilen das Temperaturelement angeordnet ist. Ein derartiges Temperaturelement ist dann vorteilhafterweise über eine Kältebrücke mit der Innenseite der Scheibe gekoppelt. Die Anordnung des Temperaturelements auf der Leiterplatte des Sensors bringt eine Kostenersparung mit sich, da sämtliche elektrischen oder elektronischen Bauteile auf der Leiterplatte angeordnet werden können.
Die genannte Aufgabe wird außerdem durch eine Wisch- und/oder Waschvorrichtung zur Wischung einer Scheibe, insbesondere einer Fahrzeugscheibe, gelöst, wobei die Wisch- und/oder Waschvorrichtung Wischmittel, einen erfindungsgemäßen Sensor und eine Scheibenheizung zur Erwärmung der Scheibe umfasst. Vorteilhafterweise ist die Wisch- und/oder Waschvorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen.
Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben und erläutert ist.
In der Zeichnung zeigen:
1: einen Ablaufplan eines erfindungsgemäßen Verfahrens; und
2: einen erfindungsgemäßen Sensor.
Das in der 1 dargestellte erfindungsgemäße Verfahren ist zum Betreiben einer Wisch- und/oder Waschvorrichtung an einer Heckscheibe eines Fahrzeuges vorgesehen. In der 2 ist ein Sensor zur Anordnung an einer Heckscheibe im Schnitt dargestellte, der zur Durchführung des Verfahrens geeignet ist.
Das Verfahren wird insbesondere beim Starten des Fahrzeuges gestartet. Dabei wird bestimmt, ob die Scheibentemperatur um die oder unter der Gefriertemperatur liegt. Sollte dies nicht der Fall sein, so wird in den Normalbetrieb der Wisch- und/oder Waschvorrichtung geschaltet. Liegt die Scheibentemperatur allerdings um die oder unter der Gefriertemperatur, dann wird bestimmt, ob das Schmutzwertsignal der Scheibe, das beispielsweise mit einem Sensor gemäß 2 erfasst wird, über einem Schwellwert liegt. Ist dies nicht der Fall, d.h. die Scheibe weist keine Verschmutzung auf, so wird in den Normalbetrieb der Wisch- und/oder Waschvorrichtung geschaltet. Ist das Schmutzwertsignal größer einem Schwellwert, d.h. auf der Scheibe befindet sich ein Medium in Form von Schmutz und/oder Eis, dann wird die Scheibe durch Einschaltung der Scheibenheizung erwärmt. Beim Erwärmen der Scheibe wird die Änderung des Schmutzwertsignals überwacht. Solange eine Änderung des Schmutzwertsignals erfasst wird, kann daraus auf ein Schmelzen einer auf der Scheibe vorhandenen Eisschicht rückgeschlossen werden. Aufgrund des Dünnerwerdens der Eisschicht ändert sich das Schmutzwertsignal über die Zeit.
Wird keine Änderung des Schmutzwertsignals detektiert bzw. wird ein Tropfensignal detektiert, d.h. auf der Scheibe sind Wassertropfen vorhanden, so wird die Scheibe mittels Wischmitteln gewischt. Da sich nun kein Eis mehr auf der Scheibe befindet, kann in den Normalbetrieb der Wisch- und/oder Waschvorrichtung geschaltet werden.
Sollte während des Normalbetriebs der Fall auftreten, dass die Außentemperatur abfällt und sich eine Eisschicht auf der Scheibe bildet, so kann das erfindungsgemäße von Neuem durchgeführt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, dass keine Wischung der Scheibe stattfindet, solange sich Eis bzw. eine Eisschicht auf der Scheibe befindet. Dadurch werden die Wischblätter der Wisch- und/oder Waschvorrichtung geschont.
Bei dem in der 2 dargestellten erfindungsgemäßen Sensor 10 handelt es sich um eine Weiterbildung eines bekannten Regen- und Schmutzsensors. Derartige Sensoren detektieren Regen und Schmutz auf Fahrzeugscheiben und steuern bei Bedarf die Wisch- und/oder Waschvorrichtung des Fahrzeugs an. Der Sensor 10 basiert hierbei auf einem optisch/optoelektrischen Prinzip, das grundsätzlich ein Unterscheiden zwischen Schmutz und Eis auf der Scheibe nicht ermöglicht.
In der 2 ist eine im Querschnitt dargestellte Scheibe mit dem Bezugszeichen 12 versehen. Auf der Außenseite der Scheibe befindet sich eine Eisschicht 14. Der Sensor 10 weist auf seiner der Scheibe 12 zugewandten Seite ein Optikmodul 16 auf, an das sich ein Sensorgehäuse 18 anschließt. In dem dargestellten Längsschnitt ist innerhalb des Gehäuses 18 eine Leiterplatte 20 zu erkennen. Auf der Leiterplatte 20 sind nicht dargestellte Bauteile angeordnet.
Der erfindungsgemäße Sensor 10 unterscheidet sich von bekannten Sensoren dadurch, dass ein Temperaturelement 22 vorgesehen ist, das zur Bestimmung der Scheibentemperatur geeignet ist. Das Temperaturelement 22 ist hierbei auf der Leiterplatte 20 angeordnet und über eine Kältebrücke 24 mit der Innenseite 26 der Scheibe 12 wärmegekoppelt. Die Kältebrücke 24 ist in Form eines Aluminiumstreifens ausgebildet.
Ist beim Starten des Fahrzeugs die Scheibentemperatur unter 0°C und das Schmutzwertsignal über einem Schwellwert (Medium auf der Scheibe), so wird die Wisch- und/oder Waschvorrichtung deaktiviert und die Scheibenheizung automatisch eingeschaltet. Ein Wischen der Außenseite der Scheibe 12 mittels Wischmitteln in Form von Wischblätter erfolgt erst dann, wenn sichergestellt ist, dass die Eisschicht 14 vollständig abgeschmolzen ist. Bei eingeschalteter Scheibenheizung schmilzt die Eisschicht 14 und es bilden sich Wassertropfen, die über die Detektionsfläche des Sensors 10 laufen und als Impulse detektiert werden. Während des Schmelzvorganges ist das Signal für das Medium auf der Scheibe rückläufig (die Eisschicht wird dünner) und kann dazu verwendet werden, um zu erkennen, wann die Eisschicht 14 vollständig abgeschmolzen ist. Um sicher zu sein, dass die gesamte Eisschicht 14 abgeschmolzen ist, bleibt die Scheibenheizung so lange aktiviert, bis sich das Schmutzwertsignal nicht mehr ändert. Vorteilhafterweise wird für die Scheibenheizung eine Begrenzungszeit festgelegt, wodurch erreicht wird, dass sich die Scheibenheizung bei eventuell auftretender Vollfehlfunktion des Sensors automatisch deaktiviert.
Nach dem sicher gestellt ist, dass das Eis abgeschmolzen ist wird der Wischvorgang und ggf. ein Waschvorgang gestartet, um die vorhandenen Tropfen wegzuwischen. Die Wisch- und/oder Waschvorrichtung kann anschließend im Normalbetrieb aktiviert werden.

Claims

Verfahren zum Betreiben einer Wisch- und/oder Waschvorrichtung, die zur Wischung einer Scheibe, insbesondere einer Fahrzeugscheibe, geeignet ist, gekennzeichnet durch: 1.1. Bestimmen der Scheibentemperatur, 1.2. Erfassen der Oberfläche der Scheibe und Bilden eines Schmutzwertsignals der Scheibe, 1.3. Erwärmen der Scheibe, 1.3.1. wenn die Scheibentemperatur um die oder unter der Gefriertemperatur liegt, und 1.3.2. wenn das Schmutzwertsignal über einem Schwellwert liegt, 1.4. Wischen der Scheibe, 1.4.1. wenn keine zeitliche Änderung des Schmutzwertsignals vorliegt, und/oder 1.4.2. wenn das Schmutzwertsignal einem Tropfensignal entspricht.
Verfahren zum Betreiben einer Wisch- und/oder Waschvorrichtung, die zur Wischung einer Scheibe, insbesondere einer Fahrzeugscheibe geeignet ist, auch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es nach folgendem Ablaufplan abläuft:
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Erwärmen solange erfolgt, solange sich das Schmutzwertsignal ändert und/oder solange das Schmutzwertsignal keinem Tropfensignal entspricht.
Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Erwärmung eine vorgegebene oder vorgebbare Zeitdauer nicht überschreitet.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren an der Heckscheibe und/oder der Frontscheibe eines Fahrzeuges durchgeführt wird.
Sensor (10) zur Anordnung an einer Scheibe (12), insbesondere an der Innenseite (26) einer Fahrzeugscheibe, zur Erfassung von Medien (14) auf der Scheibe, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (10) ein die Temperatur der Scheibe erfassendes, mit einem Steuergerät zur Ansteuerung einer Wisch- und oder Waschvorrichtung koppelbares oder gekoppeltes Temperaturelement (22) aufweist.
Sensor (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (10) mit einer Scheibenheizung koppelbar ist, die dann vom Sensor bzw. vom Steuergerät angesteuert wird, wenn die Scheibentemperatur unter dem Gefrierpunkt liegt und wenn Medien (14) auf der Scheibe vorhanden sind.
Sensor (10) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Temperaturelement (22) unmittelbar auf der Scheibe angeordnet ist oder unmittelbar mit der Scheibe (12) gekoppelt ist.
Sensor (10) nach Anspruch 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Temperaturelement (22) über eine Kältebrücke (24), insbesondere über ein Metallelement, mit der Scheibe (12) gekoppelt ist.
Sensor (10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kältebrücke (24) auf der Innenseite (26) der Scheibe (12) an der Scheibe (12) angeordnet ist.
Sensor (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Temperaturelement (22) die Außentemperatur des Fahrzeuges erfasst und aus der Außentemperatur auf die Scheibentemperatur rückschließt.
Sensor (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor eine Leiterplatte (20) aufweist, auf der neben anderen Bauteilen das Temperaturelement (22) angeordnet ist.
Wisch- und/oder Waschvorrichtung zur Wischung einer Scheibe (12), insbesondere einer Fahrzeugscheibe, mit Wischmitteln, mit einem Sensor (10) nach einem der Ansprüche 6 bis 12 und mit einer Scheibenheizung zur Erwärmung der Scheibe.