DE19735020A1 - Wischvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Wischvorrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine solche Wischvorrichtung ist z. B. aus der DE 32 08 121 bekannt, die einen drehrichtungsumkehrbaren elektrischen Motor aufweist, an dessen Abtriebswelle starr mindestens ein Wischerarm angeordnet ist. Dem Motor ist ein Motorregelkreis zugeordnet, der einen Positionsregler aufweist, der eine Stellgröße für den Motor­ schaltkreis erzeugt, wobei einerseits die Drehlage der Motor-Abtriebswelle als Regelgröße und andererseits ein vorgebbarer Ablauf der Wischerbewegung als zeitabhängige Führungsgröße dem Positionsregler zugeführt wird. Zur Erfassung der Regelgröße ist mit der Motor-Abtriebswelle ein Drehgeber starr gekoppelt, der die Ist- Stellung der Abtriebswelle als elektrische Größe ausgibt, wobei der Drehgeber beispielsweise als Potentiometer ausgebildet ist. Zur Erzeugung der Führungsgröße ist ein Funktionsgenerator vorgesehen, dessen Ausgang mit dem Sollwert-Eingang des Positionsreglers verbunden ist. Am Ausgang des Funktionsgenerators tritt eine periodische Ausgangsanpassung auf, deren Spannungsverlauf eine Funktion der Zeit ist. Zur Realisierung von Stufen unterschiedlicher Wischgeschwindigkeiten wird der Funktionsgenerator mit einer einstellbaren Taktfrequenz angesteuert, was mittels eines spannungsgesteuerten Oszillators erreicht wird. Soll der Wischwinkel verändert werden, so muß die vom Drehgeber abgegebene Spannung entsprechend nachgeführt werden. Bei einer Ausbildung als Potentiometer erfolgt dies über eine Erhöhung bzw. Erniedrigung einer zugeordneten Gleichspannungsquelle, so daß der dem Funktionsgenerator vorgegebene Momentanwert entsprechend eher oder später erreicht wird, was eine Verkleinerung bzw. Vergrößerung des Wischwinkels zur Folge hat. Des weiteren erlaubt die Vorrichtung das Versenken des Wischers unter der Motorhaube in eine Parkstellung. Diese vor Vandalismus und Deformation des Wischerblattes schützende Parkstellung unter der Motorhaube hat jedoch zwei schwerwiegende Nachteile, nämlich das Blockieren des Weges von der Parkstellung in die Betriebslage im Winter durch Eis und das Wechseln bzw. Warten des Wischers bzw. des Wischerblatts.

Aus der DE 36 37 921 ist eine Wischvorrichtung bekannt, bei der die Parkstellung temperaturabhängig ist. Dazu wird der Wischer oberhalb einer Schwellwert-Temperatur unterhalb der Motorhaube in die Parkstellung versenkt und unterhalb der der Schwellwert- Temperatur in einer Umkehrstellung des Normalbetriebes geparkt. Bei Temperaturen oberhalb der Schwellwert-Temperatur bleibt jedoch das Problem beim Auswechseln bzw. Warten der Wischer bestehen.

Soll daher der Wischer gewechselt werden, so wird die Wischervorrichtung kurzzeitig angeschaltet und wieder abgeschaltet, wenn der Wischer sich in einer zum Auswechseln geeigneten Stellung befindet. Allerdings erfordert diese Vorgehensweise ein gewisses Geschick, im geeigneten Moment die Wischvorrichtung abzuschalten, so daß vergebliche Versuche keine Seltenheit sind, was für den Kraftfahrzeugführer meist zeit- und nerven­ aufreibend ist.

Der Erfindung liegt daher das technische Problem zugrunde, eine Wischvorrichtung zu schaffen, bei der trotz einer versenkten Parkstellung die Wischer einfach zu warten oder zu wechseln sind.

Die Lösung des technischen Problems ergibt sich durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Durch die wahlweise Zuführbarkeit eines zweiten Sollverlaufs zum Positionsregler, der den Wischer in eine Service-Stellung bewegt, ist der Wischer bei Bedarf einfach zugänglich, so daß ein gewünschter Wischerwechsel leicht durchführbar ist. Für die Form des Sollverlaufs der Service-Stellung kommen prinzipiell alle Funktionsverläufe in Betracht, die von Null (der Parkstellung) in einem Zeitraum t auf einem bestimmten, vordefinierten Funktionswert ansteigen und anschließend konstant bleiben. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert: Die einzige Figur zeigt ein schematisches Blockschaltbild einer Wischvorrichtung.

Die Wischervorrichtung 1 umfaßt einen Funktionsgenerator 2, einen Positionsregler 3, einen Verstärker 4, einen Elektromotor 5 mit einer Abtriebswelle 6, an der starr ein Wischerarm 7 eines nicht-dargestellten Wischers gekoppelt ist und einen Detektor 8 zur Erfassung der Position der Abtriebswelle 6.

Im Wischbetrieb wird mittels des Funktionsgenerators 2 ein Sollbetriebsverlauf dem Positionsregler 3 beispielsweise in Form einer sinusförmigen Spannung zugeführt. Der Positionsregler 3 erzeugt eine vorzeichenbehaftete Differenzgröße zwischen dem Soll­ betriebsverlauf und einem vom Detektor 8 erfaßten Istverlauf der Abtriebswelle 6. Sei nun angenommen, daß das Ausgangssignal des Detektors 8 zu Beginn Null ist, so erzeugt der Positionsregler 3 mit steigendem sinusförmigen Sollbetriebsverlauf ein positives Differenzsignal, das durch den Verstärker 4 vorzeichengerecht verstärkt und dem Elektromotor 5 als Steuergröße zugeführt wird, wobei die Drehrichtung des Elektromotors 5 bzw. dessen Abtriebswelle 6 vom Vorzeichen der Steuergröße abhängig ist. Die positive Steuergröße bewirkt eine Drehung der Abtriebswelle 6 in eine bestimmte Richtung, wobei der Wischerarm 7 entsprechend ausgelenkt wird. Die Drehung der Abtriebswelle 6 wird vom Detektor 8 erfaßt. Vorzugsweise ist der Detektor 8 derart ausgebildet, daß dieser eine Positionsänderung direkt in ein elektrisches Signal wandelt. Dazu kann dieser beispielsweise als Potentiometer ausgebildet sein, das derart mit der Abtriebswelle 6 verbunden ist, daß eine Positionsänderung den Widerstandswert verändert, so daß bei konstantem Strom die abfallende Spannung über dem Potentiometer ein Maß für die Position der Abtriebswelle 6 ist. Alternativ kann der Detektor 8 als Hall-Generator ausgebildet sein. Dabei wird ausgenutzt, daß eine Normalkomponente eines magnetischen Feldes in einem stromdurchflossenem Halbleiterbauelement eine Querspannung bewirkt, die zur Größe der Normalkomponente proportional ist. Durch Anordnung eines Permanentmagneten auf der Abtriebswelle 6 verändert dieser bei Drehung der Abtriebswelle 6 seine Position zu dem ortsfest angeordneten Halbleiterplättchen, so daß sich auch die wirksame Normalkomponente und damit die Hallspannung verändert. Prinzipiell kann auch der Magnet bzw. die das magnetische Feld hervorrufende Vorrichtung ortsfest angeordnet werden und das Halbleiterplättchen mit der Abtriebswelle 6 verbunden werden. Das Ausgangssignal des Detektors 8 erhöht sich und folgt dem Sollverlauf solange, bis das Maximum des Sollverlaufs bei T/4 erreicht ist. Mit abnehmendem Sollverlauf ist nun das Ausgangssignal des Detektors 8 größer und das Vorzeichen am Ausgang des Positionsreglers 3 wechselt, was auch einen Wechsel der Drehrichtung der Abtriebswelle 6 und somit des Wischerarms 7 zur Folge hat. Zur Variation des Wischwinkels kann beispielsweise die Ausgangsspannung des Detektors 8 verstärkt werden, was eine Reduzierung zur Folge hätte, da bereits eine geringere Drehung der Abtriebswelle 6 die maximale Kompensationsspannung für den Sollverlauf bewirken würde. Ebenso könnte auch die Amplitude des Sollbetriebsverlaufs verändert werden. Die Geschwindigkeit des Wischvorgangs kann durch Variation der Frequenz des Sollbetriebsverlaufs erfolgen.

Wird nun das Kraftfahrzeug abgestellt, so wird der Wischer in eine Parkstellung unterhalb der Motorhaube bewegt. Eine mögliche Realisierung für diese Parkstellung ist, daß bei Ausschaltung der Zündung der Funktionsgenerator 2 ein der Parkstellung entsprechendes Signal an den Positionsregler abgibt und der Wischer entsprechend bewegt wird. Alternativ kann die Versenkung auch vor Abschaltung der Zündung durch Betätigung eines Schalters erfolgen. Zur Bewegung der Wischer in eine Service-Stellung, d. h. oberhalb der Motorhaube in einem gut zugänglichen Winkel, wird ein zugehöriger Schalter betätigt, wodurch dem Funktionsgenerator 2 ein Schaltsignal 9 zugeführt wird, wodurch dieser einen Sollverlauf für die Service-Stellung an den Positionsregler 3 weiterleitet. Dieser Sollverlauf ist beispielsweise eine Rampenfunktion, die dann ab einem gewünschten Endwert konstant ist, wobei mittels des Endwerts der Winkel der Wischer in der Service-Stellung festgelegt wird. Entsprechend dem Ansteigen der Rampenfunktion wird die Abtriebswelle 6 und somit der starr gekoppelte Wischer bewegt, wobei die vom Detektor 8 aufgrund der Bewegung erzeugten Signale dem Sollverlauf folgen, bis dieser konstant bleibt, so daß dann der Wischer in der gewünschten Service-Stellung ist und bleibt. Alternativ kann der Sollverlauf für die Service-Stellung auch direkt dem Positionsregler 3 zugeführt werden. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß durch Betätigung des Service-Stellung-Schalters eine konstante Spannung auf den Eingang des Positionsreglers 3 geschaltet wird, beispielsweise als Abgriff eines Spannungsverteilers.

Claims (7)

1. Wischvorrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, umfassend einen Motor mit einer Abtriebswelle, an der starr ein Wischer gekoppelt ist, einen den Motor mit einer Stellgröße beaufschlagenden Positionsregler, dem ein Sollbetriebsverlauf und ein einem Detektor zur Erfassung der Position der Abtriebswelle erfaßter Istverlauf zuführbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß dem Positionsregler (3) wahlweise ein zweiter Sollverlauf zuführbar ist, mittels dessen der Wischer in eine Service-Stellung bewegbar ist.

2. Wischvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wischvorrichtung (1) ein Funktionsregler (2) zugeordnet ist, mittels dessen die Sollverläufe erzeugbar sind.

3. Wischvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor (8) zur Erfassung der Position der Abtriebswelle (6) als Potentiometer oder als Hall-Generator ausgebildet ist.

4. Wischvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor als drehrichtungsumkehrbarer Motor ausgebildet ist.

5. Wischvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor als Elektromotor (5) ausgebildet ist.

6. Wischvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sollverlauf für die Service-Stellung rampenförmig ausgebildet ist.

7. Wischvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bewegung des Wischers in die Service-Stellung der Eingang des Positionsreglers (3) für den Sollverlauf auf ein konstantes, vordefinierbares Bezugspotential einstellbar ist.