DE2637934C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Scheibenwischersystem nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei Scheibenwischersystemen für Kraftfahrzeuge werden gewöhnlich zwei Scheibenwischer mit einem Wischerarm und daran angebrachten Wischerblättern verwendet, die gemeinsam von einem Elektromotor angetrieben werden, der ein Ausgangsteil antreibt, das mit einer Einrichtung verbunden ist, die die hin- und hergebende Bewegung sowohl der Wischerarme als auch der Wischblattanordnungen bewirkt. Bei zunehmendem Einsatz relativ großer Windschutzscheiben an Kraftfahrzeugen und speziell an kommerziellen Fahrzeugen wurde es notwendig, entsprechend größere und schwerere Wischarm- Wischblatt-Anordnungen zu verwenden, die wiederum den Einsatz größerer Elektromotore zu ihrem Betrieb erfordern.

Die Notwendigkeit größerer Elektromotore kann dadurch umgangen werden, daß getrennte Elektromotore, von denen jeder eine Wischarm-Wischblatt-Anordnung betreibt, benutzt werden, vorausgesetzt, die zwei getrennten Elektromotoren können im Gleichlauf miteinander betrieben werden. In der GB-PS 13 91 353 ist ein relativ kompliziertes mechanisches Gleichlaufsystem zur Synchronisation zweier getrennter Elektromotoren beschrieben, die getrennte Wischarm-Wischblatt-Anordnungen im "Schmetterlingsflügel"-Betrieb antreiben.

Ein derartiges mechanisches Gleichlaufsystem kann jedoch dann nicht eingesetzt werden, wenn die Größe der Windschutzscheibe des Fahrzeugs den Einsatz von drei Wischarm- Wischblatt-Anordnungen nötig macht, von denen jede von einem eigenen Elektromotor angetrieben wird, insbesondere wenn die drei Anordnungen auch bei hoher und bei niedriger Windgeschwindigkeit im Gleichlauf miteinander bleiben sollen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, ein gattungsgemäßes Scheibenwischersystem insbesondere für drei Wischarm-Wischblatt-Anordnungen zu schaffen, bei dem der Gleichlauf der Wischarme auf einfache Weise sichergestellt ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Erfindungsgemäß wird also für jeden der drei Elektromotore eine Impulsfolge erzeugt, deren einzelne Impulse von zugeordneten Binärzählern erfaßt werden, wobei die Zählerinhalte der Binärzähler der Stellung der Wischarm- Wischblatt-Anordnungen entsprechen. Die Zählerinhalte werden von Binärkomparatoren miteinander verglichen, um so die Motor- bzw. Wischarmstellungen miteinander zu vergleichen. Die Binärzähler geben weiterhin dem Synchronisationszustand der Motoren entsprechende Signale an die nachgeschaltete Logikschaltung ab, die über Festkörperschalter die Motoren so ansteuert, daß die schnelleren Motoren auf die Geschwindigkeit des langsamsten abgebremst werden, wodurch ein Gleichlauf sichergestellt wird. Auf diese Weise können bei dem erfindungsgemäßen Scheibenwischersystem die drei Elektromotoren schnell und wirksam synchronisiert werden, so daß es möglich ist, relativ einfache und preiswerte Elektromotoren mit einer Geschwindigkeitstoleranz von z. B. ±5 U/min zu verwenden.

Durch das Verlangsamen oder Anhalten des schnelleren Motors oder der schnelleren Motore, bis der langsame mit ihnen gleich zieht, läßt sich ein vollständiger Gleichlauf der drei, kleinere Unterschiede in den Drehgeschwindigkeiten aufweisenden Motoren bei Benutzung drei gleicher Binärkomponenten erreichen. Da die Ansprechgeschwindigkeit der elektronischen Bauteile der Logikschaltung und der Schalter, verglichen mit der Geschwindigkeit der zu synchronisierenden Motoren, sehr hoch ist, wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung dadurch geschaffen, daß nur zwei gleichartige Binärkomparatoren vorgesehen sind. Hierdurch läßt sich das erfindungsgemäße Scheibenwischersystem besonders einfach gestalten.

Weitere vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt:

Fig. 1 ein schematisches Schaltbild einer Ausführung des erfindungsgemäßen Scheibenwischer-Synchronisationssystems,

Fig. 2 eine Draufsicht auf ein Drehteil zur Erzeugung einer Impulsfolge zur Verwendung in der in Fig. 1 gezeigten Schaltung,

Fig. 3 eine Seitenansicht des in Fig. 2 gezeigten Drehteils,

Fig. 4 eine schematische Darstellung des in Fig. 2 gezeigten Drehteils,

Fig. 5 ein Schaltbild eines alternativen Logikkreises,

Fig. 6 ein schematisches Schaltbild einer anderen Ausführung des Scheibenwischer-Synchronisationssystems, das eine Scheibenwischermotor-Geschwindigkeitsregelung enthält,

Fig. 7 ein Detailschaltbild eines Teils der Geschwindigkeits- Steuerungseinrichtung nach Fig. 6, und

Fig. 8 ein Detailschaltbild, das eine Alternative zur Schaltung der Fig. 7 darstellt.

Nach Fig. 1 werden drei Gleichstrom-Scheibenwischermotoren 1, 2 und 3 verwendet, von denen jeder mit einer Wischarm-Wischblattanordnung (nicht gezeigt) versehen ist. Jeder Wischmotor besitzt ein mit dem Getrieberad des Motors verbundenes Drehteil. So ist in Fig. 1 der Motor 1 mit einem Drehteil 16 versehen und die mechanische Verbindung zwischen diesen ist durch eine gestrichelte Linie 12 angezeigt. Gleicherweise ist der Motor 2 mit einem Drehteil 17 versehen, und die mechanische Verbindung dazwischen ist durch eine gestrichelte Linie 13 angezeigt und der Motor 3 ist mit dem Drehteil 18 verbunden, was durch die gestrichelte Linie 14 angezeigt ist. Das Drehteil 16 ist über die Leitung 22 mit einem Binärzähler 20 verbunden, das Drehteil 17 ist mittels der Leitung 23 mit einem gleichen Binärzähler 21 verbunden und das Drehteil 18 ist mittels der Leitung 26 mit einem gleichen Binärzähler 24 verbunden. Alle drei Binärzähler 20, 21 und 24 sind vierstufige Binärzähler mit einem Zählinhalt von 16 Binärzahlen von (dezimal) 0 bis 15 während jedes Zählzyklus. Jeder dieser Binärzähler besitzt vier Ausgänge. Die Ausgänge des Binärzählers 20 sind mit 1*, 1**, 1°, 1°° gekennzeichnet, die für den Binärzähler 21 sind mit 2*, 2**, 2°, 2°° und für den Binärzähler 24 sind sie mit 3*, 3**, 3°, 3°° gekennzeichnet. Diese Ausgangsreihen sind paarweise, wobei eine Reihe von Ausgängen jeweils gemeinsam ist, mit jeweiligen Eingängen zweier Vier-Bit-Größe-Binärkomparatoren 27 und 28 verbunden, wobei die drei Ausgänge des Binärkomparators 27 mit D (für 2 < 1), E (für 2=1) und F (für 2 < 1) jeweils bezeichnet sind, und die drei Ausgänge des Binärkomparators 28 mit G (für 2 < 3), H (für 2 = 3) und I (für 2 < 3) jeweils, wie in Fig. 1 zu sehen, bezeichnet sind.

Die Ausgänge D und E sind über Leitungen 30 bzw. 31 mit den Eingängen eines ODER-Gatters 29 verbunden, und der Ausgang F ist über die Leitung 33 mit einem NAND-Gatter 32 verbunden. Gleicherweise sind die Ausgänge G und H mittels Leitungen 35 bzw. 36 mit den Eingängen eines ODER-Gatters 34 verbunden und der Ausgang I ist mit einem NAND-Gatter 37 über eine Leitung 38 verbunden. Zusätzlich ist der Ausgang D mit einem NAND-Gatter 39 über eine Leitung 40 verbunden und der Ausgang E mit einem Eingang eines NAND-Gatters 41 über eine Leitung 42. Der Ausgang H ist mit einem Eingang eines NAND-Gatters 43 über eine Leitung 44 verbunden. Der Ausgang des ODER-Gatters 29 ist mit dem anderen Eingang des NAND- Gatters 43 über eine Leitung 45 verbunden und der Ausgang des ODER-Gatters 34 geht über eine Leitung 46 an den anderen Eingang des NAND-Gatters 41.

Der Ausgang des NAND-Gatters 41 ist über Leitungen 48 und 49 mit einem Eingang eines NAND-Gatters 47 und über die Leitungen 48 und 51 mit einem Eingang eines NAND-Gatters 50 verbunden. Der Ausgang des NAND-Gatters 32 ist mittels einer Leitung 52 mit einem anderen Eingang des NAND-Gatters 47 verbunden und der Ausgang des NAND-Gatters 39 ist über eine Leitung 53 mit einem anderen Eingang des NAND-Gatters 50 verbunden. Der Ausgang des NAND-Gatters 43 ist über eine Leitung 55 mit einem Eingang eines NAND-Gatters 54 verbunden und der Ausgang des NAND-Gatters 37 ist über eine Leitung 56 mit einem anderen Eingang des NAND-Gatters 54 verbunden.

Der Ausgang des NAND-Gatters 47 ist über eine Leitung 57, einen Widerstand 58 und eine Leitung 59 mit der Basis eines NPN-Transistors 60 verbunden, dessen Kollektor über die Leitungen 61 und 62 mit einer Seite einer Ankerwicklung des Motors 1 verbunden ist. Der Emitter des Transistors 60 ist mit der Basis eines NPN-Transistors 63 verbunden, dessen Kollektor über die Leitung 64 mit der Leitung 62 verbunden ist. Der Emitter des Transistors 63 ist mit der Basis eines NPN-Leistungstransistors 65 verbunden, dessen Kollektor über eine Leitung 66 mit der Leitung 62 verbunden ist. Der Emitter des Leistungstransistors 65 ist mittels der Leitung 67 mit der negativen oder Erdschiene der Scheibenwischer- Synchronisationsschaltung verbunden. Die drei miteinander verbundenen NPN-Transistoren 60, 63 und 65 bilden einen Verstärkerschaltkreis, der den Lauf des Motors 1 steuert.

Gleicherweise ist der Ausgang des NAND-Gatters 50 über eine Leitung 68, einen Transistor 69 und eine Leitung 70 mit der Basis eines NPN-Transistors 71 verbunden, dessen Kollektor über die Leitungen 72 und 73 mit einem Ende einer Ankerwicklung des Motors 2 verbunden ist. Der Emitter des Transistors 71 ist mit der Basis eines NPN-Transistors 74 verbunden, dessen Kollektor über eine Leitung 75 mit der Leitung 73 verbunden ist und dessen Emitter mit der Basis eines NPN-Leistungstransistors 76 verbunden ist. Der Leistungstransistor 76 ist mit seinem Kollektor über eine Leitung 77 mit einer Leitung 73 verbunden und sein Emitter ist mittels der Leitung 78 mit der negativen oder Massenschiene der Scheibenwischer-Synchronisationsschaltung verbunden. Die miteinander verbundenen NPN-Transistoren 71, 74 und 76 bilden einen Verstärkerschaltkreis, der den Strom steuert, der in die Ankerwicklung des Motors 2 fließt.

Gleicherweise ist der Ausgang des NAND-Gatters 54 über eine Leitung 79, einen Widerstand 80 und eine Leitung 81 mit der Basis eines NPN-Transistors 82 verbunden, dessen Kollektor über Leitungen 83 und 84 mit einem Ende einer Ankerwicklung des Motors 3 verbunden ist. Der Emitter des Transistors 82 ist mit der Basis eines NPN-Transistors 85 verbunden, dessen Kollektor über eine Leitung 86 mit der Leitung 84 verbunden ist und sein Emitter ist mit der Basis eines NPN-Leistungstransistors 87 verbunden. Der Leistungstransistor 87 ist mit seinem Kollektor über eine Leitung 88 mit der Leitung 84 verbunden und mit seinem Emitter über eine Leitung 89 mit der negativen oder Erdschiene der Scheibenwischer-Synchronisationsschaltung verbunden. Die miteinander verbundenen NPN-Transistoren 82, 85 und 87 bilden einen Verstärkerschaltkreis, der den Strom steuert, der in die Ankerwicklung des Motors 3 fließt. Die anderen Seiten der Ankerwicklungen der Motoren 1, 2 und 3 sind jeweils über Leitungen 90, 91 bzw. 92 mit einer Leitung 93 verbunden, die auf 12 Volt plus liegt und in der ein Ausschalter 94 für den gesamten Schaltkreis liegt.

Die Drehteile 16, 17 und 18, die nach photoelektrischem Prinzip arbeiten, sind jeweils von gleichem Aufbau, und deshalb wird nur der Aufbau eines Drehteils 16 (Fig. 2-4) beschrieben. Das Drehteil 16 umfaßt ein Zahnrad 96 mit 16 gleichen und gleich weit voneinander entfernten Öffnungen 98, die auf einem gemeinsamen Teilkreis liegen. Auf einer Seite des durchbrochenen Zahnrades 96 ist eine Lichtquelle 100 angeordnet, die Licht durch die Öffnungen 98 schickt, und auf der anderen Seite des Zahnrades 96, der Lichtquelle 100 gegenüber, befindet sich ein photoelektrischer Sensor 102 (Fig. 3). Wie in Fig. 4 zu sehen, wird das Ausgangssignal des photoelektrischen Sensors 102 einem Schmitt-Trigger 104 zugeführt, der das pulsierende elektrische Signal, das er von dem Sensor 102 erhält, in einen üblichen Rechteckwellenzug umwandelt, der dann dem Eingang des jeweiligen Binärzählers eingegeben wird.

Im folgenden wird die Wirkungsweise dieser Schaltungsanordnung beschrieben. Durch Schließen des Schalters 94 wird das Scheibenwischer-System eingeschaltet. Da alle Scheibenwischer aus einer Ruhestellung ihre Bewegung beginnen, nehmen die jeweiligen Zahnräder 96 der Motore dieselbe Winkelstellung relativ zueinander ein. Sobald die Zahnräder 96 der Motoren mit der Drehung beginnen, beginnen die Drehteile 16, 17 und 18 elektrische Impulsfolgen zu erzeugen, die den jeweiligen Binärzahlen 20, 21 und 24 eingegeben werden, deren Ausgänge der in Tafel 1 dargestellten Sequenz folgen.

Tafel 1

Wie bereits hier festgestellt, werden alle vier Ausgänge jedes Zählers den jeweiligen Eingängen der zwei Binärkomponenten 27 und 28, wie in Fig. 1 gezeigt, eingegeben.

Wenn die drei Motoren 1, 2 und 3 im wesentlichen in Gleichlauf miteinander sind, bleiben auch die jeweiligen Ausgangsreihen der drei Binärzähler untereinander gleich, und die jeweiligen Ausgänge E und H der Komparatoren 27 und 28 werden eingeschaltet, d. h. in logischen Ausdrücken, daß diese Ausgänge den Logikpegel 1 annehmen. Die Ausgänge D, F, G und I werden unter diesen Umständen nicht eingeschaltet, d. h. in logischen Ausdrücken, diese bleiben auf dem Logikpegel 0.

Tafel 2

Eine Wahrheitstabelle für die ODER-Gatter 29 imd 34 und die NAND-Gatter 32, 37, 39, 41, 43, 47, 50 und 54 des Logikkreises wird in Tafel 2 gezeigt. Aus dieser Tabelle ist zu ersehen, daß, wenn die Motoren 1, 2 und 3 im wesentlichen im Gleichlauf sind, die Eingänge des Gatters 29 jeweils am Logikpegel 0 bzw. 1 sind und die Eingänge des Gatters 34 ebenso jeweils am Logikpegel 0 bzw. 1 sind.

Folglich sind die Ausgänge der Gatter 29 und 34 beide auf Logikpegel 1. Da die Eingänge der NAND-Gatter 32, 37 und 39 sich jeweils auf Logikpegel 0 befinden, sind ihre Ausgänge auf Logikpegel 1. Die jeweiligen Eingänge der NAND-Gatter 41 und 43 befinden sich auf Logikpegel 1 und deshalb sind die Augsänge der NAND-Gatter 41 und 43 beide auf Logikpegel 0. Folglich sind die Eingänge des NAND-Gatters 47 jeweils auf Logikpegel 1 bzw. 0, was wiederum einen Ausgang mit dem Logikpegel 1 ergibt, was bedeutet, daß der Verstärkerschaltkreis für den Motor 1 angeschaltet bleibt. Gleicherweise sind die Eingänge der NAND-Gatter 50 und 54 jeweils auf den Logikpegeln 1 bzw. 0, was Ausgänge ergibt, die beide einen Logikpegel 1 besitzen, was wiederum bedeutet, daß die Verstärkerschaltkreise für die Motoren 2 und 3 eingeschaltet bleiben. Diese Situation ist in Zeile 5 der Tafel 2 zusammengefaßt, wo die Zahl "1" in den Spalten, die die Ausgänge der NAND-Gatter 47, 50, 54 darstellen, anzeigt, daß alle drei Motoren eingeschaltet sind.

Wenn z. B. der Motor 1 schneller läuft als die Motoren 2 und 3, wird die durch das Drehteil 16 erzeugte Impulsfolge den Binärzähler 20 erreichen, bevor die entsprechende, von den Drehteilen 17 und 18 erzeugte Impulsfolge die Binärzähler 21 und 24 erreicht. Demzufolge wird der Binärkomparator 27 eine Ungleichheit zwischen seinen jeweiligen Eingängen entdecken und folglich wird der Ausgang D eingeschaltet, d. h. er geht auf Logikpegel 1. Zur selben Zeit bleiben die Ausgänge E und F beide uneingeschaltet, d. h. sie verbleiben beim Logikpegel 0. Darüber hinaus wird, wenn bei diesem Beispiel der Motor 2 langsamer als der Motor 3 läuft, die von dem Drehteil 18 erzeugte Impulsfolge den Binärzähler 24 erreichen, bevor die entsprechende, von dem Drehteil 17 erzeugte Impulsfolge den Binärzähler 21 erreicht. Demzufolge wird der Binärkomparator 28 die Ungleichheit zwischen seinen jeweiligen Eingängen entdecken und folglich den Ausgang G einschalten, d. h. dieser bekommt den Logikpegel 1. Zur gleichen Zeit verbleiben die Ausgänge H und I beide uneingeschaltet, d. h. sie bleiben beim Logikpegel 0. Unter diesen Umständen befinden sich die Gatter in dem Logikkreis auf den Logikpegeln, die in Zeile 1 der Tafel 2 angedeutet sind, was wiederum bedeutet, daß die Ausgänge der NAND-Gatter 47 und 54 beide auf Logikpegel 0 sind. Folglich verschwinden die Signale, die die Verstärkungsschaltkreise für die Motoren 1 und 3 einschalten, und folglich werden die Motoren 1 und 3 anhalten. Der Ausgang des NAND-Gatters 50 verbleibt jedoch beim Logikpegel 1. Folglich bleibt das Signal, das den Verstärkungsschaltkreis für den Motor 2 schaltet, bestehen, und der Motor 2 läuft weiter. Wegen der Trägheit der Motore 1 und 3 wird das Abschalten der Verstärkerschaltkreise bewirken, daß die Motore langsam werden, und die von den Drehteilen 16 und 18 erzeugten Impulsströme werden ebenfalls langsamer eintreffen. Folglich werden sich die von den Binärzählern 20 und 24 angesammelten Zählinhalte nicht in der gleichen Geschwindigkeit wie vorher erhöhen, was dem im Binärzähler 21 aufgelaufenen Zählinhalt die Gelegenheit gibt, mit den in den beiden Zählern 20 und 24 aufgelaufenen Zählinhalten gleichzuziehen. Sind einmal diese Zählinhalte in den zwei Binärzählern 21 und 24 gleich geworden, dann kehrt der Binärkomparator 28 zu der Situation zurück, bei der der Ausgang H eingeschaltet und die Ausgänge G und I ausgeschaltet sind. Das bedeutet wiederum, daß die in Zeile 2 der Tafel 2 angezeigte Situation hervorgerufen wird, bei der der Ausgang des NAND-Gatters 54 vom Logikpegel 0 auf Logikpegel 1 wechselt, was ergibt, daß der Motor 3 wieder eingeschaltet wird. Sind einmal bei allen drei Binärzählern 20, 21 und 24 die Zählinhalte gleich geworden, dann kehrt der Binärkomparator 27 wiederum zu der Situation zurück, bei der der Ausgang E eingeschaltet und die Ausgänge D und F ausgeschaltet sind. Das wiederum bedeutet, daß die in Zeile 5 der Tafel 2 angezeigte Lage hervorgerufen wird, bei der der Ausgang des NAND-Gatters 47 vom Logikpegel 0 auf Logikpegel 1 wechselt, was ergibt, daß der Motor 1 wieder eingeschaltet wird.

Ist der Motor 2 schneller als die Motore 1 und 3, und Motor 1 schneller als Motor 3, dann tritt eine ähnliche Kette von Ereignissen auf, außer, daß der Ausgang F des Binärkomparators 27 eingeschaltet wird, d. h. auf Logikpegel 1 geht, und die anderen beiden Ausgänge des Binärkomparators 27 zu einem ausgeschalteten Zustand zurückkehren, nämlich zum Logikpegel 0, und daß der Ausgang I des Binärkomparators 28 eingeschaltet wird, d. h. zum Logikpegel 1 geht und die anderen beiden Ausgänge des Binärkomparators 28 zu einem uneingeschalteten Zustand, nämlich zum Logikpegel 0 zurückkehren. Dies wiederum bedeutet, daß die in der letzten Zeile der Tafel 2 angezeigte Situation hervorgerufen wird, bei der der Ausgang des NAND-Gatters 50 auf einem Logikpegel 0 ist, und das bedeutet, daß das Signal, das den Verstärkerschaltkreis für den Motor 2 schaltet, verschwindet, und der Motor 2 ausgeschaltet und damit verlangsamt wird. Als Ergebnis dieses Langsamerwerdens des Motors 2 wird das Drehteil 17 Impulse mit niederer Geschwindigkeit erzeugen, was bedeutet, daß die Anwachsgeschwindigkeit der Impulse im Zähler 1 abnehmen wird, wodurch die Zählinhalte der Binärzähler 20 und 24 eine Gelegenheit bekommen, im Verlauf mit dem Zählinhalt des Binärzählers 21 gleichzuziehen. Dieses Gleichziehen wird durch die in Zeile 6 der Tafel 2 angezeigte Situation erreicht, d. h. ein Gleichziehen wird dadurch erreicht, daß zuerst der Motor 2 und daraufhin der Motor 1 abgeschaltet wird, bis alle drei Motore im Gleichlauf sind. Beim Betrieb hat es sich herausgestellt, daß dieses Ein- und Ausschalten der Verstärkungsschaltkreise für jeden der Motore kontinuierlich auftritt, so daß die Motore wirksam wesentlich im Gleichlauf miteinander gehalten werden.

Ein alternativer Logikschaltkreis in Fig. 5 umfaßt eine Reihe von ODER-Gattern und UND-Gattern, die die gleichen logischen Ausgänge an die Verstärkungsschaltkreise der drei Motoren 1, 2 und 3 weitergeben, wie die, die in den letzten drei Spalten der Tafel 2 gezeigt sind. Wie aus Fig. 5 entnommen werden kann, sind die Ausgänge D, E, F, G, H und I der Binärkomparatoren 27 und 28 an der linken Seite der Schaltung angedeutet. Die Ausgänge D und E bilden die Eingänge eines ODER- Gatters 105, und die Ausgänge G und H bilden die Eingänge eines ODER-Gatters 106. Der Ausgang des ODER-Gatters 105 wird zu einem Eingang des UND-Gatters 107, dessen anderer Eingang mit dem Ausgang H verbunden ist. Gleicherweise ist der Ausgang des ODER-Gatters 106 ein Eingang des UND-Gatters 108, dessen anderer Eingang mit dem Ausgang E verbunden ist. Der Ausgang des UND-Gatters 107 bildet einen Eingang eines ODER-Gatters 109, dessen anderer Eingang mit dem Ausgang I verbunden ist. Der Ausgang des UND-Gatters 108 bildet einen Eingang sowohl des ODER-Gatters 110 und des ODER-Gatters 111. Der andere Eingang des ODER-Gatters 110 ist mit dem Ausgang D, und der andere Eingang des ODER-Gatters 111 mit dem Ausgang F ver­ bunden. Der Ausgang des ODER-Gatters 109 ist mit dem Ver­ stärkungsschaltkreis für den Motor 3, der Ausgang des ODER- Gatters 110 mit dem Verstärkungsschaltkreis für den Motor 2 und der Ausgang des ODER-Gatters 111 mit dem Verstärkungsschaltkreis für den Motor 1 verbunden.

Wird nun mit Bezug auf den in Fig. 5 gezeigten Logikkreis die Situation überlegt, bei der alle drei Motore in Gleichlauf sind, so sind die Logikwerte der sechs Ausgänge der Binärkomparatoren die gleichen, wie sie in Zeile 5, Tafel 2, gezeigt sind. Auf diese Weise sind beide ODER-Gatter 105 und 106 jeweils bei Eingangs-Logikpegeln 1 bzw. 0 und erzeugen Ausgangssignale mit Logikpegel 1. Da der Logikpegel beider Ausgänge E und H gleich 1 ist, sind beide UND-Gatter 107 und 108 mit Eingängen vom Logikpegel 1 beaufschlagt. Folglich haben alle drei ODER-Gatter 109, 110 und 111 Eingänge auf Logikpegeln 0 bzw. 1, was ergibt, daß alle Ausgänge der ODER-Gatter 109, 110 und 111 sich auf Logikpegel 1 befinden. Dies wiederum bedeutet, daß alle drei Motore eingeschaltet bleiben.

Wenn die Situation eintritt, bei der Motor 1 schneller als Motor 3 und Motor 3 schneller als Motor 2 laufen (d. h. bei der die Logikpegel der sechs Ausgänge der Binärkomparatoren so sind, wie in Zeile 1 der Tafel 2 angezeigt), dann befinden sich die Ausgänge D und G auf Logikpegel 1 und die übrigen Ausgänge sind auf Logikpegel 0. In dieser Situation bleiben die Logikpegel der Eingänge und Ausgänge der ODER-Gatter 105 und 106 unverändert. Da beide Ausgänge E und H sich auf Logikpegel 0 befinden, wechselt jeweils einer der Eingänge zum UND-Gatter 107 und zum UND-Gatter 108 auf Logikpegel 0. Folglich werden die Ausgänge der UND-Gatter 107 und 108 beide logisch 0. Dies bedeutet wiederum, daß die jeweiligen Eingänge der ODER-Gatter 109 und 111 sich auf Logikpegel 0 befinden, was ergibt, daß die Ausgänge dieser ODER-Gatter auf einen Logikpegel 0 wechseln. Da der Ausgang D auf einen Logikpegel 1 gewechselt hat, sind die Eingänge des ODER- Gatters 110 auf den Logikpegeln 0 bzw. 1, so daß der Ausgang dieses ODER-Gatters auf einem Logikpegel 1 verbleibt. Folglich bleibt der Motor 2 angeschaltet und die Motoren 1 und 3 werden ausgeschaltet, was dasselbe ergibt, wie es in den letzten drei Spalten der Zeile 1 der Tafel 2 gezeigt ist. Auf diese Weise ist zu sehen, daß der in Fig. 5 vorgeführte Logikschaltkreis Logikpegel erzeugt, die die jeweiligen Verstärkungsschaltkreise für die Motoren in genau der gleichen Weise regeln, wie dies von dem in Fig. 1 gezeigten Logikschaltkreis hervorgerufen wird.

Statt der Drehteile 16, 17 und 18, die auf photoelektrischem Prinzip arbeiten, ist es alternativ möglich, Drehteile zu verwenden, die auf einem magnetischen oder einem elektrischen Prinzip beruhen, z. B. solche Anforderungen zur Impulserzeugung, wie sie in der Patentanmeldung P 26 29 851.1 beschrieben sind.

In Fig. 6 ist ein abgewandeltes Schaltbild gezeigt, das dem in Fig. 1 gezeigten Schaltbild ähnlich ist, wobei aber die Drehteile 16, 17 und 18 durch identische Impulsgeneratoren ersetzt sind, die Impulsfolgen direkt oder indirekt von den Ankern der Scheibenwischermotoren erzeugen. Weiterhin ist ein UND-Gatter 114 mit zwei Eingängen in Leitung 57 eingesetzt und ein zusätzlicher freilaufender Multivibrator ist mit einem Eingang des zusätzlichen UND-Gatters 114 verbunden. Der Betrieb des in Fig. 6 gezeigten Schaltkreises, soweit er die Synchronisation der drei Motoren betrifft, ist mit dem Betrieb des Kreises in Fig. 1 identisch. Das Einfügen des zusätzlichen UND-Gatters 114 in Leitung 57 bewirkt, daß das zum Motor 1 gelangende Signal, je nachdem, ob das Signal vom Multivibrator 113 über die Leitung 112 dem UND-Gatter 114 eingespeiste Signal beim Logikpegel 1 oder beim Logikpegel 0 ist, weitergegeben, oder nicht weitergegeben wird. Ein detailliertes Schaltbild für eine Geschwindigkeits- Steueranordnung, durch die der Scheibenwischermotor bei hoher oder bei niederer Geschwindigkeit laufen kann, ist in Fig. 7 gezeigt, bei der zu sehen ist, daß die Leitung 112 entweder direkt mit einer positiven Spannungsquelle verbunden oder indirekt mit einem zusätzlichen Multivibratorkreis 113 mit der Spannungsquelle verbunden werden kann, die in Fig. 7 durch einen Zweiwegeschalter 123 dargestellt ist. Der zusätzliche Multivibrator 113 umfaßt zwei NPN-Transistoren 119 und 122, die so geschaltet sind, daß sich ein astabiler (freilaufender) Multivibrator ergibt. Die Emitter der Transistoren 119 und 122 sind mit der Masseschiene des Kreises verbunden und die Kollektoren der Transistoren 119 und 122 sind über die Widerstände 115 bzw. 118 mit der positiven Spannungsquelle verbunden. Die Basis des Transistors 119 ist über einen Kondensator 121 mit dem Kollektor des Transistors 122 verbunden und gleicherweise ist die Basis des Transistors 122 über einen Kondensator 120 mit dem Kollektor des Transitors 119 verbunden. Zusätzlich ist die Basis des Transistors 119 mit der positiven Spannungsquelle über den Widerstand 124 verbunden, und die Basis des Transistors 122 ist mit der positiven Spannungsquelle über einen Widerstand 125 verbunden. Der Ausgang des Multivibrators wird von der Verbindung zwischen dem Kondensator 120 und dem Kollektor des Transistors 119 über die Leitung 126 dem Schalter 123 zugeführt. Die Werte der Widerstände 115, 118, 124, 125 und der Kondensatoren 120 und 121 sind so ausgewählt, daß eine Folge von Rechteckimpulsen mit einer solchen Periodenlänge, die die vorherbestimmte niedere Geschwindigkeit für den Scheibenwischermotor 1 ergibt, durch den Multivibrator 113 erzeugt wird.

Um die hohe Geschwindigkeit des Scheibenwischermotors 1 zu erzeugen, wird der Schalter 123 so geschlossen, daß er die positive Spannungsquelle mit der Leitung 112 verbindet. Das bedeutet, daß der Eingang auf Gatter 114 von der Leitung 112 her auf Logikpegel 1 ist. Folglich können die Steuerimpulse von dem Synchronisationssystem des Scheibenwischermotors 1 durch das UND-Gatter 114 ohne Unterbrechung hindurchtreten, und die normale, in Verbindung mit Fig. 1 beschriebene Synchronisationsfolge auftritt. Wenn andererseits eine niedere Wischgeschwindigkeit aller drei Scheibenwischermotoren erforderlich ist, wird der Multivibrator 113 durch Verbinden der Leitung 112 mit der Leitung 126 über den Schalter 123 in den Kreis eingeschaltet. Das bedeutet, daß der Eingang des UND-Gatters 114 von der Leitung 112 her zwischen einem Logikpegel 1 und einem Logikpegel 0 in Abhängigkeit von der Periodizität der Impulse vom Multivibrator 113 über Linie 126 alterniert. Das bedeutet wiederum, daß der Schaltkreis zum Scheibenwischermotor 1 mit derselben Periode unterbrochen wird, wodurch die Geschwindigkeit dieses Motores so weit abnimmt, daß sie mit der vorbestimmten niederen Geschwindigkeit übereinstimmt. Wenn dies eintritt, reagiert der Synchronisationskreis so, daß er die Scheibenwischermotore 2 und 3 soweit verlangsamt, daß sie mit der Geschwindigkeit des Scheibenwischermotors 1 übereinstimmt, um die Scheibenwischer im Gleichlauf zu halten. Demgemäß ist eine Lage hervorgerufen, bei der eine periodische Unterbrechung des Signals zum Steuerkreis des Scheibenwischermotors 1 den Scheibenwischermotor 1 auf eine vorbestimmte niedere Geschwindigkeit verlangsamen läßt und dadurch mittels des Synchronisationsschaltkreises die Scheibenwischermotoren 2 und 3 auf dieselbe vorbestimmte niedere Geschwindigkeit abbremst. Ein detailliertes Schaltbild einer alternativen Form einer Geschwindigkeitsregelung für die Scheibenwischermotoren, bei der die Geschwindigkeit der Motoren in einem vorbestimmten Bereich geregelt werden können, wird in Fig. 8 gezeigt. Wie in dieser Fig. zu sehen ist, ist der Zweistellungsschalter 123 entfernt und die Leitung 112 direkt mit der Verbindungsstelle zwischen dem Kondensator 120 und dem Kollektor des Transistors 119 verbunden. Die Widerstände 124 und 125 sind durch Stellwiderstände 116 und 117 verbunden, die zusammengekoppelt sind, um den Widerstand zwischen der positiven Spannungsquelle und den Basen der Transistoren gleichlaufend zu verändern. Durch Verändern der Widerstandswerte 116 und 117 ist es möglich, die Geschwindigkeit der Scheibenwischermotoren in einem vorbestimmten Bereich einzustellen.

Viele zur Zeit zur Benutzung in Motorfahrzeugen erzeugte Scheibenwischermotoren sind Scheibenwischermotoren mit zwei Geschwindigkeiten, bei denen die unterschiedliche Geschwindigkeit durch Verwendung einer Schaltung erzeugt wird, die mit einer dritten Bürste im Motor verbunden ist. Es besteht die Möglichkeit, solche zwei Geschwindigkeitsmotoren im Zusammenhang mit der Synchronisations- und Geschwindigkeitskontroll- Vorrichtung nach Fig. 6, 7 und 8 zu verwenden, wenn sie so neu geschaltet werden, daß sie die hohe Betriebsgeschwindigkeit mit zwei Bürsten erreichen. Die dritte und überflüssige Bürste bei jedem Motor kann dann als Impulsquelle zur Einspeisung der jeweiligen Binärzähler für diesen Motor verwendet werden, da es sich herausgestellt hat, daß an dieser dritten Bürste während der Ankerumdrehung des Motores eine pulsierende Spannung erzeugt wird. Indem die dritte, jetzt überflüssige Bürste, auf diese Art benutzt wird, ist es möglich, die Kosten der Impulsgeneratoren 16, 17 und 18 zu vermeiden, die der Schaltung nach Fig. 1 verwendet werden.

Die erfindungsgemäße Synchronisiereinrichtung kann den Betrieb von drei Scheibenwischermotoren schnell und wirksam synchronisieren, wenn diese eine Geschwindigkeitstoleranz von plus oder minus 5 U/min besitzen. Die Binärzähler, die Binärkomparatoren und der Logikschaltkreis sind von solcher Größe, daß der elektronische Teil der Synchronisiereinrichtung ohne weiteres unter dem Armaturenbrett eines Kraftfahrzeuges untergebracht werden kann. Darüber hinaus ist es relativ einfach, den elektronischen Teil der Synchronisiervorrichtung als Moduleinheit zu entwerfen, die ohne weiteres in die Stromversorgung der Windschutzscheibenmotoren eingesetzt oder von dieser entfernt werden kann.

Claims (9)

1. Scheibenwischersystem mit mindestens zwei voneinander mechanisch unabhängigen, durch separate Elektromotore angetriebenen Wischarm-Wischblatt- Anordnungen, wobei bei der Bewegung jeder Anordnung eine Folge gleichartiger elektrischer Impulse erzeugt und einem Binärzähler eingegeben wird, und der Binärzählerausgang zur Synchronisierung des Laufes der Elektromotoren einer Logikschaltung zugeführt wird, die den Lauf dieser Motoren über Festkörperschalter beeinflußt, dadurch gekennzeichnet,
daß drei separate Elektromotoren (1, 2, 3) vorgesehen sind, die mit Einrichtungen (16, 17, 18) zur Erzeugung der Folgen elektrischer Impulse versehen sind, deren die Impulsfolgen führenden Ausgänge (22, 23, 26) mit gleichartigen Binärzahlen (20, 21, 24) verbunden sind,
daß die Ausgänge der Binärzähler (20, 21, 24) paarweise (20 + 21; 20 + 24) mit jeweiligen Binärkomparatoren (27, 28) verbunden sind
und daß die Logikschaltung (29, 32, 34, 37, 39, 41, 43, 47, 50, 54; 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111) zwischen den Binärkomparatoren (27, 28) und den Festkörperschaltern (60, 63, 65; 71, 74 76; 82, 85, 87) den Sperrzustand der Schalter für die jeweils schnelleren Motoren bis zur Wiederübereinstimmung der Impulsfolgen bewirken.

2. Scheibenwischersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nur zwei gleichartige Binärkomponenten (27, 28) vorgesehen sind.

3. Scheibenwischersystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur Erzeugung der Folge gleichartiger elektrischer Impulse jeweils durch ein vom Anker des entsprechenden Motors (1, 2 bzw. 3) angetriebenes Drehteil (16, 17 bzw. 18) gebildet sind.

4. Scheibenwischersystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Drehteile (16, 17 18) während einer vollständigen Umdrehung eine Anzahl elektrischer Impulse erzeugt, die der Anzahl der Impulse entspricht, die für einen vollständigen Zählzyklus des zugehörigen Binärzählers (20, 21, 24) erforderlich sind.

5. Scheibenwischersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Logikschaltung aus ODER-Gattern (29, 34) kombiniert mit NAND-Gattern (32, 37, 39, 41, 50, 54) zusammengesetzt ist.

6. Scheibenwischersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Logikschaltung aus ODER-Gattern (105, 106, 109, 110, 111) kombiniert mit UND-Gattern (107, 108) zusammengesetzt ist.

7. Scheibenwischersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeiten der Elektromotoren (1, 2, 3) zwischen vorbestimmten Grenzen einstellbar sind, und zwar mittels eines zusätzlichen logischen Schaltkreises, der zwischen der vorhandenen Logikschaltung (29, 32, 34, 37, 39, 41, 43, 47, 50, 54; 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111) und einem der Festkörperschalter (60, 63, 65; 71 74, 76 oder 82, 85, 87) für die drei Motoren (1, 2, 3) eingesetzt ist, wobei der zusätzliche logische Schaltkreis ein UND-Gatter (114) und einen astabilen Multivibrator (113) umfaßt.

8. Scheibenwischersystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeiten der Elektromotoren (1, 2, 3) entweder auf eine obere oder auf eine untere vorbestimmte Grenze einstellbar sind.

9. Scheibenwischersystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeiten der Elektromotoren (1, 2, 3) über den gesamten Geschwindigkeitsbereich zwischen den vorbestimmten Grenzwerten einstellbar sind.