DE3018779A1 - Antriebsaggregat fuer ein bewegliches element, insbesondere fuer scheibenwischer an kraftfahrzeugen - Google Patents

Antriebsaggregat fuer ein bewegliches element, insbesondere fuer scheibenwischer an kraftfahrzeugen

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DE3018779A1 DE19803018779 DE3018779A DE3018779A1 DE 3018779 A1 DE3018779 A1 DE 3018779A1 DE 19803018779 DE19803018779 DE 19803018779 DE 3018779 A DE3018779 A DE 3018779A DE 3018779 A1 DE3018779 A1 DE 3018779A1
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Description

  • Antriebsaggregat für ein bewegliches Element, insbesondere für
  • Scheibenwischer an Kraftfahrzeugen Die Erfindung geht aus von einem Antriebsaggregat für ein bewegliches Element, insbesondere für Scheibenwischer an Kraftfahrzeugen, gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
  • Bei den meisten der heute serienmäßig verwendeten Wischanlagen ist dem Antriebsaggregat ein verstellwinkelabhängiger Sensor zugeordnet, der im einfachsten Fall durch eine Schaltscheibe mit Kontaktbahnen und darauf schleifenden Kontaktfedern realisiert ist. Ein solcher verstellwinkelabhängiger Sensor wird beispielsweise benötigt, um nach dem Abschalten der Wischanlage den Stromfluß zum Wischermotor solange aufrecht zu erhalten, bis die Wischer ihre Parkstellung einnehmen. Es ist auch schon bekannt, einen solchen verstellwinkelabhängigen Sensor zur Steuerung weiterer Schaltfunktionen auszunützen. Beispielsweise zeigt die DE-OS 2 323 787 eine Scheibenwisch- und Scheibenwaschanlage, bei der die Waschpumpe über ein von diesem Sensor ausgelöstes Schaltsignal nur in bestimmten Winkelbereichen der Wischbewegung ansteuerbar ist. Bei dieser Ausführung ist die Schaltscheibe unmittelbar mit der Wischerbewegung gekoppelt, so daß während eines Wischzyklus nur wenige Schaltimpulse ausgelöst werden.
  • Aus der DE-OS 2 637 934 ist bereits ein Scheibenwischersystem mit mehreren Antriebsmotoren bekannt, bei dem jedem Motor ein verstellwinkelabhängiger Sensor zugeordnet ist, der pro Wischzyklus eine verhältnismäßig große Anzahl von Schaltimpulsen abgibt, die in einer Schaltstufe zur Synchronisierung der Drehzahl der Wischermotore ausgewertet werden.
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich ganz allgemein auf derartige Antriebsvorrichtungen, bei denen verstellwinkelabhängige Schaltimpulse zur Steuerung irgendwelcher Funktionen benötigt werden. Die Erfindung ist dabei keineswegs auf Wischanlagen beschränkt, sondern vielmehr beispielsweise auch bei Positionsantrieben, Regelantrieben oder Stellantrieben allgemeiner Art anwendbar.
  • Die bisher bekannten Sensoren bestehen - wie eingangs erwähnt - aus einer Schaltscheibe mit Kontaktbahnen und darauf schleifenden Kontaktfedern. Derartige Systeme sind sehr aufwendig, zumal den Kontaktbahnen über eine separate Leitung ein bestimmtes Potential zugeführt werden muß. Dies gilt auch für Sensoren, die auf fotoelektrischem, magnetischem oder kapazitivem Prinzip beruhen. In allen Fällen wird neben der Leitung, auf der die verstellwinkelabhängigen Schaltimpulse abgegriffen werden, eine weitere spannungsführende Leitung benötigt.
  • Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, den Sensor bei derartigen Antriebsaggregaten zu vereinfachen, ohne daß die Eindeutigkeit der gewonnenen Schaltimpulse darunter leidet.
  • Diese Aufgabe wird bei einem Antriebsaggregat der eingangs erwähnten Art mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst. Die Erfindung beruht dabei auf dem an sich bekannten Gedanken, daß mittels eines Schleifkontaktes an den Lamellen eines Kollektors des Elektromotors unmittelbar eine Spannung abgreifbar ist. Diese Spannung hängt einerseits von der dem Motor zugeführten Betriebsspannung und andererseits von dem Teilerverhältnis der Wicklungswiderstände zwischen der einen Schleifbürste und dem Schleifkontakt bzw. dem Schleifkontakt und der anderen Schleifbürste ab. Diese Spannung ändert sich bei einer bestimmten Drehzahl allerdings nur geringfügig, wenn der Schleifkontakt beim Übergang von einer Lamelle auf die andere kurzzeitig beide Lamellen berührt und sich damit das angesprochene Widerstandsverhältnis geringfügig ändert.
  • Dieses Gleichspannunssignal mit leichten Änderungen kann als verstellwinkelabhängiges Signal mit verhältnismäßig einfachen Mitteln nicht ausgewertet werden.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird es nun aber doch möglich, mit einem solchen Schleifkontakt durch unmittelbaren Zugriff auf eine an einer Lamelle abgreifbaren Spannung einen Schaltimpuls zu erzeugen, der eindeutig auswertbar ist. Dies wird dadurch erreicht, daß man im Prinzip dafür sorgt, daß der Schleifkontakt wenigstens einmal pro Ankerumdrehung auf keiner der Kollektorlamellen aufliegt. In diesem Moment ist der Schleifkontakt also potentialfrei und kann leicht, beispielsweise durch einen einfachen Widerstand, auf ein festes Potential, insbesondere Masse, vorgespannt werden. In dem Moment, in dem der Schleifkontakt von einer Lamelle auf einen lamellenfreien Abschnitt auffedert, ist also am Schleifkontakt ein deutlicher Spannungssprung meßbar. Zum Aufbau des erfindungsgemäßen Sensors wird also nur ein Schleifkontakt und eine einzelne Leitung zum Abgriff der Schaltimpulse benötigt. Zur Erzeugung der Schaltimpulse werden die dem Motor ohnehin zugeführten Potentiale sowie die ohnehin vorhandenen Lamellen des Kollektors ausgenutzt. Ein solcher Sensor kann daher kostengünstig gefertigt werden, wobei noch besonders betont werden muß, daß - wie später noch gezeigt wird - bei manchen Ausführungen eine Änderung des Kollektors nicht notwendig ist.
  • Der Grundgedanke der Erfindung kann in der Form realisiert werden, daß ein jeder Schleifer mit einer Ausnahme fortlaufend alle Lamellen kontaktiert. In diesem Fall ist eine Impulsfolge meßbar, wobei die Impulsdauer fast der Zeitspanne entspricht, die der Anker für eine Drehbewegung benötigt, während die Impulspause sehr kurz ist.
  • Bevorzugt wird jedoch eher der andere Extremfall, bei der jeder Schleifer nur einmal pro Ankerumdrehung eine Lamelle kontaktiert. Bei dieser Ausführung ist die .Impulsdauer sehr kurz, die Impulspause dagegen verhältnismäßig lang.
  • Zwischen diesen beiden extremen Ausführungen sind eine Reihe von Zwischenlösungen denkbar.
  • Wenn man im Interesse einer feinfühligen Steuerung sehr viele Impulse pro Ankerumdrehung benötigt, kann man gemäß einer Weiterbildung der Erfindung jeden Schleifer mit mehreren Lamellen kontaktieren, wobei natürlich dafür Sorge zu tragen ist, daß der Abstand zwischen den kontaktierbaren Lamellen größer ist als die Breite des Schleifkontaktes. Denkbar ist auch eine Ausführung, bei der mehrere Schleifkontakte vorgesehen sind, die unterschiedliche Lamellen kontaktieren. Auf diese Weise kann man eine Schaltimpulsfolge erzeugen, deren Impulszahl pro Ankerumdrehung der Lamellenzahl entspricht, wenn man die an verschiedenen Schleifkontakten abgegriffenen Schaltimpulse über ein Oder-Gatter schaltet und als eine einzige Impulsfolge auswertet.
  • Die der Erfindung zugrunde liegende Problemstellung läßt sich konstruktiv sehr einfach lösen, wenn man dafür sorgt, daß jeder Schleifkontakt außerhalb der Schleifbahn der Schleifbürsten die einzelnen Lamellen des Kollektors kontaktiert. Bei einer ersten Ausführungsform sind dazu einzelne Lamellen des Kollektors in Achsrichtung über die Bürstenschleifbahn hinaus verlängert und jeder Schleifkontakt kontaktiert die verlängerten Abschnitte der Lamellen.
  • Bei dieser Lösung werden zwar unterschiedlich lange Kollektorlamellen benötigt, doch bereitet die Herstellung eines solchen Kollektors mit modernen Fertigungsmethoden keinerlei Schwierigkeiten mehr. Diese Lösung ist auf jeden Fall einer auch denkbaren Lösung vorzuziehen, bei der die Länge der Schleifkontakte gleich ist, aber einzelne Lamellen durch eine aufgedampfte Kunststoffschicht oder Lackschicht außerhalb der Schleifbahn der Schleifbürsten zum Schleifkontakt hin isoliert sind. Die Lösung ist auch besser als eine weitere denkbare Alternative, bei der der Schleifkontakt periodisch durch einen Schaltnocken von der Lamellenschleifbahn abgehoben wird.
  • Ganz besonders bevorzugt wird eine Ausführung, bei der die Kontaktschleifbahn gegenüber der Bürstenschleifbahn in radialer Richtung versetzt ist. Dieser Gedanke wird konstruktiv in der Weise realisiert, daß auf den Kollektor ein Ring aus isolierendem Werkstoff aufgesetzt ist, der außerhalb der Bürstenschleifbahn, vorzugsweise im Bereich der Anschlußhaken der Kollektorlamellen angeordnet ist, wobei die Mantelfläche des Ringes die Kontaktschleifbahn ist und wobei eine leitende Verbindung von einzelnen Lamellen in die Mantelfläche des Ringes geführt ist. Diese Ausführung hat den Vorteil, daß durch ein einfaches zusätzliches Kunststoffteil der Grundgedanke der Erfindung realisiert werden kann, ohne daß am Kollektor Änderungen durchzuführen wären, denn im Bereich der ohnehin vorhandenen Anschlußhaken ist genügend Raum zur Anordnung dieses Ringes, der einen gegenüber der Kollektorlauffläche größeren Durchmesser aufweist.
  • In Verbindung mit einem derart aufgebauten Sensor sind folgende Anordnungen und Schaltungstechniken besonders vorteilhaft. Ordnet man den Schleifkontakt symmetrisch zu den beiden Schleifbürsten an, kann am Schleifkontakt etwa die halbe Motorspannung abgegriffen werden.
  • Eine solche Lösung ist vorteilhaft, wenn man bei beiden Motordrehrichtungen das gleiche Schaltsignal zur Verfügung haben will.
  • Sehr einfach kann man bei einem solchen Sensor aber auch die Drehrichtung des Motors erkennen, wenn man den Schleifkontakt unsymmetrisch zu den Sohleifbtirsten derart anordnet, daß bei Kontaktierung einer Lamelle am Schleifkontakt eine Spannung meßbar ist, die wesentlich von der halben Motorspannung abweicht.
  • Beispielsweise ist es denkbar, den Schleifkontakt etwa um 45 S versetzt zu der einen Schleifbürste anzuordnen. Am Schleifkontakt liegen dann 75 Z der Motorspannung bzw. 25 % der Motorspannung an, wenn der Schleifkontakt auf eine Lamelle in der einen bzw. anderen Drehrichtung auffedert.
  • In der Praxis lassen sich Prellimpulse beim Auffedern bzw. Abfedern des Schleifkontaktes auf die Lamellen nicht vermeiden. Hier könnte man natürlich Abhilfe mit den bekannten Entprellschaltungen schaffen. Sehr viel einfacher jedoch ist eine Lösung, bei der zwei Schleifkontakte vorgesehen sind, die überlappungsfreie Schaltimpulse erzeugen, wobei der eine Schleifkontakt auf den Setzeingang und der andere auf den Rücksetzeingang eines Speichers wirken, dessen Ausgangssignal ausgewertet wird. Eine solche Lösung hat gegenüber der Verwendung von monostabilen Kippstufen den Vorteil, daß sie in allen Drehzahlbereichen zuverlässig arbeitet. Bei monostabilen Kippstufen tritt hingegen immer die Schwierigkeit auf, daß deren Zeitkonstante an die Frequenz der Schaltimpulsfolge angepaßt sein muß.
  • Auf einen Anwendungsfall eines Antriebsaggregates mit einem solchen Sensor soll abschließend besonders hingewiesen werden. Führt man die Impulse des Sensors einem Zähler zu, so gibt der jeweilige Zählerstand ein genaues Maß für den von dem Antriebsaggregat ausgeführten Verstellwinkel an. Ein solches Antriebsaggregat eignet sich daher besonders für Wischanlagen, bei denen bestimmte Steuervorgänge ablaufen sollen, sobald der Wischer einen bestimmten Verstellwinkel, ausgehend von seiner Ruhelage erreicht hat. Dabei ist besonders an die Steuerung einer Waschpumpe gedacht, die jeweils nur dann Waschwasser auf einen Bereich der Scheibe fördern soll, solange der Wischer auf diesen benetzbaren Bereich zuläuft. Sobald der Wischer diesen benetzten Bereich erreicht, soll dagegen die Waschpumpe im Interesse eines geringen Waschwasserverbrauches wieder abgeschaltet werden.
  • Besonders vorteilhaft ist, daß sich bei einer solchen Ausführung der Auslösezeitpunkt der Steuersignale leicht an die bei einem speziellen Kraftfahrzeugtyp vorhandenen Verhältnisse anpassen läßt, in dem man die Schaltschwelle eines Komparators, die mit dem Zählerstand verglichen wird, ändert.
  • Es wird besonders darauf hingewiesen, daß für diese Gedanken selbständiger Schutz beansprucht wird, denn es ist naturgemäß nicht notwendig, daß dabei der erfindungsgemäße Sensor verwendet wird.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
  • Es zeigen Figur 1 einen Teilschnitt durch einen Motor in schematischer Darstellung, Figur 2 eine Stirnansicht auf einen Kollektor, Figur 3 eine Abwicklung eines anderen Kollektors, Figur 4 eine Stirnansicht auf eine andere Ausführung eines Kollektors, Figur 5 in schematischer Darstellung zwei Ausführungen mit unterschiedlicher Drehrichtung und die dazugehörigigen Impulsfolgen und Figur 6 ein Prinzipschaltbild einer Wisch-Wasch-Anlage.
  • Ein Elektromotor 10 nach Figur 1 hat einen Anker 11 mit einer Wicklung und einen Kollektor 12 mit mehreren Lamellen 13, die mit zwei Schleifbürsten 14 und 15 in bekannter Weise zusammenwirken. Die Schleifbürsten können an den positiven Pol 16 bzw. den negativen Pol 17 einer nicht näher dargestellten Spannungsquelle angeschlossen werden. Über die Schleifbürsten und die Kollektorlamellen wird der Ankerwicklung der Betriebsstrom zugeführt. An der Tragplatte 18 für die Schleifbürsten 14, 15 ist eine Blattfeder 19 verankert, die als Schleifkontakt arbeitet und gegebenenfalls eine Kohlebürste 20 tragen kann. An dieser als Schleifkontakt wirkenden Blattfeder 19 ist der verstellwinkelabhängige Schaltimpuls abgreifbar.
  • Bei der Ausführung nach Figur 1 ist auf den Kollektor 12 ein Ring 21 aus isolierendem Werkstoff aufgesetzt, der im Bereich der Anschlußhaken 22 der Kollektorlamellen 13 angeordnet ist. Dieser Ring 21 liegt damit in Achsrichtung außerhalb der Bürstenschleifbahn. Der Ring 21 hat eine radiale Bohrung 23, in die ein Stift 24 eingepreßt oder eingeschraubt ist. Dieser Stift 24 liegt mit seiner einen Stirnfläche auf einem Anschlußhaken 22 und schließt mit der anderen Stirnfläche bündig mit der Mantelfläche des Ringes 21. Durch diesen Stift 21t wird damit eine leitende Verbindung von einer einzelnen Lamelle in die Mantelfläche des Ringes geführt, die in radialer Richtung gegenüber der Kollektorlauffläche versetzt ist. Dreht sich der Anker 11 des Elektromotors 10, federt die Blattfeder 19 mit der Kohlebürste 20 einmal pro Ankerumdrehung auf die eine Stirnfläche dieses Stiftes 24 auf, im übrigen schleift die Kohlebürste auf der isolierenden Mantelfläche des Ringes 21. An dem Schleifkontakt 19 ist bei laufendem Motor eine Impulsfolge mit deutlich sich ändernden Spannungen abgreifbar. Diese Impulsfolge kann eindeutig und mit verhältnismäßig einfachen Mitteln ausgewertet werden.
  • Der Sensor bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 besteht also lediglich aus einer Blattfeder, gegebenenfalls mit Kohlebürste, über die mittelbar oder unmittelbar Schaltimpulse an einzelnen Lamellen 13 abgegriffen .3rden. Wesentlich dabei ist, daß als Gegenkontakt für den Schleifkontakt am Motor ohnehin schon vorhandene Teile verwendet werden. Der einfach herzustellende Ring 21 mit dem eingesetzten Stift 24 verteuert die Konstruktion nur unwesentlich.
  • In Figur 1 ist noch angedeutet, daß die Blattfeder 19 zur eindeutigen Festlegung der Potentiale über einen Widerstand 25 an Masse 17 geschaltet ist. Eine zusätzliche Leitung für den Sensor wird dazu nicht benötigt, da der Motor ohnehin mit der einen Schleifbürste 15 auf diesem Potential liegt.
  • Aus Figur 2 geht deutlich hervor, daß der Schleifkontakt 19 nur eine der Lamellen elektrisch kontaktieren kann. Außerdem ist ersichtlich, daß der Schleifkontakt 19 symmetrisch zwischen den beiden Schleifbürsten 14, 15 angeordnet ist. Demzufolge ist am Schleifkontakt 19 eine Impulsfolge abgreifbar, wobei der Spannungswert der Impulse ..s der halben Motorbetriebsspannung entspricht.
  • Figur 3 zeigt die Abwicklung einer anderen Ausführung eines Kollektors. Dieser Kollektor 12 hat mehrere Lamellen 13a, die länger sind als die übrigen Lamellen 13b. Die Länge der Lamellen 13b entspricht etwa der Breite der Schleifbürsten 14, 15, während die anderen Lamellen in Achsrichtung des Kollektors über die Bürstenschleifbahn hinaus verlängert sind. Zwei Schleifkontakte 19a und 19b kontaktieren die verlängerten Abschnitte dieser Lamellen 13a.
  • Bei dieser Ausführung kontaktiert also jeder Schleifkontakt 19 mehrere Lamellen unmittelbar, wobei aber dafür Sorge getragen ist, daß der Abstand zwischen den kontaktierbaren Lamellen größer ist als die Breite des Schleifkontaktes. Es ist also sichergestellt, daß kein Schleifkontakt zugleich auf zwei Lamellen aufliegt. Die an den beiden Schleifkontakten abgreifbaren Impulse überlappen sich also nicht.
  • In Figur 3 ist angedeutet, daß der eine Schleifkontakt 19a auf den Setzeingang S, der andere auf den Rücksetzeingang R eines Speichers 30 wirkt. Auf diese Weise wird der Speicher 30 wechselweise gesetzt, bzw.
  • rückgesetzt und an seinem Ausgang ist ein eindeutig auswertbares, prellfreies Signal messbar. Eine Entprellung der Schaltimpulse ist dann nicht mehr notwendig.
  • Figur 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem einzelne Lamellen 13a in radialer Richtung in eine erste Schleifbahn eines Schleifkontaktes 19a und andere Lamellen 13b in radialer Richtung in eine Kontaktschleifbahn 32 eines zweiten Schleifkontaktes 19b herausgeführt sind. Die Schaltsignale der beiden Schleifkontakte, deren Impulsfolgen in Figur 4 dargestellt sind, werden über ein Oder-Gatter 35 verknüpft, an dessen Ausgang die Impulsfolge c abgreifbar ist. Bei dieser Ausführung entspricht also die Impulszahl pro Ankerumdrehung der Lamellenzahl. Solche Ausführungen mit mehreren Schleifkontakten, die jeweils mehrere Lamellen elektrisch kontaktieren, wird man bevorzugen, wenn man pro Ankerumdrehung eine Vielzahl von Impulsen im Interesse einer guten Auflösung benötigt.
  • In Figur 5 ist schematisch dargestellt, daß man den Schleifkontakt 19 auch unsymmetrisch zu den Schleifbürsten 14 bzw. 15 anordnen kann.
  • Dann erhält man Schaltimpulse mit unterschiedlichen Impulshöhen in Abhängigkeit von der Drehrichtung des Motors, wie das in Figur 5 verdeutlicht ist. Nähere Erläuterungen hierzu dürften sich erübrigen.
  • Figur 6 zeigt ein Prinzipschaltbild einer Wisch-Wasch-Anlage eines Kraftfahrzeuges. Dem Wischermotor 10, der über einen Betriebsschalter 40 ansteuerbar ist, ist ein Sensor 41 zugeordnet, der in der zuvor beschriebenen Weise aufgebaut sein kann. Er ist der Einfachheit halber nur als Schaltkontakt dargestellt. Außerdem ist dem Wischermotor 10 ein Parkstellungsschalter 42 zugeordnet, der in der Parkstellung der Wischblätter einen Zähler 43 der Auswerteschaltung 44 zurücksetzt.
  • Bei dieser Wisch-Wasch-Anlage soll der Waschpumpenmotor 45 nur während bestimmter Winkelbereiche des Wischers angesteuert werden. Bevorzugt wird eine Ansteuerung des Waschpumpenmotors derart, daß auf einen bestimmten Bereich der Scheibe nur dann Waschflüssigkeit gefördert wird, solange sich der Wischer auf diesen benetzbaren Bereich der Scheibe zubewegt. Sobald der Wischer diesen Bereich erreicht, soll der Waschpumpenmotor wieder abgeschaltet werden.
  • Zur Lösung dieses Problems wird der Stand am Ausgang des Zählers drei Komparatoren 46, 47, 48 zugeführt. Jedem dieser Komparatoren kann über Schalter 49 willkürlich ein bestimmter Schwellwert vorgegeben werden.
  • Jeder Komparator ist so aufgebaut, daß er an seinem Ausgang ein Schaltsignal auslöst, sobald der willkürlich vorgebbare Schwellwert mit dem Stand des Zählers 43 übereinstimmt. Die Ausgangssignale der Komparatoren sind über eine logische Schaltung mittels eines Xquivalenz-Gatters 50 und eines Und-Gatters 51 verknüpft und steuern über ein Relais 52 den Betriebsstromkreis der Waschpumpe 45, sobald die Waschtaste 53 betätigt ist.
  • Zur Erklärung der Wirkungsweise dieser Schaltung wird auf die Zahlen in dem schematischen Wischfeld in Figur 6 Bezug genommen, die den Zählerstand charakterisieren sollen. Der Komparator 46 löst an seinem Ausgang ein Schaltsignal aus, sobald der Zählerstand größer 30 ist.
  • Der Komparator 47 löst ein Schaltsignal aus, sobald der Zählerstand größer 180 ist. Bei dem Komparator 48 wird das Ausgangssignal praktisch am negierten Ausgang abgegriffen, was bedeutet, daß kein Schaltsignal mehr messbar ist, sobald der Zählerstand 210 überschritten wird. Ab diesem Zählerstand kann also das Relais 52 auf keinen Fall mehr angesteuert werden.
  • Geht man vom Zählerstand 0 aus, so sind an den Ausgängen der beiden Komparatoren 46 und 47 zunächst gleiche Potentiale meßbar. Das bedeutet, daß das Aquivalenz-Gatter 50 durchschaltet und damit das Relais 52 erregt wird. Sobald der Zählerstand 30 erreicht ist, ändert sich das Potential am Ausgang des Komparators 46 und das Äquivalenz-Gatter 50 sperrt. Das Relais wird entregt. Wird nun der Zählerstand 180 erreicht, ändert sich das Potential am Ausgang des Komparators 47 und die Potentiale der beiden Komparatoren 46 und 47 sind wieder identisch, so daß das Equivalenz-Gatter 50 wieder durchschaltet und das Relais erregt wird. Es fällt bei einem Zählerstand von 210 wieder ab. In Bezug auf das stilisierte Wischfeld in Figur 6 bedeutet dies, daß das Waschwasser auf den Bereich B nur dann gefördert wird, wenn sich die Wischer im Bereich der mit starken Linien ausgezogenen Pfeile in der angegebenen Drehrichtung bewegen.
  • Ansonsten bleibt die Waschpumpe ausgeschaltet.
  • Natürlich läßt sich dieses Waschprogramm auch in schaltungstechnisch anderer Weise realisieren. Insbesondere beim Einsatz von Mikroprozessoren wird ein anderer interner Funktionsablauf gewählt werden, ohne daß dadurch die Zuordnung der Einschaltzeit des Relais zu den Impulsen des Sensors 41 geändert wird. Wesentlich ist auf jeden Fall, daß bei einer solchen Ausführung durch Veränderung der Schwellwerte der einzelnen Komparatoren auf sehr einfache Weise eine Anpassung an die unterschiedlichen Verhältnisse bei verschiedenen Kraftfahrzeugtypen erfolgen kann. Bei den eingangs erwähnten bekannten Ausführungen mit einer Schaltscheibe müßte dagegen jeweils die das Relais steuernde Kontaktbahn und der Schleifkontakt geändert werden.
  • Wichtig ist auch, daß ein solches System entsprechend Bild 5 sowohl bei Wischanlagen eingesetzt werden kann, bei denen die Pendelbewegung des Wischers durch ein Getriebe aus einem Bundläufermotor abgeleitet wird, als auch bei Wischanlagen mit einem drehrichtungsumkehrbaren Wischermotor. Bei einer Wischanlage der zuletzt genannten Art ist es nach dem Prinzip von Figur 5 auch möglich, beim Hinlauf der Wischer einen anderen Bereich zu wählen als beim Zurücklaufen der Wischer, wenn man die Impulse im Zähler während der gesamten Wischbewegung fortlaufend zählt und den Zähler jeweils nur in der Parkstellung zurücksetzt.
  • Leerseite

Claims (21)

  1. Antriebsaggregat für ein bewegliches Element, insbesondere für Scheibenwischer an Kraftfahrzeugen Patentansprüche: Antriebsaggregat für ein bewegliches Element, insbesondere für Scheibenwischer an Kraftfahrzeugen, mit einem Elektromotor, dessen Ankerwicklung über Schleifbürsten und einen Kollektor mit mehreren Lamellen an eine Spannungsquelle anschließbar ist sowie mit einem Sensor, dessen stellwinkelabhängige Schaltimpulse in einer Schaltstufe zur Auslösung von Steuersignalen auswertbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor wenigstens einen Schleifkontakt (19) aufweist, über den Schaltimpulse an einzelnen Lamellen (13) abgegriffen werden, wobei der Schleifkontakt (19) wenigstens einmal pro Ankerumdrehung keine der Kollektorlamellen (13) elektrisch kontaktiert.
  2. 2. Antriebsaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schleifkontakt (19) mit einer Ausnahme fortlaufend alle Lamellen (13) elektrisch kontaktiert.
  3. 3. Antriebsaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schleifkontakt (19) nur einmal pro Ankerumdrehung eine einzelne Lamelle (13) elektrisch kontaktiert.
  4. Antriebsaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schleifkontakt (19) mehrere Lamellen (13) elektrisch kontaktiert, wobei der Abstand zwischen den kontaktierbaren Lamellen (13) größer ist als die Breite des Schleifkontaktes (19).
  5. 5. Antriebsaggregat nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleifkontakt (19) außerhalb der Schleifbahn der Schleifbürsten (14, 15) einzelne Lamellen (13) des Kollektors (12) elektrisch kontaktiert.
  6. 6. Antriebsaggregat nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß einzelne Lamellen (13) des Kollektors (12) in Achsrichtung über die Bürstenschleifbahn hinaus verlängert sind und jeder Schleifkontakt (19) die verlängerten Abschnitte der Lamellen (13) kontaktiert.
  7. 7. Antriebsaggregat nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß alle Lamellen (13) in Achsrichtung über die Bürstenschleifbahn hinaus verlängert sind und daß die Kontaktschleifbahnen zwischen den einzelnen Lamellen (13) und jedem Schleifkontakt (19) in radialer Richtung aus der Bürstenschleifbahn versetzt ist.
  8. 8. Antriebsaggregat nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Kollektor (12) ein Ring (21) aus isolierendem Werkstoff aufgesetzt ist, der außerhalb der Bürstenschleifbahn, vorzugsweise im Bereich der Anschlußhaken (22) der Kollektorlamellen (13) angeordnet ist, daß die Mantelfläche des Ringes (21) die Kontaktschleifbahn ist und daß eine leitende Verbindung von einzelnen Lamellen (13) in die Mantelfläche des Ringes (21) geführt ist.
  9. 9. Antriebsaggregat nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (21) wenigstens eine radiale Bohrung (23) aufweist, daß in jede Bohrung (23) ein Stift (24) eingesetzt ist, dessen eine Stirnfläche auf einer Lamelle (13) bzw. einem Anschlußhaken (22) aufliegt und dessen andere Stirnfläche vorzugsweise bündig mit der Mantelfläche des Ringes (21) abschließt.
  10. 10. Antriebsaggregat nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schleifkontakt (19) symmetrisch zu den beiden Schleifbürsten (14, 15) derart angeordnet ist, daß bei Kontaktierung einer Lamelle (13) etwa die halbe Motorspannung am Schleifkontakt (19) messbar ist.
  11. 11. Antriebsaggregat nach wenigstens einem der Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schleifkontakt (19) unsymmetrisch zu den Schleifbürsten (14, 15) derart angeordnet ist, daß bei Kontaktierung einer Lamelle (13) am Schleifkontakt (19) eine Spannung meßbar ist, die wesentlich von der halben Motorspannung abweicht.
  12. 12. Antriebsaggregat nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Schleifkontakte (19a, 19b) vorgesehen sind, die unterschiedliche Lamellen (13a, 13b) kontaktieren
  13. 13. Antriebsaggregat nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die an verschiedenen Schleifkontakten (19a, 19b) abgegriffenen Schaltimpulse über ein Oder-Gatter (35) geschaltet als eine Impulsfolge ausgewertet werden.
  14. 14. Antriebsaggregat nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Schleifkontakte (19a, 19b) vorgesehen sind, die überlappungsi eie Schaltimpulse erzeugen, wobei der eine Schleifkontakt auf den Setzeingang (S) und der andere auf den Rücksetzeingang (R) eines Speichers (30) wirkt, dessen Ausgangssignal in der Schaltstufe ausgewertet wird.
  15. 15. Antriebsaggregat insbesondere nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltimpulse des Sensors in einer Auswerteschaltung (44) derart aufbereitet werden, daß sie zur Drehzahlregelung des Motors (10) und/oder zur Drehzahlsynchronisi erung mehrerer Motoren und/oder zur Steuerung verschiedener Funktionen einer Wisch-Wasch-Anlage, beispielsweise zur Steuerung des Wischwinkels oder zur wischwinkelabhängigen Steuerung der Waschanlage verwendbar sind.
  16. 16. Antriebsaggregat nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteschaltung (44) einen Zähler (43) für die Schaltimpulse Sensors (41) aufweist, daß der Zählerstand dieses Zählers (43) in wenigstens einem Komparator (ei6, 47, 48) mit einem bestimmten Schwellwert verglichen und das Ausgangssignal des Komparators (46, 47, 48) zur Steuerung bestimmter Funktionen herangezogen wird.
  17. 17. Antriebsaggregat nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Zählerstand in mehreren Komparatoren (46, 47, 48) mit mehreren unterschiedlichen Schwellwerten verglichen wird und die Ausgangssignale dieser Komparatoren (46, 47, 48) über eine logische Schaltung derart miteinander verknüpft sind, daß ein oder mehrere Steuersignale jeweils nur in bestimmten Winkelbereichen ausgelöst werden.
  18. 18. Antriebsaggregat nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuersignal eine Waschanlage nur dann ansteuert, solange der Wischarm auf den mit Waschwasser benetzbaren Bereich der Scheibe zuläuft.
  19. 19. Antriebsaggregat nach wenigstens einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwellwerte der Komparatoren (46, 47, 48) frei wählbar sind.
  20. 20. Antriebsaggregat nach wenigstens einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Zähler (43) durch das Schaltsignal eines Parkstellungsschalters (42) in wenigstens einer der Wischerendlagen, vorzugsweise der Parkstellung, zurückgesetzt wird.
  21. 21. Antriebsaggregat nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteschaltung (44) unter Verwendung von Mikroprozessoren oder Mikrocomputern realisiert ist.
DE19803018779 1980-05-16 1980-05-16 Antriebsaggregat fuer ein bewegliches element, insbesondere fuer scheibenwischer an kraftfahrzeugen Granted DE3018779A1 (de)

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