DE3929196A1

DE3929196A1 - Wasserbedeckungsabhaengige wischer-intervallsteuerung

Info

Publication number: DE3929196A1
Application number: DE19893929196
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Beantragt Teilnichtnennung
Original assignee: APAG ELEKTRONIK AG DUEBENDORF
Current assignee: APAG ELEKTRONIK AG DUEBENDORF
Priority date: 1989-09-02
Filing date: 1989-09-02
Publication date: 1991-03-07

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Intervallsteuerung einer Wischeranlage, insbesondere einer Scheibenwischanlage bei Kraftfahrzeugen, sowie eine Intervallsteuerungsanlage zur Durchführung des Verfahrens.

Fast alle heute bekannten Wischeranlagen sind mit einer Inter vall-Schaltung versehen. Dabei kann die Auslösung eines Wisch vorganges mit einer frei wählbaren Zeitfolge durchgeführt wer den. Bei erhöhtem Regeneinsatz wird die Intervallfolge bis zu einem möglichen Minimum durch Handumschaltung verkürzt. Mit nachlassendem Regenfall muß eine stufenweise oder abrupte Rück schaltung, wiederum von Hand, erfolgen. Bei wechselndem Regen fall kann die häufige Umschaltung von Hand, oder bei anderen bekannten Anlagen die kontinuierliche Verstellung ein für den Bediener recht belastender Vorgang werden.

Um diesen Nachteil wenigstens teilweise aufzuheben wurde in bekannten Anlagen bereits eine Reihe von Zusatzfaktoren in den Intervalltakt mit einbezogen. So wird zum Beispiel bei manchen Anlagen die Taktzeit durch die Fahrgeschwindigkeit beeinflußt. In anderen Anlagen wird versucht, den Wasserbedeckungsgrad der Frontscheibe zu messen und damit die Taktzeit zu steuern. Eine solche Lösung erfordert jedoch eine technisch äußerst kompli zierte, sehr anfällige und höchst kostspielige Anlage.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Intervallsteuerung einer Wischeranlage und das zugehörige Steuergerät zu entwickeln, bei dem in möglichst einfacher Weise die Wasserauftragsmenge auf der zu wischenden Fläche die Häu figkeit der Wischvorgänge beeinflußt.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die zeitliche Länge des jeweils nächsten Intervalltaktes in Abhängigkeit vom momentanen Reibungswiderstand der Wischerblätter auf der zu wischenden Fläche gesteuert wird. Die Intervallsteuerungsanlage zur Durch führung dieses Verfahrens enthält eine Steuereinheit, die eine Einrichtung zur Meßwerterfassung des momentanen Reibungswider standes der Wischblätter oder der momentanen Stromaufnahme des Wischer-Motors, einen Meßwertspeicher und einen mit einer vom Meßwert abhängigen Spannung U_reg gesteuerten Taktgeber umfaßt, der mit einem Steuerpuls eine Schaltstufe aktiviert, die den Motor-Strom des Wischer-Motors schaltet.

Dem Erfindungsprinzip liegt die Tatsache zugrunde, daß der Reibungswiderstand der Wischerblätter in hohem Maße vom Wasser auftrag auf der Frontscheibe abhängig ist. Bei hohem Wasserauf trag zeichnet sich der Wischvorgang durch Leichtgängigkeit aus, während umgekehrt bei fehlendem Wasserauftrag die Wischer blätter bei der Wischbewegung einen großen Reibungswiderstand zu überwinden haben. Durch die einfache reibungswiderstandab hängige Steuerung der zeitlichen Länge der Intervalltakte bildet die erfindungsgemäße Intervallsteuerungsanlage ein recht hohes Maß an Komfort bei gleichzeitig wirtschaftlicher technischer Realisierung.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der momentane Reibungswiderstand der Wischer blätter über die momentane Stromaufnahme des Wischer-Motors bestimmt. Die Messung des Motor-Stromes als Maß für den Rei bungswiderstand der Wischerblätter und damit indirekt als Maß für den Wasserauftrag auf der zu wischenden Fläche ist besonders einfach durchzuführen.

Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die zeitliche Länge des jeweils nächsten Intervalltaktes pro portional zum gemessenen momentanen Reibungswiderstand der Wischerblätter bzw. zur momentanen Stromaufnahme des Wischer- Motors.

Bei einer anderen Ausführungsform wird die zeitliche Länge des jeweils nächsten Intervalltaktes aus einem gespeicherten Kenn linienfeld abgerufen, das Intervalldauern in Abhängigkeit von Reibungswiderstands- bzw. Stromaufnahmewerten enthält. Damit ist es möglich, eine beliebige Intervallkennlinie festzulegen.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann die einem bestimmten momentanen Reibungswiderstands- bzw. Stromaufnahmewert zugeordnete zeitliche Länge des Intervalltaktes, z.B. mit Hilfe eines Potentiometers, variiert werden. Damit ist es möglich, die zeitliche Abfolge der Wischvorgänge einerseits auf die individuellen Bedürfnisse des Bedieners abzustimmen, andererseits aber nach einem vorgegebenen Kennlinienfeld abhängig vom Wasserauftrag der zu wischenden Fläche zu steuern.

Bei einer weiteren Ausführungsform wird die Auswahl der jeweili gen Kennlinie aus dem vorgegebenen Kennlinienfeld durch automa tische Abfrage und Auswertung zusätzlicher, den Betriebszustand des Fahrzeuges charakterisierender Faktoren, wie z.B. Aus- oder Einschalten von Scheinwerfern, Änderung der Fahrgeschwin digkeit oder der Außentemperaturen (Übergang von Regen in Schneefall), beeinflußt.

Eine Intervallsteuerungsanlage zur Durchführung des erfindungs gemäßen Verfahrens enthält eine Steuereinheit, die eine Ein richtung zur Meßwerterfassung des momentanen Reibungswiderstan des der Wischblätter oder der momentanen Stromaufnahme des Wischer-Motors, einen Meßwertspeicher und einen mit einer vom Meßwert abhängigen Spannung U_reg gesteuerten Taktgeber umfaßt, der mit einem Steuerpuls eine Schaltstufe aktiviert, die den Motor-Strom des Wischer-Motors schaltet.

Diese Intervallsteuerungsanlage kann bei einer bevorzugten Ausführungsform dadurch verbessert werden, daß der Meßwertspei cher einen Festwertspeicher (ROM) umfaßt, in welchem ein Kenn linienfeld abgespeichert ist, wobei der Meßwertspeicher auf einen Triggerimpuls hin die an seinem Eingang anliegende, dem Meßwert proportionale Spannung U′_reg gemäß einer extern ein stellbaren Kennlinie aus dem Kennlinienfeld des ROM in eine den spannungsgesteuerten Taktgeber steuernde Spannung U_reg umwandeln kann.

Das Prinzip der erfindungsgemäßen Intervallsteuerung läßt sich in verschiedenster Weise technisch realisieren. Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles in Verbindung mit den Ansprüchen und der Zeichnung. Die einzelnen Merkmale können je für sich oder zu mehreren bei Ausführungsformen der Erfindung verwirklicht sein.

In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung dar gestellt. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Intervall steuerungsanlage,

Fig. 2 einen elektrischen Schaltplan einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Intervallsteuerung.

Die im folgenden anhand einer Ausführungsform erläuterte Erfin dung befaßt sich mit dem Prinzip zur Steuerung einer Wischer anlage zum Einbau in z.B. Land-, Luft,- oder Seefahrzeuge. Das Verfahren basiert auf der fortlaufenden Messung, Speicherung und Auswertung des Reibungswiderstandes der Wischerblätter, welcher in hohem Maße vom Wasserauftrag auf der zu wischenden Scheibe abhängig ist. Die Ermittlung dieses Reibungswiderstandes erfolgt im hier vorgestellten Ausführungsbeispiel über die Messung der Stromaufnahme des Wischer-Motors 2.

Das Blockschaltbild Fig. 1 zeigt die Wischeranlage mit der Steuereinheit 1, dem Wischer-Motor 2 und den mit ihm verbundenen Wischerendschalter 3, sowie den Wischerschalter 4, durch den die Intervallsteuerungsanlage aktiviert werden kann. In der gezeig ten Stellung ist die Wischeranlage im "Intervallbetrieb", d.h. bei bekannten Anlagen würde in dieser Stellung eine von der Regenmenge unabhängige Schaltzeit eingestellt sein.

Im vorliegenden Fall wird nach Einschalten ein erster Wischvor gang ausgeführt und in der Einrichtung 6 zur Meßwerterfassung die momentane Stromaufnahme des Wischermotors 2, also der Motor- Strom 5 gemessen. Mit Beendigung des ersten Wischvorganges wird eine diesem Meßwert proportionale Spannung U′_reg im Meßwertspeicher 8, der durch einen vom Motor-Strom 5 abgezweigten Triggerimpuls 7 aufnahmebereit gemacht ist, abgelegt. Diese Spannung kann nun entweder direkt als Steuerspannung U_reg dem Eingang eines spannungsgesteuerten Taktgebers (VCO) 9 zugeleitet werden, der über einen Steuerpuls 10 die Zeitfolge für die Schaltstufe 11 erzeugt. Der zeitliche Abstand zum zweiten Wischvorgang wird somit bereits vom Wasserauftrag auf der Frontscheibe beeinflußt.

Der Grad der zeitlichen Verstellung kann dabei sehr elegant durch den Verlauf der Steuerspannung beeinflußt werden. Dabei kann die Anlage über einen einstellbaren Proportionalitätsfaktor zwischen den Spannungen U′_reg und U_reg an die gegebenen Verhält nisse (Regenmenge, gewünschte Verstellgeschwindigkeit usw.) angepaßt werden.

Bei einer weiter verbesserten Ausführungsform der Erfindung ist die Steuerspannung U_reg nicht einfach dem Meßwert proportional, sondern wird im Meßwertspeicher 8 aus der Meßwertspannung U′_reg gemäß einer in einem Festwertspeicher (ROM) abgespeicherten Intervallkennlinie festgelegt. In dem ROM kann auch ein ganzes Kennlinienfeld abgelegt sein, so daß es möglich ist, durch externen Zugriff eine bestimmte Intervallkennlinie herauszu greifen, die dann einer bestimmten, gewünschten Intervallänge bei gegebenem Wasserauftrag entspricht.

Ändert sich in dem gezeigten Beispiel die Stromaufnahme der Wischeranlage infolge des sich verändernden Wasserauftrages, so wird ein neuer Stromwert abgespeichert und daraus eine neue Zeitfolge für das Wischerintervall errechnet. Eine kontinuier liche Strommessung bei einer allmählichen Verstellung der Intervallzeit über mehrere Wischvorgänge erlaubt dabei eine sehr effektive Anpassung des Wischvorganges an die tatsächlichen Erfordernisse.

In einer praktisch realisierten Schaltung, die in einem Pkw eingebaut und erprobt wurde, konnten selbstanpassende Intervall zeiten zwischen 5 Sekunden bei hohem Wasserauftrag und 30 Se kunden bei mäßigem Wasserauftrag beobachtet werden.

Die vollelektronisch ausgeführte Meß- und Steuereinheit kann sowohl als Nachrüstsatz wie auch für die Erstausrüstung zum Einbau in Land-, Luft- oder Seefahrzeuge eingesetzt werden.

Fig. 2 zeigt einen elektrischen Schaltplan einer möglichen Realisierung der erfindungsgemäßen Intervallsteuerung mit den üblichen standardisierten Symbolen für elektronische Bauteile. An den rechteckigen Widerstandssymbolen ist jeweils die Größe des ohmschen Widerstandes des zugehörigen Bauteiles (6k8 entspricht 6,8 kΩ; 0.1 entspricht 0,1 Ω), an den Kondensatorsymbolen die jeweilige Kapazität des Kondensators (4µ7 entspricht 4,7 µF) angegeben. Die aktiven Bauteile sind jeweils mit ihrer Kennummer (z.B. der Operationsverstärker 741, der Taktgeber NE 555, der Transistor ZTX 650, usw.) gekennzeichnet.

Bezugszeichenliste

1 Steuereinheit
2 Wischer-Motor
3 Wischer-Endschalter
4 Wischer-Schalter
5 Motor-Strom
6 Einrichtung zur Meßwerterfassung
7 Triggerimpuls
8 Meßwertspeicher
9 spannungsgesteuerter Taktgeber (VCO)
10 Steuerimpuls
11 Schaltstufe

Claims

1. Verfahren zur Intervallsteuerung einer Wischeranlage, insbesondere einer Scheibenwischanlage bei Kraftfahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß die zeitliche Länge des jeweils nächsten Intervalltaktes in Abhängigkeit vom momentanen Reibungswiderstand der Wischerblätter auf der zu wischenden Fläche gesteuert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der momentane Reibungswiderstand der Wischerblätter über die momentane Stromaufnahme des Wischer-Motors (2) bestimmt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zeitliche Länge des jeweils nächsten Intervall taktes proportional zum momentanen Reibungswiderstand der Wischerblätter bzw. zur momentanen Stromaufnahme des Wi scher-Motors (2) ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zeitliche Länge des jeweils nächsten Intervall taktes aus einem gespeicherten Kennlinienfeld abgerufen wird, das Intervalldauern in Abhängigkeit von Reibungs widerstandswerten bzw. Stromaufnahmewerten enthält.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die einem bestimmten momentanen Rei bungswiderstands- bzw. Stromaufnahmewert zugeordnete zeit liche Länge des Intervalltaktes variiert werden kann.

6. Verfahren nach Anspruch 4 und/oder 5, dadurch gekennzeich net, daß die Auswahl der jeweiligen Kennlinie aus dem ge speicherten Kennlinienfeld durch automatische Abfrage und Auswertung zusätzlicher, den Betriebszustand charakterisie render Faktoren beeinflußt wird.

7. Intervallsteuerungsanlage zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß sie eine Steuereinheit (1) enthält, die eine Einrichtung (6) zur Meßwerterfassung des momentanen Reibungswiderstandes der Wischblätter oder der momentanen Stromaufnahme des Wischer-Motors (2), einen Meßwertspeicher (8) und einen mit einer vom Meßwert abhängigen Spannung U_reg gesteuerten Taktgeber (9) umfaßt, der mit einem Steuerpuls (10) eine Schaltstufe (11) aktiviert, die den Motor-Strom (5) des Wischer-Motors (2) schaltet.

8. Intervallsteuerungsanlage nach Anspruch 7, dadurch gekenn zeichnet, daß der Meßwertspeicher (8) einen Festspeicher (ROM) umfaßt, in welchem ein Kennlinienfeld abgespeichert ist, wobei der Meßwertspeicher (8) auf einen Triggerimpuls (7) hin die an seinem Eingang anliegende, dem Meßwert proportionale Spannung U′_reg gemäß einer extern einstell baren Kennlinie aus dem Kennlinienfeld des ROM in eine den spannungsgesteuerten Taktgeber (9) steuernde Spannung U_reg umwandeln kann.