DE4000164A1

DE4000164A1 - Niederschlagsabhaengige steuerung fuer scheibenwischerintervall an kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE4000164A1
Application number: DE19904000164
Authority: DE
Inventors: Armin Sattlecker; Hans Dipl Ing Hoegen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-01-04
Filing date: 1990-01-04
Publication date: 1991-07-11

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine niederschlagsabhängige Steuerung für einen Wischintervall an Kraftfahrzeugen, deren Schaltwiederholung in Abhän gigkeit des Niederschlags auf die Windschutzscheibe gesteuert wird.

Das Einschalten des Wischintervalls setzt ein unregelmäßiges oder geringes Auftreten von Niederschlägen voraus, wobei sich die Problematik ergibt, daß die festeingestellte Zeitkonstante des Wischintervalls mit dem auf der Wind schutzscheibe auftretenden Niederschlag in keinem zuzuordnenden Verhältnis steht. Es ist bekannt, daß zur Lösung dieses Problems verschiedene, aufwen dige Schaltanordnungen, verbunden mit einem Sensor, auf dem Prinzip der Ka pazitätsmessung, durch Anbringung zweier Elektroden unmittelbar hinter oder auf der Windschutzscheibe vorgeschlagen wurden. Es hat sich gezeigt, daß hinsichtlich der Auswertung des Meßsignals und der Anordnung beider Elek troden ein relativ hoher, technischer Aufwand erforderlich ist.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, mit möglichst geringem tech nischen Aufwand und einfachsten Mitteln bei Auftreten von Niederschlag die Wiederholungsvorgänge des Wischintervalls in Abhängigkeit der Nieder schlagsmenge zu steuern.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1.

Ein Kondensator ist eine Anordnung isolierter Elektroden. Für alle An ordnungen mit gleichen geometrischen Daten und gleichen dielektrischen Ei genschaften des isolierenden Mediums zwischen den Elektroden, hat der Quo tient Ladung/Spannung, welcher als Kapazität des Kondensators bezeichnet wird, den gleichen Wert.

Zur Verwendung als Kondensatorelektroden eignen sich bei Automobilen die Blechkarosserie und eine zusätzlich auf der Windschutzscheibeninnenseite befestigte schmale, bandförmige Elektrode.

Da die Fahrzeuggeometrie unverändert bleibt, ändert sich die Kapazität zwi schen der Blechkarosserie und der zusätzlich auf der Heckscheibeninnenseite montierten, bandförmigen Elektrode nur durch Veränderung des Dielekrtikums im elektrostatischen Feld des Kondensators.

Ein Vorteil ist der Schutz des Sensors gegenüber aggressiven Medien, da sich dieser, speziell im geschützten Inneren des Automobils befindet, bzw. aus dem Blech des Fahrzeugs besteht.

Durch die Anbringung nur einer schmalen bandförmigen Elektrode auf der Windschutzscheibeninnenseite, lassen sich die übrigen Fahrzeugteile, wie die Fahrzeugkarosserie und das Windschutzscheibenglas als Elemente eines Kon densators nutzen, wodurch sich die Erfindung mit geringen Aufwand realisie ren läßt.

Einen weiteren Vorteil für die Aufbereitung des Meßsignals aufgrund der KaPazitätsänderung, erlangt man dadurch, wenn die bandförmige Elektrode und die Autokarosserie als Kondensator mit einem Oszillator verschalten wird.

Anhand einiger Figuren wird die Erfindung nachstehend an Ausführungsbei spielen erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 Einen Sensor,

Fig. 2 Einen Ozillator verschaltet mit der bandförmigen Eletrode und der Auto karosserie,

Fig. 3 Ein Blockschaltbild für die Ansteu erung des Wischermotors,

Fig. 4 Eine Windschutzscheibe mit Wischer blätter, Autokarosserie und die An ordnung der Sensorelemente mit Oszil lator.

Die Fig. 1 zeigt im Querschnitt einer Frontscheibe den Sensor, der aus ei ner bandförmigen Elektrode 5 einer Isolierung 23 aus der Autokarosserie 6 und aus der Frontscheibe 1 besteht. Durch Anlegen einer Spannung von an der Elektrode 5 entsteht zwischen der bandförmigen Elektrode und der Autokarosserie 6 ein elektrisches Feld 20. Multipliziert man jetzt die durch diese Anordnung entstandene elektische Feldkonstante mit der Dielektrizitätszahl von Glas und Luft, so erhält man die Dielektrizitätskon stante des Dielektrikums. Bei Eintreten von Niederschlag wie Regen 21 auf das Frontscheibenglas 1 wird der Faktor der Dielektrizitätszahl von Wasser je nach Niederschlagsmenge mit dem Faktor der elektrischen Feldkonstante multipliziert. Durch die zusätzlich über das Streufeld influenzierte Ladung auf die beiden Trägerelektroden 5 und 6 wird somit eine Kapazitätssteige rung erreicht.

Die in Fig. 2 dargstellte Schaltung zeigt die Beschaltung des Oszillators mit der bandförmigen Elektrode 5 und der Autokarosserie 6. Durch Beschaltung des Oszillators 12 mit dem Wiederstand 11 der bandförmigen Elektrode 5 und Autokarosserie 6 entsteht durch diese Anordnung ein RC-Glied. Der Spannungs verlauf an der bandförmigen Elektrode ist oszilierend und liegt zwischen den Grenzwerten der Timerkomperatoren. Die Frequenz ist dabei abhängig vom Widerstand 11 und der Kapazität zwischen der bandförmigen Elektrode 5 und der Autokarosserie 6. Durch Benetzung der Isolierschicht Glas 1 mit Wasser 21 entsteht am Kondensator 13 eine Kapazitätssteigerung. Dies hat zur Folge, daß sich die Aufladezeit des Kondensators verändert und somit auch die Aus gangsfrequenz 14 am Oszillator 12.

Die Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild der Steuerelektronik mit einem Fre quenz/Spannungswandler 15 und einem nachgeschalteten Schmittrigger 16 mit binären Ausgangssignal 17. Die Variable am Ausgang 17 des Schmittriggers 16 nimmt den Wert "1" an, wenn das Eingangssignal 18 einen spezifischen Schwellwert, ausgelöst durch den f/U-Wandler, überschreitet. Die Variable am Ausgang 17 behält den Wert "1" solange bei, bis das Eingangssignal 18 einen spezifischen Schwellwert in Abhängigkeit von der Restnässe nach dem Wischvorgang auf der Windschutzscheibe 1 wieder unterschreitet. Durch die Motor-Ein- Aus-Steuerung 19 wird das "1" Signal am Ausgang 17 des Schmit triggers 16 verstärkt, um den Motor 3 der Scheibenwischerblätter 2 anzu steuern.

Die in Fig. 4 dargestellte Windschutzscheibe mit Autokarosserie zeigt die Anordnung der einzelnen Sensorelemente und dem Oszillator in Verbindung mit den bereits vorhandenen Komponenten für die Scheibenwischereinrichtung in einem Kraftfahrzeug. Die eine Elektrode besteht aus einem schmalen, band förmigen Leiter 5, die auf der Innenseite unter Beabstandung der zweiten Elektrode Autokarosserie 6 in direkter Verbindung mit dem Oszillator 4 der Windschutzscheibe 1 angebracht sind. Durch Auftreten von Niederschlag auf das freiliegende Dielektrikum Glas und Luft wird eine Kapazitätssteigerung und damit durch die Beschaltung des Oszillators 4 eine zwangsläufige Verän derung der Ausgangsfrequenz des Oszillators über das Verbindungskabel 8 zur Steuerelektonik 7 geführt. Durch Betätigen des Bedienungsschalters für Schei benwischer 10 in Intervallstellung können die von Steuerelektronik 7 aus gewerteten Steuersignale über die Verbindungsleitung 9 zum Scheibenwi schermotor 3 gelangen und einen Wischvorgang der Wischerblätter 2 auslösen.

Claims

1. Niederschlagsabhängige Steuerung für Wischintervall an Kraftfahrzeugen, mit einem bei Einwirken von Niederschlägen ansprechbaren Sensor, wobei die Steuerung den Antriebsmotor zur Betätigung des Scheibenwischers in Betrieb setzt, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor aus einem Kondensa tor besteht, wobei die erste Elektrode 5 ein sehr schmales, elektrisch leitendes Band, verbunden mit einem Oszillator 4 ist und die zweite Elek trode die Fahrzeugkarosserie 6 ist und die Windschutzscheibe 1 das Di elektrikum ist, welches sich im elektrostatischen Feld 21 der beiden Elektroden 5 und 6 befindet.

2. Niederschlagsabhängige Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Befall des Dielektrikums "Windschutzscheibe" 1 von Niederschlag 21 sich das Dielektrikum ändert und somit eine meßbare Kapazitätsänderung der beiden Trägerelektroden 5 und 6 bewirkt.

3. Niederschlagsabhängige Steuerung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekenn zeichnet, daß der Oszillator 4 durch Beschaltung eines externen Wider standes 11 und der bandförmigen Elektrode 5, sowie der Autokarosserie 6 ein RC-Glied darstellt und durch Änderung der Kapazität bei Eintreten von Niederschlag seine Ausgangsfrequenz 14 ändert.

4. Niederschlagsabhängige Steuerung nach Anspruch 1-3, dadurch gekenn zeichnet, daß die Elektrode 5 und der Oszillator 4 auf der Innenseite der Windschutzscheibe angebracht sind.

5. Niederschlagsabhängige Steuerung nach Anspruch 4, dadurch gekennnzeich net, daß sich die Elektrode 5 im Wischerfeld 22 der Wischerblätter 2 be findet.

6. Niederschlagsabhängige Steuerung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich net, daß die Frequenzänderung am Ausgang des Oszillators 4, verschaltet mit einem Frequenz/Spannungswandler 15 und verbunden mit einem Schmit trigger 16 ein "1" oder "0" Signal erzeugt um den Scheibenwischermotor ein- und auszuschalten.