DE4200700C2 - Vorrichtung zum automatischen Ansteuern eines Wischermotors einer Wischanlage für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum automatischen Ansteuern eines Wischermotors einer Wischanlage für Kraftfahrzeuge nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einer derartigen aus der DE 35 42 032 C2 bekannten Vorrichtung zum automatischen Ansteuern eines Wischermotors einer Wischanlage für Kraftfahrzeuge wird ein kapazitiver Sensor verwendet, dessen Ausgang über einen Operationsverstärker einem astabilen Multivibrator zugeführt ist, welcher jeden vom Regensensor gelieferten Kapazitätswert in einen entsprechenden Frequenzbereich umwandelt, so dass es durch Änderung der Impulsbreiten möglich ist, eine der Benässung der Windschutzscheibe entsprechende verbesserte Ansprechempfindlichkeit und damit eine Regelung der Bewegung der Wischerblätter zu erreichen.

Bei derartigen Vorrichtungen gilt, dass die Wischerintervalle nicht zu gross sein dürfen, so dass die Sicht des Fahrers durch zu viele Regentropfen auf der Frontscheibe beeinträchtigt wird. Auf der anderen Seite dürfen die Wischerintervalle auch nicht zu klein sein, da sonst die Wischer über eine zu trockene Scheibe gleiten, was starken Abrieb der Wischer, große Motorbelastung und unangenehmes Wischerrattern zur Folge haben kann. Die optimale Intervalleinstellung liegt sicherlich irgendwo zwischen diesen beiden begrenzenden Bedingungen und streut individuell, da der eine Fahrer schon sehr früh gewischt haben möchte, während der andere Fahrer sich erst spät in der Sicht beeinträchtigt fühlt und entsprechend später wischen würde. Diese Betrachtungen gelten jedoch nur bei Tageslicht. Bei Dämmerung oder in der Nacht verändert sich die Situation jedoch dadurch, dass die sich durch Straßenlampen oder entgegenkommende Fahrzeuge verändernde, im wesentlichen punktuelle Lichtsituation zu Reflexionen an den Regentropfen an der Windschutzscheibe führt. Das bei Tageslicht als optimal empfundene Wischerintervall bedingt einen bestimmten Benetztheitsgrad der Frontscheibe, der jedoch bei Dämmerung oder in der Nacht zu einer Blendwirkung führt. Diese Blendwirkung ist um so größer, je mehr Wassertropfen sich auf der Frontscheibe befinden, so dass der Fahrer, um bei Dämmerung oder Dunkelheit diese Blendwirkung zu reduzieren, deshalb ein kürzeres Wischerintervall als bei Tageslicht fordert, obwohl sich die Regenintensität nicht verändert hat.

Aus der DE 39 35 807 A1 ist zwar eine Vorrichtung zum automatischen Ansteuern eines Wischermotors einer Wischanlage für Kraftfahrzeuge bekannt geworden, bei der der Verstärker mit einem veränderbaren Verstärkungsfaktor durch äussere Beschaltung versehen ist, jedoch wird dies dazu verwendet, die Ansprechempfindlichkeit des mit einem elektromechanischen Wandler versehenen Regensensors bei hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten herabzusetzen, um eine Fehlfunktion des Regensensor zu vermeiden.

Aus der JP-Abstracts-60-252044 ist eine von einem Regensensor gesteuerte Scheibenwischanlage mit Intervall-Arbeitsgang bekannt, welche zudem in Abhängigkeit von einem Beleuchtungssensor gesteuert wird, um eine optimale Wischwirkung sowohl bei Tag als auch bei Nacht sicher zu stellen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum automatischen Ansteuern eines Wischermotors einer Wischanlage für Kraftfahrzeuge der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der eine automatische Anpassung des Wischintervalls an die unterschiedlichen Verhältnisse bei Tag und bei Dämmerung bzw. Nacht möglich ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind bei einer Vorrichtung zum automatischen Ansteuern eines Wischermotors einer Wischanlage für Kraftfahrzeuge der genannten Art die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale vorgesehen.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen ist es in sehr einfacher Weise möglich, auf die sich bei Dämmerung bzw. Nacht ändernden Gegebenheiten hinsichtlich der Reflexion des äusseren künstlichen Lichtes an den Wassertropfen der bspw. Windschutzscheibe anzupassen. Auf diese Weise wird bei Dämmerung oder Nacht schon bei geringerer Benetzung der Frontscheibe als bei Tage der Wischer in Tätigkeit gebracht, d. h., es ergibt sich gegenüber dem Tagbetrieb ein verkürztes Wischintervall. Dies wird mit Hilfe eines die Umgebungshelligkeit erfassenden Helligkeitssensors bzw. Dämmerungssensors unmittelbar erreicht. Dies ist insbesondere in den Ländern sinnvoll, in denen es empfohlen oder gar Pflicht ist, auch am Tage mit Abblendlicht zu fahren.

Eine besondere Beeinträchtigung des Fahrers bei auftretender Nässe ergibt sich dann, wenn bei Dämmerung und insbesondere bei Dunkelheit Fahrzeuge mit Licht entgegenkommen, da sich dadurch die Blendwirkung beträchtlich erhöht. Gemäß der Erfindung gelangt man auch für diese Situation zu einem befriedigenden Ergebnis. Dies bedeutet, dass mit Hilfe dieses Blendsensors der Verstärkungsfaktor des Verstärkers nochmals erhöht werden kann, so dass das Wischintervall weiter verkürzt bzw. der Benetzungsgrad der Frontscheibe, bei dem die Wischertätigkeit einsetzt, weiter verringert wird.

Es ist nun möglich, die Änderung der äusseren Beschaltung in unterschiedlicher Weise vorzunehmen. Ein vorteilhaftes Beispiel hierzu ergibt sich aus den Merkmalen des Unteranspruchs 2. Es ist also in vorteilhafter Weise möglich, mit dem Einschalten des Fahrlichts bzw. Abblendlichts den Verstärkungsfaktor zu verändern. Für eine einheitliche Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann es dann zweckmäßig sein, beide Bedingungen in Kombination zu berücksichtigen.

Die konkrete Verwirklichung des Verstärkers und dessen äußerer Beschaltung erfolgt in vorteilhafter Weise gemäß den Merkmalen des Anspruch 3. Dabei kann die Änderung der äusseren Beschaltung entweder entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 4 dadurch erfolgen, dass die einzelnen Widerstände entsprechend der Ansteuerung wahlweise zuschaltbar bzw. parallel zum Operationsverstärker legbar sind, oder dass der betreffende Sensor in seiner Eigenschaft als veränderbarer Widerstand mit negativer Kennlinie fest im Rückkopplungskreis des Operationsverstärkers angeordnet sind. Es versteht sich dabei, dass ihre Kennlinie und ihre schaltungstechnische Anordnung in der Weise ist, dass sowohl die Tatsache der eintretenden Dämmerung bzw. Nacht als auch die Tatsache der auftretenden Blendwirkung durch ein entgegenkommendes Fahrzeug zu einer Erhöhung des Verstärkungsfaktors und damit zu einer höheren Ansprechempfindlichkeit führt, welches letztere durch die Merkmale des Anspruchs 6 verwirklicht ist.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert ist. Es zeigen:

Fig. 1 ein Prinzipschaltbild einer Vorrichtung zum automatischen Ansteuern eines Wischermotors gemäß einem Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung und eines mit dem Wischermotor verbundenen Intervallsteuerschaltkreises, und

Fig. 2 ein Prinzipschaltbild einer Vorrichtung zum automatischen Ansteuern eines Wischermotors gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung.

Die in der Zeichnung gemäß zweier Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellte Vorrichtung 11 bzw. 11' dient zum automatischen Ansteuern eines Wischermotors 12 einer Wischanlage für Kraftfahrzeuge. Dabei ist es möglich, je nachdem, ob die Vorrichtung 11 bzw. 11' bei einer Fahrt während des Tages oder während der Dämmerung bzw. der Nacht verwendet wird, die Ansprechempfindlichkeit zu verändern bzw. bei gleichem Benetzungsgrad der Frontscheibe das Wischintervall zu verändern.

Gemäß dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt die Vorrichtung 11 einen Regensensor 13, der mit einem elektromechanischen Wandler bspw. in Form eines piezo­ elektrischen Keramikelementes versehen ist. Der Ausgang des Regensensors 13 ist über einen Eingangswiderstand 14 mit dem Eingang eines Operationsverstärkers 16 verbunden. Der Ausgang des Operationsverstärkers 16 ist mit einem als Intervallsteuerelektronik ausgebildeten Intervallsteuer­ schaltkreis 17 verbunden, mit dem der Wischermotor 12 ansteuerbar ist. Der Intervallsteuerschaltkreis 17 ist ferner mit einem ortsfesten Kontakt 18 eines Lenkstockschalters 19 verbunden, welcher Kontakt dem Intervallbetrieb der mit dem Wischermotor 12 versehenen Wischanlage zugeordnet ist. Mit anderen Worten, der Intervallschaltkreis 17 ist nur dann über die Vorrichtung 11 ansteuerbar, wenn der bewegliche Kontakt 21 des Lenkstockschalters 19 mit dem Kontakt 18 verbunden ist. Darüberhinaus ist der Wischermotor 12 über zwei weitere ortsfeste Kontakte des Lenkstockschalters 19 für zwei unterschiedliche Geschwindigkeiten in üblicher Weise unmittelbar und im Dauerbetrieb betätigbar. Die darüberhinaus dargestellte Kontaktanordnung 22 dient der Rückführung der Wischanlage in ihre Parkstellung bei abgeschaltetem Wischermotor 12. Näher beschrieben ist die Spannungsversorgung des Wischermotors 12 in der schon erwähnten DE 39 35 807 A1.

Gemäß Fig. 1 ist der Operationsverstärker 16 in seinem Rückkopplungsweg zwischen Ausgang und Eingang mit einer Schalter/Widerstandskombination 23 versehen. Beim dargestellten ersten Ausführungsbeispiel sind im Rückkopplungsweg des Operationsverstärkers 16 ein erster fester Rückkopplungwiderstand 24 und ein zweiter fester Rückkopplungswiderstand 25 vorgesehen, die einenends miteinander und mit dem Eingang des Operationsverstärkers 16 verbunden sind und die andernends zu zwei ortsfesten Kontakten eines Analogschalters 26 führen, dessen Schaltarm 27 mit dem Eingang des Operationsverstärkers 16 verbunden ist. Der zweite Rückkopplungswiderstand 25 hat dabei einen höheren Widerstandswert als der erste Rückkopplungswiderstand 24. Die Betätigung des Analogschalters 26 erfolgt über eine Verbindung mit einem Schaltkreis 28, in welchem das als Glühlampe 29 schematisch dargestellte Fahrlicht (wie Abblendlicht oder auch Standlicht) eines Kraftfahrzeuges angeordnet ist. Die Verbindung zwischen dem Fahrlicht-Schaltkreis 28 und dem Analogschalter 26 ist derart, daß bei geschlossenem Ausschalter 31 des Fahrlicht-Schaltkreises 28 und damit eingeschaltetem Fahrlicht 29 der Analogschalter 26 aus seiner in Fig. 1 dargestellten ersten Stellung, in der sein Schaltarm 27 mit dem ersten Rückkopplungswiderstand 24 verbunden ist, in die zweite Stellung, in der sein Schaltarm 27 mit dem zweiten Rückkopplungswiderstand 25 verbunden ist, umschaltet. Gemäß Fig. 1 ist in dem Verbindungszweig zwischen Fahrlicht-Schaltkreis 28 und Analogschalter 26 ein Störwellenfilter 32 in Form eines RC-Kreises angeordnet. Darüberhinaus kann zur Unterstützung der Ansteuerung des Analogschalters 26 eine Kondensatoranordnung 33 vorgesehen sein, wie strichpunktiert dargestellt ist.

Da der Verstärkungsfaktor des Operationsverstärkers 16 vom Größenverhältnis zwischen dem zugeschalteten festen Rückkopplungswiderstand 24 oder 25 und dem Eingangswiderstand 14 ist, ist der Verstärkungsfaktor des Operationsverstärkers 16 dann größer, wenn der zweite Rückkopplungswiderstand 25 bei zugeschaltetem Fahrlicht zur Wirkung kommt. Mit anderen Worten, wird dann, wenn das Fahrlicht eines Kraftfahrzeugs, wie bspw. in der Dämmerung bzw. in der Dunkelheit, eingeschaltet ist, der Verstärkungsfaktor des Operationsverstärkers 16 erhöht, wodurch die Empfindlichkeit der Vorrichtung 11 zunimmt.

Gemäß dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt die Vorrichtung 11' ebenfalls einen Regensensor 13', vorzugsweise elektromechanischer Art als bspw. piezoelektrisches Keramikbauteil, dessen Ausgang über einen Eingangswiderstand 14' mit einem Operationsverstärker 16' verbunden ist, dessen Ausgang in nicht dargestellter Weise zu den vorgenannten Intervallsteuerschaltkreis 17 führt.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist im Rückkopplungskreis zwischen Ausgang und Eingang des Operationsverstärkers 16' neben einem festen ersten Rückkopplungswiderstand 24' ein veränderlicher zweiter Rückkopplungswiderstand 25' in paralleler Anordnung vorgesehen. Der in seinem Widerstandswert veränderliche zweite Rückkopplungswiderstand 25' ist durch einen schematisch angedeuteten lichtempfindlichen Sensor 36 gebildet. Der Widerstandswert dieses lichtempfindlichen Sensors ist abhängig von der Umgebungshelligkeit, in der sich das mit der Vorrichtung 11 versehene Kraftfahrzeug bewegt, und zwar in der Weise, daß sich der Widerstandswert bei Dämmerung bzw. Nacht gegenüber dem Wert, den der Sensor bei Tag besitzt, erhöht. Damit erhöht sich der Gesamt-Rückkopplungswiderstand und, wie oben dargelegt, der Verstärkungsfaktor des Operationsverstärkers 16'.

Mit anderen Worten, die Wischintervalldauer bzw. die Empfindlichkeit der Vorrichtung 11' wird bei sich ändernden Helligkeitsverhältnissen ebenfalls verändert, und zwar unabhängig davon, ob, wie bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 berücksichtigt ist, das Fahrlicht zugeschaltet ist oder nicht.

Gemäß einer Variante des Ausführungsbeispieles nach Fig. 2 soll darüberhinaus die Empfindlichkeit der Vorrichtung 11' weiterhin dann gesteigert werden, wenn bei Dämmerung bzw. Dunkelheit und benetzter Frontscheibe ein Kraftfahrzeug mit Fahrlicht entgegenkommt. In einem solchen Falle erhöht sich die Blendwirkung für den Fahrer noch mehr, so daß es notwendig ist, die Empfindlichkeit weiter zu erhöhen bzw. das Wischintervall weiter zu verkürzen. Dies erfolgt in der Weise, daß ein weiterer lichtempfindlicher Sensor 40 an geeigneter Stelle des Kraftfahrzeugs mechanisch vorgesehen und elektrisch parallel zu dem Widerstand 14' in den Vorwiderstand des Operationsverstärkers 16' miteingebracht wird. Mit anderen Worten, mit diesem zweiten lichtempfindlichen Sensor 40, der die Blendwirkung durch entgegenkommende Fahrzeuge auf ein Minimum begrenzen soll, muß erreicht werden, daß bei auftretender Helligkeit durch den Scheinwerfer des entgegenkommenden Fahrzeugs durch Verringerung des Widerstandswertes des Vorwiderstandes sich der Verstärkungsfaktor des Operationsverstärkers 16' erhöht.

Während also der erste lichtempfindliche Sensor 36 die Umgebungshelligkeit erfaßt, ist der zweite lichtempfindliche Sensor 40 nur in Fahrtrichtung aktiv.

Es versteht sich, daß es auch möglich ist, in das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 einen in Fahrtrichtung des Kraffahrzeugs aktiven Sensor zur Verringerung der Blendwirkung entgegenkommender Fahrzeuge bei Dämmerung bzw. Dunkelheit durch Erhöhen des Verstärkungsfaktors des Operationsverstärkers 16 zu integrieren. Entsprechendes gilt für einen die Umgebungshelligkeit erfassenden Sensor.

Claims (6)

1. Vorrichtung (11, 11') zum automatischen Ansteuern eines Wischermotors (12) einer Wischanlage für Kraftfahrzeuge, mit einem, vorzugsweise einen elektromechanischen Wandler beinhaltenden Regensensor (13, 13'), dessen Ausgangssignal einem Verstärker (16, 16') zugeführt ist, welcher mit einem Intervallsteuer-Schaltkreis (17) für den Wischermotor (12) verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstärker (16, 16') mit einer äusseren Beschaltung zur automatischen Veränderung seines Verstärkungsfaktors versehen ist und dass die äussere Beschaltung mittelbar oder unmittelbar in Abhängigkeit von der Umgebungshelligkeit derart beeinflusst ist, dass bei zunehmender Dunkelheit der Verstärkungsfaktor erhöht wird, wobei der Verstärkungsfaktor in Abhängigkeit von einem die Umgebungshelligkeit erfassenden Helligkeits­ sensor (36) und von einem Helligkeitsschwankungen durch entgegenkommende Fahrzeuge erfassenden Blendsensor veränderbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstärkungsfaktor in Abhängigkeit von der Betätigung eines Fahrlichtschalters (31) veränderbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstärker durch einen Operationsverstärker (16, 16') gebildet ist, in dessen Rückkopplungskreis den Verstärkungsfaktor beeinflussende Widerstände (24, 25; 24', 25') angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass mittels mindestens eines Steuerschalters (26) Widerstände (24, 25) mit unterschiedlichen Widerstandswerten wechselweise einschaltbar sind, wobei der Steuerschalter (26) vom Fahrlichtschalter (31), Helligkeitssensor (36) und/oder Blendsensor gesteuert ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Rückkopplungskreis des Operationsverstärkers (16') ein als Helligkeitssensor (36) dienender, lichtempfindlicher Widerstand (25') angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Vorwiderstand (40) des Operationsverstärkers (16') ein als Blendsensor dienender, lichtempfindlicher Widerstand verwendet ist.