DE4217141C2 - Schaltanordnung zum Antrieb eines Scheibenwischers - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltanordnung zum Antrieb eines Scheibenwischers nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE-OS 27 12 361 ist beispielsweise ein aus einer Ruhelage ausschwenkbares Kraftfahrzeuganbauteil in Form einer Heckklappe bekannt. - Weitere derartige Kraftfahr­ zeuganbauteile sind beispielsweise separat schwenkbare Heckklappenscheiben oder Landmaschinenfrontscheiben. - An der Scheibe der aus der DE-OS 27 12 361 bekannten Heck­ klappe ist ein Heckscheibenwischer angebracht, der bei geschlossener bzw. sich in Ruhelage befindlicher Heck­ klappe über eine Kupplung von einem Antriebsmotor, der am festen Fahrzeugaufbau angebracht ist, angetrieben wird. Wird bei eingeschaltetem Antriebsmotor die Heckklappe aus ihrer Ruhelage ausgeschwenkt bzw. geöffnet, kommt der Heckscheibenwischer durch Trennung der Kupplung zum Stillstand. Der Antriebsmotor des Heckscheibenwischers bleibt jedoch eingeschaltet, wodurch bei Schließen der Heckklappe der Heckscheibenwischer sofort weiterpendelt.

Eine derartige Heckscheibenwischeranordnung kann bei Un­ vorsichtigkeit zu Verletzungen führen, wenn nach Schließen der Heckklappe die Hände mit dem Scheibenwi­ scher in Berührung kommen.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung bei Schließen von schwenkbaren Kraftfahrzeuganbauteilen mit eingeschaltetem Scheibenwischer-Antrieb die durch sofortiges Weiterpen­ deln des Scheibenwischers verursachte Verletzungsgefahr zu verhindern.

Dies wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 ge­ löst.

Nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 wird der Antriebsmotor eines Scheibenwischers an einem aus einer Ruhelage ausschwenkbaren Kraftfahrzeuganbauteil, unwirksam geschaltet bzw. ausgeschaltet, wenn dieses Kraftfahr­ zeuganbauteil aus seiner Ruhelage herausbewegt ist. Bei­ spielsweise wird die Kupplung zwischen dem Antriebsmotor eines Heckscheibenwischers und dem an einer Heckklappen­ scheibe angebrachten Heckscheibenwischer geöffnet oder der Antriebsmotor des Heckscheibenwischers einer Heckklappenscheibe ausgeschaltet, wenn die Heckklappe bzw. die Heckklappenscheibe bei eingeschaltetem Antriebs­ motor des Heckscheibenwischers aus der geschlossenen Ruheposition in eine geöffnete Position bewegt ist.

Nach dem Kennzeichenteil des Patentanspruchs 1 bleibt der Antriebsmotor des Scheibenwischers zunächst weiterhin unwirksam bzw. ausgeschaltet, wenn sich das aus der Ruhelage ausgeschwenkte Kraftfahrezuganbauteil wieder in seiner Ruhelage befindet. Angewandt auf das Beispiel bleibt der Antriebsmotor des Heckscheibenwischers bei wieder geschlossener Heckklappe bzw. Heckklappenscheibe zunächst weiterhin ausgeschaltet.

Wird bei einem z. B. durch die Betätigung eines üblichen Bedienhebels angetriebenen Scheibenwischer das ihm zuge­ ordnete, aus seiner Ruhelage ausgeschwenkte Kraftfahr­ zeuganbauteil von einer Bedienperson in seine Ruhelage zurückbewegt, wird durch die erfindungsgemäße Schaltan­ ordnung beispielsweise ein Einklemmen der Finger dieser Bedienperson im Moment des Erreichens der Ruhelage ver­ hindert.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist der Ge­ genstand des Patentanspruchs 2.

Der Antriebsmotor des Scheibenwischers wird automatisch wieder wirksam geschaltet bzw. eingeschaltet, wenn das in seine Ruhelage zurückgeschwenkte Kraftfahrzeuganbauteil für eine vorgegebene Zeit in seiner Ruhelage verweilt. Beispielsweise kann bei wieder verschlossener Heckklappe bzw. Heckklappenscheibe ein Zähler gestartet werden, durch den bei Erreichen einer bestimmten Zahl, die den Ablauf einer vorgegebenen Zeit anzeigt, automatisch die Kupplung zwischen Antriebsmotor und Heckscheibenwischer wieder geschlossen bzw. der Antriebsmotor selbst wieder eingeschaltet wird, vorausgesetzt die Heckklappe bzw. die Heckklappenscheibe ist während des Ablaufs der vorgegebe­ nen Zeit geschlossen.

Somit wird einerseits die Verletzungsgefahr durch einen nicht sofort weiterpendelnden Scheibenwischer verhindert, andererseits die vorher gewünschte, z. B. durch den bekannten Bedienhebel eingeschaltete Scheibenwischfunk­ tion nicht vollständig ignoriert.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist der Ge­ genstand des Patentanspruchs 3.

Der Antriebsmotor des Scheibenwischers ist durch das Herausschwenken des Kraftfahrzeuganbauteils aus seiner Ruhelage bleibend unwirksam bzw. ausgeschaltet, bis er durch einen erneuten, nicht automatischen Einschaltvor­ gang, z. B. mittels des Bedienschalters wieder willkür­ lich, d. h. auf bewußten Wunsch des Fahrers, eingeschaltet wird.

Somit wird die Verletzungsgefahr für die Fälle weiter reduziert, in denen sich die Bedienperson auch nach Ablauf einer vorgegebenen Zeit noch in der Nähe des aus­ schwenkbaren Kraftfahrzeuganbauteils befindet; z . B. wenn die Heckklappe oder Heckklappenscheibe nach kurzer Zeit mit der Meinung, der Scheibenwischer sei ausgeschaltet, nochmals geöffnet wird.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 eine Logikschaltung zur funktionellen Darstellung der Erfindung und

Fig. 2 eine mögliche elektrische erfindungsgemäße Schaltanordnung.

Im folgenden sei das aus der Ruhelage aus schwenkbare Kraftfahrzeuganbauteil eine Heckklappenscheibe, an der ein Heckscheibenwischer angebracht ist.

Ein beispielsweise zwischen einer Heckklappenscheibe und einem festen Fahrzeugaufbau angebrachter Heckklappen­ schalter S_HS liegt zwischen einer positiven Spannungs­ quelle U⁺ und einem Signaleingang B eines Steuergerätes 1. Ein beispielsweise am Bedienhebel einer Lenkradsäule angebrachter Bedienschalter S_BS ist zwischen der positi­ ven Spannungsquelle U⁺ und einem Signaleingang A des Steuergerätes l angeordnet. Die Verbindungsleitungen zu den beiden Signaleingängen A und B sind jeweils über einen Widerstand R an Massepotential angeschlossen und führen darüber hinaus im Steuergerät 1 zu einer Logik­ schaltung 2.

Die dem Signaleingang A zugeordnete Verbindungsleitung führt innerhalb der Logikschaltung 2 zu einem Invertierer 5 und gleichzeitig zu einem ersten Eingang eines logi­ schen UND-Gatters 8. Die dem Signaleingang B zugeordnete Verbindungsleitung führt innerhalb der Logikschaltung 2 zu einem ersten Eingang eines logischen UND-NICHT-Gatters 6 und gleichzeitig zu einem ersten Eingang eines logi­ schen UND-Gatters 7.

Der Ausgang des Invertierers 5 ist mit dem zweiten Ein­ gang des logischen UND-NICHT-Gatters 6 sowie mit dem S-Eingang eines RS-Flip-Flops 4, und der Ausgang des logi­ schen UND-NICHT-Gatters 6 ist mit dem R-Eingang des RS-Flip-Flops 4 verbunden.

Der Ausgang S_Q des RS-Flip-Flops 4 führt zum zweiten Ein­ gang des logischen UND-Gatters 7. Der zweite Eingang des logischen UND-Gatters 8 ist mit dem Ausgang S_W des logi­ schen UND-Gatters 7 verbunden.

Der Ausgang W der Logikschaltung 2 führt zu einer Vor­ richtung 3 zum Ein- und Ausschalten eines Scheibenwi­ schermotors M für den Antrieb eines hier nicht darge­ stellten Heckscheibenwischers. Am Steuergerät 1 sind wei­ terhin eine Leistungsmasse U₀ und eine Leistungsspannung U_bat angeschlossen, die zur Vorrichtung 3 führen.

Die Vorrichtung 3 schaltet den Scheibenwischermotor M bei Anliegen eines positiven Spannungspegels bzw. eines logi­ schen 1-Signals am Ausgang W ein, indem sie die beiden Pole des Scheibenwischermotors M mit der Leistungsspan­ nung U_bat und der Leistungsmasse U₀ verbindet. Diese Ver­ bindung wird zum Ausschalten des Scheibenwischermotors M getrennt, wenn der Ausgang W einen negativen Spannungspe­ gel bzw. ein logisches 0-Signal liefert.

Das Signal am Ausgang W hängt von den Stellungen des Bedienschalters S_BS und des Heckklappenschalters S_HS ab.

Der Bedienschalter S_BS ist z. B. vom Fahrer willkürlich schließbar, wenn der Scheibenwischermotor M eingeschaltet werden soll, wodurch am Signaleingang A des Steuergerätes 1 bzw. der Logikschaltung 2 ein positiver Spannungspegel U⁺ bzw. ein logisches 1-Signal anliegt. Soll der Schei­ benwischermotor M willkürlich ausgeschaltet werden, ist der Bedienschalter S_BS geöffnet, wodurch Massepotential bzw. ein logisches 0-Signal anliegt.

Der Heckklappenschalter S_HS sei in diesem Ausführungsbei­ spiel bei geschlossener Heckklappenscheibe ebenfalls geschlossen, sowie bei geöffneter Heckklappenscheibe ebenfalls offen. Somit liegt am Signaleingang B des Steu­ ergerätes 1 bzw. der Logikschaltung 2 bei geöffneter Heckklappenscheibe ein logisches 0-Signal und bei ge­ schlossener Heckklappenscheibe ein logisches 1-Signal an.

Somit ist der Ein- und Ausschaltwunsch über den Bedien­ schalter S_BS sowie der Zustand der Heckklappenscheibe eindeutig elektrischen Zuständen bzw. logischen Signalen zugeordnet.

Bei Inbetriebnahme des Kraftfahrzeuges können durch die möglichen Stellungen des Bedienschalters S_BS und des Heckklappenschalters S_HS vier verschiedene logische Ausgangskombinationen (1), (2), (3), (4) an den Signalein­ gängen A und B anliegen, wodurch sich folgende logische Signale an den Ausgängen S_Q, S_W und W ergeben:

Weiterhin sind auf diese Ausgangskombinationen (1), (2), (3), (4) jeweils drei verschiedene Folgekombina­ tionen (a), (b), (c) möglich, wobei die Folgekombinationen (c) nur mit sehr geringer Wahrscheinlichkeit auftreten, da sie nur durch gleichzeitiges Betätigen der Heckscheibe bzw. des Heckklappenschalters S_HS und des Bedienschalters S_BS möglich sind:

Der Scheibenwischermotor M ist bei W=0 ausgeschaltet und bei W=1 eingeschaltet.

Wie aus den Tabellen ersichtlich ist, wird der Scheibenwischermotor M nur bei den Folgekombinationen (1)(c) und (2)(b) eingeschaltet. In beiden Fällen ist erstens die Heckscheibe geschlossen, da S_HS=1, und zwei­ tens liegt der Einschaltwunsch durch den Bedienschalter, S_BS=1, vor.

Ist eine dieser beiden Bedingungen nicht erfüllt, d. h. ist S_BS oder S_HS gleich 0, wird der Scheibenwischermotor M keinesfalls eingeschaltet.

Wie aus der Folgekombination (3)(b) und der Ausgangskom­ bination (4) hervorgeht, liegt jedoch eine dritte, histo­ rische Bedingung zum Einschalten des Scheibenwischermo­ tors M vor, da auch hier der Scheibenwischermotor M aus­ geschaltet ist, obwohl die beiden ersten Bedingungen erfüllt sind. In den Fällen (3)(b) und (4) besteht ein Ausschaltzustand des Scheibenwischermotors M trotz Ein­ schaltwunsch durch den Bedienschalter S_BS im Unterschied zu den Fällen zu (1)(c) und (2)(b).

Im Fall (4) steht der Bedienschalter S_BS bereits bei In­ betriebnahme des Kraftfahrzeuges auf Einschaltwunsch. In dieser Situation kann beispielsweise der Beifahrer das Kraftfahrzeug noch beladen und mit der Heckscheibe in Be­ rührung kommen. Im Fall (3)(b) wird der vorher allein durch das Öffnen der Heckscheibe ausgeschaltete Scheiben­ wischermotor M durch das Schließen der Heckscheibe nicht wieder eingeschaltet. Der Scheibenwischermotor M ist nur wieder einschaltbar, wenn zunächst der Bedienschalter auf Ausschaltwunsch, vgl. Folgekombination (4)(b) bzw. Ausgangskombination (2), und danach wieder auf Einschalt­ wunsch, vgl. Folgekombination (2)(b), gestellt wird.

Demnach wird mit dieser erfindungsgemäßen Logikschaltung der Scheibenwischermotor M zum einen ausgeschaltet, wenn die Heckklappenscheibe geöffnet wird, zum anderen nur eingeschaltet, wenn bei geschlossener bzw. wieder verschlossener Heckscheibe durch den Bedienschalter S_BS ein Einschaltwunsch vorliegt, d. h. der Fahrer willkürlich den Scheibenwischermotor M wieder wirksam schaltet.

Es ist jedoch auch eine Ausgestaltung der Erfindung mög­ lich, bei der ein erneuter Einschaltwunsch nach Ausschal­ ten durch öffnen der Heckklappe nicht willkürlich, z. B. mittels bewußter Betätigung des Bedienschalters durch den Fahrer, ausgeführt werden muß, sondern daß dieser auch automatisch durch das Steuergerät selbst wieder ausgelöst wird, wenn eine vorgegebene Ausschaltzeit nach wieder verschlossener Heckscheibe abgelaufen ist.

Fig. 2 zeigt eine mögliche elektrische Schaltanordnung zur Realisierung der in Fig. 1 dargestellten und be­ schriebenen Logikschaltung.

An einer elektrischen Spannungsquelle U⁺ ist ein Inbe­ triebnahmeschalter S_ein und an dem Inbetriebnahmeschalter S_ein sind die Pluspole der Relais R1, R2 und R3 ange­ schlossen.

Der Betriebsschalter S_BS liegt zwischen dem Minuspol des Relais R1 und dem Masseanschluß U₀. Der zu Relais R1 zuge­ hörige Relaisschalter S_R liegt zwischen dem Minuspol des Relais R2 und dem Masseanschluß U₀. Und der zu Relais R2 zugehörige Relaisschalter S_Q liegt zwischen dem Minuspol des Relais R3 und dem andererseits mit dem Masseanschluß U₀ verbundenen Heckklappenschalter S_HS. Zwischen dem Relaisschalter S_Q und dem Minuspol des Relais R3 ist die Anode einer Diode D angeschlossen, deren Kathode zwischen die Relaisschalter S_Q und den Minuspol des Relais R3 führt.

Der zu Relais R3 zugehörige Relaisschalter S_W ist einer­ seits an der elektrischen Spannungsquelle U⁺ und anderer­ seits am Versorgungseingang V des Steuergerätes 1 ange­ schlossen. An einen Eingang E des Steuergerätes 1 ist das Signal des Bedienschalters S_BS herangeführt.

Das Steuergerät 1 schaltet abhängig vom Signal des Be­ dienschalters S_BS einen, z. B. den in Fig. 1 dargestellten, Scheibenwischermotor M an.

Bei abgefallenem Relais soll jeweils der Relaisschalter S_Q und der Relaisschalter S_W geöffnet, der Relaisschalter S_R jedoch geschlossen sein.

Die Relais R1, R2 und R3 werden durch Schließen des In­ betriebnahmeschalters S_ein über die Spannungsquelle U⁺ an positive Spannung angelegt.

Bei Inbetriebnahme des Kraftfahrzeuges soll der Bedien­ schalter S_BS geöffnet sein. Das Relais R1 bleibt wegen fehlendem Masseanschluß U₀ abgefallen, wodurch der Schal­ ter S_R geschlossen ist. Durch den geschlossenen Schalter S_R besteht zwischen dem Masseanschluß U₀ und dem Minuspol des Relais R2 eine Verbindung, wodurch das Relais R2 an­ zieht. Der Relaisschalter S_Q wird dadurch geschlossen. Ist der Heckklappenschalter S_HS geöffnet, d. h. ist die Heckklappenscheibe offen, fehlt dem Relais R3 der Masseanschluß U₀, wodurch das Relais R3 nicht anziehen kann und der Relaisschalter S_W offen ist. Bei offenem Relaisschalter S_W wird das Steuergerät 1 nicht mit Spannung versorgt, wodurch ein Einschalten des Scheibenwischermotors M keinesfalls möglich ist.

Ist der Heckklappenschalter S_HS geschlossen, d. h. ist die Heckklappenscheibe zu, schließt das Relais R3 den Relais­ schalter S_W, wodurch das Steuergerät 1 versorgt wird und prinzipiell ein Einschalten des Scheibenwischermotors ermöglicht ist.

Im folgenden wird von einer geschlossenen Heckklappen­ scheibe ausgegangen:
Wird der Bedienschalter S_BS als Einschaltwunsch geschlos­ sen, zieht das Relais R1 an und öffnet damit den Relais­ schalter S_R. Da als Voraussetzung die Schalter S_Q und S_HS geschlossen sind, bleibt das Relais R2 über die Diode D weiter mit dem Masseanschluß U₀ verbunden. Das Relais R2 bleibt angezogen, wodurch auch das Relais R3 nicht abfällt und der Relaisschalter S_W geschlossen bleibt. Das Steuergerät 1 ist mit Spannung versorgt. Da der Bedienschalter S_BS geschlossen ist, liegt im Steuergerät 1 ein Befehl zum Einschalten des Scheibenwischermotors an.

Wird der Bedienschalter S_BS geöffnet, ändert sich an der Versorgung des Steuergerätes 1 nichts, jedoch liegt am Eingang E des Steuergerätes 1 kein Einschaltbefehl an, wodurch der Scheibenwischermotor ausgeschaltet wird.

Im folgenden wird von einem geschlossenen Bedienschalter S_BS ausgegangen. Der Relaisschalter S_R ist offen.

Die Heckklappenscheibe bzw. der Heckklappenschalter S_HS wird nun bei laufendem Scheibenwischermotor geöffnet.

Das Relais R2 ist jetzt weder über die Diode D und die Schalter S_Q sowie S_HS, noch über den Relaisschalter S_R an Masse U₀ angeschlossen. Das Relais R2 und damit auch das Relais R3 fallen ab. Durch den geöffneten Relaisschalter S_W ist das Steuergerät 1 von der Spannungsversorgung U⁺ abgetrennt. Dadurch wird der Scheibenwischermotor unab­ hängig vom Signal am Eingang E abgeschaltet. Der Schei­ benwischermotor bleibt auch bei wieder geschlossener Heckklappenscheibe, d. h. bei geschlossenem Heckklappen­ schalter S_HS, weiterhin abgeschaltet, auch wenn der Bedienschalter S_BS noch geschlossen ist, da das Steuerge­ rät 1 nur über ein Wiederanziehen des Relais R2 wieder eingeschaltet werden kann. Das Schließen des Heckklappen­ schalters S_HS führt jedoch nicht zum Wiederanziehen des Relais R2, da der Relaisschalter S_Q durch das abgefallene Relais R2 geöffnet ist. Das Relais R2 kann nur über das Schließen des Relaisschalters S_R wieder anziehen. Der Relaisschalter S_R wiederum schließt nur bei abgefallenem Relais R1. Dies wird durch Öffnen des Bedienschalters S_BS erreicht.

Durch diese elektrische Schaltanordnung wird erfin­ dungsgemäß bei abgeschalteter Versorgung des Steuer­ gerätes 1, ausgelöst durch Öffnen der Heckscheibe während des Betriebs des Scheibenwischermotors, die Versorgung lediglich wieder durch willkürliches Aus-/Einschalten des Bedienschalters wiederhergestellt.

Claims (3)

1. Schaltanordnung zum Antrieb eines Scheibenwischers für aus einer Ruhelage ausschwenkbare Kraft­ fahrzeuganbauteile, bei der der Antriebsmotor des Scheibenwischers unwirksam geschaltet ist, wenn das Kraftfahrzeuganbauteil aus der Ruhelage ausge­ schwenkt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der An­ triebsmotor des Scheibenwischers zunächst weiter­ hin unwirksam geschaltet ist, wenn das Kraftfahrzeuganbauteil wieder in die Ruhelage zu­ rückgeschwenkt ist.

2. Schaltanordnung nach Patentanspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Antriebsmotor des Scheiben­ wischers wieder wirksam schaltbar ist, wenn nach dem Zurückschwenken des Kraftfahrzeuganbauteils in die Ruhelage eine vorgegebene Zeit abgelaufen ist.

3. Schaltanordnung nach Patentanspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor des Scheibenwischers nach dem Zurückschwenken des Kraftfahrzeuganbauteils in die Ruhelage aus­ schließlich willkürlich wieder wirksam schaltbar ist.