DE4330112A1

DE4330112A1 - Schaltanordnung zur Steuerung der Geschwindigkeit eines Scheibenwischers in Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE4330112A1
Application number: DE19934330112
Authority: DE
Inventors: Erich Ditzer
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1993-09-06
Filing date: 1993-09-06
Publication date: 1995-03-09
Anticipated expiration: 2013-09-07
Also published as: DE4330112C2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltanordnung zur Steuerung der Geschwindigkeit eines Scheibenwischers in Kraftfahrzeugen nach dem Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 2.

Eine derartige Schaltanordnung ist beispielsweise aus der US 3 774 091 bekannt. Bei dieser bekannten Schaltanord nung kann der Scheibenwischer wahlweise in zwei unter schiedliche Scheibenwischer-Geschwindigkeitsstufen einge stellt werden. Als Scheibenwischer-Antrieb dient ein Drei-Bürsten-Elektromotor. Zur Einstellung einer ersten niedrigen Scheibenwischer-Geschwindigkeitsstufe wird der Elektromotor zwischen einer ersten und einer dritten Bür ste angesteuert, wodurch der Elektromotor den Scheibenwi scher mit niedriger Geschwindigkeit und hohem Moment an treibt. Wird der Elektromotor mit derselben Spannung zwi schen der zweiten und dritten Bürste angesteuert, wird der Scheibenwischer mit einer hohen Geschwindigkeit aber einem niedrigeren Moment angetrieben. Diese Betriebsweise entspricht der zweiten hohen Scheibenwischer-Geschwindig keitsstufe.

Die Anwahl einer von mehreren Scheibenwischer-Geschwin digkeitsstufen wird üblicherweise willkürlich durch den Fahrer eingestellt. Der Nachteil einer hohen Scheibenwi scher-Geschwindigkeitsstufe besteht darin, daß mit stei gender Scheibenwischer-Geschwindigkeit das Moment zum An trieb der Scheibenwischer abnimmt, wodurch insbesondere bei hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten die Leistung der Scheibenwischer abnimmt.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Schaltanordnung zur Steuerung der Geschwindigkeit eines Scheibenwischers zu schaffen, die auch bei hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten eine gute Wischleistung gewährleistet.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 und des Anspruchs 2 gelöst.

Nach dem Kennzeichenteil des Anspruchs 1 erhält die Steuereinheit, die den Scheibenwischerantrieb bzw. den Scheibenwischermotor zur wahlweisen Einstellung einer von mehreren Scheibenwischer-Geschwindigkeitsstufen an steuert, als Eingangssignal die Fahrzeuggeschwindigkeit und stellt eine niedrigere als die aktuell eingestellte Scheibenwischer-Geschwindigkeitsstufe ein, wenn der Wert der Fahrzeuggeschwindigkeit eine vorgegebene Schwelle übersteigt.

Mit dieser erfindungsgemäßen Schaltanordnung wird da durch, daß automatisch bei einer hohen Fahrzeuggeschwin digkeit von höheren Scheibenwischer-Geschwindigkeitsstu fen in niedrigere übergegangen wird, das Moment zum An trieb eines Scheibenwischers erhöht. Durch die Auswertung der Fahrzeuggeschwindigkeit als Umschaltkriterium zur Er höhung des Drehmoments wird ein ohnehin vorhandenes Si gnal anstelle eines zusätzlichen Sensorsignals verwendet, wodurch der Erfindungsgegenstand besonders einfach zu re alisieren ist, wenn keine hohen Genauigkeitsanforderungen bestehen.

Nach dem Kennzeichenteil des Anspruchs 2 erhält die Steuereinheit als Eingangssignal das vom Scheibenwischer antrieb bzw. Scheibenwischermotor zu überwindende Drehmo ment und stellt eine niedrigere als die aktuell einge stellte Scheibenwischer-Geschwindigkeitsstufe ein, wenn der Wert des Drehmoments eine vorgegebene Schwelle über steigt. Dazu ist beispielsweise am Scheibenwischermotor ein Drehmomentsensor angebracht, der mit der Steuerein heit verbunden ist.

Diese erfindungsgemäße Ausgestaltung ist beispielsweise vorteilhaft, wenn hohe mechanische Toleranzen zu erwar ten sind, so daß eine Drehmoment-Fahrzeuggeschwindig keits-Zuordnung nur sehr ungenau ist.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfin dung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 einen Drehzahl-Momentenverlauf für einen Elek tromotor als Scheibenwischerantrieb nach dem Stand der Technik,

Fig. 2 einen Drehzahl-Momentenverlauf für einen Elek tromotor als Scheibenwischerantrieb bei Anwen dung der erfindungsgemäßen Schaltanordnung,

Fig. 3 eine erfindungsgemäße Schaltanordnung mit einer Steuereinheit und einem Elektromotor als Schei benwischerantrieb.

Bei dem Diagramm in Fig. 1 ist auf der Abszisse ein Dreh moment M und auf der Ordinate eine Drehzahl n darge stellt. Im folgenden wird als Scheibenwischerantrieb von einem Elektromotor ausgegangen. Die Kennlinie ST1 zeigt den sich für den Elektromotor ergebenden Drehzahlverlauf n für die erste niedrige Scheibenwischer-Geschwindig keitsstufe in Abhängigkeit von dem Drehmoment M, das der Elektromotor zu überwinden hat. Die Kennlinie ST2 zeigt ebenso den Drehzahl-Drehmomentenverlauf des Elektromotors für die zweite höhere Scheibenwischer-Geschwindigkeits stufe. Aus den Kennlinien ST1 und ST2 in Fig. 1 ist er sichtlich, daß für Werte des vom Elektromotor zu überwin denden Drehmoments M, die größer als ein durch den Schnittpunkt der Kennlinien ST1 und ST2 definierter Dreh momentschwellwert M_s sind, die Drehzahl des Elektromotors bzw. die Geschwindigkeit des Scheibenwischers in der zweiten ursprünglich höheren Scheibenwischer-Geschwindig keitsstufe niedriger wird als in der ersten ursprünglich niedrigeren Scheibenwischer-Geschwindigkeitsstufe.

Das vom Elektromotor zu überwindende Drehmoment M steigt insbesondere mit steigender Fahrzeuggeschwindigkeit v. Beispielsweise kann durch Fahrversuche die Fahrzeugge schwindigkeit v_s festgestellt werden, bei der der Drehmo mentschwellwert M_s erreicht wird. Das Drehmoment M kann jedoch auch direkt gemessen werden, wobei in die niedri gere Scheibenwischer-Geschwindigkeitsstufe umgeschaltet wird, wenn das gemessene Drehmoment M größer als eine Drehmomentschwelle M_s ist. Für Fahrzeuggeschwindigkeiten v die größer als der Fahrzeuggeschwindigkeitswert v_s sind, ist eine Schaltanordnung zur Steuerung der Ge schwindigkeit eines Scheibenwischers nach Fig. 1 bzw. nach dem Stand der Technik bezogen auf die bestmögliche Scheibenwischleistung unzureichend.

Fig. 2 zeigt Kennlinienverläufe ST1 und ST2, die sich durch die erfindungsgemäße Schaltanordnung ergeben. Beim Schnittpunkt US der Kennlinien ST1 und ST2, der dem Dreh momentschwellwert M_s bzw. dem Fahrzeuggeschwindigkeits wert v_s zugeordnet ist, wird automatisch bei aktuell ein gestellter Scheibenwischer-Geschwindigkeitsstufe ST2 in die Scheibenwischer-Geschwindigkeitsstufe ST1 umgeschal tet. Der Schnittpunkt der Kennlinien ST1 und ST2 wird da her auch als Umschaltpunkt US bezeichnet. Dadurch ergeben sich auch für hohe Fahrzeuggeschwindigkeiten v bzw. hohe zu überwindende Drehmomente M des Scheibenwischerantriebs jeweils die höchstmögliche Geschwindigkeit des Scheiben wischers.

Fig. 3 zeigt eine erfindungsgemäße Schaltanordnung, mit der die Kennlinien ST1 und ST2 nach Fig. 2 realisierbar sind. In Fig. 3 ist ein Elektromotor EM dargestellt, der drei Bürsten B1, B2 und B3 aufweist. Die Bürste B3 ist mit Massepotential verbunden. Die Bürsten B1 und B2 sind wahlweise über steuerbare Schalter S1 und S2 an positive Spannung U⁺ anschließbar. Die steuerbaren Schalter S1 und S2 sind über Steuerleitungen L1 und L2 mit einem Steuer gerät SG verbunden. An das Steuergerät SG führen drei Eingangssignale, die Fahrzeuggeschwindigkeit v, ein Aus wahlsignal zur Einstellung der Scheibenwischer-Geschwin digkeitsstufe st1 und ein Auswahlsignal zur Einstellung der Scheibenwischer-Geschwindigkeitsstufe st2. Die Aus wahlsignale zur Einstellung der Scheibenwischer-Geschwin digkeitsstufen st1 und st2 werden beispielsweise durch vom Fahrer willkürlich zu betätigende Schalter erzeugt. Wahlweise ist z. B. auch oder anstelle der Fahrzeugge schwindigkeit v das vom Elektromotor EM zu überwindende Drehmoment M als Eingangssignal des Steuergerätes SG vor gesehen (gestrichelte Linie). Dazu ist ein Drehmoments sensor MS am Elektromotor EM angebracht.

Das Steuergerät SG wertet die drei Eingangssignale v, st1 und st2 aus und schließt über die Steuerleitung L1 den steuerbaren Schalter S1, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit v größer als die Fahrzeuggeschwindigkeitsschwelle v_s (und/oder das Drehmoment M größer als eine vorgegebene Schwelle M_s) ist oder das Auswahlsignal st1 anliegt. Parallel dazu wird der steuerbare Schalter S2 durch die Steuerleitung L2 geöffnet. Liegt jedoch das Auswahlsignal st2 an und ist die Fahrzeuggeschwindigkeit v kleiner als die Fahrzeuggeschwindigkeitsschwelle v_s (und/oder das Drehmoment M kleiner als die vorgegebene Schwelle M_s), wird der steuerbare Schalter S2 über die Steuerleitung L2 geschlossen und gleichzeitig der steuerbare Schalter S1 über die Steuerleitung L1 geöffnet.

Ist der steuerbare Schalter S2 geschlossen und der steu erbare Schalter S1 geöffnet, wird der Elektromotor EM über die Bürsten B2 und B3 angesteuert, wodurch sich die zweite höhere Scheibenwischer-Geschwindigkeitsstufe ent sprechend dem Auswahlsignal st2 einstellt. Wird dagegen der steuerbare Schalter S1 geschlossen und der steuerbare Schalter S2 geöffnet, wird der Elektromotor EM über die Bürsten B1 und B3 angesteuert, wodurch sich entsprechend dem Auswahlsignal st1 die erste niedrigere Scheibenwi scher-Geschwindigkeitsstufe einstellt.

Dieses Ausführungsbeispiel beschreibt die erfindungsge mäße Schaltanordnung lediglich an zwei unterschiedlichen Scheibenwischer-Geschwindigkeitsstufen. Es ist jedoch auch möglich, mehr als zwei Scheibenwischer-Geschwindig keitsstufen erfindungsgemäß zu schalten, wobei jeweils ausgehend von aktuell eingestellten höheren Scheibenwi scher-Geschwindigkeitsstufen bei Überschreiten bestimmter vorgegebener Fahrzeuggeschwindigkeitsschwellen bzw. Dreh momentschwellen in jeweils niedrigere Scheibenwischer-Ge schwindigkeitsstufen umgeschaltet wird. Mit dieser erfin dungsgemäßen Schaltanordnung wird unabhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit jeweils die höchstmögliche Ge schwindigkeit eines Scheibenwischers in Abhängigkeit von dem zu überwindenden Moment eingestellt.

Claims

1. Schaltanordnung zur Steuerung der Geschwindigkeit eines Scheibenwischers in Kraftfahrzeugen mit ei nem Scheibenwischermotor und einer Steuereinheit, die den Scheibenwischermotor zur wahlweisen Ein stellung einer von mehreren Scheibenwischer-Ge schwindigkeitsstufen ansteuert, dadurch gekenn zeichnet, daß die Steuereinheit (SG) als Eingangs signal die Fahrzeuggeschwindigkeit (v) erhält und eine niedrigere (ST1) als die aktuell eingestellte (ST2) Scheibenwischer-Geschwindigkeitsstufe ein stellt, wenn der Wert der Fahrzeuggeschwindigkeit (v) eine vorgegebene Schwelle (v_s) überschreitet.

2. Schaltanordnung zur Steuerung der Geschwindigkeit eines Scheibenwischers in Kraftfahrzeugen mit ei nem Scheibenwischermotor und einer Steuereinheit, die den Scheibenwischermotor zur wahlweisen Ein stellung einer von mehreren Scheibenwischer-Ge schwindigkeitsstufen ansteuert, dadurch gekenn zeichnet, daß die Steuereinheit (SG) als Eingangs signal das vom Scheibenwischermotor (EM) zu über windende Drehmoment (M) erhält und eine niedrigere (ST1) als die aktuell eingestellte (ST2) Schei benwischer-Geschwindigkeitsstufe einstellt, wenn der Wert des Drehmoments (M) eine vorgegebene Drehmomentschwelle (M_s) überschreitet.