DE4417371A1 - Scheibenwischvorrichtung - Google Patents
ScheibenwischvorrichtungInfo
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Description
Die Erfindung geht aus von einer Scheibenwischvorrichtung
nach der Gattung des Hauptanspruchs. Aus der DE-PS 29 44 224
ist eine gattungsgemäße Scheibenwischvorrichtung bekannt,
die einen Elektromotor enthält, dessen Drehrichtung in den
Endlagen eines Wischarms änderbar ist. Ein Pendelgetriebe,
das aus einer Drehbewegung eine hin- und hergehende Bewegung
bereitstellt, kann entfallen. Angaben zur Umpolung des
Elektromotors nach Erreichen jeweils der Endlagen sind nicht
enthalten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Scheibenwischvorrichtung anzugeben, die vorgegebene
Wischwinkeltoleranzen möglichst genau einhält
Die Aufgabe wird durch die im Hauptanspruch angegebenen Merkmale gelöst.
Die Aufgabe wird durch die im Hauptanspruch angegebenen Merkmale gelöst.
Die erfindungsgemäße Scheibenwischvorrichtung weist den
Vorteil auf, daß die vorgegebenen Wischwinkeltoleranzen im
Bereich der Endlagen des Wischarms weitgehend unabhängig von
der Bewegungsenergie des Scheibenwischers eingehalten
werden. Erfindungsgemäß ist ein Zeitgeber vorgesehen, der
nach Erreichen einer Endlage eine Verzögerungszeit für die
Umkehrung der Drehrichtung des Elektromotors vorgibt. Die
Verzögerungszeit hängt ab von einem Signal, das wenigstens
näherungsweise ein Maß für die Bewegungsenergie des
Wischarms ist.
Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der
erfindungsgemäßen Scheibenwischvorrichtung ergeben sich aus
abhängigen Ansprüchen.
Gemäß einer ersten Ausgestaltung ist eine Realisierung der
Verzögerung als Abschaltverzögerung vorgesehen. Nach
Erreichen einer Endlage wird demnach der Elektromotor noch
für die vorgegebene Zeit in der gleichen Drehrichtung
betrieben. Gegebenenfalls kann während der Zeitdauer der
Abschaltverzögerung eine Reduzierung der für den
Elektromotor zur Verfügung gestellten Leistung vorgesehen
sein.
Anstelle einer Abschaltverzögerung kann gleichermaßen eine
Einschaltverzögerung vorgesehen sein. Nach Erreichen einer
Endlage gibt es unterschiedliche Möglichkeiten, den
Elektromotor und den mit dem Elektromotor verbundenen
Scheibenwischer zum Stehen zu bringen. Neben einem
Abschalten kann ein Kurzschließen oder bereits ein Umpolen
des Elektromotors vorgesehen sein. Vorzugsweise sind,
beispielsweise im Rahmen eines getakteten Betriebs,
beliebige Zwischenstufen von Abschalten bis Kurzschließen
oder von Abschalten bis Umpolen realisierbar. Die Zeitdauer
einer dieser Maßnahmen wird als Einschaltverzögerung
bezeichnet.
Das Signal, das wenigstens näherungsweise ein Maß für die
Bewegungsenergie des Wischarms ist, kann gemäß einem ersten
Ausführungsbeispiel in einfacher Weise von einem
Betriebsartensignal abgeleitet sein. Das Betriebsartensignal
gibt beispielsweise eine niedrige oder eine höhere
Arbeitsgeschwindigkeit des Scheibenwischers vor.
Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, das
Signal von einem Drehzahlsignal abzuleiten, das an
geeigneter Stelle im Antrieb abgegriffen wird. Ein
Drehzahlsignal ist ein genaues Maß für die Bewegungsenergie
des Wischarms. Die Verzögerungszeit kann daher mit hoher
Genauigkeit vorgegeben werden. Das Drehzahlsignal kann
beispielsweise mit einem Drehzahlsensor am Elektromotor oder
an einem nachgeschalteten Getriebe erhalten werden. Ein
geeigneter Drehzahlsensor ist beispielsweise ein
magnetfeldempfindliches Element, das Magnetfeldänderungen
während der Drehung des Elektromotors erfaßt. Eine andere
vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, daß das Drehzahlsignal
aus der Welligkeit des durch den Motor fließenden Stroms
abgeleitet wird.
Ohne zusätzlichen Aufwand kann das Signal, das wenigstens
näherungsweise ein Maß für die Bewegungsenergie des
Wischarms ist, aus der Dauer eines halben Wischzyklus von
Endlage zu Endlage ermittelt werden, da die Signale, die das
Erreichen der Endlage signalisieren, ohnehin vorhanden sind.
Weitere vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der
erfindungsgemäßen Scheibenwischvorrichtung ergeben sich aus
weiteren abhängigen Ansprüchen in Verbindung mit der
folgenden Beschreibung.
In der Figur ist ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen
Scheibenwischvorrichtung gezeigt.
Die Figur zeigt einen Wischarm 10 eines Scheibenwischers,
der auf einer nicht näher gezeigten Scheibe eine hin- und
hergehende Bewegung ausführt. Der Wischarm 10 wird
von einem Elektromotor 11 angetrieben. Ein Endlagensensor 12
stellt fest, wenn der Wischarm 10 die eine oder die andere
Endlage erreicht und gibt daraufhin ein Endlagensignal 13
sowohl an eine Wischzykluszeitermittlung 14 als auch an
einen Zeitgeber 15 ab.
Der Zeitgeber 15 erhält als weitere Signale ein von einer
Drehzahlsensoranordnung 16 bereitgestelltes Drehzahlsignal
17, ein von der Wischzykluszeitermittlung 14
bereitgestelltes Wischzykluszeitsignal 18 sowie ein
Betriebsartensignal 19 zugeführt.
Der Zeitgeber 15 gibt ein Steuersignal 20 an eine Endstufe
21 ab, an die der Elektromotor 11 angeschlossen ist. Die
Endstufe 21 ist an einen erstem Anschluß 22 und einem
zweiten Anschluß 23 einer nicht näher gezeigten
Energiequelle angeschlossen.
Die erfindungsgemäße Scheibenwischvorrichtung arbeitet
folgendermaßen:
Der Wischarm 10 macht auf einer nicht näher gezeigten Scheibe, deren Oberfläche zu reinigen ist, eine hin- und hergehende Bewegung. Die hin- und hergehende Bewegung wird durch Umpolen des Elektromotors 11 erreicht, der beispielsweise als permanentmagneterregter Gleichstrommotor oder als elektronisch kommutierter Wechselstrommotor realisiert ist. Die beweglichen Teile des Elektromotors 11, ein gegebenenfalls vorhandenes Getriebe, die Verbindungsteile zwischen Elektromotor 11 und Wischarm 10 sowie der Wischarm 10 selbst weisen während des Wischbetriebs eine bestimmte Bewegungsenergie auf. Insbesondere ist diese Bewegungsenergie beim Erreichen einer der Endlagen der hin- und hergehenden Bewegung vorhanden. Das Erreichen einer der beiden Endlagen erfaßt der Endlagensensor 12. Die hier beschriebenen Endlagen, die der Endlagensensor 12 erfaßt, entsprechen nicht vollständig den Umkehrlagen des Wischarms 10, weil nach dem Detektieren der Endlagen noch eine Zeit für den Umsteuervorgang erforderlich ist. Der Endlagensensor 12 ist beispielsweise ein separater Sensor oder vorzugsweise eine mit dem Elektromotor 11 oder dem Antrieb gekoppelte, nicht näher dargestellte Steuerscheibe, die Schleifringe enthält, welche außer den Endlagenkontakten beispielsweise die Versorgungsspannung mitführen und beispielsweise eine erweiterte Parkstellung vorgeben. In einer höherwertigen Scheibenwischvorrichtung kann anstelle des Endlagensensors 12 ein Positionssensor vorgesehen sein, der ein Signal als Maß für die aktuelle Position des Wischarms 10 bereitstellt. Mit einem solchen Positionssensor kann ein eingeschränkter Wischbetrieb realisiert werden, der einen begrenzten Wischbereich vorsieht. Anstelle des Endlagensignals 13 tritt das vom Positionssensor abgegebene Signal, das beispielsweise pegelabhängig als Endlagensignal definiert werden kann (Schneelastsicherung).
Der Wischarm 10 macht auf einer nicht näher gezeigten Scheibe, deren Oberfläche zu reinigen ist, eine hin- und hergehende Bewegung. Die hin- und hergehende Bewegung wird durch Umpolen des Elektromotors 11 erreicht, der beispielsweise als permanentmagneterregter Gleichstrommotor oder als elektronisch kommutierter Wechselstrommotor realisiert ist. Die beweglichen Teile des Elektromotors 11, ein gegebenenfalls vorhandenes Getriebe, die Verbindungsteile zwischen Elektromotor 11 und Wischarm 10 sowie der Wischarm 10 selbst weisen während des Wischbetriebs eine bestimmte Bewegungsenergie auf. Insbesondere ist diese Bewegungsenergie beim Erreichen einer der Endlagen der hin- und hergehenden Bewegung vorhanden. Das Erreichen einer der beiden Endlagen erfaßt der Endlagensensor 12. Die hier beschriebenen Endlagen, die der Endlagensensor 12 erfaßt, entsprechen nicht vollständig den Umkehrlagen des Wischarms 10, weil nach dem Detektieren der Endlagen noch eine Zeit für den Umsteuervorgang erforderlich ist. Der Endlagensensor 12 ist beispielsweise ein separater Sensor oder vorzugsweise eine mit dem Elektromotor 11 oder dem Antrieb gekoppelte, nicht näher dargestellte Steuerscheibe, die Schleifringe enthält, welche außer den Endlagenkontakten beispielsweise die Versorgungsspannung mitführen und beispielsweise eine erweiterte Parkstellung vorgeben. In einer höherwertigen Scheibenwischvorrichtung kann anstelle des Endlagensensors 12 ein Positionssensor vorgesehen sein, der ein Signal als Maß für die aktuelle Position des Wischarms 10 bereitstellt. Mit einem solchen Positionssensor kann ein eingeschränkter Wischbetrieb realisiert werden, der einen begrenzten Wischbereich vorsieht. Anstelle des Endlagensignals 13 tritt das vom Positionssensor abgegebene Signal, das beispielsweise pegelabhängig als Endlagensignal definiert werden kann (Schneelastsicherung).
Bedingt durch die Bewegungsenergie kann der Wischarm 10 bei
Erreichen einer der Endlagen nicht abrupt angehalten und in
entgegengesetzter Richtung gestartet werden. In Abhängigkeit
von der Bewegungsenergie zum Zeitpunkt des Erreichens einer
der Endlagen tritt in der Praxis stets ein Überschwingen
auf. Ein solches Überschwingen kann weder durch
unmittelbares Umpolen noch durch Kurzschließen bei Erreichen
der Endlage verhindert werden. Bei einer höheren
Wischgeschwindigkeit, die einer höheren Bewegungsenergie
entspricht, wird das Überschwingen größer sein als bei
niedrigen Wischgeschwindigkeiten. Das Überschwingen
entspricht einem Positions- oder Winkelfehler des Wischarms
10, dessen Betrag im Rahmen eines Toleranzbandes vorgegeben
sein kann. Um die Toleranz in sämtlichen Betriebszuständen
der Scheibenwischvorrichtung einzuhalten, sieht die
erfindungsgemäße Scheibenwischvorrichtung den Einsatz des
Zeitgebers 15 vor, der nach Erreichen einer Endlage eine
Verzögerungszeit für die Umkehrung der Drehrichtung des
Elektromotors 11 vorgibt, wobei die Verzögerungszeit von
einen Signal abhängt, das wenigstens näherungsweise ein Maß
für die Bewegungsenergie des beweglichen Teils des
Elektromotors 11, gegebenenfalls eines vorhandenen
Getriebes, von Verbindungsmitteln und des Wischarms 10 ist.
Im folgenden wird die gesamte Bewegungsenergie als
Bewegungsenergie des Wischarms 10 bezeichnet.
Ein erstes Signal, das ein Maß für die Bewegungsenergie des
Wischarms 10 angibt, ist das Drehzahlsignal 17. Das
Drehzahlsignal 17 wird von der Drehzahlsensoranordnung 16
bereitgestellt, die beispielsweise ein
magnetfeldempfindliches Element enthält. Das
magnetfeldempfindliche Element kann mit einem sich
bewegenden Magneten oder einem Magnetfeld zusammenwirken.
Vorzugsweise erfaßt ein solches magnetfeldempfindliches
Element die Magnetfeldänderungen, die außerhalb des
Elektromotors 11 erfaßbar sind. Als
Drehzahlsensoranordnungen 16 sind beliebige andere Geber wie
beispielsweise optoelektronische oder induktive Geber
geeignet. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung erfaßt die
Drehzahlsensoranordnung 16 die Welligkeit des durch den
Elektromotor 11 fließenden Stroms. Die Welligkeit kann als
ein Maß für die Drehzahl herangezogen werden. Das
Drehzahlsignal 17 weist einen unmittelbaren Bezug zur
Bewegungsenergie des Wischarms 10 auf. Berücksichtigt werden
kann die Drehzahl kurz vor Erreichen der Endlage.
Prinzipiell geeignet ist eine integrale Erfassung der
Drehzahl über einen bestimmten Wischbereich, die
beispielsweise mit einer Tiefpaßfilterung des
Drehzahlsignals 17 erhalten wird. Das Drehzahlsignal 17
veranlaßt den Zeitgeber 15 zum Festlegen einer vorgegebenen
Verzögerungszeit. Die Verzögerungszeit in Abhängigkeit vom
Drehzahlsignal 17 kann beispielsweise in einer Tabelle oder
als funktionaler Zusammenhang im Zeitgeber 15 hinterlegt
sein. Die Verzögerungszeit beginnt, wenn der Endlagensensor
12 ein Endlagensignal 13 an den Zeitgeber 15 abgegeben hat.
Der Zeitgeber 15 kann die Verzögerungszeit beispielsweise
zur Vorgabe einer Abschaltverzögerung verwenden. Das vom
Zeitgeber 15 an die Endstufe 21 abgegebene Steuersignal 20,
das zumindest ein Umpolen der Versorgungsspannung des
Elektromotors auslöst, wird erst nach Ablauf der
Verzögerungszeit an die Endstufe 21 abgegeben. In einer
anderen Ausgestaltung kann vorgesehen sein, daß das
Steuersignal 20 sowohl die Drehrichtung als auch die anderen
Betriebsarten für den Elektromotor 11 vorgibt. Die anderen
Betriebsarten sind beispielsweise ein Abschalten oder ein
Kurzschließen oder die Vorgabe eines kontinuierlichen
Übergangs zwischen Abschalten, Kurzschließen und Umpolen.
Der kontinuierliche Übergang wird mittels eines getakteten
Betriebs erreicht, bei dem der Elektromotor 11 im
Schaltbetrieb mit einem vorgegebenen Einschalt-zu-
Ausschaltverhältnis mit den Anschlüssen 22, 23 der
Energiequelle verbunden wird.
In einer anderen Ausgestaltung kann vorgesehen sein, daß
während der Abschaltverzögerung mittels des Steuersignals 20
eine Reduzierung der Leistung des Elektromotors 11 bis zum
endgültigen Abschalten oder Umpolen vorgesehen ist. Die
Verzögerungszeit ist umso länger zu wählen, je geringer die
Bewegungsenergie des Wischarms 10 ist, um einem
größtmöglichen Überschwinger bei der maximalen
Bewegungsenergie des Wischarms 10 durch Nachlaufen bei
kleiner Bewegungsenergie erreichen zu können.
Das Betriebsartensignal 19 ist ein anderes geeignetes
Signal, das wenigstens näherungsweise ein Maß für die
Bewegungsenergie des Wischarms 10 ist. Das
Betriebsartensignal 19 wird beispielsweise von einem
Bedienschalter bereitgestellt, der eine Möglichkeit bietet
zum Umschalten zwischen einer ersten und zweiten
Leistungsstufe.
Ein anderes geeignetes Signal, das bevorzugt verwendet wird,
ist das Wischzykluszeitsignal 18, das in einfacher Weise mit
der Wischzykluszeitermittlung 14 aus dem Endlagensignal 13
ermittelt wird. Das Endlagensignal 13 steht ohnehin für den
Start der Verzögerungszeit im Zeitgeber 15 zur Verfügung.
Anstelle der Abschaltverzögerung kann eine
Einschaltverzögerung vorgesehen sein. Eine
Einschaltverzögerung bedeutet, daß nach dem Auftreten des
Endlagensignals 13 der Motor 11 entweder abgeschaltet oder
kurzgeschlossen wird. In dem bereits beschriebenen
getakteten Betrieb sind gleichfalls Zwischenstufen möglich.
Die Zeitdauer zwischen Auftreten des Endlagensignals 13 und
dem Umpolen der Energieversorgung des Elektromotors 11 zum
Starten in die andere Drehrichtung entspricht der
Einschaltverzögerung.
Die erfindungsgemäße Scheibenwischvorrichtung ist
insbesondere geeignet zur Verwendung in Kraftfahrzeugen. Der
in der Figur eingetragene Elektromotor 11 kann sowohl einen
als auch gleichzeitig mehrere Wischarme 10 antreiben. In
einem Kraftfahrzeug können mehrere Elektromotoren 11
vorgesehen sein, die separat jeweils Wischarme 10 antreiben.
Claims (10)
1. Scheibenwischvorrichtung mit wenigstens einem Wischarm,
der von einem Elektromotor angetrieben ist, dessen
Drehrichtung zumindest in den Endlagen änderbar ist, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Zeitgeber (15) vorgesehen ist, der
nach Erreichen einer Endlage eine Verzögerungszeit für die
Umkehrung der Drehrichtung des Elektromotors (11) vorgibt,
und daß die Verzögerungszeit von einem Signal (17, 18, 19)
abhängt, das wenigstens näherungsweise ein Maß für die
Bewegungsenergie des Wischarms (10) ist.
2. Scheibenwischvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Verzögerungszeit eine
Abschaltverzögerung ist.
3. Scheibenwischvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß während der Abschaltverzögerung eine
Reduzierung der Leistung des Elektromotors (11) vorgesehen
ist.
4. Scheibenwischvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Verzögerungszeit eine
Einschaltverzögerung ist.
5. Scheibenwischvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das Signal (17, 18, 19), ein
Betriebsartensignal (19) ist.
6. Scheibenwischvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das Signal (17, 18, 19) ein von einer
Drehzahlsensoranordnung (16) abgegebenes Drehzahlsignal (17)
ist.
7. Scheibenwischvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Drehzahlsensoranordnung (16)
wenigstens einen Drehzahlfühler enthält, der eine Bewegung
der Scheibenwischvorrichtung erfaßt.
8. Scheibenwischvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Drehzahlsensoranordnung (16) das
Drehzahlsignal (17) aus dem durch den Elektromotor (11)
fließenden Strom ermittelt.
9. Scheibenwischvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die Drehzahlsensoranordnung (16) die
Welligkeit des durch den Elektromotor (11) fließenden Stroms
erfaßt.
10. Scheibenwischvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das Signal (17, 18, 19) der Dauer eines
halben Wischzyklus von Endlage zu Endlage des
Scheibenwischers (10) entspricht, die eine
Wischzykluszeitermittlung (14) aus dem von einem
Endlagensensor (12) bereitgestellten Endlagensignal (13)
ermittelt.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19944417371 DE4417371A1 (de) | 1994-05-18 | 1994-05-18 | Scheibenwischvorrichtung |
PCT/DE1995/000613 WO1995031360A1 (de) | 1994-05-18 | 1995-05-10 | Scheibenwischvorrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944417371 DE4417371A1 (de) | 1994-05-18 | 1994-05-18 | Scheibenwischvorrichtung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE4417371A1 true DE4417371A1 (de) | 1995-11-23 |
Family
ID=6518359
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19944417371 Withdrawn DE4417371A1 (de) | 1994-05-18 | 1994-05-18 | Scheibenwischvorrichtung |
Country Status (2)
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |