DE69919837T2

DE69919837T2 - Scheibenwischervorrichtung und Verfahren zur variablen Einstellung der Bewegung des Wischblatts

Info

Publication number: DE69919837T2
Application number: DE69919837T
Authority: DE
Inventors: Naomi Kosai-city Shizuoka-pref. Miyazaki; Masashi Kosai-city Shizuoka-pref. Nakata; Yasuaki Kosai-city Shizuoka-pref. Uchida; Akio Kosai-city Shizuoka-pref. Oshiro
Original assignee: Asmo Co Ltd
Current assignee: Asmo Co Ltd
Priority date: 1999-03-05
Filing date: 1999-11-05
Publication date: 2005-09-22
Anticipated expiration: 2019-11-06
Also published as: US6249098B1; EP1034991A3; EP1034991B1; JP2000255384A; EP1034991A2; DE69919837D1; JP4005256B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Scheibenwischer-Steuervorrichtung sowie auf ein Verfahren zur zweckmäßigen Steuerung des Wischbetriebs bzw. Wischvorgangs eines Wischblattes.
Bei einer üblichen Wischeranlage für Kraftfahrzeuge, wie sie aus der JP 2798733 bekannt ist, wird einem Wischblatt durch Umkehrung der Drehrichtung eines Wischermotors eine hin- und hergehende Wischbewegung erteilt. Bei dieser Wischeranlage sind vor einer oberen und einer unteren Umkehrstellung des Wischblattes Vor-Umkehrstellungen festgelegt, wobei im Wischermotor ein Nockenschalter zur Ermittlung der Vor-Umkehrstellungen sowie der Umkehrstellungen vorgesehen ist.
Wenn bei dieser Wischeranlage ermittelt wird, dass der Wischermotor eine Vor-Umkehrstellung erreicht hat, wird die Drehbewegung bzw. Drehzahl des Wischermotors durch Einleitung einer Pulsdauermodulationssteuerung herabgesetzt. Nach Ermittlung des Erreichens der Umkehrstellung wird dann die Drehrichtung des Wischermotors umgekehrt. Auf diese Weise wird die bei der Umkehrstellung erzeugte Gegen-EMK verringert, sodass das Wischblatt eine stabile Wischbewegung ausführt.
Bei dieser Wischeranlage werden jedoch die obere und die untere Umkehrstellung bei dem Wischvorgang von dem Nockenschalter bestimmt und sind somit mechanisch festgelegt. Der Wischbereich fällt daher unterschiedlich aus, wenn die vorstehend beschriebene Steuervorrichtung bei Wischeranlagen mit unterschiedlicher Elementefestigkeit oder Elementesteifigkeit oder bei Fahrzeugen mit unterschiedlicher Karosseriesteifigkeit bzw. Karosseriefestigkeit Verwendung findet, d.h., auf Grund der zwischen jeweiligen Fahrzeugen bestehenden Unterschiede in Bezug auf Wischer-Auflagekraft bzw. Wischer-Anpressdruck und Karosseriesteifigkeit bzw. Karosseriefestigkeit kann nicht immer der gleiche vorgegebene Wischbereich (Wischwinkel bzw. Wischfeld) gewährleistet werden. Auf diese Weise kann leicht ein sogenanntes Überlaufen auftreten, bei dem das Wischblatt über die vorgegebene Umkehrstellung hinaus bewegt wird. In einem solchen Fall muss der Nockenschalter oder dergleichen verändert werden. Somit kann bei verschiedenen Fahrzeugtypen nicht der gleiche Motor Verwendung finden. Bei einer unterschiedlichen Fahrzeugsteifigkeit bzw. Fahrzeugfestigkeit kann er darüber hinaus auch nicht bei dem gleichen Fahrzeugtyp verwendet werden.
Darüber hinaus ist aus der WO 98140 252 eine Scheibenwischer-Steuervorrichtung bekannt, die einen Wischermotor zur Hin- und Herbewegung eines Wischblattes zwischen einer ersten und einer zweiten Umkehrstellung, eine Antriebsschaltung zum Antrieb des Wischermotors in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung, eine Motordrehungs-Detektoreinrichtung zur Erzeugung von Impulsen in Abhängigkeit von der Drehbewegung des Wischermotors für die Ermittlung eines Drehwinkels des Wischermotors sowie eine Steuereinrichtung aufweist, die die Anzahl der nach der Ermittlung des Erreichens der Vor-Umkehrstellung des Wischblattes erzeugten Impulse zählt und die Antriebsschaltung zur Umkehr der Drehrichtung des Wischermotors ansteuert, wenn die Drehstellung einen vorgegebenen Winkel erreicht, sodass die Drehrichtung des Wischermotors bei dem vorgegebenen Winkel nach der Vor-Umkehrstellung umgekehrt wird, wobei der Wischermotor eine kontinuierliche Drehbewegung in der Vorwärtsrichtung und der Rückwärtsrichtung durch wiederholte Umkehr der Drehrichtung des Wischermotors ausführt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Scheibenwischer-Steuervorrichtung anzugeben, mit deren Hilfe eine variable Einstellung einer Wischblattbewegung erzielbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Scheibenwischer-Steuervorrichtung gemäß Patentanspruch 1 sowie alternativ durch ein Scheibenwischer-Steuerverfahren gemäß Patentanspruch 13 gelöst.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung einer Scheibenwischer-Steuervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
2 eine teilweise als Schnittansicht ausgeführte Draufsicht eines bei diesem Ausführungsbeispiel verwendeten Wischermotors,
3 ein Schaltbild einer bei diesem Ausführungsbeispiel verwendeten elektronischen Steuereinheit (ECU)
4 eine schematische Darstellung des Wischbereichs bzw. Wischfeldes eines Wischblattes bei diesem Ausführungsbeispiel,
5A bis 5G schematische Darstellungen von Kontaktzuständen zwischen Kontakten und einer leitenden Platte eines bei diesem Ausführungsbeispiel verwendeten Stellungssensors,
6 ein Ablaufdiagramm eines Wischermotor-Steuerablaufs, der von einer bei diesem Ausführungsbeispiel verwendeten Zentraleinheit (CPU) ausgeführt wird,
7 ein Steuerdiagramm, das die Wischermotorsteuerung bei diesem Ausführungsbeispiel veranschaulicht, und
8 eine schematische Darstellung einer Scheibenwischer-Steuervorrichtung gemäß einer Modifikation des Ausführungsbeispiels.
Gemäß 1 wird ein Wischblatt l von einem Wischarm 2 gehalten, der über eine Gelenkachse mit einem Hebel 3 gekoppelt ist. Der Hebel 3 ist wiederum über eine Koppelstange 4 mit einer Kurbel 1 eines Wischermotors 5 gekoppelt. Der Wischermotor 5 ist zur Ausführung einer Drehbewegung in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung ausgestaltet, sodass sich der Kurbelarm 6 in Abhängigkeit von der Vorwärts- und Rückwärtsdrehung des Wischermotors 5 um ungefähr 180° in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung hin- und herdreht. Der Wischarm 2 wird wiederum in Abhängigkeit von der Drehbewegung des Kurbelarms 6 über die Koppelstange 4 und den Hebel 3 derart hin- und herbewegt, dass das Wischblatt 1 über ein vorgegebenes Wischfeld bzw. einen vorgegebenen Wischbereich der Frontscheibe geführt wird.
Die Drehbewegung des Wischermotors 5 wird von einem als Drehzahlverringerungsmechanismus wirkenden Schneckengetriebe herabgesetzt, sodass das Wischblatt 1 im Vergleich zu der Drehbewegung des Wischermotors 5 langsamer bewegt wird. Hierbei wird die Drehung des Wischermotors 5 in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung von einer elektronischen Steuereinheit ECU 20 gesteuert.
In dem Wischermotor 5 ist in der in 2 veranschaulichten Weise ein Schneckengewinde 13 an einer Welle 12 des Wischermotors 5 ausgebildet. Das Schneckengewinde 13 steht in Zahneingriff mit einem innerhalb eines Gehäuses 14 angeordneten Zahnrad 15. Über das Schneckengewinde 13 und das Zahnrad 15 wird die Umdrehungsgeschwindigkeit bzw. Drehzahl der Welle 12 herabgesetzt und auf eine Abtriebswelle 7 mit z.B. einem Drehzahl-Untersetzungsverhältnis von 1/60 übertragen.
Die Welle 12 trägt einen Magnetring 16, an dessen Außenrand in gleichmäßigen Winkelintervallen abwechselnd Nordpole und Südpole durch eine entsprechende Magnetisierung ausgebildet sind. Ein Umdrehungssensor 17 in Form einer magnetischen Widerstandsanordnung steht mit dem Magnetring 16 in einer kontaktlosen Wirkverbindung, sodass die Umdrehungsgeschwindigkeit bzw. Drehzahl der Welle 12 des Wischermotors 5 mit Hilfe der Ausgangssignale des Umdrehungssensors 17 ermittelt werden kann. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden 12 Impulse von dem Umdrehungssensor 17 abgegeben, wenn die Welle 12 des Wischermotors 5 eine Umdrehung ausführt.
In dem Gehäuse 14 ist ein Stellungssensor 18 zur Ermittlung der Drehstellung bzw. des Drehwinkels des Wischermotors 5 und damit der Stellung des Wischblattes 1 in der in 3 veranschaulichten Weise angeordnet. Bei diesem Ausführungsbeispiel umfasst der Stellungssensor 18 drei Festkontakte SCM1, SCM2 und SCM3 sowie eine als Gleitkontakt wirkende leitende Platte 19.
Hierbei sind die Kontakte SCM1, SCM2, SCM3 sowie ein Massekontakt G in dem Gehäuse 14 des Wischermotors 5 vorgesehen. Die Kontakte SCM1 bis SCM3 und G erstrecken sich in fester Anordnung von dem Gehäuse 14 derart nach innen, dass die an einer Seitenfläche des Zahnrades 15 befestigte leitende Platte 19 über die Kontakte SCM1 bis SCM3 und G gleitet. Die Kontakte SCM1 bis SCM3 wirken hierbei als elektrische Bürsten. Die leitende Platte 19 ist teilweise mit einer Ausnehmung versehen. Bei der Drehung des Zahnrades 15 mit der Drehbewegung des Wischermotors 5 verändert sich somit der Gleitkontaktzustand zwischen den Kontakten SCM1 bis SCM3 und der leitenden Platte 19, d.h., wenn sich die Kontakte SCM1 bis SCM3 in der Ausnehmung 19a der leitenden Platte 19 befinden, besteht zwischen den Kontakten SCM1 bis SCM3 und der leitenden Platte 19 ein kontaktloser Zustand.
Der Massekontakt G liegt über die Fahrzeugkarosserie an Masse. Die leitende Platte 19 wird auf Massepotential (0V) gehalten, da der Massekontakt G und die leitende Platte 19 normalerweise miteinander in Verbindung stehen. Den Kontakten SCM1 bis SCM3 wird dagegen eine vorgegebene Spannung (von z.B. 5 V) zugeführt. Wenn somit die Kontakte SCM1 bis SCM3 und die leitende Platte 19 in den nichtleitenden bzw. kontaktlosen Zustand gelangen, nehmen die Kontakte SCM1 bis SCM3 das vorgegebene Potential (5V) an. Wenn dagegen die Kontakte SCM1 bis SCM3 und die leitende Platte 19 in den leitenden Zustand bzw. Kontaktzustand gelangen, nehmen die Kontakte SCM1 bis SCM3 das Massepotential an. Die der Kurbelarmstellung entsprechende Wischblattstellung wird somit über die Signalpegel der Kontakte SCM1 bis SCM3 des Stellungssensors 18 erfasst.
Die elektronische Steuereinheit (ECU) 20 umfasst in der in 3 veranschaulichten Weise eine Zentraleinheit (CPU) 21, einen Festspeicher (ROM) 22, einen Direktzugriffsspeicher (RAM) 23, Schnittstellenschaltungen (I/F) 24, 25 sowie eine Antriebsschaltung 26. Die Zentraleinheit 21 dient zur Ausführung der Verarbeitung eines Motorsteuerablaufs auf der Basis von vorgegebenen Steuerprogrammen. Der Festspeicher 22 dient zur Speicherung der Steuerprogramme und von Anfangsdaten, die die Zentraleinheit 21 zur Durchführung ihrer Steuerverarbeitung benötigt. Der Direktzugriffsspeicher 23 dient zur Zwischenspeicherung der Rechenergebnisse der Zentraleinheit 21.
Die Zentraleinheit 21 ist mit den Festkontakten SCM1 bis SCM3 und G des Stellungssensors 18 über die Schnittstellenschaltung 24 zur Ermittlung der Potentialpegel der Kontakte SCM1 bis SCM3 verbunden. Weiterhin ist die Zentraleinheit 21 über die Schnittstellenschaltung 25 mit einem Wischerschalter 27 verbunden, um eine Wischbetriebsgeschwindigkeit des Wischblattes 1 in Abhängigkeit von der Betriebsstellung des Wischerschalters 27 festzulegen. Der Wischerschalter 27 besitzt hierbei als Betriebsstellungen eine Stellung "HI", eine Stellung "LO", eine Stellung "INT" sowie eine Stellung "PARK", d.h., das Wischblatt 1 führt den Wischvorgang kontinuierlich mit einer hohen Geschwindigkeit durch, wenn der Wischerschalter 27 in die Stellung "HI" geschaltet ist, während der Wischvorgang kontinuierlich mit geringer Geschwindigkeit erfolgt, wenn der Wischerschalter 27 in die Stellung "LO" geschaltet ist. Weiterhin führt das Wischblatt 1 den Wischvorgang intermittierend durch, wenn der Wischerschalter 27 in die Stellung "INT" geschaltet ist, während es den Wischvorgang beendet und eine Parkstellung einnimmt, wenn der Wischerschalter 27 in die Stellung "PARK" geschaltet wird.
Die Zentraleinheit 21 ist mit dem Umdrehungssensor 17 verbunden, sodass die in Abhängigkeit von der Drehbewegung des Wischermotors 5 bzw. in Abhängigkeit von der Drehbewegung des an der Welle 12 des Motorkörpers angebrachten Magnetrings 16 erzeugten Impulssignale der Zentraleinheit 21 zugeführt werden. Außerdem ist die Zentraleinheit 21 bei diesem Ausführungsbeispiel mit einem Fahrzeug-Geschwindigkeitssensors 28 und einem Regensensor 29 verbunden, über die die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs sowie der Benetzungszustand (Feuchtigkeitszustand) der Frontscheibe erfasst werden. Der Wischerschalter 27, der Fahrzeug-Geschwindigkeitssensor 28 und der Regensensor 29 dienen zur Ermittlung der auf das Wischblatt 1 jeweils einwirkenden Wischbelastung.
Die Antriebsschaltung 26 umfasst vier MOS-Feldeffekttransistoren 31, 32, 33 und 34, die von der Zentraleinheit 21 zum Antrieb des Wischermotors 5 in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung durch Änderung der Richtung des dem Wischermotor 5 zugeführten Stroms gesteuert werden. Hierbei schaltet die Zentraleinheit 21 die Feldeffekttransistoren 31, 34 durch und sperrt die Feldeffekttransistoren 32, 33, um den Wischermotor 5 in Vorwärtsrichtung anzutreiben, während zum Antrieb des Wischermotors 5 in Rückwärtsrichtung die Feldeffekttransistoren 32, 33 durchgeschaltet und die Feldeffekttransistoren 31, 34 gesperrt werden. Die Zentraleinheit 21 besitzt eine Pulsdauermodulationsfunktion zur Steuerung des dem Wischermotor 5 zugeführten Antriebsstroms durch Beaufschlagung der Antriebsschaltung 26 mit einem pulsdauermodulierten Signal, das ein vorgegebenes Tastverhältnis aufweist. Auf diese Weise wird die Drehzahl des Wischermotors 5 eingestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Pulsdauermodulationssteuerung mit Hilfe eines internen Taktgebers der Zentraleinheit 21 durchgeführt. Darüber hinaus umfasst die Scheibenwischer-Steuervorrichtung eine dynamische Bremsfunktion durch die die beiden Bürsten des Wischermotors 5 zur Unterbrechung bzw. Beendigung der Drehbewegung kurzgeschlossen werden.
Nachstehend wird die grundlegende Wirkungsweise der Scheibenwischer-Steuervorrichtung unter Bezugnahme auf 4 näher beschrieben, die die Beziehung zwischen den Kurbelarmstellungen und den Wischblattstellungen veranschaulicht. Bei einer Drehung des Wischermotors 5 in Vorwärtsrichtung bewegt sich der Kurbelarm 6 in der Figur in der Reihenfolge A, B, C, D und E, wobei sich das Wischblatt 1 von einer Parkstellung zu einer oberen Umkehrstellung bewegt. Bei einer Drehung des Wischermotors 5 in Rückwärtsrichtung bewegt sich der Kurbelarm 6 dagegen in der Reihenfolge E, D, C und B, wobei sich das Wischblatt 1 von der oberen Umkehrstellung in eine untere Umkehrstellung bewegt. Bei einer innerhalb oder vor der oberen Umkehrstellung liegenden Position ist eine obere Vor-Umkehrstellung festgelegt, während eine untere Vor-Umkehrstellung bei einer innerhalb oder vor der unteren Umkehrstellung liegenden Position festgelegt ist.
Wenn sich somit der Kurbelarm 6 von dem Punkt A zu dem Punkt B bewegt, bewegt sich das Wischblatt 1 aus der Parkstellung in die untere Umkehrstellung. Wenn sich sodann der Kurbelarm 6 von dem Punkt B zu dem Punkt D bewegt, bewegt sich das Wischblatt 1 von der unteren Umkehrstellung in die obere Vor-Umkehrstellung. Bei weiterer Bewegung des Kurbelarms 6 von dem Punkt D zu dem Punkt E bewegt sich das Wischblatt 1 von der oberen Vor-Umkehrstellung in die obere Umkehrstellung.
Wenn sich bei dem entgegengesetzten Vorgang der Kurbelarm 6 nach Erreichen der oberen Umkehrstellung des Wischblattes 1 von dem Punkt E zu dem Punkt C bewegt, bewegt sich das Wischblatt 1 von der oberen Umkehrstellung in die untere Vor-Umkehrstellung. Bei der Bewegung des Kurbelarms 6 von dem Punkt C zu dem Punkt B bewegt sich dann das Wischblatt 1 von der unteren Vor-Umkehrstellung in die untere Umkehrstellung. Sodann erfolgt eine Hin- und Herbewegung des Wischblattes 1 zwischen der unteren Umkehrstellung und der oberen Umkehrstellung in Abhängigkeit von der Drehung des Wischermotors 5 in Vor- und Rückwärtsrichtung. Hierbei wird der Wischbereich bzw. das Wischfeld des Wischblattes 1 von der oberen Umkehrstellung und der unteren Umkehrstellung bestimmt. Bei Beendigung der Wischersteuerung kehrt der Kurbelarm 6 von dem Punkt B zum Punkt A zurück, wobei das Wischblatt 1 aus der unteren Umkehrstellung in die Parkstellung zurückgeführt wird, die unter der unteren Umkehrstellung liegt.
Wenn der Kurbelarm 6 bei einer in der Figur in Gegenuhrzeigerrichtung erfolgenden Drehung den Punkt A überläuft oder bei einer in der Figur in Uhrzeigerrichtung erfolgenden Drehung den Punkt E überläuft, bewegt sich das Wischblatt 1 aus dem zwischen der Parkstellung und der oberen Umkehrstellung liegenden Bereich heraus. Bei diesem Ausführungsbeispiel stellt der außerhalb des zwischen der Parkstellung und der oberen Umkehrstellung liegenden Feldes gelegene Bereich einen Nichteintrittsbereich dar, in den sich das Wischblatt 1 nicht hineinbewegen sollte.
Im allgemeinen wird die in Abhängigkeit von der Bewegung des Kurbelarms 6 von dem Punkt A zu dem Punkt B zu Beginn der Wischersteuerung erfolgende Bewegung des Wischblattes 1 aus der Parkstellung in eine der unteren Umkehrstellung entsprechende Anlaufstellung als Anlaufvorgang bezeichnet, während die bei Beendigung der Wischersteuerung in Abhängigkeit von der Bewegung des Kurbelarms 6 von dem Punkt B zu dem Punkt A erfolgende Bewegung des Wischblattes 1 von der unteren Umkehrstellung in die Parkstellung als Ablagevorgang bezeichnet wird.
Nachstehend wird die Art der Erfassung der vorstehend beschriebenen Bewegungen des Wischblattes 1 unter Bezugnahme auf die 5A bis 5G näher beschrieben.
In der in 5A veranschaulichten Parkstellung des Wischblatts 1 befinden sich die Kontakte SCM1 und SCM2 im leitenden Zustand, während sich der Kontakt SCM3 im nichtleitenden Zustand befindet, d.h., die von den Kontakten SCM1 und SCM2 erzeugten Signalpegel weisen Massepotentiale auf, während der Kontakt SCM3 einen Signalpegel von 5 V erzeugt. Wenn angenommen wird, dass die Signale der mit der leitenden Platte 19 in Kontakt stehenden Kontakte SCM1 und SCM2 durch "0" und das Signal des mit der leitenden Platte 19 nicht in Kontakt stehenden Kontaktes SCM3 durch "1" gegeben sind, beträgt das Ausgangssignal des Stellungssensors 18 somit (001).
Wenn sich das Wischblatt 1 von der Parkstellung in die Anlaufstellung bewegt, dreht sich die leitende Platte 19 in Uhrzeigerrichtung, sodass der Kontakt SCM1 in der in 5B veranschaulichten Weise von dem leitenden in den nichtleitenden Zustand versetzt wird. Das Ausgangssignal des Stellungssensors 18 wird somit zu (101). Wenn das Wischblatt 1 die Anlaufstellung erreicht, befinden sich sämtliche Kontakte SCM1 bis SCM3 in der in 5C veranschaulichten Weise im nichtleitenden Zustand, sodass das Ausgangssignal des Stellungssensors 18 zu (111) wird.
Bei der weiteren Bewegung des Wischblattes 1 von der Anlaufstellung zu der oberen Vor-Umkehrstellung gelangt der Kontakt SCM1 in der in 5D veranschaulichten Weise in den leitenden Zustand, während der Kontakt SCM3 in der in 5E veranschaulichten Weise in den leitenden Zustand gelangt. Dies hat zur Folge, dass das Ausgangssignal des Stellungssensors 18 von (111) auf (011) und sodann auf (010) übergeht. Wenn das Wischblatt 1 die obere Vor-Umkehrstellung erreicht, geht in der in 5F veranschaulichten Weise lediglich der Kontakt SCM1 vom leitenden in den nichtleitenden Zustand über, sodass das Ausgangssignal des Stellungssensors 18 von (010) auf (110) übergeht. Bei der Erfassung des der oberen Vor-Umkehrstellung entsprechenden Signals (110) wird dann die Drehrichtung des Wischermotors 5 zur Umkehr der Bewegung des Wischblattes 1 bei der oberen Umkehrstellung in einer nachstehend noch näher beschriebenen Weise umgekehrt, indem eine vorgegebene Anzahl der von dem Umdrehungssensor 17 abgegebenen Impulse gezählt wird.
Wenn sich das Wischblatt 1 nach der Umlenkung in der oberen Umkehrstellung zu der unteren Vor-Umkehrstellung bewegt, dreht sich die leitende Platte 19 in der Figur in Gegenuhrzeigerrichtung, wobei das Ausgangssignal des Stellungssensors 18 von (110) auf (010) übergeht. Bei Erreichen der unteren Vor-Umkehrstellung des Wischblattes 1 geht lediglich der Kontakt SCM3 vom leitenden in den nichtleitenden Zustand über, sodass das Ausgangssignal des Stellungssensors 18 von (010) auf (011) übergeht. Bei der Erfassung des der unteren Vor-Umkehrstellung entsprechenden Signals (011) wird dann die Drehrichtung des Wischermotors 5 zur Umkehr der Bewegungsrichtung des Wischblattes 1 in der unteren Umkehrstellung in einer nachstehend noch näher beschriebenen Weise wieder umgekehrt, indem die vorgegebene Anzahl der von dem Umdrehungssensor 17 abgegebenen Impulse gezählt wird.
Die Wischblattstellung kann somit genau erfasst werden, indem die Zentraleinheit 21 das Ausgangssignal des an dem von dem Motor mit verringerter Geschwindigkeit angetriebenen Zahnrad 15 vorgesehenen Stellungssensors 18 erfasst. Hierbei ist darauf hinzuweisen, dass bei diesem Ausführungsbeispiel die Formgebung der leitenden Platte 19 und die Anordnung der Kontakte SCM1 bis SCM3 derart festgelegt sind, dass bei der Bewegung des Wischblattes 1 jeweils nur ein Kontaktzustand der Kontakte SCM1 bis SCM3 verändert wird.
Wie in 5G veranschaulicht ist, ist bei diesem Ausführungsbeispiel ein Abschnitt zur Erzeugung des Signals (100) des Stellungssensors 18 in einer Stellung vorgesehen, die in der Vorwärts-Drehrichtung des Motors (der in Uhrzeigerrichtung erfolgenden Drehung der leitenden Platte 19) um einen vorgegebenen Winkel von der oberen Vor-Umkehrstellung beabstandet ist. In diesem Abschnitt wird ein Signal zur Kennzeichnung eines Bereiches erzeugt, in den sich das Wischblatt 1 nicht hineinbewegen sollte (z.B. eine Stellung, bei der das Wischblatt 1 wahrscheinlich auf einen Fahrzeugholm trifft). Der Umlenkvorgang wird normalerweise derart gesteuert, dass er bei der oberen Umkehrstellung erfolgt, bevor sich das Wischblatt 1 in diesen Bereich hineinbewegt. In ähnlicher Weise ist ein Abschnitt zur Erzeugung des Signals (000) des Stellungssensors 18 in einer Position vorgesehen, die in der Rückwärtsdrehrichtung des Motors (der in Gegenuhrzeigerrichtung erfolgenden Drehung der leitenden Platte 19) von der Parkstellung um einen vorgegebenen Winkel beabstandet ist. In diesem Abschnitt wird ein Signal erzeugt, das eine Hineinbewegung des Wischblattes 1 in diesen Nichteintrittsbereich anzeigt. Der Umkehrvorgang wird normalerweise derart gesteuert, dass er bei der unteren Umkehrstellung erfolgt, bevor sich das Wischblatt 1 in diesen Bereich hineinbewegt. Diese Nichteintrittsbereiche sind zur Verhinderung einer Bereichsüberschreitung (eines Überlaufens) des Wischblattes 1 vorgesehen. Ein solcher Nichteintrittsbereich muss nicht sowohl bei der oberen als auch der unteren Umkehrstellung auf beiden Seiten vorgesehen werden, sondern kann auch nur auf der Seite der oberen Umkehrstellung vorgesehen sein, bei der der Fahrtwind einen wesentlichen Einfluss auf den Wischvorgang ausübt. Dieser Nichteintrittsbereich entspricht einer zulässigen Grenzwertstellung.
Nachstehend wird unter Bezugnahme auf 6 die von der Zentraleinheit 21 durchgeführte Wischersteuerverarbeitung näher beschrieben. Diese Wischersteuerverarbeitung wird durch einen Unterbrechungsvorgang eingeleitet, der bei einer durch den Fahrer des Fahrzeugs erfolgenden Einschaltbetätigung des Wischerschalters 27 erfolgt.
Zunächst ermittelt die Zentraleinheit 21 in einem Schritt 100 die Betriebsstellung des Wischerschalters 27 aus dem vom Wischerschalter 27 zugeführten Detektionssignal und stellt den Anfangswert der zu zählenden Impulse ein. Wenn hierbei der Wischerschalter 27 auf die Stellung "HI" geschaltet ist, geht der Verarbeitungsablauf auf einen Schritt 101 über, bei dem die Anzahl der Impulse für den "HI"-Betrieb eingestellt wird. Wenn dagegen die Betriebsstellung "LO" oder "INT" vorliegt, geht der Verarbeitungsablauf auf einen Schritt 102 über, bei dem die Anzahl der Impulse für den "LO"-Betrieb eingestellt wird. In der Betriebsstellung "LO" des Wischerschalters 27 wird die Anzahl der Impulse auf einen kleineren Wert als den Anfangswert der Impulse für die Betriebsstellung "HI" des Wischerschalters 27 eingestellt.
Die Zentraleinheit 21 erzeugt sodann in einem Schritt 103 ein Ansteuersignal für die Antriebsschaltung 26, um eine Drehung des Wischermotors 5 mit einer Solldrehzahl herbeizuführen. In einem Schritt 104 korrigiert die Zentraleinheit 21 daraufhin den im Schritt 101 oder 102 eingestellten Anfangswert der Impulse in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Benetzungszustand der Frontscheibe und gibt einen Sollwert für Impulse vor, die im Rahmen einer Verzögerungssteuerung im Bereich der oberen Umkehrstellung oder der unteren Umkehrstellung Verwendung finden. Hierbei wird z.B. der Sollwert der Impulse mit steigender Fahrzeuggeschwindigkeit verringert. Außerdem wird z.B. der Sollwert der Impulse vergrößert, wenn sich die Frontscheibe in einem halbtrockenen Zustand befindet, bei dem der Oberflächenwiderstand der Frontscheibe maximal ist. Bei steigender Regenintensität wird der Sollwert der Impulse verringert, da dann der Oberflächenwiderstand der Frontscheibe abnimmt.
Die Zentraleinheit 21 überprüft sodann in einem Schritt 105, ob das Wischblatt 1 die Vor-Umkehrstellung auf der Seite der oberen Umkehrstellung oder der unteren Umkehrstellung erreicht hat. Bei Erfassung der Vor-Umkehrstellung geht die Zentraleinheit 21 auf einen Schritt 106 zur Ausführung der Verzögerungssteuerung über, d.h., die Zentraleinheit 21 zählt die Anzahl der von dem Umdrehungssensor 17 erzeugten Impulse und führt der Antriebsschaltung 26 ein dem Impulszählwert entsprechendes pulsdauermoduliertes Signal zu. Sodann vergleicht die Zentraleinheit 21 in einem Schritt 107 den Impulszählwert mit dem Sollwert der Impulse. Wenn der Zählwert unter dem Sollwert der Impulse liegt, geht der Verarbeitungsablauf auf einen Schritt 108 über. Hierbei überprüft die Zentraleinheit 21, ob sich die derzeitige Stellung des Wischblattes 1 im Nichteintrittsbereich befindet. Wenn dies nicht der Fall ist, kehrt die Zentraleinheit 21 zum Schritt 106 zur Fortführung der Pulsdauermodulationssteuerung (PDM-Steuerung) zurück.
Die Zentraleinheit 21 steuert somit durch Wiederholung der Verarbeitung der Schritte 106 bis 108 den Treiberstrom des Wischermotors 5 auf der Basis des Zählwertes der Impulse, die nach dem Erreichen der Vor-Umkehrstellung des Wischblattes 1 erzeugt werden. Auf diese Weise erfolgt die Verzögerungssteuerung der Motordrehbewegung.
Wenn die Zentraleinheit 21 dagegen im Schritt 107 feststellt, dass der Impulszählwert den vorgegebenen Wert erreicht hat, geht die Zentraleinheit 21 auf einen Schritt 110 über, bei dem ein Steuersignal für die Antriebsschaltung 26 zur Umkehr der Drehrichtung des Wischermotors 5 erzeugt wird.
Wenn weiterhin im Schritt 108 ermittelt wird, dass sich das Wischblatt 1 in den Nichteintrittsbereich hineinbewegt hat, geht die Zentraleinheit 21 auf einen Schritt 111 zur Durchführung eines dynamischen Bremsvorgangs über, d.h., die Bürsten des Wischermotors 5 werden zur Unterbrechung bzw. Beendigung der Drehbewegung des Wischermotors 5 kurzgeschlossen. In einem Schritt 112 korrigiert die Zentraleinheit 21 dann den Sollwert der Impulse auf der Basis des zu diesem Zeitpunkt erhaltenen Zählwertes. Hierbei wird z.B. der Sollwert der Impulse eingestellt, indem der Impulszählwert um den Wert 1 verringert wird. Sodann geht die Zentraleinheit 21 zur Umkehr der Drehrichtung des Wischermotors 5 auf den Schritt 110 über und kehrt anschließend zum Schritt 104 zurück.
Wenn die Betriebsstellung des Wischerschalters 27 vom Fahrer des Fahrzeugs verändert wird, wird der mit dem Schritt 100 beginnende Verarbeitungsablauf wiederholt, d.h., der Anfangswert der Impulse wird für den "HI"-Betrieb oder den "LO"-Betrieb auf der Basis der Betriebsstellung des Schalters 27 erneut eingestellt.
Nachstehend wird der Betrieb der Scheibenwischer-Steuervorrichtung unter Bezugnahme auf 7 näher beschrieben, in der der Fall veranschaulicht ist, dass der Sollwert der Impulse dahingehend eingestellt ist, dass das Wischblatt 1 umgelenkt wird, wenn der Kurbelarm 6 sich an dem Punkt E und an dem Punkt B befindet.
Wenn der Wischerschalter 27 betätigt und das Wischblatt 1 aus der Parkstellung zu der oberen Vor-Umkehrstellung bewegt werden, geht das Ausgangssignal des Stellungssensors 18 vom Parkzustand (001) aufeinanderfolgend auf (101), (111), (011) und (010) über. Wenn das Wischblatt 1 aus der Parkstellung die obere Vor-Umkehrstellung (bei der sich der Kurbelarm 6 in der Stellung D befindet) erreicht, geht das Ausgangssignal des Stellungssensors 18 von (010) auf (110) über. Die Verzögerungssteuerung bei der oberen Umkehrstellung wird in Abhängigkeit von dieser Änderung durchgeführt, d.h., das Tastverhältnis des impulsdauermodulierten Signals wird verringert, um den Treiberstrom des Wischermotors 5 in Abhängigkeit von der Anzahl der nach der oberen Vor-Umkehrstellung erzeugten Impulse zu verringern. Wenn der Impulszählwert den Sollwert der Impulse erreicht, d.h., wenn das Tastverhältnis am Punkt E des Kurbelarms 6 zu 0 wird, nimmt die Drehzahl des Wischermotors 5 den Wert 0 an. Sodann wird die Richtung des Treiberstroms des Wischermotors 5 zur Umkehr der Drehrichtung des Wischermotors 5 umgekehrt.
Nach der Umkehr der Drehrichtung des Wischermotors 5 wird der Verarbeitungsablauf zur Bewegung des Wischblattes 1 von der oberen Umkehrstellung in die untere Umkehrstellung durchgeführt.
Hierbei wird die Drehzahl des Wischermotors 5 auf eine Solldrehzahl eingeregelt, bis die untere Vor-Umkehrstellung erfasst wird, d.h., bis sich der Kurbelarm 6 von dem Punkt E bis zu dem Punkt C bewegt hat. Hierbei geht das Ausgangssignal des Stellungssensors 18 von (110) auf (010) über. Wenn das Wischblatt 1 die untere Vor-Umkehrstellung erreicht (bei der sich der Kurbelarm 6 am Punkt C befindet), geht das Ausgangssignal des Stellungssensors 18 von (010) auf (011) über. Die Verzögerungssteuerung für die untere Umkehrstellung wird in Abhängigkeit von dieser Änderung durchgeführt, d.h., die Drehzahl des Wischermotors 5 wird auf der Basis des Impulszählwertes verzögert, der sich bei der Bewegung des Kurbelarms 6 von dem Punkt C zu dem Punkt B ergibt. Die Drehzahl des Wischermotors 5 nimmt dann am Punkt B den Wert 0 an, bei dem der Impulszählwert den Sollwert der Impulse erreicht, woraufhin die Drehrichtung des Wischermotors 5 umgekehrt wird.
Sodann wird die Drehbewegung des Wischermotors 5 dahingehend gesteuert, dass das Wischblatt 1 den Wischvorgang über den Wischbereich bzw. das Wischfeld zwischen der unteren Umkehrstellung und der oberen Umkehrstellung durchführt.
Auch wenn das Wischblatt 1 sich auf Grund von Änderungen der Wischerbelastung in den Nichteintrittsbereich hineinbewegt, wird beim nächsten Wischvorgang der Sollwert der Impulse korrigiert und die Verzögerungssteuerung auf der Basis dieses Sollwertes der Impulse durchgeführt, d.h., der Sollwert der Impulse wird dahingehend korrigiert, dass das Wischblatt 1 umgelenkt wird, bevor es den Nichteintrittsbereich erreicht, wobei die Drehzahl des Wischermotors 5 dahingehend gesteuert wird, dass sie auf den Wert 0 abfällt, bevor das Wischblatt 1 diesen Bereich erreicht. Auf diese Weise wird eine Bereichsüberschreitung (ein Überlaufen) des Wischblattes 1 verhindert.
Wenn der Wischerschalter 27 von dem Fahrer des Fahrzeugs in die Betriebsstellung "PARK" geschaltet wird, wird die Drehbewegung des Wischermotors 5 dahingehend gesteuert, dass das Wischblatt 1 in der Parkstellung abgelegt wird, nachdem es in der unteren Umkehrstellung zum Stillstand gekommen ist, d.h., der Antriebsschaltung 26 wird das impulsdauermodulierte Signal zur Bewegung des Kurbelarms 6 von dem Punkt 8 zu dem Punkt A zugeführt, wobei der Treiberstrom des Wischermotors 5 zur Erzielung der in 7 veranschaulichten Drehzahl eingestellt wird. Auf diese Weise wird das Wischblatt 1 in der Parkstellung abgelegt, wobei durch Ausführung dieser Ablagesteuerung Erschütterungsgeräusche bei der Ablage des Wischblattes 1 verringert werden.
Mit Hilfe des vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiels der Erfindung sind folgende Vorteile erzielbar:

(1) Auch bei Verwendung der Scheibenwischer-Steuervorrichtung in Verbindung mit verschiedenen Fahrzeugtypen oder bei Abweichungen des Wischfeldes auf Grund von Abweichungen der Montageposition lässt sich das Wischfeld bzw, der Wischbereich des Wischblattes 1 leicht einstellen, indem lediglich die Anfangseinstellung der Anzahl von Impulsen verändert wird. Auf diese Weise kann eine Umkehr bzw. Umlenkung des Wischblattes 1 bei beliebigen Stellungen zwischen der Vor-Umkehrstellung und dem Nichteintrittsbereich herbeigeführt werden, d.h., das Wischfeld bzw. der Wischbereich kann eingestellt werden, ohne dass eine fahrzeugtypenbedingte Änderung der Formgebung der leitenden Platte 19 oder eine Änderung der Anordnung der Festkontakte SCM1 bis SCM3 erforderlich ist. Auf diese Weise kann der gleiche Wischermotor 5 bei verschiedenen Fahrzeugtypen Verwendung finden. Darüber hinaus kann das Wischblatt 1 in Abhängigkeit vom Frontscheibenbereich über ein größeres Wischfeld geführt werden.
(2) Die Drehrichtung des Wischermotors 5 kann durch Ausführung des dynamischen Bremsvorgangs unmittelbar umgekehrt werden, wenn sich das Wischblatt 1 in den Nichteintrittsbereich hineinbewegt. Auf diese Weise kann eine Bereichsüberschreitung (ein Überlaufen) des Wischblattes 1 zuverlässig verhindert werden.
(3) Der Sollwert der Impulse wird korrigiert, wenn sich das Wischblatt 1 auf Grund eines großen Wischfeldes bzw. Wischbereiches in den Nichteintrittsbereich hineinbewegt, d.h., das Wischfeld bzw. der Wischbereich wird verkleinert. Demzufolge kann das normale Wischfeld auf einen weiten Bereich eingestellt werden, da auch bei einer Neigung zur Bereichsüberschreitung (Überlaufen) eine Selbstkorrektur des Wischfeldes stattfindet und das Wischblatt 1 in einer vor dem Nichteintrittsbereich liegenden Stellung umgelenkt bzw, zurückgeführt werden kann. Auf diese Weise lässt sich ein zweckmäßiges Wischfeld realisieren, ohne dass Abweichungen bei der Einstellung oder der Oberflächenzustand der Frontscheibe besonders berücksichtigt werden müssen.
(4) Das Wischfeld kann eingestellt werden, indem der Sollwert der Impulse in Abhängigkeit von dem Benetzungszustand der Frontscheibenoberfläche und dem Widerstand des Fahrtwindes korrigiert wird. Da außerdem der Sollwert der Impulse in Abhängigkeit von dem Wischer-Betriebszustand, d.h., der Betriebsstellung des Wischerschalters 27, eingestellt wird, kann das Wischfeld auch bei Veränderungen der Wischgeschwindigkeit des Wischblattes 1 eingestellt werden.
(5) Der Treiberstrom des Wischermotors 5 wird in Form einer Pulsdauermodulationssteuerung (PDM-Steuerung) geregelt, bei der die nach der Vor-Umkehrstellung erzeugte Anzahl von Impulsen den Sollwert von Impulsen erreicht, wobei eine Steuerung zur Verzögerung der Drehbewegung des Wischermotors 5 erfolgt. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird das Tastverhältnis in Abhängigkeit von der Anzahl der nach der Vor-Umkehrstellung erzeugten Impulse bei dieser PDM-Steuerung dahingehend verringert, dass das Tastverhältnis in der Umkehrstellung auf den Wert 0 abgefallen ist. Die Umlenkung bzw. Rückführung des Wischblattes 1 erfolgt somit nach einer ausreichenden Verzögerung. Auf diese Weise lässt sich die Geräuschentwicklung zum Zeitpunkt der Umlenkung des Wischblattes 1 verringern.
(6) Die Impulse können in Abhängigkeit von der Drehzahl vor der Verzögerung durch den an der Welle des Motors bzw. Motorkörpers angebrachten Magnetring 16 erzeugt werden. Auf diese Weise lässt sich das Auflösungsvermögen der Steuerung bzw. Regelung vergrößern. Da außerdem die Stellung des Wischblattes 1 über die jeweilige Drehstellung des Zahnrades 15 ermittelt wird, dessen Antrieb nach einer Verringerung bzw. Untersetzung der Drehzahl des Motors (Motorkörpers) erfolgt, kann eine weitaus trägheitslosere und vibrationslosere genaue Erfassung dieser Stellung erfolgen.
(7) Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Stellungssensor 18 dahingehend ausgestaltet, dass eine Änderung des Kontaktzustands jeweils nur bei einem der drei Kontakte SCM1 bis SCM3 auftritt. Auf diese Weise findet keine Kontaktsteuerung statt, bei der sich der Kontaktzustand von mehreren Kontakten der Kontakte SCM1 bis SCM3 gleichzeitig ändert. Hierdurch kann ein fehlerhaftes Arbeiten der Wischermotorsteuerung bei der Ermittlung der Wischblattstellung durch den Stellungssensor 18 vermieden werden.

Das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel kann auch in der nachstehend näher beschriebenen Weise ausgestaltet sein.
Die zum Zeitpunkt der Umkehr am oberen Umkehrpunkt und am unteren Umkehrpunkt bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel erfolgende PDM-Steuerung kann auch entfallen, d.h., die Drehbewegung des Wischermotors 5 kann auch durch dynamisches Bremsen zum Stillstand gebracht werden, wenn der Impulszählwert nach der Vor-Umkehrstellung den Sollwert der Impulse erreicht. Die Richtung des Treiberstroms des Wischermotors 5 wird dann durch die Verarbeitung des Schrittes 110 gemäß 6 umgekehrt. Hierbei kann das Wischfeld durch Änderung des Sollwertes der Impulse eingestellt werden.
Die PDM-Steuerung kann auch zum Einschaltzeitpunkt des Wischermotors 5 durchgeführt werden, da zu diesem Zeitpunkt ein Anstieg des Einschaltstroms (Stromstoß) stattfindet. Durch diese Steuerung lässt sich das zeitweilige Fließen eines übermäßig hohen Stroms über den Wischermotor 5 während dieser Zeit verhindern.
Zwischen den Wischermotor 5 und die Antriebsschaltung 26 kann eine Strommessschaltung als Wischerbelastungs-Detektoreinrichtung geschaltet werden, sodass die auf den Wischermotor 5 wirkende Belastung auf der Basis des gemessenen Stromwertes ermittelt werden kann. Der Sollwert der Impulse kann dann auf der Basis der Belastung des Wischermotors 5 korrigiert werden. Auf diese Weise lässt sich auch das Wischfeld bzw. der Wischbereich zweckmäßig einstellen.
Der über den Wischermotor 5 fließende Treiberstrom ändert sich in Abhängigkeit von der Drehzahl des Motors, d.h., die Änderungsperiode verändert sich mit der Drehzahl des Wischermotors 5. Die Strommessschaltung zur Messung des Treiberstroms des Wischermotors 5 kann daher auch als Impulsgeneratoreinrichtung anstelle des bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel verwendeten Umdrehungssensors 17 dahingehend Verwendung finden, dass die Impulse entsprechend der Drehzahl des Wischermotors 5 in Abhängigkeit von den periodischen Änderungen des Treiberstroms der Antriebsschaltung erzeugt werden. Auch in diesem Falle kann eine einfache Einstellung des Wischfeldes bzw. Wischbereiches vorgenommen werden.
Der Sollwert der Impulse für die Umlenkung des Wischblattes 1 kann auf unterschiedliche Werte in Bezug auf die bei der oberen Umkehrstellung und der unteren Umkehrstellung erfolgende Umlenkung eingestellt werden. Bei einem unterschiedlichen Geräuschpegel zwischen der oberen Umkehrzeit und der unteren Umkehrzeit wird der Sollwert der Impulse auf einen größeren Wert und einen kleineren Wert für die jeweilige Umlenkung eingestellt, was jeweils zu einer stärkeren bzw. einer schwächeren Geräuschentwicklung führt. Da nämlich das Wischblatt 1 erst nach einer ausreichenden Verzögerung bei der Umlenkung zurückgeführt wird, wodurch ein relativ starkes Geräusch entsteht, kann auf diese Weise die Geräuschentwicklung auf einen unter praktischen Gesichtspunkten bevorzugten Geräuschpegel verringert werden.
Außerdem kann die Korrektur des Sollwertes der Impulse (Schritt 112 gemäß 6) zum Zeitpunkt des Erreichens des Nichteintrittsbereiches des Wischblattes 1 in Bezug auf die Umlenkung bei der oberen Umkehrstellung und der unteren Umkehrstellung getrennt voneinander erfolgen. In diesem Falle können Änderungen der Umlenkposition bei der oberen Umkehrstellung und der unteren Umkehrstellung getrennt voneinander eingestellt werden, d.h., das Wischfeld bzw. der Wischbereich kann in geeigneter Weise genutzt bzw. vorgegeben werden.
Obwohl bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel das Wischfeld bzw. der Wischbereich unter Verwendung der von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 28 und dem Regensensor 29 erhaltenen Messwerte korrigiert wird, können eine oder beide dieser Korrekturen auch entfallen. Darüber hinaus kann auch die auf der Betriebsstellung des Wischerschalters 27 basierende Korrektur des Wischfeldes bzw. Wischbereiches entfallen.
Ferner muss die Scheibenwischer-Steuervorrichtung gemäß 1 nicht den Kurbelarm 6, die Koppelstange 4, den Hebel 3 und dergleichen aufweisen, sondern die Vorrichtung kann auch dahingehend ausgestaltet sein, dass der Wischarm 2 in der in 8 veranschaulichten Weise direkt mit der Abtriebswelle 7 des Wischermotors 5 gekoppelt ist.
Obwohl das Wischblatt 1 gemäß dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel in einer Parkstellung abgelegt wird, kann die Erfindung auch bei einer Scheibenwischer-Steuervorrichtung Verwendung finden, die keine derartige Parkfunktion aufweist.
Der Anfangswert der Impulse zur Einstellung des Sollwertes der Impulse kann im Festspeicher 22 oder in einem wiedereinschreibbaren Speicher wie einem EEPROM-Speicher gespeichert werden. Das Wischfeld bzw, der Wischbereich kann dann auf einfache Weise eingestellt werden, wobei insbesondere die Speicherung in einem wiedereinschreibbaren Speicher unter praktischen Gesichtspunkten vorzuziehen ist.
Der Impulszählwert zum Zeitpunkt des Erreichens des Nichteintrittsbereiches des Wischblattes 1 kann in einem EEPROM-Speicher oder einem Sicherungs-Direktzugriffsspeicher abgespeichert werden, wobei der Sollwert der Impulse beim nächsten Einschalten des Wischerschalters 27 dann entsprechend dem gespeicherten Impulszählwert eingestellt werden kann. Auf diese Weise kann eine zu häufige Hineinbewegung des Wischblattes 1 in den Nichteintrittsbereich begrenzt bzw. verhindert werden.
Die Scheibenwischer-Steuervorrichtung gemäß dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel kann in weitem Umfang bei Kraftfahrzeugen wie Omnibussen, Lastkraftwagen und Personenkraftwagen Verwendung finden. Darüber hinaus kann die Scheibenwischer-Steuervorrichtung auch bei einer Heck-Wischeranlage Verwendung finden, obwohl sie bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel im Rahmen einer Front-Wischeranlage verwendet wird.
Wie vorstehend im einzelnen beschrieben ist, ermöglicht die Erfindung somit die Einstellung des Wischfeldes bzw.
Wischbereiches eines Wischblattes. Diese Einstellung kann auch bei unterschiedlichen Fahrzeugtypen auf einfache Weise durchgeführt werden. Darüber hinaus können Veränderungen des Wischfeldes bzw. Wischbereiches auf Grund von Montageabweichungen auf einfache Weise eingestellt werden.
Gemäß der vorstehenden Beschreibung wird somit ein Wischblatt (1) in Abhängigkeit von der Drehbewegung eines Wischermotors (5) in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung über einen vorgegebenen Bereich der Frontscheibe eines Kraftfahrzeugs geführt. Das Wischblatt wird innerhalb eines Wischbereiches bzw. Wischfeldes zwischen einer vorgegebenen oberen Umkehrstellung und einer vorgegebenen unteren Umkehrstellung bewegt. Vor der oberen Umkehrstellung ist eine obere Vor-Umkehrstellung festgelegt, während vor der unteren Umkehrstellung eine untere Vor-Umkehrstellung festgelegt ist. Ein Umdrehungssensor (17) gibt Impulssignale in Abhängigkeit von der Drehbewegung bzw. Drehzahl des Wischermotors ab. Eine Zentraleinheit (21) zählt die von dem Umdrehungssensor abgegebenen Impulssignale, wenn ein Stellungssensor (18) das Erreichen der Vor-Umkehrstellung des Wischblattes erfasst. Die Zentraleinheit erzeugt dann ein Steuersignal für eine Antriebsschaltung (26) und kehrt die Richtung des Treiberstroms des Wischermotors zur Umkehr der Drehrichtung des Wischermotors um, wenn der Impulszählwert einen vorgegebenen Wert erreicht.

Claims

Scheibenwischer-Steuervorrichtung, mit einem Wischermotor (5) zur Hin- und Herbewegung eines Wischblattes (1) zwischen einer ersten und einer zweiten Umkehrstellung, einer Antriebsschaltung (26) zum Antrieb des Wischermotors in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung, einer Wischerstellungs-Detektoreinrichtung (18) zur Ermittlung des Erreichens einer vorgegebenen Vor-Umkehrstellung des Wischblattes, die vor der ersten und/oder der zweiten Umkehrstellung festgelegt ist, einer Motordrehungs-Detektoreinrichtung (16, 17) zur Ermittlung des Drehwinkels des Wischermotors nach der vorgegebenen Vor-Umkehrstellung, und einer Steuereinrichtung (21), die die Antriebsschaltung zur Umkehr der Drehrichtung des Wischermotors ansteuert, wenn der Drehwinkel einen vorgegebenen Winkel erreicht, so dass die Drehrichtung des Wischermotors bei dem vorgegebenen Winkel nach der Vor-Umkehrstellung umgekehrt wird, wobei die Wischerstellungs-Detektoreinrichtung (18) außerdem zur Ermittlung des Erreichens einer außerhalb der Umkehrstellung festgelegten zulässigen Grenzwertstellung des Wischblattes ausgestaltet ist, und die Steuereinrichtung (21) außerdem die Antriebsschaltung zur Umkehr der Drehrichtung des Wischermotors ansteuert, wenn das Wischblatt die zulässige Grenzwertstellung erreicht, bevor der Drehwinkel des Wischermotors den vorgegebenen Winkel nach der Vor-Umkehrstellung erreicht.
Scheibenwischer-Steuervorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Motordrehungs-Detektoreinrichtung (16, 17) in Abhängigkeit von der Drehbewegung des Wischermotors ein Umdrehungssignal zur Ermittlung des Drehwinkels des Wischermotors erzeugt, und die Steuereinrichtung (21) das nach Erreichen der Vor-Umkehrstellung erzeugte Umdrehungssignal zur Ermittlung des Drehwinkels des Wischermotors misst.
Scheibenwischer-Steuervorrichtung nach Anspruch 2, mit einer Impulszahl-Korrektureinrichtung (21, 112), die den vorgegebenen Winkel zur Umkehr der Bewegung des Wischblattes bei einer vor der zulässigen Grenzwertstellung liegenden Stellung korrigiert, wenn das Erreichen der zulässigen Grenzwertstellung des Wischblattes ermittelt wird, bevor der Drehwinkel des Wischermotors nach der Vor-Umkehrstellung den vorgegebenen Winkel erreicht.
Scheibenwischer-Steuervorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3, mit einer Wischerbelastungs-Detektoreinrichtung (27, 28, 29) zur Erfassung der auf das Wischblatt bei einem Wischvorgang einwirkenden Belastung, und einer Belastungs-Korrektureinrichtung (21, 104) zur Korrektur des vorgegebenen Winkels entsprechend der ermittelten Wischerbelastung.
Scheibenwischer-Steuervorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der die Steuereinrichtung (21) die Antriebsschaltung derart ansteuert, dass der Wischermotor in Abhängigkeit von den Umdrehungsimpulsen mit einer verringerten Geschwindigkeit durch ein pulsdauermoduliertes Signal angetrieben wird, bis der Drehwinkel des Wischermotors nach der Vor-Umkehrstellung den vorgegebenen Winkel erreicht.
Scheibenwischer-Steuervorrichtung nach Anspruch 5, bei der die Steuereinrichtung (21) die Antriebsschaltung zur allmählichen Verringerung des Tastverhältnisses des pulsdauermodulierten Signals ansteuert, bis der Drehwinkel des Wischermotors nach der Vor-Umkehrstellung den vorgegebenen Winkel erreicht, so dass das Tastverhältnis auf Null verringert ist, wenn der Drehwinkel den vorgegebenen Winkel erreicht.
Scheibenwischer-Steuervorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der der Wischermotor (5) einen Motorkörper und einen Drehzahlverringerungsmechanismus (13, 15) aufweist, der die Drehbewegung des Motorkörpers nach Verringerung der Umdrehungsgeschwindigkeit durch ein Untersetzungsgetriebe überträgt.
Scheibenwischer-Steuervorrichtung nach Anspruch 7, bei der die Motordrehungs-Detektoreinrichtung (16, 17) einen an einer Welle (12) des Motorkörpers angebrachten Rotor (16) und einen mit dem Rotor in kontaktloser Wirkverbindung stehenden Detektor (17) aufweist, der die Umdrehungsimpulse in Abhängigkeit von der Drehbewegung des Rotors erzeugt.
Scheibenwischer-Steuervorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 8, bei der die Wischerstellungs-Detektoreinrichtung (18) einen Festkontakt (SCM1 bis SCM3) und einen an einem Drehkörper angebrachten Gleitkontakt (19) aufweist, der in Abhängigkeit von der Drehbewegung des Wischermotors über den Festkontakt gleitet, wobei der Festkontakt und der Gleitkontakt derart ausgestaltet sind, dass sie bei einer Vielzahl von Punkten miteinander in Kontakt treten und den Kontaktzustand nur bei einem der Punkte in Abhängigkeit von der Bewegung des Gleitkontaktes ändern können.
Scheibenwischer-Steuervorrichtung nach Anspruch 9, bei der der Gleitkontakt (19) beweglich angeordnet ist und eine Vielzahl von Leiterbahnen aufweist, die in einem den Wischstellungen des Wischblattes entsprechenden vorgegebenen Muster ausgebildet sind, und der Festkontakt (SCM1 bis SCM3) eine Vielzahl von Kontaktbürsten aufweist, die an einem Gehäuse (14) des Wischermotors angebracht sind.
Scheibenwischer-Steuervorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 10, bei der der Wischermotor (5) eine Ausgangswelle (7) aufweist, die direkt mit einem Wischarm (2) gekoppelt ist.
Scheibenwischer-Steuervorrichtung nach Anspruch 2, bei der das Umdrehungssignal ein Impulssignal ist, und die Anzahl der Impulssignale zur Ermittlung des Drehwinkels des Wischermotors gezählt wird.
Scheibenwischer-Steuerverfahren zur Bewegung eines Wischblattes (1) durch einen Wischermotor (5) zwischen zwei Umkehrstellungen auf einer Windschutzscheibe, mit den Schritten: Ermittlung (105) des Erreichens einer Vor-Umkehrstellung des Wischblattes, die innerhalb der beiden Umkehrstellungen festgelegt ist, Messung (107) eines Drehwinkels, den der Wischermotor nach der im Ermittlungsschritt erfolgten Feststellung des Erreichens der Vor-Umkehr-Stellung ausführt, und Umkehr (110) der Stromrichtung eines dem Wischermotor zugeführten Stroms, wenn der gemessene Drehwinkel einen Sollwert erreicht, der in Abhängigkeit von einem den Wischbetrieb des Wischblattes angebenden Parameter variabel ist, wobei der Parameter ein überschreiten zumindest einer der beiden Umkehrstellungen des Wischblattes umfasst, und der Sollwert bei Ermittlung einer Überschreitung verringert wird (112).
Scheibenwischer-Steuerverfahren nach Anspruch 13, mit dem weiteren Schritt der allmählichen Verringerung (106) des Stroms nach dem Erreichen der Vor-Umkehrstellung des Wischblattes, bis der gemessene Winkel den Sollwert erreicht, wobei im Umkehrschritt der Wischermotor dynamisch abgebremst und die Stromrichtung sofort umgekehrt wird, wenn eine Überschreitung festgestellt wird, bevor der gemessene Winkel den Sollwert erreicht.
Scheibenwischer-Steuerverfahren nach zumindest einem der Ansprüche 12 bis 14, bei dem der Parameter eine auf das Wischblatt einwirkende Belastung umfasst, und der Sollwert entsprechend der auf das Wischblatt einwirkenden Belastung eingestellt wird (101, 102).
Scheibenwischer-Steuerverfahren nach zumindest einem der Ansprüche 12 bis 15, bei dem der Messschritt des Winkels einen Schritt umfasst, bei dem die Anzahl von Impulsen gezählt wird, die bei jeder vorgegebenen Winkeldrehung des Wischermotors erzeugt werden.