DE3441842A1

DE3441842A1 - Scheibenwischanlage fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE3441842A1
Application number: DE19843441842
Authority: DE
Inventors: Erwin Dipl.-Ing. 8013 Haar Heuwieser; Karl-Heinz Dipl.-Phys. 8028 Taufkirchen Preißinger; Steffen Dipl.-Ing. 8000 München Storandt
Original assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Priority date: 1984-11-15
Filing date: 1984-11-15
Publication date: 1986-05-15

Description

Scheibenwischanlage für Kraftfahrzeuge.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Scheibenwischanlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein solches Wischersystem wird in IMechE 1981 , Seiten 113 bis 117, beschrieben.
Bei üblichen Scheibenwischanlagen werden die Wischer über ein Gestänge von einem einzigen, relativ leistungsstarken Motor angetrieben. Eine derartige Konstruktion ist recht kompliziert und störanfällig und verlangt darüber hinaus - mit ihrer sperrigen Mechanik und ihrem voluminösen Motor - relativ viel Platz. Der letztgenannte Nachteil gewinnt dabei zunehmend an Gewicht, weil die Platzverhältnisse im Bereich unter dem Armaturenbrett wegen wachsender Komfortanforderungen immer beengter werden.
Dementsprechend ist in der zitierten Literaturstelle vorgesehen, jedem Wischerarm einen eigenen Motor zuzuordnen und beide Motoren so aufeinander abzustimmen, daß die Wischerblätter nicht zusammenstoßen können. Zu diesem Zweck enthält der Antrieb für jeden fischer eine Positionsscheibe mit Kontakten, die das Wischfeld in Sektoren unterteilen.
Eine Elektronik zählt die von den Kontakten erzeugten Impulse und stoppt bei einer drohenden Kollision den Motor des gerade nachgeführten Wischerarmes so lange, bis ein gewisser Itindestabstand wieder hergestellt ist. Dieses Konzept benötigt keinerlei Gestänge und kommt mit vergleichsweise knapp bemessenen Motoren aus. Unbefriedigend ist allerdings noch der mit Positionsscheiben zu treibende Aufwand und der Umstand, daß die mechanischen Kontakte verschleißen und störenden Prelleffekten unterliegen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein System der eingangs genannten Art so abzuwandeln, daß die Motoransteuerung ohne mechanische Kontaktgaben erfolgen kann und sich mit einfachen Schaltmitteln realisieren läßt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Anlage mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Eine erfindun##igemäße Anlage kann mit handelsüblichen elektronischen Signalgebern - beispielsweise (Gabel- oder Reflexions-)Lichtschranken oder Magnetsohranken mit integrierter Hall-Schaltung - sowie mit gängigen Mikroprozessoren zur Signalauswertung arbeiten. Sie vereinfacht im übrigen auch Teile außerhalb der eigentlichen Wischeranlage, insbesondere den Lenkstockschalter, der statt des Hotorstroms nurmehr codierte Signale zu schalten hat, und damit auch den Kabelbaum. Darüber hinaus verfügt die Motoransteuerung über eine hohe Regelgenauigkeit mit einer kleinen Regelzeitkonstanten, da das Wischfeld nicht - wie bisher - in einige wenige Felder, sondern quasikontinuierlich aufgeteilt ist.
Das vorgeschlagene System mit seiner drehzahlabhängigen Regelung kann praktisch ohne Mehraufwand um eine Reihe von Zusatzfunktionen erweitert werden. So ergibt sich beispielsweise ein Blockierschutz einfach dadurch, daß die Motoren bei Ausbleiben der Drehwinkelimpulse abgeschaltet werden. Dieses Abschalten kann nach kürzester Zeit erfolgen, so daß es zu keinen nennenswerten Motorüberlastungen kommt. Außerdem bereitet es keinerlei Probleme, einen weiteren (Front- oder Heck-)Wischer synchron anzusteuern, die Pumpe einer Waschanlage zu betreiben, für die Wischer eine Parkposition mit versenkten Blättern vorzusehen, die Wischgeschwindigkeit - etwa durch eine Impulsbreitenmodulation - stufenlos zu regeln oder einen (mehrstufigen oder stufenlosen) IntervGlbetrieb einzubauen.
Nicht zuletzt stehen auch geeignete Typenstecker (vgl.
hierzu DE-OS 2952500 oder DE-GM 8005555) zur Verfügung, mit denen sich die Regelschaltung an die üblichen Kraftfahrzeugtypen anpassen läßt.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand zusätzlicher Ansprüche.
Der Lösungsvorschlag soll nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der beigefügten Figur näher erläutert werden.
Die Figur zeigt das Blockschaltbild einer Wischersteuerdung1 für die Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeuges.
In einem Funktionsschalter 2 wird die ge##rt2nschte Funktion ("Wischer langsam, "Wischer mittel", 11Wischer schnell1!, "Intervall lang", "IntervaL kurz", ~Wisch/Wasch" etc.) eingestellt. Die gewählte Funktion wird von einem XIikroprozessor fC, beispielsweise der Type SAB 80 C 482 erfaßt. Um den Prozessor gegen zu hohe Eingangsspannungen oder Störimpulse zu schützen, ist ihm eine Anpaßschaltung 3 vorgeschaltet. Der Prozessor erhält über eine von außen kontaktierbare Spannungsversorgung 4 seine Betriebsspannung, wird mittels einer Schaltung 5 getaktet und ist durch einen richtig eingestellten Typenstecker 6 an den vorliegenden Kraftfahrzeugtyp angepaßt.
Ausgangsseitig steuert der Mikroprozessor über einen Treiber 7 eine Waschanlagenpumpe 8 und über (unipolare) MOS-Transistor-Treiber 9 bis 14 zwei - jeweils mit einem Getriebe versehene - Elektromotoren 15, 16. Der Figur entnimmt man, daß die Motorpole jeweils auf zwei Treiber geführt sind und ein - mit einer Impulsbreitenschaltung24 versehenes - Treiberpaar (Treiber 11, 12) mit beiden Motoren verbunden ist. In jedem Paar schaltet der eine Transistor die Verbindung zur Motor-Stromquelle und der andere die Verbindung zu Masse. Eine solche Anordnung, bei der nur sechs MOS-Transistoren benötigt werden, ist möglich, weil beide Motoren stets mit gleicher Drehrichtung laufen.
Mit den Drehachsen der Motoren oder ihrer Getriebe ist Jeweils ein Signalgeber 17, 18 gekoppelt, der pro Motor-Umdrehung einen Drehwinkelimpuls erzeugt. Weitere Signalgeber 19, 20 sind Jeweils einem der Scheibenwischer 21, 22 zugeordnet; sie liefern beim Öffnen oder Schließen ein mit der Lage der Scheibenwischerachse verknüpftes Bezugssignal. Alle Impulse werden über eine weitere Anpaßschaltung 23 auf den Mikroprozessor geführt.
Der Mikroprozessor beginnt bei Empfang eines Bezugssignals die nachfolgenden Drehwinkelimpulse, die dem gleichen Wischer zugeordnet sind, aufzusummieren. Die beiden Zähisummen werden ständig miteinander verglichen, und wenn unterschiedliche Zählergebnisse auftreten, wird einer der beiden Motoren über eine Pulsbreitenänderung verlangsamt. Nach einer gewissen Anzahl von Impulsen werden die Motoren abgebremst und umgepolt. Der Umkehrpunkt ist durch den Typenstecker festgelegt.
Die Erfindung beschränkt sich nicht nur auf das dargestellte Ausftihnulgsbelspiel. So könnte man die beiden Motoren auch dadurch miteinander synchronisieren, daß man einen Motor eine Zeitlang anhält. Davon abgesehen könnte es im Einzelfall durchaus auch einmal sinnvoll sein, zur Impuisgewinnung elektrische Kontakte zu verwenden.
10 Patentansprüche 1 Figur

Claims

Patentansprüche 1. Scheibenwischanlage für Kraftfahrzeuge, enthaltend 1) zwei Wischer, 2) zwei umpolbare Elektromotoren, die jeweils über ein Getriebe einen der Wischer in einem vorgegebenen Wischfeld hin- und herschwenken, 3) zwei Signalgeber, die jeweils mit der Schwenkachse eines der Wischer verbunden sind und dann, wenn der Wischer beim Durchlaufen eines Wischzyklus aus einer Anzahl von vorgegebenen Wischfeldpositionen eine Position erreicht, ein Signal abgibt, 4) eine die Elektromotoren ansteuernde Regelschaltung, die jeweils einem der Wischer zugeordnete Impulse zählt, die Zählsummen vergleicht und bei überschreitvn einer vorgegebenen Differenz bei einem der beiden Elektromotoren die Drehgeschwindigkeit zeitweilig ändert, derart, daß die Wischer nicht miteinander kollidieren; d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß 5) die beiden Signalgeber (WLsdier-&gnalgeber 19, 20) jeweils nur bei einer einzigen, gleichen Wischfeldposition ein Signal ("Bezugssignal") abgeben, 6) weitere zwei Signigeir (MotorSignäLgeberl7, 18) vorgesehen sind, die jeweils mit der Drehachse eines der Elektromotoren (15, 16) oder deren Getriebe verbunden sind und bei jeder Motorumdrehung einen Impuls ("Drehwinkelimpuls") abgeben, und daß 7) die Regelschaltung (C) jeweils die auf den Bezugssi gnal folgenden Drehwinkelimpulse zählt.
2. Anlage nach Anspruch 1, d a d u r c h gekennz e i c h n e t, daß die Motordrehgeschwindigkeit durch eine Impulsbreitenmodulation geändert wird.
3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennz e i c h n e t, daß die Wischer und/oder Motor-Impulsgeber (17 bis 20) Lichtschranken sind.
4. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennz e i c h n e t, daß die Wischer und/oder Motor-Impulsgeber (17 bis 20) Magnetschranken mit einer integrierten Hall-Schaltung sind.
5. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennz e i c h n e t, daß induktive Notor-Signalgeber (19, 20) vorgesehen sind.
6. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a durch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Regelschaltung (C) die beiden Elektromotoren (15, 16) über MOS-Transistor-Treiber (9 bis 14) ansteuert, wobei jeder Elektromotor (15, i 16) mit einem Paar aus zwei Treibern (9, 10; 11, 12; 13, 14) verbunden ist, je ein Treiber dieser Paare die Verbindung des Pols zur Spannungsquelle bzw.

mit Masse (9, 11, 13 bzw. 10, 12, 14) schaltet und von beiden Motoren (15, 16) je ein Pol auf das gleiche Treiberpaar (11, 12) geführt ist.
7. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Regelschaltung (C) bei Ausbleiben der Drehwinkelimpulse abschaltet.
8. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Regelschaltung (C) den Elektromotor eines weiteren Wischers ansteuert.
9. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das Bezugssignal bei Erreichen der Parkstellungdes Wischers (21, 22) aagegebanwird.
10. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, mit mehrstufiger oder stufenloser Wischgeschwindigkeitsregelung, d a d. u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Regelung durch Impulsbreitenmodulation erfolgt.