DE4231763A1 - Einrichtung zur Steuerung einer Scheibenwischanlage - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung geht von einer gemäß dem vom Patent 41 41 348 umfaßten Oberbegriff des Hauptanspruches konzipierten Einrichtung zur Steuerung einer Scheibenwischanlage aus.

Derartige Einrichtungen sind insbesondere dafür vorgesehen, einen auf der Front- oder der Heckscheibe eines Kraftfahrzeuges vorhandenen flüssigen oder festen Belag qualitativ und quantitativ zu erfassen und in Abhängigkeit davon eine der Scheibe zugeordnete Scheibenwischanlage automatisch zu beeinflussen, d. h., dieselbe zur Reinigung der Scheibe insbesondere intervallmäßig in Betrieb zu setzen.

Durch die DE 33 14 770 C1 ist eine Einrichtung zum Steuern eines Wischermotors bekanntgeworden, die eine optoelektronische Sensorvorrichtung und eine mit dem Antriebsmotor verbundene Schaltungsanordnung aufweist, so daß in Abhängigkeit von dem auf der Scheibe vorhandenen Belag eine Steuerung des Antriebsmotors vorgenommen werden kann. Diese Einrichtung weist jedoch keine Mittel auf, die eine Feststellung der auf die Scheibe auftreffenden Regentropfen bezüglich deren Größe ermöglicht. So kann die Einrichtung die Wischzyklushäufigkeit zwar an die während des Wischbetriebes sich quantitativ ändernden Zustände des Belages auf der Scheibe, wie z. B. Verschmutzungsgrad, mengenmäßiges Auftreffen von Regen bzw. Schnee, einigermaßen zufriedenstellend automatisch anpassen. Eine genaue automatische Anpassung der Wischzyklushäufigkeit an den sich durch die unterschiedliche Größe der auftreffenden Regentropfen ergebenden unterschiedlichen Beeinträchtigungsgrad der Sichtverhältnisse ist jedoch wegen der im Verhältnis zur Scheibe relativ kleinen Meßfläche der Sensorvorrichtung nicht zufriedenstellend möglich. So hat der Kraftfahrzeugbenutzer in dem einen Fall das Gefühl, daß geringfügig zu häufig und in dem anderen Fall das Gefühl, daß geringfügig nicht häufig genug gewischt wird.

Dem Gegenstand nach dem Patent 41 41 348 liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Steuerung einer Scheibenwischanlage zu schaffen, die die Wischzyklushäufigkeit automatisch auf sich qualitativ und/oder quantitativ ändernde Zustände des auf der Scheibe vorhandenen Belages sehr feinfühlig abstimmt. Zusätzlich zu dieser bereits durch die Merkmale des Patentes 41 41 348 bewältigten Aufgabe soll der Wischbetrieb einer Scheibenwischanlage auch in Abhängigkeit der auf die Scheibe auftreffenden Regenformen (große bzw. kleine Regentropfen) besonders feinfühlig abgestimmt werden ohne das es einer Vergrößerung der Meßfläche der Sensorvorrichtung bedarf.

Fig. 1 ein Blockschaltbild der Scheibenwischanlage

Fig. 2 ein Diagramm mit einem für eine bestimmte Regenform typischen Signalverlauf sowie ein Diagramm der zugehörigen Scheibenwischeraktion

Fig. 3 ein Diagramm mit einem für eine weitere bestimmte Regenform typischen Signalverlauf sowie ein Diagramm der zugehörigen Scheibenwischeraktionen.

Wie aus der Zeichnung hervorgeht, besteht eine Einrichtung zur Steuerung einer Scheibenwischanlage im wesentlichen aus einer Schalteranordnung 1, einer optoelektronischen Sensorvorrichtung 2 und einer Schaltungsanordnung 3. über die Schalteranordnung 1 wird einerseits die Sensorvorrichtung 2 bzw. die Schaltungsanordnung 3 und andererseits ein die Scheibenwischarme bzw. die Scheibenwischblätter 5 betätigender Antriebsmotor 4 aktiviert. Dem Antriebsmotor 4 ist dabei eine Schaltkontakteinrichtung 6 zugeordnet, durch welche für die der Schaltungsanordnung 3 zugeordneten Laufzeiterfassungsanordnung die Erkennung der Parkstellung und das Start- bzw. Endsignal der Laufzeit der Scheibenwischblätter 5 möglich ist. Außerdem weist die Schaltungsanordnung 3 ein integriertes, als Signalmustererkennungsanordnung ausgebildetes Mittel sowie eine zumindest zwei Zählerelemente aufweisende Regenformerfassungseinrichtung 8 auf.

Wie insbesondere aus der Fig. 1 hervorgeht, muß zur Aktivierung der Scheibenwischanlage die Schalteranordnung 1 aus ihrer Schaltstufe Aus O in ihre Schaltstufe Automatik A gebracht werden. In der Schaltstufe Automatik A sind die Funktionen Intervallwischen und Dauerwischen in der Geschwindigkeitsstufe I vereint. Außerdem kann die Schalteranordnung 1 in die Schaltstufe Dauerwischen 11 gebracht werden, in der die Scheibenwischanlage in der Geschwindigkeitsstufe 11 betrieben wird.

Wird die Schalteranordnung 1 in ihre Schaltstufe Automatik A gebracht, wird zur Bildung eines Ausgangsreferenzwertes auf jeden Fall ein Wischzyklus t ausgelöst. Befindet sich bei eingeschalteter Schaltstufe Automatik A ein Belag (z. B. Regen) auf der Außenfläche der Scheibe 7, so läuft das eine der beiden Scheibenwischblätter 5 zur Säuberung der Außenfläche während eines Wischzyklus t zweimal über den Meßbereich der Sensorvorrichtung 2. Erkennt die Schaltungsanordnung 3 durch die Signale der Sensorvorrichtung 2 nach dem zweiten Überwischvorgang während eines Wischzyklusses t einen neuerlich, die Sicht stark beeinträchtigenden Belag (z. B. starker Regen) auf der Außenfläche der Scheibe 7, so wird, nachdem das Scheibenwischblatt 5 seine Parkstellung erreicht hat (Ende des Wischzyklus t), sofort ein neuer Wischzyklus t gestartet. Erkennt die Schaltungsanordnung 3 durch die Sensorvorrichtung 2 jedoch nach dem zweiten Überwischvorgang während eines Wischzyklus t einen neuerlich, die Sicht im geringen Umfang beeinträchtigenden Belag (z. B. leichter Regen) auf der Außenfläche der Scheibe 7, so wird, nachdem das Scheibenwischblatt 5 seine Parkstellung erreicht hat (Ende des Wischzyklus t), dieses für eine bestimmte Zeit (Intervallpause tp) durch die Schaltkontakteinrichtung 6 in der Parkstellung festgehalten. Die Länge der Intervallpause tp wird dabei in Abhängigkeit des sich neu auf der Scheibe 7 bildenden Belages (z. B. Regenintensität) nach jedem Wischzyklus neu ermittelt.

Der sich neu auf der Scheibe 7 bildende Belag, kann einerseits durch Niederschlag von feinverteilten kleinen Tröpfchen oder andererseits durch den Niederschlag von grobverteilten großen Tropfen entstehen. Oftmals wird vom Kraftfahrzeugbenutzer der aus wenigen grobverteilten großen Tropfen bestehende Belag auf der Scheibe 7 als störender empfunden als ein aus mehreren feinverteilten kleinen Tröpfchen bestehender Belag. Für die Einrichtung zur Steuerung der Scheibenwischanlage kommt erschwerend hinzu, daß die Wahrscheinlichkeit, daß einer der wenigen grobverteilten großen Tropfen auf die relativ kleine Meßfläche der Sensorvorrichtung 2 fällt wesentlich geringer ist, als die Wahrscheinlichkeit, daß mehrere der feinverteilten kleinen Tröpfchen auf die Meßfläche der Sensorvorrichtung 2 fallen. So kann es sein, daß sich viele grobverteilte große, die Sicht behindernde Tropfen auf der Scheibe 7 befinden ohne das einer der Tropfen auf der Meßfläche der Sensorvorrichtung 2 zu liegen kommt. Damit der Wischbetrieb trotzdem auf solche unterschiedlichen Regenformen feinstimmig abgestimmt werden kann, ist die Schaltungsanordnung 3 mit einer zwei Zählerelemente aufweisenden Regenformerfassungseinrichtung 8 versehen. Von der Regenformerfassungseinrichtung 8 werden dabei nur die von der Sensoreinrichtung 2 während eines Erfassungszeitraumes abgegebenen Signale zur Auswertung herangezogen bei denen eine vorgegebene Änderungsgeschwindigkeit im Signalverlauf überschritten wird. Der Erfassungszeitraum stellt dabei jeweils den Zeitabschnitt dar, der verstreicht ausgehend kurz nach dem zweiten Überwischen eines Scheibenwischerblattes 5 über die Sensorvorrichtung 2 bis zum Einleiten eines neuen Wischzyklus. Bei diesen Signalen wird von der Regenformerfassungseinrichtung 8 die Amplitude der Signaländerung zur Auswertung herangezogen.

Zur Unterscheidung der verschiedenen Regenformen unterteilt die Regenformerfassungseinrichtung 8 diese Signale in zwei Kategorien und zwar in Signale deren Amplitude der Signaländerung über und unter einem festgelegten Grenzwert liegen. Bleibt die Amplitude bzw. bleiben die Amplituden der Signaländerung - entsprechend des in der Fig. 2 dargestellten Diagrammes - unter diesem festgelegten Grenzwert, so erfolgt eine wertmäßige Änderung des einen der beiden Zählerelemente der Regenformerfassungseinrichtung 8. Für das in der Fig. 2 idealisiert dargestellte Signaländerungsbeispiel bezogen auf Niederschlag von vielen feinverteilten Tröpfchen, bedeutet dies eine fünfmalige wertmäßige Änderung des einen der beiden Zählerelemente während des definierten Erfassungszeitraumes. Ausgehend vom Ausgangswert Null wird dabei das eine Zählerelement pro relevanter Signaländerung um den Faktor eins bis zum Wert fünf erhöht. Wird dabei die Einschaltschwelle für den Wischbetrieb vom Signal dabei unterschritten kommt es zum Auslösen eines Wischzyklus. Nach einem solchermaßen ausgelösten Wischzyklus hängt die Auslösung von weiteren neuen Wischzyklen alleine von dem sich danach einstellenden, von der Sensoreinrichtung 2 abgegebenen Signal ab. Das heißt, wird die Einschaltschwelle für den Wischbetrieb vom Signal danach wiederum unterschritten, wird auch ein neuer Wischzyklus ausgelöst. Kommt es jedoch nicht zum Unterschreiten der Einschaltschwelle′ so wird auch kein neuer Wischzyklus eingeleitet.

Geht die Amplitude bzw. gehen die Amplituden der Signaländerung - entsprechend des in der Fig. 3 dargestellten Diagrammes - über den festgelegten Grenzwert hinaus, so erfolgt eine wertmäßige Änderung des anderen der beiden Zählerelemente der Regenformerfassungseinrichtung 8. Für das in der Fig. 3 idealisiert dargestellte typische Signaländerungsbeispiel bezogen auf Niederschlag von grobverteilten großen Tropfen bedeutet dies, eine einmalige wertmäßige Änderung des anderen der beiden Zählerelemente während des Erfassungszeitraumes. Wird dabei die Einschaltschwelle für den Wischbetrieb vom Signal unterschritten, so wird ein Wischzyklus ausgelöst. Nach einem solchermaßen ausgelösten Wischzyklus wird falls das Signal z. B. auf einem konstant hohen Level (saubere Scheibe) bleibt automatisch nach einem bestimmten Zeitraum ein neuer Wischzyklus ausgelöst. Sollte durch Niederschlag die Einschaltschwelle für den Wischbetrieb zeitlich vor dem automatisch nachgeschalteten neuen Wischzyklus unterschritten werden, wird sofort ein Wischzyklus eingeleitet und der automatische Wischzyklus nicht ausgeführt. Statt dessen werden die beiden Zählerelemente nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren von der Schaltungsanordnung 3 neu ausgewertet und eine neue daran angepaßte Wischstrategie wird festgelegt.

Selbstverständlich treten in der Praxis auch Regenformen auf, die von den beiden idealisiert dargestellten Beispielen abweichen. So kann es selbstverständlich sein, daß während eines Erfassungszeitraumes bedingt durch den gleichzeitigen Niederschlag von kleinen und großen Tropfen, sowohl das eine als auch das andere Zählerelement jeweils wertmäßig eine Änderung erfahren. In diesem Fall werden die Inhalte der beiden Zählerelemente kurz vor dem Einleiten des auszulösenden Wischzyklus nach einem Bewertungsschlüssel von der Schaltungsanordnung 3 zueinander in Bezug gesetzt. Je nach Ergebnis wird dann die dazu passende Wischstrategie festgelegt, daß heißt es folgt ein Wischzyklus ohne bzw. mit automatisch nachgeschalteten neuen Wischzyklus wie bereits beschrieben.

Für weitere Regenformbestimmungen und Steuerungen der Scheibenwischanlage werden die beiden Zählerelemente der Regenformerfassungseinrichtung 8 jeweils kurz nach dem Beginn des ausgelösten Wischzyklus ausgewertet, die Wischstrategie wird festgelegt und die Zählerelemente werden auf ihren Ausgangswert Null zurückgesetzt. Somit ist ein besonders feinfühlig auf verschiedene unterschiedliche Regenformen abgestimmter Scheibenwischbetrieb der Scheibenwischanlage realisiert.

Claims (4)

1. Einrichtung zur Steuerung einer Scheibenwischanlage mit einem durch eine Schalteranordnung aktivierbaren Antriebsmotor für mindestens einen Scheibenwischarm bzw. ein Scheibenwischblatt zur Reinigung der Außenfläche einer Scheibe, mit einer im Wischbereich auf der Innenfläche der Scheibe angeordneten, aus zumindest einem Strahlensender und zumindest einem Strahlenempfänger bestehenden optoelektronischen Sensorvorrichtung, welche während eines Wischzyklus der Scheibenwischanlage mehrere Male vom Scheibenwischblatt überwischt wird, und mit einer mit der Sensorvorrichtung und dem Antriebsmotor verbundenen Schaltungsanordnung, wobei die abgegebenen Strahlen zwischen dem Strahlensender und dem Strahlenempfänger durch einen flüssigen oder festen Belag auf der Scheibe beeinflußt und damit die vom Strahlenempfänger abgegebenen Signale in Abhängigkeit von dem auf der Scheibe vorhandenen Belag verändert werden und diese Signale von der Schaltungsanordnung zu Steuersignalen umgeformt werden, durch die der Betrieb des Antriebsmotors beeinflußt wird, sowie mit einer dem Antriebsmotor zugeordneten, die Parkstellung des zumindest einen Scheibenwischarmes bzw. Scheibenwischblattes ermöglichenden Schaltkontakteinrichtung, wobei die Scheibenwischanlage mit Mitteln zur Erkennung des eine letzte Säuberung des Meßbereiches der optoelektronischen Sensorvorrichtung hervorrufenden letzten Überwischvorganges eines Scheibenwischblattes während eines Wischzyklus versehen ist und wobei zur Bewertung des auf der Scheibe vorhandenen Belages nur die von der Sensorvorrichtung an die Schaltungsanordnung abgegebenen Signale zur Beeinflussung des Antriebsmotors Verwendung finden, welche in einem Erfassungszeitraum, ausgehend vom Zeitpunkt kurz nach dem letzten Überwischvorgang bis zum Einleiten eines neuen Wischzyklusses von der Sensorvorrichtung erzeugt werden, nach Patent 41 41 348, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung (3) mit einer zumindest zwei Zählerelemente aufweisenden Regenformerfassungseinrichtung (8) versehen ist, wobei von der Regenformerfassungseinrichtung (8) nur die von der Sensoreinrichtung 2 während des Erfassungszeitraumes abgegebenen Signale erfaßt werden, die eine vorgegebene Änderungsgeschwindigkeit überschreiten, bei diesen die Änderungsgeschwindigkeit überschreitenden Signalen erfaßt die Regenformerfassungseinrichtung (8) die Amplitude der Signaländerung, wobei bleibt die Amplitude unterhalb eines festgelegten Grenzwertes erfolgt eine wertmäßige Änderung des einen der beiden Zählerelemente und geht die Amplitude über diesen festgelegten Grenzwert hinaus, erfolgt eine wertmäßige Änderung des anderen der beiden Zählerelemente, wobei die Inhalte der beiden Zählerelemente zur Festlegung einer Wischstrategie von der Schaltungsanordnung (3) ausgewertet werden und bis maximal kurz vor Beginn eines neuen Erfassungszeitraumes gespeichert bleiben.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Beeinflussung des Antriebsmotors (4) der Inhalt der zumindest zwei zur Regenformerfassungseinrichtung (8) gehörigen Zählerelemente nach einem Bewertungsschlüssel von der Schaltungsanordnung (3) zueinander in Bezug gesetzt und ausgewertet werden.

3. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswertung der Inhalte der Zählerelemente der Regenformerfassungseinrichtung (8) beim Einleiten des jeweils nachfolgenden Wischzyklus erfolgt, wobei die Inhalte der Zählerelemente nach der Auswertung auf ihren Ausgangswert zurückgesetzt werden.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Ausgangswert für die Inhalte der zur Regenformerfassungseinrichtung (8) gehörigen Zählerelemente der Wert Null Verwendung findet.