DE3248118C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung geht aus von einer Scheibenwischeranlage für Kraftfahrzeuge
gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Aus der DE-OS 26 24 125 und der DE-OS 26 37 934 sind Scheibenwischeranlagen
für Kraftfahrzeuge bekannt, bei denen jedem von mehreren Scheibenwischern
ein Elektromotor zugeordnet ist. Zur Gleichlaufsteuerung der Elektromotoren
wird ein elektronisches Synchronisationssystem verwendet, bei dem die
Elektromotoren in einem Schaltkreis miteinander verbunden sind, durch den
der langsamste Motor die anderen so steuert, daß die drei Scheibenwischer im
Betrieb im wesentlichen im Gleichlauf gehalten werden, auch wenn kleinere
Unterschiede in der Drehgeschwindigkeit der Motoren vorkommen. Dabei werden
die schnelleren Motoren gezwungen, langsamer zu werden oder anzuhalten, bis
der langsamere Motor wieder in Gleichlauf mit ihnen ist.
Aus der DE-PS 7 13 388 ist eine Scheibenwischeranlage bekannt,
bei der zwei Wischer von je einem Motor pendelnd zwischen einer
Parklage und einer Umkehrlage angetrieben werden. Dabei
wird der Motor des jeweils voreilenden Wischers bei seiner Ankunft
in einer bestimmten Winkelstellung abgeschaltet und erst
wieder unter Strom gesetzt, sobald der andere Wischer die
gleiche Stellung erreicht hat. Man erreicht dadurch eine Synchronisierung
der beiden unabhängigen Motore beispielsweise
in der Parklage und in der Umkehrlage. Der Steuerungsaufwand
für eine solche Wischanlage ist verhältnismäßig gering, doch
kann dieses System nur eingesetzt werden, wenn sich die Wischfelder
der beiden unabhängig voneinander angetriebenen Wischer
nicht überlappen, da sonst bei stark unterschiedlichen Wischgeschwindigkeiten
ein Zusammenstoßen der beiden Wischer nicht
ausgeschlossen werden kann.
Aus der DE-OS 26 29 885 ist eine Wischanlage bekannt, bei der
die beiden Motore von einem Steuergerät derart angesteuert werden,
daß beide Motore eingeschaltet bleiben, solange sich die
Wischer im wesentlichen im Gleichlauf bewegen, daß aber der
Motor des jeweils schnelleren Wischers abgeschaltet wird, bis
der Motor des langsameren Wischers eine entsprechende Lage erreicht
hat. Dazu werden bei dieser Ausführung von winkelstellungsabhängigen
Sensoren ausgelöste Impulse zwei Zählstufen zugeführt
und der Inhalt der Zähler in einem Komperator verglichen.
Damit ist eine annähernde Synchronisation der Wischbewegungen
beider Wischer im gesamten Wischfeldbereich gewährleistet.
Allerdings ergibt sich eine ruckfreie Wischbewegung
nur dann, wenn man einen hochauflösenden Sensor verwendet,
der jeweils in kleinen Winkelabständen einen Impuls
für den Zähler auslöst. Dann werden nämlich die Wischer praktisch
nicht stillgesetzt, sondern lediglich verlangsamt, was
dem Beobachter kaum auffällt. Verwendet man jedoch einen Sensor,
der im Wischfeldbereich nur wenige Impulse auslöst,
wird von einem Beobachter das fortwährende Ein- und Ausschalten
und das damit verbundene Stillsetzen und Anlaufen der Wischer
als sehr störend empfunden.
Die Verwendung eines hochauflösenden Sensors verteuert die Wischanlage
ganz erheblich. Dann muß man nämlich auf optoelektronische
Geber zurückgreifen, denn mit Schaltscheiben üblicher
Größe und darauf schleifenden Kontaktfedern kann man eine ausreichende
Auflösung nicht erreichen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, mit möglichst
einfachen technischen Mitteln eine Wischanlage der eingangs
erwähnten Art so auszubilden, daß ein möglichst ruckfreier
Lauf der unabhängig voneinander gesteuerten Wischer erreicht
wird. Das System soll außerdem so ausgelegt sein, daß es auch
bei Wischanlagen mit sich überlappenden Wischfeldern eingesetzt
werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden
Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Der Erfindung liegt dabei die Überlegung zugrunde, daß eine
volle Synchronität über den gesamten Wischfeldbereich nicht
notwendig ist, da während der überwiegenden Betriebszeit die
Wischgeschwindigkeiten nicht stark unterschiedlich sind. Man
kann daher jedenfalls in einem bestimmten Wischfeldbereich einen
Motor unabhängig von der Winkelstellung beider Wischer
dauernd einschalten. Damit nun aber ein Zusammenstoßen der
Wischer verhindert wird, muß man den Motor des anderen Wischers
in Abhängigkeit von der Differenz der Winkelstellungen
beider Wischer steuern. Auf diese Weise wird die Abschalthäufigkeit
reduziert, denn im Gegensatz zu der zuletzt genannten
bekannten Lösung wird in dem definierten Wischfeldbereich
der eine Motor überhaupt nicht abgeschaltet.
Den Grundgedanken der Erfindung könnte man etwa in der Weise realisieren,
daß man ausgehend von der bekannten Anlage nach der
DE-OS 26 29 885 in einem bestimmten Winkelbereich, der durch
zwei Zählerstände definiert ist, einen Wischermotor dauernd
an die Versorgungsspannung anschließt, im übrigen Wischfeldbereich
aber eine volle Synchronität der Wischbewegungen gewährleistet.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung,
kann man jedoch die Abschalthäufigkeit weiter reduzieren,
wenn man einen zweiten Wischfeldbereich definiert, in
dem der Motor des zweiten Wischers unabhängig von der Winkelstellung
beider Wischer dauernd eingeschaltet ist und nur der
Motor des ersten Wischers in Abhängigkeit von der Differenz
der Winkelstellungen beider Wischer gesteuert wird.
Besonders vorteilhaft ist eine Ausführung, bei der der eine
Wischfeldbereich die Wischbewegung von der Parklage in die Umkehrlage
umfaßt, während der andere Wischbereich den Rücklauf
der Wischer von der Umkehrlage in die Parklage umfaßt. Um
sicherzustellen, daß sich beide Wischer in demselben Wischfeldbereich
befinden, werden die beiden Motoren in der Park-
und/oder Umkehrlage synchronisiert.
Im Ergebnis hat man dann eine Ausführung, bei der während des
Vorlaufs der eine Wischer unbeeinflußt durch den anderen bis
in seine Umkehrlage läuft, während beim Rücklauf der zweite
Motor unabhängig von der Winkelstellung der beiden Wischer
eingeschaltet bleibt, bis der Wischer seine Parkstellung erreicht
hat. Beim Vorlauf kann nur der zweite Motor abgeschaltet
werden, während beim Rücklauf nur der erste Motor abgeschaltet
wird. Dabei wird aber durch das Abschalten der Wischermotore
keine Synchronität angestrebt, sondern es soll
vielmehr lediglich verhindert werden, daß bei sich überlappenden
Wischfeldern kein Zusammenstoßen der beiden Wischer
eintreten kann. Aus diesem Grunde wird der gesteuerte Wischermotor
auch jeweils nur dann abgeschaltet, wenn der von
ihm angetriebene Wischer sich dem anderen unabhängig gesteuerten
Wischer zu sehr nähert. Die Praxis hat gezeigt, daß
unter den üblichen Betriebsbedingungen ein Abschalten des Wischermotors
außerhalb der Endlagen, also der Parklage oder der
Umkehrlage nur selten auftritt.
Bei der bekannten Ausführung nach der DE-OS 26 29 885 ist eine
ausreichende Betriebssicherheit nicht gewährleistet, wenn die
Spannungsversorgung für die Zähler abgeschaltet wird und nach
dem Wiedereinschalten diese einen Zählerstand einnehmen, der
nicht der tatsächlichen Winkelstellung entspricht. Außerdem
könnte der Fall eintreten, daß beim Abschalten der Wischeranlage ein
Wischer blockiert und nicht seine Parklage einnimmt. Bei der
erfindungsgemäßen Ausführung wird die Betriebssicherheit zunächst
einmal dadurch verbessert, daß in den Endlagen eine
Synchronität gewährleistet wird. Darüber hinaus wird aber gemäß
einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung vor Einleitung
eines Wischvorganges die Winkelstellung der beiden
Wischer überprüft. Sollten sie sich nicht in einer definierten
Ausgangslage, beispielsweise in der Parklage befinden,
werden sie vor Ausführung eines Wischvorganges in diese Parklage
verstellt. Damit während dieses einleitenden Stellvorganges
ein Zusammenstoßen der Wischer vermieden wird, wird
die Steuerung so ausgelegt, daß diese Wischer einzeln und
nacheinander in die Parklage gebracht werden.
Es sind Wischanlagen bekannt, bei denen die Wischwinkel der
beiden Wischer stark unterschiedlich sind. Insbesondere für
solche Anlagen wird vorgeschlagen, daß einer der beiden Motoren
aus der Park- und/oder Umkehrlage früher gestartet
wird als der andere. Dies könnte man an sich mit einem Zeitglied
realisieren, doch wird einer Ausführung der Vorzug gegeben,
bei der der eine Wischer erst dann gestartet wird,
wenn der andere Wischer eine bestimmte Winkelstellung bereits
erreicht hat. Auf diese Weise werden nämlich auch solche
Probleme eliminiert, die dadurch entstehen, daß die Ablagestellung
der Wischer nach dem Abschalten des Wischermotors
von den Reibungsverhältnissen auf der Scheibe abhängt.
Bei der bekannten Anlage nach der DE-OS 26 29 885 ist ein Wischbetrieb
nicht mehr möglich, wenn einer der beiden Wischer blockiert
werden sollte. In einem solchen Fall würde nämlich der andere
Wischer dem blockierten Wischer voreilen und dann ebenfalls
abgeschaltet werden. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der
Erfindung wird zur Beseitigung dieses Mangels vorgeschlagen, daß
bei einem blockierten Wischer der Motor des anderen Wischers
weiterhin angesteuert wird und dieser Wischer pendelnd in einem
Winkelbereich angetrieben wird, dessen Grenzen von der Winkelstellung
des blockierten Wischers abhängen. Handelt es sich um
eine Scheibenwischeranlage mit sich nicht überlappenden Wischfeldern,
könnte man diese Idee bei der bekannten Anlage dadurch
realisieren, daß man bei einem blockierten Wischer die Vergleichsschaltung
der beiden Zählerstände unwirksam schaltet und
nur noch den anderen Wischermotor im Dauerbetrieb ansteuert.
Handelt es sich aber um eine Wischeranlage mit sich üerlappenden
Wischfeldern, muß man zusätzlich noch den Wischfeldbereich
des nicht blockierten Wischers so festlegen, daß dieser Wischer
nicht mit dem blockierten Wischer zusammenstößt. Dies kann man
besonders einfach bei Wischeranlagen verwirklichen, bei denen
die Wischer über einen drehrichtungsumkehrbaren Motor angetrieben
werden, weil man dann die Parklage und/oder die Umkehrlage
durch den Zählerstand festlegen kann, der gerade vorliegt,
wenn der andere Wischer blockiert wird.
Die Erfindung ist daher im folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles
näher erläutert, bei dem die Drehrichtung der Wischermotore
durch eine Relaissteuerung geändert werden kann.
Es wird jedoch darauf hingewiesen, daß die wesentlichen Gedanken
auch bei solchen Wischanlagen mit Vorteil angewandt werden
können, bei denen die Drehrichtung des Motors nicht geändert
wird und die Pendelbewegung der Wischer aus dieser Drehbewegung
über ein Pendelgetriebe abgeleitet wird.
Es zeigt
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Wischfeldes
mit den zwei Wischermotoren und den zugeordneten
Sensoren zur Erfassung der Winkelstellung der
Wischer,
Fig. 2 ein Schaltbild eines Teils des Steuergerätes, insbesondere
mit den Elementen, die zur Aufbereitung der
Sensorsignale dienen,
Fig. 3 ein Schaltbild des Teils des Steuergerätes, in dem
die Signale zur Ansteuerung der Relais erzeugt werden,
und
Fig. 4 eine Prinzipdarstellung eines anderen Sensors zur
Erfassung der Winkelstellung der Wischer.
In Fig. 1 sind zwei Elektromotore 10 und 11 angedeutet, die unabhängig
voneinander gesteuert werden und jeweils einen Wischer
12 bzw. 13 antreiben. Diese Wischer 12 und 13 überstreichen die
in Fig. 1 dargestellten Wischfelder 14 und 15, die sich teilweise
überlappen. Wie Fig. 1 zeigt, sind diese Wischfelder in
bestimmte Zonen eingeteilt, die durch die Linien Null bis Vier
begrenzt werden. Die Parklage der beiden Wischer 12 und 13 ist
mit Null, die Umkehrlage mit Vier bezeichnet. Man erkennt aus
der Abbildung, daß die durch die Linie 1 begrenzte Zone für den
Wischer 12 endet, bevor dieser Wischer 12 in einen vom anderen
Wischer 13 überstrichenen Wischfeldbereich einläuft. Entsprechendes
gilt auch für die übrigen Zonen, denn man erkennt, daß die nächste
Zone für den Wischer 12 bis zur Begrenzungslinie 2 so gewählt
ist, daß diese Zone im Überlappungsbereich mit der ersten Zone
für den anderen Wischer 13 liegt. Die Aufteilung dieser Zonen und
der Zweck dieser Maßnahme wird weiter unten noch näher erläutert.
Jedem Motor 10 bzw. 11 ist ein Sensor 20 bzw. 21 zugeordnet.
Als Sensor dient eine Schaltscheibe 22 mit einer
leitenden Kontaktbahn 23, auf der
mehrere Kontaktfedern schleifen. Über die Kontaktfeder 24 ist
die Kontaktbahn 23 dauernd mit dem positiven Pol 25 einer
nicht näher dargestellten Spannungsquelle verbunden. An der
Kontaktfeder 26 sind Impulse abgreifbar, wenn sich die Schaltscheibe
dreht. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß immer
dann ein Impuls an der Kontaktfeder 26 meßbar ist, wenn der entsprechende
Wischer von einer Zone in die andere Zone übergeht.
Die Kontaktfeder 27 führt positives Potential, wenn sich der
Wischer in der Parkstellung befindet. Die Kontaktfeder 28
führt dagegen positives Potential, wenn sich der Wischer in der
Umkehrlage befindet. Schließlich ist noch eine Kontaktfeder 29
vorgesehen, die im Normalfall mit dem positiven Pol 25 der
Spannungsquelle verbunden ist. Nur in einem Störungsfall, wenn
der Wischer aus dem normalen Wischwinkelbereich herauslaufen
sollte, liegt diese Kontaktfeder nicht mehr auf der Kontaktbahn
23 auf.
Die Sensoren 20 und 21 sind nach dem gleichen Prinzip aufgebaut.
Zur Unterscheidung sind die Bezugszahlen bei dem Sensor
21 mit einem Beistrich versehen.
Fig. 2 zeigt ein Teilschaltbild des Steuergeräts für die Wischermotore
10 und 11. Diesem Steuergerät werden die Signale
der Sensoren 20 und 21 zugeführt. Die Impulsfolgen an den Kontaktfedern
26 bzw. 26′ werden zwei Zählern 30 bzw. 30′ zugeführt,
deren Ausgangssignale einer Differenzstufe 31 zugeführt
werden. Am Ausgang 32 dieser Differenzstufe 31 ist ein Signal
abgreifbar, das der Differenz der Winkelstellung des Wischers
13 minus der Winkelstellung des Wischer 12 entspricht. Befinden sich
die Wischer 12 und 13 in der in Fig. 1 dargestellten Lage,
gibt das Signal am Ausgang dieser Differenzstufe 31 den Wert
Null vor. Befindet sich aber beispielsweise der Wischer 13 in
der Winkelstellung 1, während sich der Wischer 12 noch in
der Parkstellung Null befindet, ist am Ausgang 32 der Differenzstufe
31 ein Signal von dem Wert 1 meßbar.
Die Ausgangssignale der Zähler 30 und 30′ werden einem
Speicher 33 bzw. 33′ sowie einem Komparator 34 bzw. 34′
zugeführt. Im Speicher 33 bzw. 33′ wird zu einem bestimmten
Zeitpunkt der Stand des Zählers 30 bzw. 30′ gespeichert. Der
Komparator 34 bzw. 34′ vergleicht dann den Zählerstand im
Speicher mit dem Stand des Zählers 30 bzw. 30′ und löst jeweils
dann ein Schaltsignal auf der Leitung 35 bzw. 35′ aus, wenn die
Zählerstände übereinstimmen.
Der Zählerstand des Zählers 30 wird außerdem einem Decoder 36
zugeführt, der an seinem Ausgang 37 nur dann ein Signal auslöst,
wenn der Stand des Zählers 30 einen bestimmten Wert nicht übersteigt.
In Fig. 2 sind die Kontaktfedern 27 und 28 bzw. 27′ und 28′ zur
Verdeutlichung nochmals nach Art eines Schalters dargestellt.
Die von diesen Schaltern ausgelösten Endlagensignale in der
Parklage bzw. der Umkehrlage werden durch verschiedene Gatter
miteinander verknüpft, so daß im einzelnen folgende Signale abgreifbar
sind.
Die Kontaktzunge 27 beeinflußt über einen Inverter 40 das Potential
am Schaltungspunkt 41 derart, daß dort positives Potential
meßbar ist, solange sich der Wischer 12 außerhalb seiner
Parkstellung befindet. In der Parkstellung des Wischers 12
liegt dagegen am Schaltungspunkt 41 Massepotential.
Die Kontaktfeder 28 beeinflußt über ein ODER-Gatter 42 und einen
Inverter 43 das Potential am Schaltungspunkt 44 derart,
daß dort positives Potential meßbar ist, solange der Wischer
12 nicht seine Umkehrlage einnimmt. Befindet sich der Wischer
dagegen in der Umkehrlage, liegt am Schaltungspunkt 44 Massepotential.
Entsprechendes gilt auch hinsichtlich der Auswertung der Signale
von den Kontaktfedern 27′ und 28′.
Außerdem wird mittels des UND-Gatters 45 festgestellt, ob sich beide
Wischer in ihrer Parklage befinden. Durch das UND-Gatter 46
wird geprüft, ob sich beide Wischer in ihrer Umkehrlage befinden.
Die Ausgangssignale beider UND-Gatter 45 bzw. 46 werden
einem ODER-Gatter 47 zugeführt, an dessen Ausgang 48 folglich
positives Potential meßbar ist, wenn sich beide Wischer entweder
in der Parklage oder in der Umkehrlage befinden.
Die bis jetzt beschriebenen Bausteine dienen zur Erfüllung der
Grundfunktion der vorliegenden Erfindung. Zur Realisierung der
Weiterbildung der Erfindung sind jedoch weitere Bausteine notwendig,
auf die im folgenden hingewiesen werden soll. Die Impulse
von den Kontaktfedern 26 bzw. 26′ werden zwei retriggerbaren
Monoflops 50 bzw. 50′ zugeführt. Am Ausgang dieser Monoflops
ist folglich positive Spannung meßbar, sofern ihm in einem
bestimmten Zeitintervall Impulse zugeführt werden. Bleiben
die Impulse an den Kontaktfedern 26 bzw. 26′ dagegen aus, ändert
das Monoflop 50 bzw. 50′ seinen Schaltzustand am Ausgang 56 bzw. 56′ und legt
damit über den Inverter 51 bzw. 51′ positives Potential an den
Schaltungspunkt 52 bzw. 52′. Dies ist der Fall, wenn der entsprechende
Wischer über eine längere Zeit blockiert ist. Dann
wird durch das Signal am Schaltungspunkt 52 der Speicher 33′
getriggert und der der Winkelstellung des anderen Wischers
entsprechende Zählerstand in den Speicher 33′ übernommen.
Außerdem wird ein Eingang eines UND-Gatters 53′ angesteuert,
dem auch das Ausgangssignal des Komparators 34′ zugeführt
wird. Entspricht der Stand des Zählers 30′ dem Inhalt des
Speichers 33′ und wird dadurch ein Signal am Ausgang des Komparators
34′ ausgelöst, wird über das UND-Gatter 53′ das ODER-
Gatter 42′ angesteuert und damit ein Schaltsignal ausgelöst,
das demjenigen Endlagensignal wirkungsgleich ist, das in der
Parklage des Wischers 13 über die Kontaktfeder 27′ ausgelöst
wird. Entsprechendes gilt auch, wenn der Wischer 13 blockiert
sein sollte und damit am Schaltungspunkt 52′ positives Potential
meßbar ist. Dann wird über das UND-Gatter 53 und das
ODER-Gatter 42 ein Schaltsignal ausgelöst, das jedoch demjenigen
wirkungsgleich ist, daß über die Kontaktfeder 28 in
der Umkehrlage des Wischers 12 ausgelöst wird.
Ist einer der Wischer blockiert, werden die Endlagensignale
des blockierten Wischers, die von den Kontaktzungen 27, 28 bzw.
27′, 28′ ausgelöst werden, durch das Signal am Schaltungspunkt
52 bzw. 52′ ersetzt und über ODER-Gatter 54, 55 bzw. 54′, 55′
den UND-Gattern 45 bzw. 46 zugeführt.
Fig. 3 zeigt ein Schaltbild des Teils des Steuergeräts, über
das die Motoren 10 und 11 angesteuert werden.
Dem Motor 10 sind zwei Relais 60 und 61 zugeordnet, die in der
gezeigten Ruhestellung die beiden Motoranschlüsse mit Massepotential
62 verbinden. Der Motor 10 ist also kurzgeschlossen.
In der Arbeitsstellung des Relais 60 wird der eine Motoranschluß
mit der Kontaktfeder 29 und damit mit dem Pluspol der
Spannungsquelle verbunden, so daß der Motor 10 in einer bestimmten
Drehrichtung dreht. In der Arbeitsstellung des Relais
61 wird dagegen der andere Anschluß des Motors an die
Spannungsquelle angeschlossen, so daß dieser sich in entgegengesetzter
Drehrichtung dreht. Entsprechendes gilt für den
Motor 11, dem zwei Relais 60′ und 61′ zugeordnet sind. Die Relais
werden über je ein UND-Gatter 63 und 64 bzw. 63′ und 64′
angesteuert. Diesen UND-Gattern werden Signale von den Schaltungspunkten
56 bzw. 56′ zugeführt, so daß die UND-Gatter 63,
64 bzw. 63′, 64′ gesperrt sind, wenn der entsprechende Wischer
blockiert ist. Damit wird praktisch ein Blockierschutz für
die Wischermotoren 10 und 11 realisiert.
Außerdem wird allen UND-Gattern 63, 64, 63′ und 64′ noch ein
Signal zugeführt, das diese UND-Gatter sperrt, bis die Wischanlage
betriebsbereit ist.
Zu dem Steuergerät gehört eine Schaltstufe 65 mit zwei Ausgängen
66 und 67, die wechselweise positives Potential führen
und die Drehrichtung der Wischermotoren 10 und 11 bestimmen.
Liegt am Ausgang 66 positives Signal an, sollen die Wischer
unter Bezugnahme auf Fig. 1 im Uhrzeigersinn vorlaufen. Das
Signal am Ausgang 66 wird daher im folgenden als Vorlaufsignal
bezeichnet. Liegt am Ausgang 67 positives Potential an,
sollen sich die Wischer entgegen dem Uhrzeigersinn bewegen.
Das Signal am Ausgang 67 der Schaltstufe 65 wird im folgenden
als Rücklaufsignal bezeichnet. Das Vorlaufsignal wird
direkt einem Eingang des UND-Gatters 63′ zugeführt, während
das Rücklaufsignal direkt einem Eingang des UND-Gatters 64
zugeführt wird.
In Fig. 3 ist mit 70 ein Komparator bezeichnet, dem die Signale
am Ausgang 32 der Differenzstufe 31 zugeführt werden. Außerdem
wird dem Komparator 70 das Signal eines Grenzwertspeichers 71
zugeführt. Der Komparator vergleicht die beiden Signale und löst
an seinem Ausgang 72 ein Fehlersignal aus, wenn der Wert des
Signals von der Differenzstufe 31 gleich oder kleiner ist als der Wert des
Grenzwertspeichers 71. Der Ausgang 72 des Komparators 70 ist
mit Eingängen zweier ODER-Gatter 73 und 74 verbunden. Dem ODER-
Gatter 73 wird außerdem das Signal vom Schaltungspunkt 52 und
dem ODER-Gatter 74 das Signal vom Schaltungspunkt 52′ zugeführt.
An den Ausgang des ODER-Gatters 73 ist ein Eingang eines
UND-Gatters 75 angeschlossen, dessen anderem Eingang das
Rücklaufsignal zugeführt wird. Der Ausgang des ODER-Gatters 74
ist mit dem einen Eingang eines UND-Gatters 76 verbunden, dessen
anderem Eingang das Vorlaufsignal zugeführt wird. Das Ausgangssignal
des UND-Gatters 75 wird dem UND-Gatter 64′ zugeführt,
während das Ausgangssignal des UND-Gatters 76 einem
Eingang des UND-Gatters 63 zugeführt wird. Außerdem werden
den UND-Gattern 63 bzw. 64 und 63′ bzw. 64′ noch die Endlagensignale
von den Schaltungspunkten 41 und 44 bzw. 41′ und 44′
zugeführt.
Die Schaltstufe 65 ist als bistabiles Flip-Flop aufgebaut,
dessen Triggereingang von einem Verzögerungsglied 77 beeinflußt
wird. Dieses Verzögerungsglied 77 hat einen Triggereingang,
dem das Signal am Ausgang 48 des ODER-Gatters 47 zugeführt
wird. Der Setz-Eingang der Schaltstufe 65 wird über ein
UND-Gatter 78 beeinflußt, dem das Signal eines Betriebsschalters
79 sowie das Ausgangssignal einer Kippstufe 80 zugeführt
wird. Diese Kippstufe 80 gehört zu einer Überwachungseinrichtung,
die über einen Zündschalter 81 aktiviert wird. Ist
diese Kippstufe gesetzt und sind die Wischer nicht in ihrer
Parklage, wird zunächst das UND-Gatter 82 durchgesteuert, dem
ein Ausgangssignal der Kippstufe 80 sowie das Parklagesignal
am Schaltungspunkt 41 für den Wischer 12 zugeführt wird. Das
Ausgangssignal des UND-Gatters 82 beeinflußt über ein ODER-
Gatter 83 direkt das Relais 61 das folglich erregt wird, so
daß der Motor 10 entgegen dem Uhrzeigersinn den Wischer 12 in
die Parklage überführt. Dann sperrt das UND-Gatter 82 und über
einen Inverter 84 wird ein UND-Gatter 85 angesteuert. Diesem
UND-Gatter 85 wird das Parklagesignal am Schaltungspunkt 41′
des anderes Wischers 13 zugeführt. Außerdem ist ein Eingang
dieses UND-Gatters 85 mit dem Ausgang der Kippstufe 80 verbunden.
Das UND-Gatter 85 steuert über ein ODER-Gatter 86 das Relais
61′, so daß der Motor 11 entgegen der Uhrzeigerrichtung den
Wischer 13 in seine Parklage zurückstellt. Nimmt auch der
Wischer 13 seine Parklage ein, wird die Kippstufe 80 zurückgesetzt.
Dazu wird dem Rücksetzeingang der Kippstufe 80 das
Signal vom Ausgang 48 des ODER-Gatters 47 zugeführt. Der Zustand
der Kippstufe kann nur durch eine erneute Betätigung des
Zündschalters 81 wieder geändert werden. Diese Überwachungseinrichtung mit den
Bausteinen 80, 82, 84, 85, 86 und 83 sorgt also dafür, daß jeweils
vor Einleitung eines Wischvorganges zunächst überprüft wird,
ob beide Wischer 12 und 13 ihre Parklage einnehmen. Ist dies
nicht der Fall, werden diese Wischer 12 und 13 nacheinander
einzeln in die Parklage zurückgestellt. Dabei wird der bei der
Rücklaufbewegung vorauseilende Wischer 12 zeitlich vor dem
nacheilenden Wischer 13 in die Parklage zurückgestellt, wodurch
bei Anlagen mit sich überlappenden Wischfeldern verhindert
wird, daß die Wischer zusammenstoßen.
In Fig. 3 erkennt man noch zwei weitere Betriebsschalter 87
und 88, über die die Verzögerungszeit des Verzögerungsgliedes
77 beeinflußt werden kann, wie dies später noch beschrieben
wird.
Im folgenden wird nun die Funktion dieser Schaltung näher erläutert,
wobei zunächst ein ordnungsgemäßer Betrieb vorausgesetzt
wird und davon ausgegangen wird, daß sich beide Wischer
12 und 13 in ihrer Parklage befinden. Zunächst wird der Zündschalter
81 eingeschaltet und damit die Kippstufe 80 gesetzt.
Da sich beide Wischer in der Parklage befinden, ist an den
Schaltungspunkten 41 und 41′ Massepotential meßbar. Folglich
liegt auch am Ausgang des UND-Gatters 82 sowie am Ausgang des
UND-Gatters 85 Massepotential, so daß zunächst keines der Relais
61 bzw. 61′ angesteuert wird. Die Kippstufe 80 wird sofort
zurückgesetzt, nachdem sichergestellt ist, daß sich beide
Wischer in einer definierten Lage, nämlich der Parklage befinden.
Nun wird der Betriebsschalter 79 zum Einschalten der Wischanlage
betätigt, was zur Folge hat, daß über das UND-Gatter
78 die Schaltstufe 65 gesetzt wird, so daß an deren Ausgang
66 ein Vorlaufsignal erscheint. Außerdem werden über das UND-
Gatter 78 die UND-Gatter 63, 64, 63′ und 64′ freigegeben, nachdem
die Betriebsbereitschaft der Anlage festgestellt ist. Bei
ungestörtem Betrieb liegt auch an den Schaltungspunkten 56 und
56′ positives Potential, so daß die davon angesteuerten Eingänge
der UND-Gatter im folgenden nicht weiter beachtet werden
müssen. Durch das Vorlaufsignal wird nun das UND-Gatter
63′ durchgesteuert, an dessen anderem Eingang ebenfalls positives
Potential anliegt, da sich der Wischer 11 nicht in
seiner Umkehrlage befindet und damit am Schaltungspunkt 44′
positives Potential meßbar ist. Damit wird das Relais 60′ erregt
und der Motor 11 eingeschaltet. Dieser Motor 11 treibt
den Wischer 13 von der Parklage in die Umkehrlage.
Vor Beginn des Wischvorganges haben beide Zähler 30 und 30′
den Wert Null. Folglich ist auch das Ausgangssignal der Differenzstufe
31 Null. Bei dem konkreten Ausführungsbeispiel
wird angenommen, daß in dem Grenzwertspeicher 71 der Wert
minus eins eingespeichert ist. Da das andere Signal, das dem
Komparator 70 zugeführt wird, größer ist, ist am Ausgang 72
positives Potential meßbar. Das bedeutet, daß über das ODER-
Gatter 74, das UND-Gatter 76 und das UND-Gatter 63 auch das
Relais 60 angesteuert wird und damit auch der andere Wischer
10 aus seiner Parklage bewegt wird. Läuft der Wischermotor 11
schneller als der Wischermotor 10, ist am Ausgang der Differenzstufe
als Ergebnis der Subtraktion des Zählerstandes 30
vom Zählerstand 30′ immer ein positiver Wert meßbar. Damit
bleibt auch das Relais 60 angesteuert und beide Motore 10 und
11 bringen die zugeordneten Wischer in die Umkehrlage, in der
die Relais 60 und 60′ abgeschaltet werden, weil auf den Leitungen
44 und 44′ dann kein positives Signal mehr meßbar ist.
Haben beide Wischer ihre Umkehrlage erreicht, wird über das
UND-Gatter 46 und das ODER-Gatter 47 am Schaltungspunkt 48 ein
Umkehrsignal erzeugt, welches das Verzögerungsglied 77 triggert.
Nach dem Ablauf der Verzögerungszeit dieses Verzögerungsgliedes
wird die Schaltstufe 65 getriggert, so daß nunmehr ein Rücklaufsignal
am Ausgang 67 erzeugt wird. Damit wird über das
UND-Gatter 64 und das ODER-Gatter 83 ein Relais 61 erregt
und der Wischermotor 10 ändert seine Drehrichtung. In der Umkehrlage
ist die Differenz zwischen dem Stand des Zählers 30′
und dem Stand des Zählers 30 Null, so daß der Komparator 70
an seinem Ausgang positives Potential führt. Damit wird über
das ODER-Gatter 73 und das UND-Gatter 75 sowie das UND-Gatter
64′ und das ODER-Gatter 86 auch das Relais 61′ des anderen
Wischermotors 11 erregt, so daß auch dieser Motor mit umgekehrter
Drehrichtung anläuft, sofern am Schaltungspunkt 37
des UND-Gatters 64′ positives Potential anliegt. Dies ist jedoch
erst dann der Fall, wenn durch den Decoder 36 festgestellt
wurde, daß der Wischer 12, dessen Winkelstellung durch
den Zählerstand im Zähler 30 symbolisiert wird, im vorliegenden
Ausführungsbeispiel die Winkelstellung drei eingenommen
hat. Durch den Decoder 36 wird also sichergestellt, daß der
Wischermotor 10 aus der Umkehrlage zuerst anläuft und der Motor
11 erst gestartet wird, wenn der vom Motor 10 getriebene
Wischer 12 eine definierte Lage einnimmt.
Läuft der Motor 10 während des Rücklaufs schneller als der Motor
11, bleibt die Differenz zwischen der Winkelstellung des
Wischers 13 minus der Winkelstellung des Wischers 12 am Ausgang
der Differenzstufe 31 positiv. Beide Motoren laufen dann
solange, bis sie über ein Signal von den Schaltungspunkten 41
bzw. 41′ in der Parklage der Wischer abgeschaltet und durch
Kurzschluß gebremst werden. Nimmt man aber an, daß der Wischer
12 noch nicht die Winkelstellung zwei einnimmt und in
der Zwischenzeit der Wischer 13 in die Winkelstellung zwei
einläuft, wird der Wert am Ausgang der Differenzstufe 31 negativ.
Der Stand des Zählers 30 ist dann nämlich immer noch
drei, während der Stand des Zählers 30′ den Wert zwei einnimmt.
Damit springt das Potential am Ausgang des Komparators 70 auf
Masse und das ODER-Gatter 73 sperrt. Folglich fällt das Relais
61′ ab und der Wischer 13 wird abgebremst. Erreicht aber der
Wischer 12 die Winkellage 2, bleibt die Differenz am Ausgang
der Differenzstufe 31 nicht länger negativ und das Signal am
Ausgang des Komparators 70 ändert sich wieder. Damit wird auch
der Motor 11 wieder eingeschaltet. Insgesamt ist damit sichergestellt,
daß der eine Wischer nicht in eine Wischfeldzone einlaufen
kann, die der andere Wischer noch nicht verlassen hat.
Ein Zusammenstoßen der Wischer ist damit wirksam verhindert.
Im folgenden wird nun davon ausgegangen, daß beim Rücklauf der
Wischer 12 in der Winkelstellung zwei blockiert. Der andere Wischer
13 möge zu diesem Zeitpunkt ebenfalls die Winkelstellung
zwei einnehmen. Kurze Zeit nach der Blockierung des Wischers
12 wird das retriggerbare Mono-Flop 50 in seine Ruhelage zurückgestellt,
so daß am Schaltungspunkt 52 positives Potential
meßbar ist. Damit wird der Speicher 33′ gesetzt und nimmt nun
den Wert zwei aus dem Zähler 30′. Außerdem wird der eine Eingang
des UND-Gatters 53′ angesteuert. Der andere Eingang des
UND-Gatters 53′ wird vom Komparator 34′ ebenfalls angesteuert,
so daß über die ODER-Gatter 42′, 54′ sowie das UND-Gatter 45
und das ODER-Gatter 47 ein Umkehrsignal am Schaltungspunkt 48
ausgelöst wird. Durch dieses Umkehrsignal wird über das Verzögerungsglied
77 die Schaltstufe 65 in den anderen Schaltzustand
gebracht, in dem nun wiederum am Ausgang 66 ein Vorlaufsignal
anliegt. Damit wird das Relais 60′ angesteuert und der
Motor 11 dreht sich im Uhrzeigersinn. In der Umkehrlage wird
der Wischer 13 über das Endlagesignal auf der Leitung 44′ abgeschaltet.
Damit wird über das ODER-Gatter 55′, das UND-Gatter
46, dessen anderer Eingang über das ODER-Gatter 55 auf positivem
Potential liegt, und das ODER-Gatter 47 erneut ein Umkehrsignal
am Schaltungspunkt 48 erzeugt und schließlich über
das Verzögerungsglied 77 wieder der Schaltzustand der Schaltstufe
65 geändert. Da an einem Eingang des ODER-Gatters 73
positives Potential vom Schaltungspunkt 52 liegt, wird über
das UND-Gatter 75 und das UND-Gatter 64′ sowie das ODER-Gatter
86 das Relais 61′ erregt und damit der Motor 11 in der anderen
Drehrichtung angesteuert. Der Komparator 70 löst für den noch
laufenden Wischer keine Schaltfunktion mehr aus, sobald der
andere Wischer blockiert ist, da das ODER-Gatter 73 bzw. 74
durch die Signale an den Schaltungspunkten 52 und 52′ dann
durchgeschaltet ist. Der Wischer 13 bewegt sich nun wieder
über die Winkelstellung drei in die Winkelstellung zwei, was
von dem Komparator 34′ erkannt wird, denn im Speicher 33′ war
ja auch der Wert zwei gespeichert. Über das UND-Gatter 42′
wird somit ein Signal ausgelöst, das demjenigen Signal wirkungsgleich
ist, das in der Parklage des Wischers 13
von der Kontaktfeder 27′ ausgelöst wird. Damit wird das UND-
Gatter 64′ gesperrt und das Relais 61′ entregt. Zugleich wird
wiederum ein Umkehrsignal am Schaltungspunkt 48 ausgelöst, so
daß nach kurzer Zeit der Wischer 11 wieder in umgekehrter Drehrichtung
in Gang gesetzt wird. Im Ergebnis bedeutet dies, daß
bei einer Blockierung eines Wischers der andere Wischer weiter
läuft, wobei aber derart das Restwischfeld begrenzt ist, daß ein Zusammenstoßen
des sich bewegenden Wischers mit dem stehenden Wischer vermieden
wird. Dies wird im wesentlichen dadurch erreicht, daß
durch den Speicher 33′ ein Wert für den der Parklage entsprechenden
Wendepunkt für den Wischer 13 gespeichert wird und über
den Komparator 34′ ein Schaltsignal zum Anhalten des Wischers
und zur Drehrichtungsumkehr ausgelöst wird, wenn der Wischer
diese gespeicherte Lage erreicht. Wird der Wischer 13 blockiert,
wird ein entsprechender den Wischfeldbereich abgrenzender Wert
im Speicher 33 gespeichert und über das UND-Gatter 53 jeweils
ein Signal ausgelöst, dessen Wirkung demjenigen Signal entspricht,
das bei ungestörtem Betrieb in der Umkehrlage ausgelöst
würde. Man erkennt den Unterschied der Schaltung daran,
daß im einen Fall das UND-Gatter 53 über das ODER-Gatter 42
und den Inverter 43 das Potential am Schaltungspunkt 44 beeinflußt,
während im anderen Fall über das UND-Gatter 53′ und
das ODER-Gatter 42′ und den Inverter 40′ das Potential am
Schaltungspunkt 41′ gesteuert wird.
Nachfolgend sollen nochmals die wesentlichen Merkmale der Erfindung
unter Hinweis auf die Zeichnungen betont werden. Bei
der Wischanlage nach der Erfindung wird in einem ersten Teil
der Wischbewegung, nämlich während des Vorlaufs von der Parklage
in die Umkehrlage der Motor 11 des ersten Wischers 13
unabhängig von der Winkelstellung beider Wischer dauernd eingeschaltet
und nur der Motor 10 des zweiten Wischers 12 wird
in Abhängigkeit von der Differenz der Winkelstellung beider
Wischer gesteuert. Man erkennt dies in Fig. 3 daran, daß
das Vorlaufsignal der Schaltstufe 65 über das UND-Gatter 63′
und das Relais 60′ den einen Motor 11 direkt steuert, während
für den anderen Motor 10 dieses Vorlaufsignal über das UND-
Gatter 76 mit dem Ausgangssignal des Komparators 70 verknüpft
ist. Während des anderen Teils der Wischbewegung, nämlich während
des Rücklaufs von der Umkehrlage in die Parklage wird dagegen
durch das Rücklaufsignal am Ausgang 67 der Schaltstufe 65
über das UND-Gatter 64, das ODER-Gatter 83 und das Relais 61 der
Motor 10 des zweiten Wischers 12 unabhängig von der Winkelstellung
beider Wischer gesteuert, während zur Steuerung des anderen
Motors 11 dieses Rücklaufsignal über das UND-Gatter 75 mit
dem Ausgangssignal des Komparators 70 verknüpft ist.
In der Parklage und in der Umkehrlage werden die Motoren 10 und
11 synchronisiert. Man erkennt dies daran, daß jeder Motor in
der Parklage bzw. in der Umkehrlage durch ein Endlagensignal
seines Sensors über die Kontaktfedern 27 und 28 bzw. 27′ und
28′ abgeschaltet wird. Ein Wiederanlaufen der Motoren ist erst
möglich, wenn sich der Schaltzustand der Schaltstufe 65 ändert.
Ein Umschalten dieser Schaltstufe 65 erfolgt aber erst, wenn
mittels der UND-Gatter 45 oder 46 festgestellt ist, daß beide
Wischer ihre Parklage bzw. ihre Umkehrlage einnehmen.
Vor der Einleitung eines Wischvorganges wird die Winkelstellung
der beiden Wischer überprüft. Sind sie nicht in der Parklage,
werden sie nacheinander in die Parklage zurückgestellt, so daß
definierte Anfangsbedingungen vorliegen. Dies wird, wie zuvor
beschrieben, über die Bausteine 80, 82, 84, 85 erreicht, die über
die ODER-Gatter 83 und 86 direkt die Relais 61 und 61′ beeinflussen,
welche die Rücklaufbewegung der Wischer steuern.
In der Parklage und in der Umkehrlage könnten die Wischer nach
dem Abschalten der Motoren in Abhängigkeit von den Scheibenbedingungen
um einen Winkel von bis zu 20 Grad über ihre Normalstellung
hinauslaufen. Beispielsweise könnte bei der Ausführung
nach Fig. 1 der Wischer 12 über die Winkelstellung vier in die
Zone des Wischers 13 hineinlaufen, die bei der Winkelstellung
drei beginnt. Würde nun der Wischer 12 in dieser Stellung
blockiert, und würde die Rücklaufbewegung des Wischers 13 eingeleitet,
könnten die beiden Wischer zusammenstoßen und damit
die Wischanlage beschädigt werden. Um diesen Mißstand zu beheben,
wird der Wischer 12 aus seiner Umkehrlage früher gestartet
als der Wischer 13. Erst wenn der Wischer 12 eine bestimmte
Winkellage eingenommen hat, kann der Wischer 13 loslaufen.
Dieser Gedanke wird durch den Decoder 36 realisiert,
der den Zählerstand des Zählers 30 des Wischers 12 abtastet
und über das Signal am Ausgang 37 das UND-Gatter 64′, über
das der andere Motor 11 gesteuert wird, sperrt.
Die Pendelbewegung der Wischer wird überwacht, wobei bei einem
blockierten Wischer der Motor des anderen Wischers weiterhin
angesteuert wird und dieser Wischer pendelnd in einem
Winkelbereich angetrieben wird, dessen Grenzen von der Winkelstellung
des blockierten Wischers abhängen. Die Überwachung
der Pendelbewegung der Wischer erfolgt über die retriggerbaren
Mono-Flops 50 und 50′. Die Grenzen des Wischbereiches für den
noch weiterlaufenden Wischer werden dadurch festgelegt, daß in
einem der Speicher 33 bzw. 33′ ein Wert gespeichert wird, der
zum Zeitpunkt der Blockierung des einen Wischers der Winkelstellung
des anderen Wischers entspricht. Bei der vorliegenden
Ausführung wird bezüglich des Wischers 12 die Umkehrlage verändert,
während die Parklage unverändert bleibt, während bezüglich
des Wischers 13 im Störungsfall die Parklage verändert
wird, während die Umkehrlage bleibt. Man erkennt dies in der
Zeichnung daran, daß im einen Fall über das ODER-Gatter 42 das
Signal des UND-Gatters 53 mit dem Signal der Kontaktfeder 28,
im anderen Fall dagegen über das ODER-Gatter 42′ das Signal
des UND-Gatters 53′ mit dem Signal der Kontaktfeder 27′ verknüpft
ist. Bei der konkreten Ausführung wird die Grenze des
Wischwinkelbereiches durch die Stellung des noch laufenden
Wischers zum Zeitpunkt der Blockierung des anderen Wischers bestimmt.
Diese ist jedoch bei ordnungsgemäßem Betrieb von der
Stellung des blockierten Wischers abhängig und es ist sichergestellt,
daß das von dem noch laufenden Wischer überstrichene
Restwischfeld nicht in den Bereich reicht, in dem der blockierte
Wischer steht. Bei einer anderen Ausführung könnte man aber
auch die Winkelstellung des blockierten Wischers abtasten und
in direkter Abhängigkeit davon die Grenzen des Restwischfeldes
festlegen. Eine solche Ausführung hat den Vorteil, daß das
Restwischfeld u. U. größer ist als bei der gezeigten Ausführung.
Werden beide Wischer blockiert, werden durch die Signale an
den Schaltungspunkten 56 bzw. 56′ alle UND-Gatter 63 und 64
bzw. 63′ und 64′ blockiert.
Die Schaltstufe 65, die die Drehrichtung der Motoren 10 und 11
bestimmt, wird über ein Verzögerungsglied 77 getriggert. Das
hat den Vorteil, daß die Motoren mit Sicherheit durch Kurzschluß
abgebremst und angehalten werden, bevor sie mit einer
Spannung umgekehrter Polarität beaufschlagt werden. Über dieses
Verzögerungsglied 77 kann man aber auch die Betriebsart der
Wischanlage beeinflussen, denn über die Betriebsschalter 87
und 88 kann die Verzögerungszeit dieses Verzögerungsgliedes
77 beeinflußt werden. Die Motoren 10 und 11 sind so aufgelegt,
daß sie mit einer verhältnismäßig hohen Drehzahl laufen, die
der höheren Drehzahl bekannter zweistufiger Wischanlagen entspricht.
Wird nun nur der Betriebsschalter 79 eingeschaltet,
soll die Verzögerungszeit des Verzögerungsgliedes 77 verhältnismäßig
lang sein. Die Wischer werden dann in der Parklage
und in der Umkehrlage angehalten, so daß im Ergebnis die
Wischfrequenz etwa derjenigen entspricht, die bei herkömmlichen
Wischanlagen bei langsamer Motordrehzahl gegeben ist.
Wird nun aber zusätzlich der Betriebsschalter 87 betätigt,
soll dadurch die Verzögerungszeit des Verzögerungsgliedes 77
verkürzt werden, so daß sich eine größere Wischfrequenz 77 ergibt.
Wird neben dem Betriebsschalter 79 auch der Betriebsschalter
88 betätigt, soll die Verzögerungszeit in der Parklage
wesentlich größer sein als in der Umkehrlage. Im Ergebnis
erhält man damit einen Wischbetrieb, der dem Intervallbetrieb
herkömmlicher Wischanlagen entspricht. Bei Wischanlagen
mit sich überlappenden Wischfeldern werden in jedem Wischfeld
empirisch bestimmte Zonen derart festgelegt, daß man eine Aussage
dahingehend machen kann, daß der eine Wischer bestimmte
Zonen überstreichen kann, wenn sich der andere Wischer in
einer bestimmten Zone befindet, ohne daß ein Zusammenstoßen zu
befürchten ist. Diese Zonen können unterschiedliche Winkelbereiche
aufweisen. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel hat
dann auch der Sensor zur Impulsauslösung Kontaktsegmente, die
in unterschiedlichen Winkelabständen voneinander angeordnet
sind. Ein solcher Sensor kann dann also nicht universell verwendet
werden, da bei Wischeranlagen für unterschiedliche Fahrzeugtypen
die Wischfelder unterschiedlich sind. Alternativ kann
man aber auch einen Sensor verwenden, der jeweils in gleichen
Winkelabständen einen Impuls auslöst, wenn man durch elektronische
Auswertung die Impulse zu Impulspaketen derart zusammenfaßt,
daß die Zähler 30 bzw. 30′ immer dann weitergeschaltet
werden, wenn von dem entsprechenden Wischer der
Grenzbereich zweier Zonen überschritten wird. Ein solcher
Sensor kann dann für alle Wischeranlagen verwendet werden,
doch ist die Auswerteschaltung typspezifisch.
Bei der gezeigten Ausführung ist der Grenzwert, das heißt der
Mindestabstand zwischen den beiden Wischern 12 und 13, der
nicht unterschritten werden darf, beim Vorlauf und Rücklauf
gleich ist. Bei bestimmten Wischeranlagen könnte dieser Grenzwert
aber auch unterschiedlich sein und daher ist in Fig. 3
vom Ausgang 66 der die Drehrichtung bestimmenden Schaltstufe
65 eine Leitung zu einem Eingang des Grenzwertspeichers 71 geführt,
durch die symbolisiert werden soll, daß der in diesem
Speicher 71 gespeicherte Grenzwert umschaltbar ist.
In den Zeichnungen ist das Ausführungsbeispiel nur so weit
dargestellt, wie dies zum Verständnis unbedingt erforderlich
ist. Durch die Schaltbilder in Fig. 2 und 3 soll lediglich die
Verarbeitung der Signale des Sensors verdeutlicht werden. In
der Praxis wird man diese Schaltung nicht mit konkreten Bausteinen
aufbauen, sondern einen Mikroprozessor verwenden, dem
dann lediglich die Eingangssignale der Sensoren und der Betriebsschalter
zugeführt werden und an dem die Steuersignale
für die Relais abgreifbar sind. Bei Verwendung eines solchen
Mikroprozessors kann durch unterschiedliche Gestaltung der
Software der Wischbetrieb sehr einfach modifiziert und verbessert
werden. Es sollen daher im folgenden nur beispielhaft
einige Wege in dieser Richtung aufgezeigt werden.
Bei Verwendung der Sensoren nach Fig. 1 muß der Zählerstand der
Zähler 30 und 30′ in regelmäßigen Abständen auf einen definierten
Wert festgelegt werden, weil mit diesen Sensoren die absolute
Winkelstellung der Wischer nicht festgestellt werden kann.
Es muß nämlich berücksichtigt werden, daß unter Umständen bei
Kontaktschwierigkeiten fehlerhafterweise einer der notwendigen
Impulse nicht zum Steuergerät weitergeleitet wird. Diese Synchronisation
der Zählerstände mit der tatsächlichen Winkelstellung
der Wischer wird in der Parklage und/oder der Umkehrlage erreicht.
Alternativ kann man aber auch Sensoren gemäß Fig. 4
verwenden, die ein absolut kodiertes Signal abgeben. Derartige
Sensoren sind an sich bekannt und brauchen daher nicht näher
erläutert werden. Bei Verwendung eines solchen Sensors kann
man auf die Zähler 30 und 30′ verzichten, denn das Ausgangssignal
dieses Sensors nach Fig. 4 könnte unmittelbar der
Differenzstufe 31 zugeführt werden. Aus diesem Sensorsignal
können dann auch unmittelbar die Endlagesignale abgeleitet werden,
so daß sich weitere Schaltungsvereinfachungen ergeben.
Natürlich muß man nicht unbedingt einen Sensor verwenden, bei
dem Kontaktfedern auf entsprechenden Kontaktbahnen schleifen.
Denkbar sind auch berührungslos arbeitende, beispielsweise optoelektronisch
arbeitende Sensoren. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel
wird davon ausgegangen, daß sich die Schaltscheibe mit
der Wischerwelle dreht, so daß eine direkte Zuordnung zwischen
der Stellung der Schaltscheibe und der Winkelstellung der Wischer
gegeben ist. Man könnte aber auch die Schaltscheibe in
den Wischermotor integrieren und drehfest mit der Ankerwelle
koppeln, denn auch der Drehwinkel der Ankerwelle, die über ein
Untersetzungsgetriebe auf die Wischerwelle wirkt, gibt ein Maß
für die Winkelstellung.
Bei der gezeigten Ausführung mit einem drehrichtungsumkehrbaren
Wischermotor könnte bei einer Störung der Fall eintreten, daß
ein Wischermotor nicht rechtzeitig abgeschaltet wird und damit
der Wischer über einen zugelassenen Bereich hinausläuft und beispielsweise
die Karosserie des Fahrzeuges beschädigt. Bei dem
gezeigten Ausführungsbeispiel wird dies dadurch verhindert, daß
über die Kontaktfedern 29 und 29′ die Versorgungsspannung für
die Wischermotore 10 und 11 bereitgestellt wird. Verläßt ein
Wischer sein zugelassenes Wischfeldbereich, wird der Motor sofort
abgeschaltet. Eine solche Ausführung bedingt natürlich
einen erhöhten Verkabelungsaufwand, ist aber hinsichtlich der
Betriebssicherheit besonders vorteilhaft. Einfacher wäre eine
Lösung, bei der über die Kontaktfeder 29 die Versorgungsspannung
der Relais 60 und 61 bzw. 60′ und 61′ gesteuert wird.
Dies könnte man dadurch erreichen, daß man das Signal an der
Kontaktfeder 29 den UND-Gattern 63 und 64 bzw. 63′ und 64′ zuführt.
Bei einer solchen Ausführung ist die Betriebssicherheit
aber geringer, weil bei einem Kleben eines Relais der Motor
nicht abgeschaltet wird. Bei solchen Anlagen wird man dann zusätzlich
mechanische Anschläge vorsehen, die den Wischwinkel
begrenzen. Es ist auch nicht unbedingt notwendig, daß dieses
Signal zum Abschalten der Motoren im Störungsfalle über eine
separate Kontaktfeder 29 von der Schaltscheibe abgegriffen
wird. Man könnte auf diese zusätzliche Kontaktfeder 29 verzichten,
wenn man beispielsweise ein Überlaufsignal der Zähler
30 und 30′ auswertet, welches ja ebenfalls kennzeichnet, daß
die Wischer ihren zugelassenen Wischfeldbereich verlassen.
Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel werden die Motoren im
Störungsfall abgeschaltet. Bei verbesserten Anlagen könnte man
natürlich auch die Drehzahl der Motoren über einen Vorwiderstand,
ein Halbleiterstellglied oder ein Schaltnetzteil so
steuern, daß bei Unterschreiten eines Mindestabstandes zwischen
den beiden Wischern der nacheilende Wischer langsamer
läuft. Es ist auch nicht unbedingt notwendig, daß man einen
Wischermotor mit nur einer Wischgeschwindigkeit verwendet und
unterschiedliche Wischfrequenzen durch Veränderung der Verzögerungszeit
des Verzögerungsgliedes 77 bewerkstelligt. Das Prinzip
der Erfindung kann auch dann verwirklicht werden, wenn man
Wischermotore mit zwei Bürstenpaaren verwendet, die zur Drehzahländerung
entsprechend angesteuert werden.
Bei der beschriebenen Ausführung sind für den Intervallbetrieb
konstante Intervallzeiten vorgesehen. Natürlich läßt sich das
System auch weiter Ausbauen in der Richtung, daß man die Intervallzeiten
von dem Scheibenzustand abhängig macht, bei nasser
Scheibe also verkürzt und bei trockener Scheibe verlängert. Dabei
sind Systeme denkbar, bei denen nur die Verzögerungszeit
in der Parklage verändert wird, während die Verzögerungszeit
in der Umkehrlage konstant ist. Natürlich könnte man auch die
Verzögerungszeiten in beiden Endlagen verändern.
Wenn bei der beschriebenen Ausführung beide Wischer blockieren,
wird die Wischanlage abgeschaltet. Sie kann nur durch Betätigung
eines Betriebsschalters wieder in Gang gesetzt werden.
Dieser Blockierschutz könnte aber auch in der Weise verbessert
werden, daß man periodisch die Wischermotore wieder an Spannung
legt und überprüft, ob die Wischer weiterhin blockiert sind.
Schließlich läßt sich das Steuergerät natürlich auch so ausbauen,
daß darüber weitere Wischermotoren, beispielsweise ein
Scheinwerferwischermotor oder ein Heckwischermotor gesteuert
werden kann.
Abschließend wird noch darauf hingewiesen, daß in den Schaltbildern
aus Gründen der Übersichtlichkeit die Signalleitungen
nicht eingezeichnet sind, über die die Zähler, Speicher etc.
getaktet und/oder in einen definierten Zustand gesetzt werden.
Nur als Beispiel wird darauf hingewiesen, daß natürlich
die Mono-Flops 50 bzw. 50′ beim Einschalten der Wischanlage
getriggert werden müssen, damit überhaupt die Wischanlage gestartet
werden kann.
Claims (30)
1. Scheibenwischeranlage für Kraftfahrzeuge mit zwei von je
einem Motor pendelnd zwischen einer Parklage und einer Umkehrlage
angetriebenen Scheibenwischern, mit je einem Sensor zur Erfassung
bestimmter Winkelstellungen der Scheibenwischer sowie
einem Steuergerät, dem die Sensorsignale zugeführt werden und
das Steuersignale zum Ein- und Ausschalten der Motore auslöst,
dadurch gekennzeichnet, daß in einem ersten Wischfeldbereich
der Motor (11) des ersten Wischers (13) unabhängig von der
Winkelstellung beider Wischer (13, 12) dauernd eingeschaltet
ist und nur der Motor (10) des zweiten Wischers (12) in Abhängigkeit
von der Differenz der Winkelstellungen beider
Wischer (13, 12) gesteuert wird.
2. Scheibenwischeranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß in einem zweiten Wischfeldbereich der Motor (10)
des zweiten Wischers (12) unabhängig von der Winkelstellung
beider Wischer (12, 13) dauernd eingeschaltet ist und nur der
Motor (11) des ersten Wischers (13) in Abhängigkeit von der
Differenz der Winkelstellungen beider Wischer (12, 13) gesteuert
wird.
3. Scheibenwischeranlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß in dem ersten Wischfeldbereich die Wischer (12,
13) von der Parklage in die Umkehrlage vorlaufen und im zweiten
Wischfeldbereich von der Umkehrlage in die Parklage zurücklaufen.
4. Scheibenwischeranlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß einer der beiden Motore (10, 11) in der Park- und/
oder Umkehrlage des von ihm angetriebenen Wischers (12, 13) abgeschaltet
wird und wenigstens so lange abgeschaltet bleibt,
bis der andere Wischer seine Park- bzw. Umkehrlage erreicht
hat.
5. Scheibenwischeranlage nach wenigstens einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß vor Einleitung
eines Wischvorganges die Winkelstellung der beiden Wischer
(12, 13) überprüft wird und die Wischer gegebenenfalls nacheinander
in eine definierte Ausgangslage, vorzugsweise die Parklage
verstellt werden.
6. Scheibenwischeranlage nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet,
daß einer der beiden Motore aus der Park- und/
oder Umkehrlage früher eingeschaltet wird als der andere Motor.
7. Scheibenwischeranlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß der eine Motor aus der Park- und/oder Umkehrlage
erst gestartet wird, wenn der Wischer des anderen Motors eine
definierte Winkelstellung einnimmt.
8. Scheibenwischeranlage nach wenigstens einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Pendelbewegung
der Wischer überwacht wird und daß bei einem blockierten
Wischer der Motor des anderen Wischers weiterhin angesteuert
wird und dieser Wischer pendelnd in einem Winkelbereich angetrieben
wird, dessen Grenzen von der Winkelstellung des
blockierten Wischers abhängen.
9. Scheibenwischeranlage nach wenigstens einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer
Blockierung beider Wischer (12, 13) beide Motore (10, 11) abgeschaltet
werden.
10. Scheibenwischeranlage nach wenigstens einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wischer
(12, 13) jeweils von einem drehrichtungsumkehrbaren Motor (10,
11) angetrieben werden und daß jedem Motor (10, 11) zwei Relais
(60, 61; 60′, 61′) zugeordnet sind, die in der Ruhestellung
den Motor kurzschließen, in den Arbeitsstellungen aber den Motoren
Spannungen unterschiedlicher Polarität zuführen.
11. Scheibenwischeranlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß das Steuergerät eine Schaltstufe (65) aufweist,
welche wechselweise drehrichtungskennzeichnende Vorlauf- und
Rücklaufsignale auslöst, daß das Steuergerät weiterhin einen
Komparator (70) aufweist, der die Differenz der Winkelstellungen
beider Wischer (12, 13) mit einem vorgegebenen Grenzwert vergleicht
und ein Fehlersignal auslöst, wenn dieser Grenzwert
unterschritten wird, und daß das Steuergerät Schaltsignale
für die Relais (60, 61; 60′, 61′) wie folgt auslöst:
- a) das erste Relais (60′) des ersten Motors (11) wird durch ein Vorlaufsignal erregt,
- b) das zweite Relais (61′) des ersten Motors (11) wird durch ein Rücklaufsignal erregt, sofern kein Fehlersignal vorliegt,
- c) das erste Relais (61) des zweiten Motors (10) wird durch ein Rücklaufsignal erregt,
- d) das zweite Relais (60) des zweiten Motors (10) wird durch ein Vorlaufsignal erregt, sofern kein Fehlersignal vorliegt,
- e) die erregten Relais werden abgeschaltet, sobald am Ende des Vorlaufs bzw. des Rücklaufs ein Endlagesignal des von dem jeweiligen Motor angetriebenen Wischers ausgelöst wird.
12. Scheibenwischeranlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Umkehrsignal zur Änderung des Schaltzustandes
der Schaltstufe (65), welche das Vorlauf- bzw. Rücklaufsignal
abgibt, ausgelöst wird, wenn am Ende des Vorlaufes bzw.
Rücklaufes von beiden Wischern (12, 13) ein Endlagesignal vorliegt.
13. Scheibenwischeranlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß durch die Endlagesignale ein Verzögerungsglied
(77) getriggert wird, welches das Umkehrsignal auslöst.
14. Scheibenwischeranlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß die Verzögerungszeit des Verzögerungsgliedes (77)
am Ende des Vorlaufs der Verzögerungszeit am Ende des Rücklaufs
entspricht.
15. Scheibenwischeranlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß die Verzögerungszeit des Verzögerungsgliedes (77)
am Ende des Vorlaufs von der Verzögerungszeit am Ende des
Rücklaufs abweicht.
16. Scheibenwischeranlage nach den Ansprüchen 13 bis 15, dadurch
gekennzeichnet, daß die Verzögerungszeit des Verzögerungsgliedes
(77) nicht veränderbar ist.
17. Scheibenwischeranlage nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,
daß die Verzögerungszeit des Verzögerungsgliedes
(77) von der Schaltstellung eines Betriebsschalters (87, 88)
abhängt.
18. Scheibenwischeranlage nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,
daß in einer ersten Schaltstellung des Betriebsschalters
die Verzögerungszeiten am Ende des Vorlaufs bzw. Rücklaufs
verhältnismäßig lang sind, daß in einer zweiten Schaltstellung
diese Verzögerungszeiten verhältnismäßig kurz sind und daß in
einer dritten Schaltstellung die Verzögerungszeit am Ende des
Rücklaufs wesentlich länger ist als am Ende des Vorlaufs.
19. Scheibenwischeranlage nach Anspruch 10 oder 11, dadurch
gekennzeichnet, daß mit dem Einschalten des Zündschalters (81)
des Kraftfahrzeuges eine Überwachungseinrichtung aktiviert
wird und daß diese Überwachungseinrichtung Steuersignale für
die Relais (61, 61′) auslöst, sofern die Wischer (12, 13) nicht
ihre Parklage einnehmen, wobei zunächst das Relais (61) zum
Rücklauf des einen Motors (10) erregt wird und das Relais (61′)
zum Rücklauf des anderen Motors (11) erst erregt wird, wenn
der Wischer (12) des einen Motors (10) in die Parklage zurückgeführt
ist.
20. Scheibenwischeranlage nach wenigstens einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerstufe
von der Winkelstellung der Wischer (12, 13) abhängige
Sensorsignale zugeführt werden, daß die Steuerstufe eine
Differenzstufe (31) aufweist, welche die Differenz der Winkelstellungen
der beiden Wischer (12, 13) bildet und daß das Ausgangssignal
dieser Differenzstufe (31) dem Komparator (70) zugeführt
ist, der dieses Ausgangssignal mit einem vorgegebenen
Grenzwert eines Speichers (71) vergleicht.
21. Scheibenwischeranlage nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet,
daß als Sensoren (20, 21) Impulsgeber dienen, daß
die Impulse dieser Impulsgeber Zähler (30, 30′) weiterschalten,
daß die Ausgangssignale der Zähler (30, 30′) der Differenzstufe
(31) zugeführt werden und daß diese Zähler in der Park-
und/oder Umkehrlage der Wischer (12, 13) jeweils auf einen
definierten Wert gesetzt werden.
22. Scheibenwischeranlage nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet,
daß die Sensoren (20, 21) winkelstellungsabhängig
kodierte Signale abgeben und diese Signale unmittelbar der
Differenzstufe (31) zugeführt werden.
23. Scheibenwischeranlage nach Anspruch 21 oder 22, dadurch
gekennzeichnet, daß bei einer Wischanlage mit sich überlappenden
Wischfeldern jedes Wischfeld in mehrere Zonen unterteilt
ist und jeweils am Anfang bzw. Ende einer Zone winkelstellungsabhängige
Signale ausgelöst werden und daß der dem Komparator
(70) zugeführte Grenzwert derart gewählt ist, daß ein Wischer
in eine Zone seines Wischfeldes erst einlaufen kann, wenn der
andere Wischer die sich mit dieser Zone überlappende Zone bereits
verlassen hat.
24. Scheibenwischeranlage nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet,
daß der Sensor (20, 21) jeweils am Anfang bzw. Ende
einer Zone einen Impuls auslöst.
25. Scheibenwischeranlage nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet,
daß der Sensor (20, 21) in gleichen Winkelabständen
einen Impuls auslöst und diese Impulse zu Impulspaketen derart
zusammengefaßt werden, daß die Zähler jeweils am Anfang
bzw. am Ende einer Zone weitergeschaltet werden.
26. Scheibenwischeranlage nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet,
daß der vorgegebene Grenzwert während des Vorlaufs
von dem Grenzwert während des Rücklaufs abweicht.
27. Scheibenwischeranlage nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet,
daß das winkelstellungsabhängige Sensorsignal des
einen Wischers (12, 13) in einem Speicher (33′, 33) gespeichert
wird, sobald der andere Wischer (13, 12) blockiert ist, und
daß das Ausgangssignal dieses Speichers in einem Komparator
(34, 34′) mit dem winkelstellungsabhängigen Sensorsignal verglichen
wird und jeweils dann ein dem Endlagesignal des nichtblockierten
Wischers wirkungsgleiches Schaltsignal ausgelöst
wird, wenn das gespeicherte Signal mit dem winkelstellungsabhängigen
Signal übereinstimmt.
28. Scheibenwischeranlage nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet,
daß über den einen Komparator ein einem Parklagesignal
wirkungsgleiches Schaltsignal und durch den anderen Komparator
ein dem Umkehrlagesignal wirkungsgleiches Schaltsignal
ausgelöst wird.
29. Scheibenwischeranlage nach wenigstens einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das winkelstellungsabhängige
Sensorsignal einem Decoder (36) zugeführt
wird, daß dieser Decoder ein Schaltsignal erst dann abgibt,
wenn der zugeordnete Wischer eine bestimmte Winkelstellung
erreicht hat und daß das Schaltsignal dieses Decoders zum Einschalten
des Motors des anderen Wischers dient.
30. Scheibenwischeranlage nach wenigstens einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen
Schaltfunktionen durch einen Mikrocomputer oder Mikroprozessor
realisiert werden.
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