DE3527406A1 - Wischintervall-steuervorrichtung - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Wischintervall-Steuer­ vorrichtung für einen mit einem Endabschalter ausgerüste­ ten Scheibenwischermotor in Fahrzeugen nach der Gattung des Anspruchs 1.

Bei solchen Wischintervall-Steuervorrichtungen besteht das Bedürfnis, die Frequenz der aufeinanderfolgenden Wischintervalle, auch Wischfrequenz genannt, der auf die Front- oder Windschutzscheibe des Fahrzeugs auftreffen­ den Regenmenge anzupassen, damit der Fahrer von der Not­ wendigkeit der wiederholten Anpassung der Wischfrequenz an die insbesondere bei häufigem Fahrgeschwindigkeits­ wechsel sich ständig ändernde Regenmenge enthoben wird und sich stärker auf das Verkehrsgeschehen konzentrieren kann. Eine solche Anpassung ist deshalb von Nutzen, weil einerseits eine stets gute Sicht durch die Frontscheibe gewährleistet sein soll und andererseits ein Trocken­ wischen der Wischblätter vermieden werden muß.

Bei einer bekannten Wischintervall-Steuervorrichtung der eingangs genannten Art wird die Impulsfolgefrequenz der Steuerimpulse für den Einschalter des Scheibenwischer­ motors abhängig von der Regenmenge automatisch einge­ stellt. Hierzu ist an der Front- oder Windschutzscheibe ein kapazitiver Regensensor angeordnet, der aus Gründen guter Sichtverhältnisse durch die Frontscheibe hindurch meist am unteren Ende der Frontscheibe angebracht ist. Mit zunehmender Feuchtigkeit auf der Frontscheibe ver­ ändert sich die Kapazität des Regensensors und vergrößert damit die Steuerimpulsfolgefrequenz für das Intervall­ wischen.

Solche Regensensoren sind nicht nur relativ teuere Bau­ elemente, sondern haben aufgrund ihrer Anordnung an der Frontscheibe auch den Nachteil, nicht immer eine den Sicht­ verhältnissen optimal angepaßte Wischfrequenz zu garan­ tieren, da bei erhöhter Fahrgeschwindigkeit der Regen auf­ grund der an der Frontscheibe auftretenden Aerodynamik von dem Regensensor abgeleitet wird und damit mit einer für eine ausreichende Sicht durch die Frontscheibe zu geringer Wischfrequenz gewischt wird.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Wischintervall-Steuervorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegen­ über den Vorteil, daß die Wischintervallfrequenz stets optimal an die auf die Windschutzscheibe auftreffende Regenmenge angepaßt wird. Ein Trockenwischen der Wisch­ blätter bei geringer Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahr­ zeuges wird ebenso vermieden wie ein Intervallwischen mit zu geringer Wischfrequenz bei hohen Fahrgeschwindig­ keiten. Zusätzliche Sensoren, wie der bekannte am Fahr­ zeug gesondert anzubringende Regensensor, sind nicht er­ forderlich, vielmehr werden bereits in Fahrzeugen vor­ handene Bauelemente in der Steuervorrichtung genutzt. Die Vorrichtung ist damit durch ihre geringe Herstell­ kosten preislich so interessant, daß auch der serien­ mäßige Einbau in Mittelklassewagen in Betracht kommt. Durch die Verwendung von bereits für andere Funktionen erforderlichen vorhandenen Bauelementen läßt sich auch der Montageaufwand beim nachträglichen Einbau äußerst gering halten.

Die von der Geschwindigkeit abhängige Steuergröße zur Beeinflussung der Impulsfolgefrequenz läßt sich in ein­ facher Weise von dem Tachometer des Fahrzeugs gewinnen. Unter monotoner Abhängigkeit der Impulsfolgefrequenz von der Fahrgeschwindigkeit wird eine Abhängigkeit in der Weise verstanden, daß mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit die Impulsfolgefrequenz anwächst und mit abnehmender Fahr­ geschwindigkeit die Impulsfolgefrequenz sich verringert. Da bereits ein Großteil der Kraftfahrzeuge mit Tacho­ metern ausgerüstet ist, die Meßimpulse mit geschwindig­ keitsproportionaler Impulsfolgefrequenz ausgeben, läßt sich die Steuervorrichtung praktisch mit nur einem Wischermotor-Einschalter und wenigen elektrischen Ver­ bindungsleitungen realisieren.

Durch die in den weiteren Ansprüchen aufgeführten Maß­ nahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserun­ gen der im Anspruch 1 angegebenen Wischintervall-Steuer­ vorrichtung möglich.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung er­ gibt sich dabei aus Anspruch 4. Durch diese Maßnahmen kann der Steuervorrichtung eine konstante vorwählbare Wischfrequenz gegeben werden, die z.B. bei stillstehen­ dem Fahrzeug, im Falle eines Halts an einer Ampel etc., eine ausreichende Sicht durch die Frontscheibe ermög­ licht. Diese Grundwischfrequenz kann von Hand einge­ stellt werden und wird bei Fahrt von der geschwindig­ keitsabhängigen Wischfrequenz überlagert. Dabei ggf. auftretende ungleichmäßige Zeitintervalle zwischen den einzelnen Wischphasen stören nicht. Zusätzlich ergibt sich der Vorteil, daß in Fahrzeugen, die serienmäßig mit einem Tachogeber, z.B. für digitale Geschwindig­ keitsanzeige und/oder Bordcomputer, und mit einer her­ kömmlichen elektronischen Wischerintervall-Steuervor­ richtung, bei welcher die Wischfrequenz von Hand vor­ eingestellt werden kann, ausgerüstet werden, die er­ findungsgemäße Steuervorrichtung mit ihren den Fahr­ komfort erheblich verbessernden Eigenschaften nahezu ohne Mehraufwand, ausschließlich durch ein zusätzliches ODER-Gatter, realisiert werden kann.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ergibt sich auch aus Anspruch 5. Durch den erfindungsgemäßen Frequenzteiler kann die Wischfrequenz an die momentane Regendichte angepaßt werden. Nach wie vor ist die Wisch­ frequenz proportional der Fahrgeschwindigkeit, jedoch kann der Proportionalitätsfaktor durch Einstellen des Frequenzteilers in Stufen verändert werden.

Zeichnung

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dar­ gestellten Ausführungsbeispiels in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Dabei zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Wischintervall- Steuervorrichtung in Verbindung mit einem Scheibenwischermotor mit Endabschalter,

Fig. 2 ein Schaltbild eines Scheibenwischermotor- Einschalters der Steuervorrichtung in Fig. 1.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Die in Fig. 1 im Blockschaltbild dargestellte Wischinter­ vall-Steuervorrichtung 10 ist in einem Gehäuse 11 unter­ gebracht, an dem ein Eingang 12 und zwei Ausgänge 13, 14 von außen zugänglich sind. Der Eingang 12 ist an dem Steuerimpulsausgang eines an sich bekannten elektronischen Tachogebers 15 angeschlossen, der seinerseits mit einer digitalen oder analogen Fahrgeschwindigkeitsanzeige 16 verbunden ist. Die beiden Ausgänge 13, 14 der Steuervor­ richtung 10 sind an dem Eingang bzw. an dem Ausgang eines Endabschalters 17 angeschlossen. Der Endabschalter 17 liegt im Stromkreis eines Scheibenwischermotors 18 eines Kraft­ fahrzeugs, der üblicherweise als Gleichstrom-Kommutator­ motor ausgebildet ist und mit dem Endabschalter 17 in Reihe an der Kraftfahrzeugbatterie 19 angeschlossen ist. Der Endabschalter 17 wird von dem Scheibenwischermotor 18 oder von einem von dem Scheibenwischermotor 18 angetrie­ benen Wischergestänge so gesteuert, daß er in einer End­ lage der Scheibenwischer geöffnet und in jeder anderen Stel­ lung der Scheibenwischer geschlossen ist.

Die Wischintervall-Steuervorrichtung 10 weist einen Wischintervallgeber 20 auf, der mit einem manuell zu bedienenden Wischintervall-Einstellknopf 21 gekoppelt ist. Der Wischintervallgeber 20 erzeugt Steuerimpulse, deren Impulsfolgefrequenz mittels des Wischintervall- Einstellknopfes 21 einstellbar ist. Der Wischintervall­ geber 20 ist an sich bekannt und kann z.B. als astabiler Multivibrator oder als Univibrator mit einstellbarer Schaltzeit oder aber auch einfach als Schwellenwert­ schalter mit veränderbarem Widerstand im Emitterzweig des Unÿunction-Transistors ausgebildet sein. Der Aus­ gang des Wischintervallgebers 20 ist mit dem einen Ein­ gang eines ODER-Gatters 22 verbunden, dessen anderer Ein­ gang an dem Eingang 12 der Steuervorrichtung 10 liegt. Der Ausgang des ODER-Gatters 22 ist an dem Eingang eines Einschalters 23 angeschlossen, welcher den Endschalter 17 kurzzeitig zu überbrücken und damit den Scheibenwischer­ motor 18 zu starten vermag. Ggf. kann zwischen dem Aus­ gang des ODER-Gatters 22 und dem Eingang des Einschal­ ters 23 ein Frequenzteiler 24 eingeschaltet sein, dessen Teilerverhältnis 1 : n in Stufen manuell eingestellt werden kann.

Ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiels des Einschalters 23 für den Scheibenwischermotor 18 ist in Fig. 2 darge­ stellt. Ein elektrischer Schaltkontakt 26 eines Schaltre­ lais 25 verbindet die Ausgänge 13, 14 der Steuervorrich­ tung 10. Der Relaiswicklung 27 des Schaltrelais 25 werden die Steuerimpulse am Ausgang des ODER-Gatters 22 über einen Verstärkertransistor 28 zugeführt, so daß der Schaltkon­ takt 26 während der Impulsdauer der Steuerimpulse geschlos­ sen ist.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Steuervorrichtung 10 ist wie folgt:

Mit dem Wischintervall-Einstellknopf 21 wird die Steuer­ vorrichtung 10 eingeschaltet und zugleich eine Wisch­ grundfrequenz eingestellt. Der Wischintervallgeber 20 gibt an seinem Ausgang eine Steuerimpulsfolge mit vor­ eingestellter Impulsfolgefrequenz ab. Diese Steuerim­ pulsfolge gelangt über den Transistorverstärker 28 an die Relaiswicklung 27 des Schaltrelais 25. Für die Dauer eines Steuerimpulses wird der Schaltkontakt 26 geschlossen und damit der Endabschalter 17 überbrückt. Der Scheibenwischermotor 18 wird eingeschaltet, der über das nicht dargestellte Wischergestänge den Scheibenwi­ scher antreibt. Nach Herausbewegen des Scheibenwischers aus seiner Endlage wird der Endabschalter 17 geschlos­ sen. Der Scheibenwischer führt eine Hin- und Herbewegung aus. Bei Wiedererreichen seiner Endlage wird der End­ schalter 17 geöffnet und der Scheibenwischermotor 18 wieder stillgesetzt. Mit dem nächsten Steuerimpuls wie­ derholt sich dieser Vorgang. Die Impulsdauer der Steuer­ impulse ist konstant und mindestens so groß bemessen, daß der Scheibenwischer sicher aus seiner Endstellung herausgelaufen und der Endabschalter 17 geschlossen ist.

Der Tachogeber 15 gibt an seinem Ausgang eine Folge von Meßimpulsen mit konstanter Impulsdauer aus, deren Im­ pulsfolgefrequenz proportional der Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeuges ist. Diese Meßimpulse gelangen in gleicher Weise wie die Steuerimpulse des Wischintervall­ gebers 20 über das ODER-Gatter 22 zu dem Einschalter 23 und steuert letzteren in der gleichen zuvor beschriebenen Weise. Die Meßimpulse und die Steuerimpulse überlagern sich dabei, wobei jedoch die Wischfrequenz stets von der Impulsfolgefrequenz der Meßwertimpulse bestimmt wird. Lediglich bei Absinken der Fahrgeschwindigkeit unter einen vorgegebenen Mindestwert ist die Wischfrequenz des Scheibenwischermotors 18 von der Impulsfolgefrequenz der Steuerimpulse des Wischintervallgebers 20 bestimmt. Bei der zeitlich additiven Überlagerung der Steuerim­ pulse und der Meßwertimpulse können evtl. ungleich­ mäßig lange Zeitintervalle zwischen zwei aufeinander­ folgenden Einschaltimpulsen für das Schaltrelais 25 auftreten. Diese ungleichmäßigen Zeitintervalle stören jedoch erfahrungsgemäß nicht, da im statistischen Mittel immer mit der von der Geschwindigkeit abhängigen Frequenz das Schaltrelais 25 geschaltet wird.

Durch den Frequenzteiler 24 kann die Impulsfolgefre­ quenz der an das Schaltrelais 25 gelangenden Einschalt­ impulse stufenweise verändert werden. Hierdurch kann man durch manuelle Vorgabe die Wischfrequenz des Scheibenwi­ schers an die Regendichte stufenweise anpassen.

Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. So kann der Eingang 12 der Steuervorrichtung 10 in gleicher Weise mit einem analogen Tachometer verbunden werden, an dessen Ausgang eine der Fahrgeschwindigkeit proportionale Analogspan­ nung ansteht. Allerdings muß dann noch ein Analog-Digital- Wandler dazwischen geschaltet werden.

Claims (5)

1. Wischintervall-Steuervorrichtung für einen mit einem Endschalter ausgerüsteten Scheibenwischer­ motor in Fahrzeugen mit einem impulsgesteuerten Einschalter zum Starten des Scheibenwischermotors, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Einschalter (23) zugeführte Steuerimpuls­ folge zumindest innerhalb eines vorgegebenen Fahr­ geschwindigkeitsbereiches des Fahrzeuges eine von der Fahrzeuggeschwindigkeit monoton abhängige Im­ pulsfolgefrequenz aufweist.

2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulsfolgefrequenz der Fahrzeuggeschwindigkeit proportional ist.

3. Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß die Steuerimpulsfolge von einem Tachogeber (15) abge­ nommen ist.

4. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, mit einem Steuerimpulse erzeugenden Wischintervall­ geber und einem mit diesem gekoppelten manuellen Intervallvorwähler zum Einstellen der Steuerimpuls­ folgefrequenz, dadurch gekennzeichnet, daß der Einschalter (23) über ein ODER-Gatter (22) einerseits mit dem Ausgang des Tachogebers (15) und andererseits mit dem Steuerimpulsausgang des Wisch­ intervallgebers (20) verbunden ist.

5. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß dem Einschalter (23) ein Frequenzteiler (24) mit einstellbarem Teilerverhältnis vorgeschaltet ist.