CONTROL ARRANGEMENT FOR A WIPER SYSTEM OF MOTOR VEHICLE WIND-SHIELDS

Abstract: 1. Control arrangement for a wiping system for motor vehicle screens, comprising an electric wiper motor (20) an end position switching device controlled by the wiper motor and comprising a braking circuit (19) for short-circuiting the wiper motor (20) and a step circuit for determining various wiping speeds (I, II) and/or an interval wiping circuit (I), characterised in that the end position switching device is provided with braking logic (18) which controls the braking circuit (19) and which, on the one hand, can be supplied with the braking signals for stopping the motor (20) in the off position (0) and in the interval position (J) of the step circuit and, on the other hand, with a signal for the parked position of the wipers.

Description: Steueranordnung für eine Wischanlage für Kraftfahrzeugscheiben Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einer Steueranordnung nach der Gattung des Rauptanspruches. Diese ist bekanntermassen so aufgebaut, dass dem Getriebe des Antriebsmotors elektromechanische Steuerscheiben zugeordnet sind, welche die verschiedenen Betriebsweisen des Antriebsmotors steuern. Derartige Anordnungen sind einerseits hinsichtlich der Zahl der möglichen Steuerfunktionen und andererseits hinsichtlich der Verschiedenartigkeit der Steuerungsmöglichkeiten an relativ enge Grenzen gebunden. Ausserdein sind mechanische Steuerungen einem beachtlichen Verschleiss unterworfen, was zu Störungen und Ausfällen führen kann. Die Ausführung der zweiten Geschwindigkeitsstufe des Antriebsmotors erfolgt durch eine dritte Bürste. ortcil der Erfindung Die erfindungsgemässe Steueranordnung mit den kennzeichnenden Merkmalen des hauptanspruches hat demgegenüoer den Vorteil, dass keine mechanisch bewegten Bauteile mehr erforderlich sind, weshalb die Anordnung wartungsfrei ist und Störungen weitgehend ausgeschlossen sind. Durch den Impulsbetrieb des Motors entfällt weiterhin die dritte Bürste zur Drehzahlumschaltung. Der Motor kann durch Aufschaltung eines stromproportionalen Korrektursignales ferner in allen Drehzahl stufen das gleiche Anzugsmoment erreichen. Die zur Steuerung ohnehin erforderlichen Leistungshalbleiter können ausserdem als Notorschalter benutzt werden. Hierdurch lässt sich eine getrennte Bremsleitung einsparen und es sind nur dünne Zuleitungen zwischen Schalter und Wischermotor erforderlich, welche lediglich für Steuerströme ausgelegt sein müssen. Ferner ergeben sich einfachere Schalterkontakte. Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Massnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Steueranordnung möglich. So ist es beispielsweise für den Kraftfahrzeugführer angenehm, dass durch die Wahl einer Taktfrequenz des Generators ausserhalb des Hörbereiches Geräus-chanregungen im Motor vermieden werden und somit auch vom Fahrer wahrnehmbare, vermeidbare Störgeräusche entfallen. Bei der vorgeschlagenen Steueranordnung ist es ohne nennens wertem ehraufan mit besonders einfachen Mitteln möglich, zusätzlich einen Intervall-Wischbetrieb vorzusehen. Der Intervallgeber kann leicht in die Schaltung integriert werden; ausserdem kann ein Steuerausgang für gezieltes Spülen der Scheibe vorgesehen werden. Ferner ist eine kontaktlose Endlagenschaltung einsetzbar, wodurch eine weitere Vereinfachung der bisher üblichen Steuerung möglich wird. Mechanische Schleifkontakte entfallen vollständig, da das Signal für die Parkstellung der Wischanlage gemäss der vorgeschlagenen Anordnung von einem beweglichen Permanentmagneten und einer feststehenden Aufnehmerspule oder einem elektronischen Sensor erzeugt wird, beispielsweïse einem Hall-IC. Weiterhin ist es in sehr vorteilhafter Weise möglich, eine Blockierschutzvorrichtung für den Wischermotor vorzusehen, welche beim Überschreiten eines vorgegebenen Motorstromes die Endstufe zunächst abschaltet ohne die Bremsschaltung zu aktivieren und anschliessend mittels eines Taktgebers in regelmässigen Zeitabständen durch erneutes kurzzeitiges Einschalten der Endstufe das Fortbestehen der Blockierung überprüft. Hierdurch erreicht man eine Stromersparnis im Blockierfall. Ausserdem ist eine Grössen- und Gewichtsersparnis des Motors möglich durch günstigere Auslegung desselben, da für den Blockierfall eine verringerte thernische Belastung angenommen werden kann. Der Motor erhält ausserdem ein besseres Losreissverhalten im Blockierfall durch die Impuls schaltung sowie ein höheres Losreissmoment im Blockierbetrieb, da die auftretende Erwärmung geringer und somit die Verluste im Motor niedriger sind. Zeichnung Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist schematisch in der beigefügten Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die Figur zeigt ein Blockschaltbild, wobei die Einzelbausteine aus an sich bekannten Schaltgruppen bestehen und vom Fachmann in verschiedener Weise ohne #Schwierigkeiten realisierbar sind. Beschreibung urts Ausführungsbeispieles In der Figur sind zwischen einer Spannu##gsquelle UB und #-ssepotential drei Widerstände 10, 11 und 12 eingeschaltet, zwischen denen jeweils Abgriffe zu einem Schalter 1.3 herausgeführt sind. Der Schalter besitzt die Stellungen "0", "J", "I" und "II". Hierbei bezeichnet "0" die Ausstellung, "J" den Intervall-Wischbetrieb, "I" eine erste, niedrigere Drehzahlstufe und "II" eine zweite, höhere Drehzahlstufe des Motors. Der Schalter 13 ist über eine Leitung 14 mit einer Leitungslogik 15 verbunden, welche Komparatoren zur Ermittlung der Schaltstufe analog zur abgegriffenen Spannung sowie eine Auswahllogik für eine entsprechende Leitung besitzt. Die Leitungslogik kann beispielsweise von einem Pegeldetektor mit der Typenbezeichnung TL489 gebildet werden, wie er in handelsüblicher bauweise erhältlich ist. Ein derartiger Pegeldetektor besitzt aomparatoren und ein Referenzspannungsnetz, wobei ein erster Ausgang geschaltet wird, wenn die Eingangsspannung eine gewisse Schwelle überschreitet und die weiteren Ausgänge beim überschreiten weiterer Spannungsintervalle geschaltet werden. Ausgangsseitig sind an die Leitungslogik 15 vier Leitungen angeschlossen, welche entsprechend den Stellungen des Schalters 13 mit J, I, II und 0 bezeichnet sind. Die Leitung 0 führt zu einer Bremslogik 18, welche ihrerseits eine Bremsschaltung 19 ansteuert, durch die ein Wischermotor 20 kurzschliessbar ist. Der Wischermotor 20 und die zugeorunete Bre.nsschaltung 19 liegen ebenfalls an der Versorgungsspannung c. iit dem Wischermotor 20 ist mechanisch eine Steuerscheibe 21 gekoppelt, mit der ein Perma- nentmagnet 22 umläuft, welcher seinerseits in einer Auf- nehmer spule 23 ein Signal erzeugt und mit diesem Signal die Stellung des Motors in der sogenannten Parkstellung der Scheibenwischer anzeigt. Das von der Aufnehmerspule 23 aufgenommene Signal wird der Bremslogik 18 zugeführt. Die Leitung II führt direkt von der Leitungslogik 15 zu einer Endstufe 24, während die Leitung I von der Leitungslogik 15 zunächst zu einem ersten Tor 25 führt, an dessen Eingang ein Taktgenerator 26 liegt und dessen Ausgang mit der Endstufe 24 verbunden ist. Die Leitung J führt von der Leitungslogik 15 zu einem zweiten Tor 27, welches eingangsseitig weiterhin über einen Frequenzteiler 28 mit dem Taktgenerator 26 und ausgangsseitig einerseits mit dem ersten Tor 25 und andererseits mit der Bremslogik 18 verbunden ist. Ausserdem ist noch eine Stromkontrollschaltung 29 vorgesehen, welche Teil einer Blockierschutzvorrichtung ist. Diese Stromkontrollschaltung 29 ist ein gangsseitig einerseits über den Frequenzteiler 28 an den Taktgenerator 26 und andererseits an einen Strommesser 30 angeschlossen, welcher im Versorgungsstromkreis des Wischermotors 20 liegt. Der Ausgang der Stromkontrollschaltung 29 ist mit der Endstufe 24 verbunden. Die erfindungsgemässe Steueranordnung arbeitet folgendermassen: Durch das Anlegen der Versorgungsspannung ÜB an die Wider standsanordnuxlg 10, 11, 12 wird je nach Stellung des Schalters 13 über die Leitung 14 eine definierte Spannung an die Leitungslogik 15 angelegt. Die Widerstände 10, 11, 12 können beispielsweise gleich gross sein und ergeben so;nlt vier ve#'schiedene Potentiale, wobei eir rotentia von O Volt der 1Aus1-.Stellung entspricht, ein Potential vor 0,33 U der Intervallscbaltung (J), ein Potential vor 0, 67 Ub der Stufe III und das volle Versorgungspotentia B oer Schaltstufe "II". Diese verschiedenen Potentiale sind über eine einzige Leitung 14 auf die Leitungslogik 15 übertragbar, wo wiederum mittels dreier. Komperatoren 16 und nachgeschalteter Auswahllogik 17 eine Umsetzung auf diskrete Signale für Intervallbetrieb, Stufe I, Stufe II und Bremsen erfolgt. Eine derartige Eingangsschaltung mit Übertragung der verschiedenen Potentiale über nur eine einzige Leitung auf die genannte Leitungslogik wäre auch unabhängig von den restlichen Merkinalen der erfindungsgemässen Steueranordnung anwendbar in Verbindung mit einer elektromechanischen Steuerung des Wischermotors. Der Wischermotor 20 ist für die höhere Drehzahlstufe II ausgelegt. Die reduzierte Drehzahl gemäss Stufe I wird durch eine Impulsschaltung mit definiertem Tastverhalt- nis erzeugt. Dazu dient ein Taktgenerator 26, dessen Takt- frequenz vorzugweise ausserhalb des Hörbereiches liegt zur Vermeidung von Geräuschanregungen im Motor. Das Ausgangssignal des Taktgenerators 26 wird beim Anwählen der Stufe I oder des Intervallbetriebes J von dem ersten Tor 25 durchgeschaltet auf die Endstufe 24 und den Wischermotor 20. Die Impuls schaltung für Intervallbetrieb wird im gezeichneten Ausführungsbeispiel von dem vorhandenen Taktgenerator 26 über einen Frequenzteiler 28 abgeleitet, welcher eine Logik zur Auswahl eines geeigneten Tastverhältnisses besitzt. Stattdessen könnte für den Intervallbetrieb jedoch auch ein selbständiger, in der Zeichnung nicht dargestellter Taktgenerator benutzt werden. Das entsprechende Signal wird beim Anwählen der Interwall-Wischschaltung Jüber das zweite Tor 27 zum ersten Tor 25 und von diesem zur Endstufe 24 durchgeschaltet. Gleichzeitig wird im Intervallbetrieb von zweiten Tor 27 aus die Bremslogik 18 be tätigt. Zum Einschalten des lv1ischermotors in seiner höchsten Drehzahlstufe II wird die auch in der Stufe I und im Intervallbetrieb benötigte Endstufe 24 direkt zum Wischermotor 20 durchgeschaltet. Beim lntervallbetrieb und beim Ausschlten des Wischermotors kommt eine Endlagenschaltvorrichtung zur Wirkung, welche zusätzlich eine Bremslogik 18 und eine Bremsschaltung 19 erfordert. Das Abschaltsignal wird in der Bremslogik 18 aufbereitet. Hierzu werden die Informationen aus hn- steuersignal aus der Leitungslogik 15, aus der momentanen Wischarinposition über die Aufnehmerspule 23 und gegebenenfalls aus der Intervallschaltungj so bewertet, dass bei jedem Abschaltbefehl unabhängig von dessen Ursprung der Wischermotor 20 zunächst eingeschaltet bleibt, bis die Parkstellung erreicht ist. In diesem Augenblick wird der Wischermotor abgeschaltet und die Bremsschaltung 19 aktiviert, welche den Wischermotor 20 kurzschliesst. Zur erfindungsgemässen Steueranordnung gehört weiterhin eine Blockierschutzvorrichtung für den Wischermotor, welche beim Überschreiten eines vorgegebenen Motorstromes die Endstufe 24 zunächst abschaltet ohne die Bremsschaltung 19 zu aktivieren. Hierzu wird mittels des Strommessers 30 der vom Wischermotor 20 aufgenommene Strom gemessen und beim Anstieg des Motorstromes über einen vorgegebenen Wert von der Stromkontrollschaltung 29 die Endstufe 24 abgeschaltet. Anschliessend wird mittels eines Taktgebers, wozu im vorliegenden Fall der Taktgenerator 26 und der Frequenzteiler 28 benutzt werden, nach regelmässigen, vorbestimmten Zeitabständen durch kurzzeitiges Einschalten der Endstufe 24 geprüft, ob die Blockierung des Motors 20 noch besteht. Ist der Motor 20 noch blockiert, so wird vom Stromsignal über den #trommesser 30 sofort wieder abge- schaltet. Ist die Blociierung dagegen aufgehoben, so läuft der Wischermotor 20 wieder seinem ursprünglichen euerbefehl entsprechend weiter. Eine eingebaute, in der Prinzipschaltung nicht gezeigte Verzögerungsschaltung sorgt dafür, dass der Anlaufstrom des Wischermotors 20 nicht als Blockierstrom identifiziert werden kann. Neben der Kombination der verschiedenen Elemente der er findungsgemässen Steueranordnung ist es auch möglich, nur einzelne oder einige der Funktionen elektronisch darzustellen und diese mit elektromechanisch erzeugten Funktionen zu kombinieren, wie sie in bekannter Weise benutzt werden. So könnte beispielsweise eine elektromechanische Endlagenschaltung mit einer elektronischen Steuerung der übrigen Funktionen kombiniert werden.

Claims: 1. Control arrangement for a wiper system for motor vehicle windows, having an electrical wiper motor (20), a limit-position switching device, which is controlled by the wiper motor (20) and has a brake circuit (19) for short-circuiting the wiper motor (20), and having a stepping switch (13), with a plurality of positions for defining two wiper speeds ("I", "II"), an intermittent wiper operation ("J") and an OFF-position ("O"), characterised in that the wiper motor (20) is permanently connected through to the supply voltage (U B ), via a power semiconductor output stage (24), during the second, higher speed step ("II"), while the wiper motor (20) is connected through to the supply voltage (U B ) via a clock generator (26), which controls the power semiconductor output stage (24) by means of pulse operation at a suitable duty cycle, during the first, lower speed step ("I"), in that the stepping switch (13) is connected via a single line (14) to line logic (15) which determines the selected switch position ("O", "J", "I", "II") from a voltage level (resistors 10, 11, 12) corresponding to the position of the stepping switch (13), and, by means of selection logic (17), connects that output line (O, J, I, II) which corresponds to the position of the stepping switch (13), and activates either the second, higher speed step ("II") of the wiper motor (20) or activates brake logic (18), with a brake circuit (19) arranged downstream, for the wiper motor (20) in the OFF position, or activates a pulse circuit (26, 28) for the intermittent operation ("J") or the pulse circuit (26) for the first, lower speed step ("I"), and in that the brake circuit (19) is constructed as a power semiconductor and the brake logic (18) switches on the brake circuit (19) to stop the wiper motor (20) in the OFF position ("O") or in the intermittent position ("J") of the stepping switch (13) when it, on the one hand, is supplied with the signal for stopping the wiper motor (20) in the OFF position ("O") or in the intermittent position ("J") of the stepping switch (13) and, on the other hand, is supplied with a signal for attaining the parking position (22, 23) of the wiper, which signal is generated by a contact-free limit-position switching. 2. Control arrangement according to Claim 1, characterised in that the signal for the parking position is generated by a plate cam (21), which is mechanically coupled to the wiper motor (20), especially by a moving permanent magnet (22), and a fixed pickup (23). 3. Control arrangement according to Claim 1 or 2, characterised in that the intermittent wiping operation is achieved by means of a pulse circuit having a low duty cycle, it being possible to connect the switching-on signal through to the wiper motor (20) via a gate circuit (27, 25) and an output stage (24). 4. Control arrangement according to one of the preceding claims, characterised by a locking protection device for the wiper motor (20), which device initially disconnects the output stage (24) if a predetermined motor current is exceeded, without activating the brake circuit (19), and subsequently checks the continued existence of the locking by means of renewed short-term switching on of the output stage (24) at regular time intervals, by means of a clock generator (26, 28).

Inventors: STEINMANN, HELMUT, ING.GRAD.
Applicants: ROBERT BOSCH GMBH
Application year: 1980
Main classification: B60S1
IPC codes: B60S1