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WO1995031360A1 - Windscreen wiper device - Google Patents

Windscreen wiper device Download PDF

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Publication number
WO1995031360A1
WO1995031360A1 PCT/DE1995/000613 DE9500613W WO9531360A1 WO 1995031360 A1 WO1995031360 A1 WO 1995031360A1 DE 9500613 W DE9500613 W DE 9500613W WO 9531360 A1 WO9531360 A1 WO 9531360A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
signal
wiper device
electric motor
windshield wiper
end position
Prior art date
Application number
PCT/DE1995/000613
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Stefan Koch
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
Publication of WO1995031360A1 publication Critical patent/WO1995031360A1/en

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60S—SERVICING, CLEANING, REPAIRING, SUPPORTING, LIFTING, OR MANOEUVRING OF VEHICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60S1/00—Cleaning of vehicles
    • B60S1/02—Cleaning windscreens, windows or optical devices
    • B60S1/04—Wipers or the like, e.g. scrapers
    • B60S1/06—Wipers or the like, e.g. scrapers characterised by the drive
    • B60S1/08—Wipers or the like, e.g. scrapers characterised by the drive electrically driven

Definitions

  • the invention relates to a windshield wiper device according to the preamble of the main claim.
  • a generic windshield wiper device which contains an electric motor, the direction of rotation of which can be changed in the end positions of a wiper arm.
  • a pendulum gear which provides a reciprocating movement from a rotary movement, can be omitted. Information on the polarity reversal of the electric motor after reaching the end positions is not included.
  • the invention is based on the object of specifying a windshield wiper device which adheres to specified wiper angle tolerances as precisely as possible.
  • the windshield wiper device has the advantage that the predetermined wiper angle tolerances in the area of the end positions of the wiper arm are largely complied with regardless of the kinetic energy of the wiper.
  • a timer is provided which, after reaching an end position, specifies a delay time for reversing the direction of rotation of the electric motor.
  • the Delay time depends on a signal that is at least approximately a measure of the kinetic energy of the wiper arm.
  • the delay is implemented as a switch-off delay. After reaching an end position, the electric motor is therefore still operated in the same direction of rotation for the predetermined time. If necessary, a reduction in the power made available for the electric motor can be provided during the period of the switch-off delay.
  • a switch-on delay can equally be provided. After reaching an end position, there are different ways to stop the electric motor and the windshield wiper connected to the electric motor. In addition to switching off, a short-circuiting or a polarity reversal of the electric motor can be provided. Any intermediate stages from switching off to short-circuiting or from switching off to polarity reversal can preferably be implemented, for example in the context of clocked operation. The duration of one of these measures is called the switch-on delay.
  • the signal which is at least approximately a measure of the kinetic energy of the wiper arm, can be derived in a simple manner from an operating mode signal.
  • the operating mode signal specifies, for example, a low or a higher operating speed of the wiper.
  • the signal is derived from a speed signal which is tapped at a suitable point in the drive.
  • a speed signal is an exact measure of the kinetic energy of the wiper arm. The delay time can therefore be specified with high accuracy.
  • the speed signal can be obtained, for example, with a speed sensor on the electric motor or on a downstream transmission.
  • a suitable speed sensor is, for example, a magnetic field-sensitive element that detects changes in the magnetic field during the rotation of the electric motor.
  • Another advantageous embodiment provides that the speed signal is derived from the ripple of the current flowing through the motor.
  • the signal which is at least approximately a measure of the kinetic energy of the wiper arm, can be determined without additional effort from the duration of half a wiping cycle from end position to end position, since the signals which signal the reaching of the end position are present anyway.
  • the figure shows a block diagram of a windshield wiper device according to the invention.
  • the figure shows a wiper arm 10 of a windshield wiper, which carries out a reciprocating movement on a windshield, not shown.
  • the windshield wiper 10 is driven by an electric motor 11.
  • An end position sensor 12 determines when the wiper arm 10 reaches one or the other end position and thereupon emits an end position signal 13 both to a wipe cycle time determination 14 and to a timer 15.
  • the timer 15 receives as additional signals a speed signal 17 provided by a speed sensor arrangement 16, a wiping cycle time signal 18 provided by the wiping cycle time determination 14 and an operating mode signal 19.
  • the timer 15 outputs a control signal 20 to an output stage 21 to which the electric motor 11 is connected.
  • the output stage 21 is connected to a first connection 22 and a second connection 23 of an energy source (not shown in more detail).
  • the windshield wiper device according to the invention works as follows:
  • the wiper arm 10 makes a to-and-fro movement on a pane (not shown in more detail) whose surface is to be cleaned.
  • the reciprocating movement is achieved by reversing the polarity of the electric motor 11, which is used, for example, as a permanent magnet DC motor or is implemented as an electronically commutated AC motor.
  • the moving parts of the electric motor 11, a possibly existing gear, the connecting parts between the electric motor 11 and the wiper arm 10 and the wiper arm 10 itself have a certain kinetic energy during the wiping operation. In particular, this kinetic energy is present when one of the end positions of the reciprocating movement is reached.
  • the end position sensor 12 detects that one of the two end positions has been reached.
  • the end positions described here, which the end position sensor 12 detects, do not completely correspond to the reversal positions of the wiper arm 10, because after the end positions have been detected, a time is still required for the reversal process.
  • the end position sensor 12 is, for example, a separate sensor or preferably a control disk, not shown in more detail, which is coupled to the electric motor 11 or the drive and contains slip rings which, in addition to the end position contacts, carry the supply voltage, for example, and, for example, specify an extended parking position.
  • a position sensor can be provided instead of the end position sensor 12, which provides a signal as a measure of the current position of the wiper arm 10.
  • a limited wiping operation can be implemented, which provides a limited wiping area.
  • the signal emitted by the position sensor which can be defined, for example, as a level-dependent end position signal (snow load protection).
  • the wiper arm 10 Due to the kinetic energy, the wiper arm 10 cannot be stopped abruptly when one of the end positions is reached and started in the opposite direction. Depending on the kinetic energy at the time of reaching one the end positions always overshoot in practice. Such overshoot cannot be prevented either by reversing the polarity or by short-circuiting when the end position is reached. At a higher wiping speed, which corresponds to a higher kinetic energy, the overshoot will be greater than at low wiping speeds. The overshoot corresponds to a position or angle error of the wiper arm 10, the amount of which can be predetermined within a tolerance band.
  • the windshield wiper device provides for the use of the timer 15, which, after reaching an end position, specifies a delay time for reversing the direction of rotation of the electric motor 11, the delay time being dependent on a signal which is at least approximately one Measure for the kinetic energy of the movable part of the electric motor 11, possibly an existing transmission, of connecting means and the wiper arm 10.
  • the total kinetic energy is referred to as kinetic energy of the wiper arm 10.
  • the speed signal 17 is provided by the speed sensor arrangement 16, which contains, for example, a magnetic field-sensitive element.
  • the magnetic field sensitive element can interact with a moving magnet or a magnetic field. Such a magnetic field-sensitive element preferably detects the magnetic field changes which can be detected outside of the electric motor 11.
  • Speed sensor arrangements 16 are any other sensors, such as optoelectronic or inductive sensors suitable. According to a preferred embodiment, the speed sensor arrangement 16 detects the ripple of the current flowing through the electric motor 11. The ripple can be used as a measure of the speed.
  • the speed signal 17 is directly related to the kinetic energy of the wiper arm 10. The speed can be taken into account shortly before the end position is reached. In principle, an integral detection of the rotational speed over a certain wiping range is suitable, which is obtained, for example, by low-pass filtering of the rotational speed signal 17.
  • the speed signal 17 causes the timer 15 to set a predetermined delay time. The delay time as a function of the speed signal 17 can be stored, for example, in a table or as a functional relationship in the timer 15.
  • the delay time begins when the end position sensor 12 has emitted an end position signal 13 to the timer 15.
  • the timer 15 can use the delay time, for example, to specify a switch-off delay.
  • the control signal 20 output by the timer 15 to the output stage 21, which triggers at least a reversal of the polarity of the supply voltage of the electric motor, is output to the output stage 21 only after the delay time has expired.
  • the control signal 20 specifies both the direction of rotation and the other operating modes for the electric motor 11.
  • the other operating modes are, for example, a shutdown or a short-circuit or the specification of a continuous transition between shutdown, short-circuiting and polarity reversal.
  • the continuous transition is achieved by means of a clocked operation in which the electric motor 11 is connected to the connections 22, 23 of the energy source in switching operation with a predetermined switch-on / switch-off ratio.
  • a reduction in the power of the electric motor 11 is provided until the switch-off or pole reversal is completed.
  • the longer the delay time the lower the kinetic energy of the wiper arm 10 is in order to be able to achieve the greatest possible overshoot at the maximum kinetic energy of the wiper arm 10 by running on with a small kinetic energy.
  • the operating mode signal 19 is another suitable signal that is at least approximately a measure of the kinetic energy of the wiper arm 10.
  • the operating mode signal 19 is provided, for example, by an operating switch which offers the possibility of switching between a first and a second power level.
  • Another suitable signal that is preferably used is the wiping cycle time signal 18, which is determined in a simple manner with the wiping cycle time determination 14 from the end position signal 13.
  • the end position signal 13 is available anyway for the start of the delay time in the timer 15.
  • a switch-on delay can be provided.
  • a switch-on delay means that after the end position signal 13 occurs, the motor 11 is either switched off or short-circuited. Intermediate stages are also possible in the clocked operation already described. The time between the occurrence of the end position signal 13 and the reversal of the polarity of the power supply of the electric motor 11 for starting in the other direction of rotation corresponds to the switch-on delay.
  • the windshield wiper device according to the invention is particularly suitable for use in motor vehicles.
  • the electric motor 11 shown in the figure can drive one as well as several wiper arms 10 at the same time.
  • a plurality of electric motors 11 can be provided in a motor vehicle, each of which separately drives wiper arms 10.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Direct Current Motors (AREA)

Abstract

The proposal is for a windscreen wiper device having at least one wiper arm (10) driven by an electric motor, the direction of rotation of which is reversed at the end positions. There is a timer (15) which presets a delay time for the reversal of the direction of rotation of the electric motor (11) on reaching an end position, in which the delay time depends upon a signal (17, 18, 19) which is at least approximately a measure of the energy of movement of the windscreen wiper (10). The windscreen wiper device of the invention makes it possible to maintain preset wiping position or angle tolerances on the wiper arm (10) in the end positions. The windscreen wiper device of the invention is especially suitable for use in a motor vehicle.

Description

ScheibenwischvorrichtungWindshield wiper
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung geht aus von einer Scheibenwischvorrichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs. Aus der DE-PS 29 44 224 ist eine gattungsgemäße Scheibenwischvorrichtung bekannt, die einen Elektromotor enthält, dessen Drehrichtung in den Endlagen eines Wischarms änderbar ist. Ein Pendelgetriebe, das aus einer Drehbewegung eine hin- und hergehende Bewegung bereitstellt, kann entfallen. Angaben zur Umpolung des Elektromotors nach Erreichen jeweils der Endlagen sind nicht enthalten.The invention relates to a windshield wiper device according to the preamble of the main claim. From DE-PS 29 44 224 a generic windshield wiper device is known which contains an electric motor, the direction of rotation of which can be changed in the end positions of a wiper arm. A pendulum gear, which provides a reciprocating movement from a rotary movement, can be omitted. Information on the polarity reversal of the electric motor after reaching the end positions is not included.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Scheibenwischvorrichtung anzugeben, die vorgegebene Wischwinkeltoleranzen möglichst genau einhält.The invention is based on the object of specifying a windshield wiper device which adheres to specified wiper angle tolerances as precisely as possible.
Die Aufgabe wird durch die im Hauptanspruch angegebenen Merkmale gelöst.The object is achieved by the features specified in the main claim.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Die erfindungsgemäße Scheibenwischvorrichtung weist den Vorteil auf, daß die vorgegebenen Wischwinkeltoleranzen im Bereich der Endlagen des Wischarms weitgehend unabhängig von der Bewegungsenergie des Scheibenwischers eingehalten werden. Erfindungsgemäß ist ein Zeitgeber vorgesehen, der nach Erreichen einer Endlage eine Verzögerungszeit für die Umkehrung der Drehrichtung des Elektromotors vorgibt. Die Verzögerungszeit hängt ab von einem Signal, das wenigstens näherungsweise ein Maß für die Bewegungsenergie des Wischarms ist.The windshield wiper device according to the invention has the advantage that the predetermined wiper angle tolerances in the area of the end positions of the wiper arm are largely complied with regardless of the kinetic energy of the wiper. According to the invention, a timer is provided which, after reaching an end position, specifies a delay time for reversing the direction of rotation of the electric motor. The Delay time depends on a signal that is at least approximately a measure of the kinetic energy of the wiper arm.
Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Scheibenwischvorrichtung ergeben sich aus abhängigen Ansprüchen.Advantageous developments and refinements of the windshield wiper device according to the invention result from the dependent claims.
Gemäß einer ersten Ausgestaltung ist eine Realisierung der Verzögerung als Abschaltverzögerung vorgesehen. Nach Erreichen einer Endlage wird demnach der Elektromotor noch für die vorgegebene Zeit in der gleichen Drehrichtung betrieben. Gegebenenfalls kann während der Zeitdauer der Abschaltverzögerung eine Reduzierung der für den Elektromotor zur Verfügung gestellten Leistung vorgesehen sein.According to a first embodiment, the delay is implemented as a switch-off delay. After reaching an end position, the electric motor is therefore still operated in the same direction of rotation for the predetermined time. If necessary, a reduction in the power made available for the electric motor can be provided during the period of the switch-off delay.
Anstelle einer Abschaltverzögerung kann gleichermaßen eine Einschaltverzögerung vorgesehen sein. Nach Erreichen einer Endlage gibt es unterschiedliche Möglichkeiten, den Elektromotor und den mit dem Elektromotor verbundenen Scheibenwischer zum Stehen zu bringen. Neben einem Abschalten kann ein Kurzschließen oder bereits ein Umpolen des Elektromotors vorgesehen sein. Vorzugsweise sind, beispielsweise im Rahmen eines getakteten Betriebs, beliebige Zwischenstufen von Abschalten bis Kurzschließen oder von Abschalten bis Umpolen realisierbar. Die Zeitdauer einer dieser Maßnahmen wird als Einschaltverzögerung bezeichnet.Instead of a switch-off delay, a switch-on delay can equally be provided. After reaching an end position, there are different ways to stop the electric motor and the windshield wiper connected to the electric motor. In addition to switching off, a short-circuiting or a polarity reversal of the electric motor can be provided. Any intermediate stages from switching off to short-circuiting or from switching off to polarity reversal can preferably be implemented, for example in the context of clocked operation. The duration of one of these measures is called the switch-on delay.
Das Signal, das wenigstens näherungsweise ein Maß für die Bewegungsenergie des Wischarms ist, kann gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel in einfacher Weise von einem Betriebsartensignal abgeleitet sein. Das Betriebsartensignal gibt beispielsweise eine niedrige oder eine höhere Arbeitsgeschwindigkeit des Scheibenwischers vor.According to a first exemplary embodiment, the signal, which is at least approximately a measure of the kinetic energy of the wiper arm, can be derived in a simple manner from an operating mode signal. The operating mode signal specifies, for example, a low or a higher operating speed of the wiper.
Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, das Signal von einem Drehzahlsignal abzuleiten, das an geeigneter Stelle im Antrieb abgegriffen wird. Ein Drehzahlsignal ist ein genaues Maß für die Bewegungsenergie des Wischarms. Die Verzδgerungszeit kann daher mit hoher Genauigkeit vorgegeben werden. Das Drehzahlsignal kann beispielsweise mit einem Drehzahlsensor am Elektromotor oder an einem nachgeschalteten Getriebe erhalten werden. Ein geeigneter Drehzahlsensor ist beispielsweise ein magnetfeldempfindliches Element, das Magnetfeldänderungen während der Drehung des Elektromotors erfaßt. Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, daß das Drehzahlsignal aus der Welligkeit des durch den Motor fließenden Stroms abgeleitet wird.According to another exemplary embodiment, provision is made for the signal to be derived from a speed signal which is tapped at a suitable point in the drive. A speed signal is an exact measure of the kinetic energy of the wiper arm. The delay time can therefore be specified with high accuracy. The speed signal can be obtained, for example, with a speed sensor on the electric motor or on a downstream transmission. A suitable speed sensor is, for example, a magnetic field-sensitive element that detects changes in the magnetic field during the rotation of the electric motor. Another advantageous embodiment provides that the speed signal is derived from the ripple of the current flowing through the motor.
Ohne zusätzlichen Aufwand kann das Signal, das wenigstens näherungsweise ein Maß für die Bewegungsenergie des Wischarms ist, aus der Dauer eines halben Wischzyklus von Endlage zu Endlage ermittelt werden, da die Signale, die das Erreichen der Endlage signalisieren, ohnehin vorhanden sind.The signal, which is at least approximately a measure of the kinetic energy of the wiper arm, can be determined without additional effort from the duration of half a wiping cycle from end position to end position, since the signals which signal the reaching of the end position are present anyway.
Weitere vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Scheibenwischvorrichtung ergeben sich aus weiteren abhängigen Ansprüchen in Verbindung mit der folgenden Beschreibung. ZeichnungFurther advantageous developments and refinements of the windshield wiper device according to the invention result from further dependent claims in connection with the following description. drawing
In der Figur ist ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Scheibenwischvorrichtung gezeigt.The figure shows a block diagram of a windshield wiper device according to the invention.
Die Figur zeigt einen Wischarm 10 eines Scheibenwischers, der auf einer nicht näher gezeigten Scheibe eine hin- und hergehende Bewegung ausführt. Der Scheibenwischer 10 wird von einem Elektromotor 11 angetrieben. Ein Endlagensensor 12 stellt fest, wenn der Wischarm 10 die eine oder die andere Endlage erreicht und gibt daraufhin ein Endlagensignal 13 sowohl an eine Wischzykluszeitermittlung 14 als auch an einen Zeitgeber 15 ab.The figure shows a wiper arm 10 of a windshield wiper, which carries out a reciprocating movement on a windshield, not shown. The windshield wiper 10 is driven by an electric motor 11. An end position sensor 12 determines when the wiper arm 10 reaches one or the other end position and thereupon emits an end position signal 13 both to a wipe cycle time determination 14 and to a timer 15.
Der Zeitgeber 15 erhält als weitere Signale ein von einer Drehzahlsensoranordnung 16 bereitgestelltes Drehzahlsignal 17, ein von der Wischzykluszeitermittlung 14 bereitgestelltes Wischzykluszeitsignal 18 sowie ein Betriebsartensignal 19 zugeführt.The timer 15 receives as additional signals a speed signal 17 provided by a speed sensor arrangement 16, a wiping cycle time signal 18 provided by the wiping cycle time determination 14 and an operating mode signal 19.
Der Zeitgeber 15 gibt ein Steuersignal 20 an eine Endstufe 21 ab, an die der Elektromotor 11 angeschlossen ist. Die Endstufe 21 ist an einen erstem Anschluß 22 und einem zweiten Anschluß 23 einer nicht näher gezeigten Energiequelle angeschlossen.The timer 15 outputs a control signal 20 to an output stage 21 to which the electric motor 11 is connected. The output stage 21 is connected to a first connection 22 and a second connection 23 of an energy source (not shown in more detail).
Die erfindungsgemäße Scheibenwischvorrichtung arbeitet folgendermaßen:The windshield wiper device according to the invention works as follows:
Der Wischarm 10 macht auf einer nicht näher gezeigten Scheibe, deren Oberfläche zu reinigen ist, eine hin- und hergehende Bewegung. Die hin- und hergehende Bewegung wird durch Umpolen des Elektromotors 11 erreicht, der beispielsweise als permanentmagneterregter Gleichstrommotor oder als elektronisch kommutierter Wechselstrommotor realisiert ist. Die beweglichen Teile des Elektromotors 11, ein gegebenenfalls vorhandenes Getriebe, die Verbindungsteile zwischen Elektromotor 11 und Wischarm 10 sowie der Wischarm 10 selbst weisen während des Wischbetriebs eine bestimmte Bewegungsenergie auf. Insbesondere ist diese Bewegungsenergie beim Erreichen einer der Endlagen der hin- und hergehenden Bewegung vorhanden. Das Erreichen einer der beiden Endlagen erfaßt der Endlagensensor 12. Die hier beschriebenen Endlagen, die der Endlagensensor 12 erfaßt, entsprechen nicht vollständig den Umkehrlagen des Wischarms 10, weil nach dem Detektieren der Endlagen noch eine Zeit für den Umsteuervorgang erforderlich ist. Der Endlagensensor 12 ist beispielsweise ein separater Sensor oder vorzugsweise eine mit dem Elektromotor 11 oder dem Antrieb gekoppelte, nicht näher dargestellte Steuerscheibe, die Schleifringe enthält, welche außer den Endlagenkontakten beispielsweise die Versorgungsspannung mitführen und beispielsweise eine erweiterte Parkstellung vorgeben. In einer höherwertigen Scheibenwischvorrichtung kann anstelle des Endlagensensors 12 ein Positionssensor vorgesehen sein, der ein Signal als Maß für die aktuelle Position des Wischarms 10 bereitstellt. Mit einem solchen Positionssensor kann ein eingeschränkter Wischbetrieb realisiert werden, der einen begrenzten Wischbereich vorsieht. Anstelle des Endlagensignals 13 tritt das vom Positionssensor abgegebene Signal, das beispielsweise pegelabhängig als Endlagensignal definiert werden kann (Schneelastsicherung) .The wiper arm 10 makes a to-and-fro movement on a pane (not shown in more detail) whose surface is to be cleaned. The reciprocating movement is achieved by reversing the polarity of the electric motor 11, which is used, for example, as a permanent magnet DC motor or is implemented as an electronically commutated AC motor. The moving parts of the electric motor 11, a possibly existing gear, the connecting parts between the electric motor 11 and the wiper arm 10 and the wiper arm 10 itself have a certain kinetic energy during the wiping operation. In particular, this kinetic energy is present when one of the end positions of the reciprocating movement is reached. The end position sensor 12 detects that one of the two end positions has been reached. The end positions described here, which the end position sensor 12 detects, do not completely correspond to the reversal positions of the wiper arm 10, because after the end positions have been detected, a time is still required for the reversal process. The end position sensor 12 is, for example, a separate sensor or preferably a control disk, not shown in more detail, which is coupled to the electric motor 11 or the drive and contains slip rings which, in addition to the end position contacts, carry the supply voltage, for example, and, for example, specify an extended parking position. In a higher-quality windshield wiper device, a position sensor can be provided instead of the end position sensor 12, which provides a signal as a measure of the current position of the wiper arm 10. With such a position sensor, a limited wiping operation can be implemented, which provides a limited wiping area. Instead of the end position signal 13, there is the signal emitted by the position sensor, which can be defined, for example, as a level-dependent end position signal (snow load protection).
Bedingt durch die Bewegungsenergie kann der Wischarm 10 bei Erreichen einer der Endlagen nicht abrupt angehalten und in entgegengesetzter Richtung gestartet werden. In Abhängigkeit von der Bewegungsenergie zum Zeitpunkt des Erreichens einer der Endlagen tritt in der Praxis stets ein Überschwingen auf. Ein solches Überschwingen kann weder durch unmittelbares Umpolen noch durch Kurzschließen bei Erreichen der Endlage verhindert werden. Bei einer höheren Wischgeschwindigkeit, die einer höheren Bewegungsenergie entspricht, wird das Überschwingen größer sein als bei niedrigen Wischgeschwindigkeiten. Das Überschwingen entspricht einem Positions- oder Winkelfehler des Wischarms 10, dessen Betrag im Rahmen eines Toleranzbandes vorgegeben sein kann. Um die Toleranz in sämtlichen Betriebszuständen der Scheibenwischvorrichtung einzuhalten, sieht die erfindungsgemäße Scheibenwischvorrichtung den Einsatz des Zeitgebers 15 vor, der nach Erreichen einer Endlage eine Verzögerungszeit für die Umkehrung der Drehrichtung des Elektromotors 11 vorgibt, wobei die Verzögerungszeit von einen Signal abhängt, das wenigstens näherungsweise ein Maß für die Bewegungsenergie des beweglichen Teils des Elektromotors 11, gegebenenfalls eines vorhandenen Getriebes, von Verbindungsmitteln und des Wischarms 10 ist. Im folgenden wird die gesamte Bewegungsenergie als Bewegungsenergie des Wischarms 10 bezeichnet.Due to the kinetic energy, the wiper arm 10 cannot be stopped abruptly when one of the end positions is reached and started in the opposite direction. Depending on the kinetic energy at the time of reaching one the end positions always overshoot in practice. Such overshoot cannot be prevented either by reversing the polarity or by short-circuiting when the end position is reached. At a higher wiping speed, which corresponds to a higher kinetic energy, the overshoot will be greater than at low wiping speeds. The overshoot corresponds to a position or angle error of the wiper arm 10, the amount of which can be predetermined within a tolerance band. In order to maintain the tolerance in all operating states of the windshield wiper device, the windshield wiper device according to the invention provides for the use of the timer 15, which, after reaching an end position, specifies a delay time for reversing the direction of rotation of the electric motor 11, the delay time being dependent on a signal which is at least approximately one Measure for the kinetic energy of the movable part of the electric motor 11, possibly an existing transmission, of connecting means and the wiper arm 10. In the following, the total kinetic energy is referred to as kinetic energy of the wiper arm 10.
Ein erstes Signal, das ein Maß für die Bewegungsenergie des Wischarms 10 angibt, ist das Drehzahlsignal 17. Das Drehzahlsignal 17 wird von der Drehzahlsensoranordnung 16 bereitgestellt, die beispielsweise ein magnetfeldempfindliches Element enthält. Das magnetfeldempfindliche Element kann mit einem sich bewegenden Magneten oder einem Magnetfeld zusammenwirken. Vorzugsweise erfaßt ein solches magnetfeldempfindliches Element die Magnetfeldänderungen, die außerhalb des Elektromotors 11 erfaßbar sind. AlsA first signal, which indicates a measure of the kinetic energy of the wiper arm 10, is the speed signal 17. The speed signal 17 is provided by the speed sensor arrangement 16, which contains, for example, a magnetic field-sensitive element. The magnetic field sensitive element can interact with a moving magnet or a magnetic field. Such a magnetic field-sensitive element preferably detects the magnetic field changes which can be detected outside of the electric motor 11. As
Drehzahlsensoranordnungen 16 sind beliebige andere Geber wie beispielsweise optoelektronische oder induktive Geber geeigne . Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung erfaßt die Drehzahlsensoranordnung 16 die Welligkeit des'durch den Elektromotor 11 fließenden Stroms. Die Welligkeit kann als ein Maß für die Drehzahl herangezogen werden. Das Drehzahlsignal 17 weist einen unmittelbaren Bezug zur Bewegungsenergie des Wischarms 10 auf. Berücksichtigt werden kann die Drehzahl kurz vor Erreichen der Endlage. Prinzipiell geeignet ist eine integrale Erfassung der Drehzahl über einen bestimmten Wischbereich, die beispielsweise mit einer Tiefpaßfilterung des Drehzahlsignals 17 erhalten wird. Das Drehzahlsignal 17 veranlaßt den Zeitgeber 15 zum Festlegen einer vorgegebenen Verzögerungszeit. Die Verzögerungszeit in Abhängigkeit vom Drehzahlsignal 17 kann beispielsweise in einer Tabelle oder als funktionaler Zusammenhang im Zeitgeber 15 hinterlegt sein. Die Verzögerungszeit beginnt, wenn der Endlagensensor 12 ein Endlagensignal 13 an den Zeitgeber 15 abgegeben hat. Der Zeitgeber 15 kann die Verzögerungszeit beispielsweise zur Vorgabe einer Abschaltverzδgerung verwenden. Das vom Zeitgeber 15 an die Endstufe 21 abgegebene Steuersignal 20, das zumindest ein Umpolen der VersorgungsSpannung des Elektromotors auslöst, wird erst nach Ablauf der Verzögerungszeit an die Endstufe 21 abgegeben. In einer anderen Ausgestaltung kann vorgesehen sein, daß das Steuersignal 20 sowohl die Drehrichtung als auch die anderen Betriebsarten für den Elektromotor 11 vorgibt. Die anderen Betriebsarten sind beispielsweise ein Abschalten oder ein Kurzschließen oder die Vorgabe eines kontinuierlichen Übergangs zwischen Abschalten, Kurzschließen und Umpolen. Der kontinuierliche Übergang wird mittels eines getakteten Betriebs erreicht, bei dem der Elektromotor 11 im Schaltbetrieb mit einem vorgegebenen Einschalt- zu Ausschaltverhältnis mit den Anschlüssen 22, 23 der Energiequelle verbunden wird. In einer anderen Ausgestaltung kann vorgesehen sein, daß während der Abschaltverzδgerung mittels des Steuersignals 20 eine Reduzierung der Leistung des Elektromotors 11 bis zum endgültigen Abschalten oder Umpolen vorgesehen ist. Die Verzögerungszeit ist umso länger zu wählen, je geringer die Bewegungsenergie des Wischarms 10 ist, um einem größtmöglichen Überschwinger bei der maximalen Bewegungsenergie des Wischarms 10 durch Nachlaufen bei kleiner Bewegungsenergie erreichen zu können.Speed sensor arrangements 16 are any other sensors, such as optoelectronic or inductive sensors suitable. According to a preferred embodiment, the speed sensor arrangement 16 detects the ripple of the current flowing through the electric motor 11. The ripple can be used as a measure of the speed. The speed signal 17 is directly related to the kinetic energy of the wiper arm 10. The speed can be taken into account shortly before the end position is reached. In principle, an integral detection of the rotational speed over a certain wiping range is suitable, which is obtained, for example, by low-pass filtering of the rotational speed signal 17. The speed signal 17 causes the timer 15 to set a predetermined delay time. The delay time as a function of the speed signal 17 can be stored, for example, in a table or as a functional relationship in the timer 15. The delay time begins when the end position sensor 12 has emitted an end position signal 13 to the timer 15. The timer 15 can use the delay time, for example, to specify a switch-off delay. The control signal 20 output by the timer 15 to the output stage 21, which triggers at least a reversal of the polarity of the supply voltage of the electric motor, is output to the output stage 21 only after the delay time has expired. In another embodiment it can be provided that the control signal 20 specifies both the direction of rotation and the other operating modes for the electric motor 11. The other operating modes are, for example, a shutdown or a short-circuit or the specification of a continuous transition between shutdown, short-circuiting and polarity reversal. The continuous transition is achieved by means of a clocked operation in which the electric motor 11 is connected to the connections 22, 23 of the energy source in switching operation with a predetermined switch-on / switch-off ratio. In another embodiment it can be provided that during the switch-off delay by means of the control signal 20 a reduction in the power of the electric motor 11 is provided until the switch-off or pole reversal is completed. The longer the delay time, the lower the kinetic energy of the wiper arm 10 is in order to be able to achieve the greatest possible overshoot at the maximum kinetic energy of the wiper arm 10 by running on with a small kinetic energy.
Das Betriebsartensignal 19 ist ein anderes geeignetes Signal, das wenigstens näherungsweise ein Maß für die Bewegungsenergie des Wischarms 10 ist. Das Betriebsartensignal 19 wird beispielsweise von einem Bedienschalter bereitgestellt, der eine Möglichkeit bietet zum Umschalten zwischen einer ersten und zweiten Leistungsstufe.The operating mode signal 19 is another suitable signal that is at least approximately a measure of the kinetic energy of the wiper arm 10. The operating mode signal 19 is provided, for example, by an operating switch which offers the possibility of switching between a first and a second power level.
Ein anderes geeignetes Signal, das bevorzugt verwendet wird, ist das Wischzykluszeitsignal 18, das in einfacher Weise mit der Wischzykluszeitermittlung 14 aus dem Endlagensignal 13 ermittelt wird. Das Endlagensignal 13 steht ohnehin für den Start der Verzögerungszeit im Zeitgeber 15 zur Verfügung.Another suitable signal that is preferably used is the wiping cycle time signal 18, which is determined in a simple manner with the wiping cycle time determination 14 from the end position signal 13. The end position signal 13 is available anyway for the start of the delay time in the timer 15.
Anstelle der Abschaltverzögerung kann eine Einschaltverzögerung vorgesehen sein. Eine Einschaltverzögerung bedeutet, daß nach dem Auftreten des Endlagensignals 13 der Motor 11 entweder abgeschaltet oder kurzgeschlossen wird. In dem bereits beschriebenen getakteten Betrieb sind gleichfalls Zwischenstufen möglich. Die Zeitdauer zwischen Auftreten des Endlagensignals 13 und dem Umpolen der Energieversorgung des Elektromotors 11 zum Starten in die andere Drehrichtung entspricht der Einschaltverzögerung. Die erfindungsgemäße Scheibenwischvorrichtung ist insbesondere geeignet zur Verwendung in Kraftfahrzeugen. Der in der Figur eingetragene Elektromotor 11 kann sowohl einen als auch gleichzeitig mehrere Wischarme 10 antreiben. In einem Kraftfahrzeug können mehrere Elektromotoren 11 vorgesehen sein, die separat jeweils Wischarme 10 antreiben. Instead of the switch-off delay, a switch-on delay can be provided. A switch-on delay means that after the end position signal 13 occurs, the motor 11 is either switched off or short-circuited. Intermediate stages are also possible in the clocked operation already described. The time between the occurrence of the end position signal 13 and the reversal of the polarity of the power supply of the electric motor 11 for starting in the other direction of rotation corresponds to the switch-on delay. The windshield wiper device according to the invention is particularly suitable for use in motor vehicles. The electric motor 11 shown in the figure can drive one as well as several wiper arms 10 at the same time. A plurality of electric motors 11 can be provided in a motor vehicle, each of which separately drives wiper arms 10.

Claims

Ansprüche Expectations
1. Scheibenwischvorrichtung mit wenigstens einem Wischarm, der von einem Elektromotor angetrieben ist, dessen Drehrichtung zumindest in den Endlagen änderbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zeitgeber (15) vorgesehen ist, der nach Erreichen einer Endlage eine Verzögerungszeit für die Umkehrung der Drehrichtung des Elektromotors (11) vorgibt, und daß die Verzδgerungszeit von einem Signal (17, 18, 19) abhängt, das wenigstens näherungsweise ein Maß für die Bewegungsenergie des Wischarms (10) ist.1. Windshield wiper device with at least one wiper arm which is driven by an electric motor, the direction of rotation of which can be changed at least in the end positions, characterized in that a timer (15) is provided which, after an end position has been reached, has a delay time for reversing the direction of rotation of the electric motor (11) specifies that the delay time depends on a signal (17, 18, 19) which is at least approximately a measure of the kinetic energy of the wiper arm (10).
2. Scheibenwischvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungszeit eine2. Windscreen wiper device according to claim 1, characterized in that the delay time is one
Abschaltverzögerung ist.Switch-off delay is.
3. Scheibenwischvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß während der Abschaltverzögerung eine Reduzierung der Leistung des Elektromotors (11) vorgesehen ist.3. Windshield wiper device according to claim 2, characterized in that a reduction in the power of the electric motor (11) is provided during the switch-off delay.
4. Scheibenwischvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungszeit eine Einschaltverzögerung ist.4. Windshield wiper device according to claim 1, characterized in that the delay time is a switch-on delay.
5. Scheibenwischvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Signal (17, 18, 19), ein Betriebsartensignal (19) ist. 5. Windscreen wiper device according to claim 1, characterized in that the signal (17, 18, 19) is an operating mode signal (19).
6. Scheibenwischvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Signal (17, 18, 19) ein von einer Drehzahlsensoranordnung (16) abgegebenes Drehzahlsignal (17) ist.6. Windshield wiper device according to claim 1, characterized in that the signal (17, 18, 19) is a speed signal (17) emitted by a speed sensor arrangement (16).
7. Scheibenwischvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahlsensoranordnung (16) wenigstens einen Drehzahlfühler enthält, der eine Bewegung der Scheibenwischvorrichtung erfaßt.7. Windshield wiper device according to claim 6, characterized in that the speed sensor arrangement (16) contains at least one speed sensor which detects a movement of the windshield wiper device.
8. Scheibenwischvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahlsensoranordnung (16) das Drehzahlsignal (17) aus dem durch den Elektromotor (11) fließenden Strom ermittelt.8. Windshield wiper device according to claim 6, characterized in that the speed sensor arrangement (16) determines the speed signal (17) from the current flowing through the electric motor (11).
9. Scheibenwischvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahlsensoranordnung (16) die Welligkeit des durch den Elektromotor (11) fließenden Stroms erfaßt.9. Windshield wiper device according to claim 8, characterized in that the speed sensor arrangement (16) detects the ripple of the current flowing through the electric motor (11).
10. Scheibenwischvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Signal (17, 18, 19) der Dauer eines halben Wischzyklus von Endlage zu Endlage des Scheibenwischers (10) entspricht, die eine Wischzykluszeitermittlung (14) aus dem von einem Endlagensensor (12) bereitgestellten Endlagensignal (13) ermittelt. 10. Windshield wiper device according to claim 1, characterized in that the signal (17, 18, 19) corresponds to the duration of half a wiping cycle from end position to end position of the windshield wiper (10), which determines a wiping cycle time (14) from that of an end position sensor (12). provided end position signal (13) determined.
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