DE4033332A1 - Scheibenwischervorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Scheibenwischervorrichtung, die dazu dient, Regentropfen von der Oberfläche einer Windschutzscheibe, beispielsweise eines Kraftfahrzeugs, mittels eines Wischerblatts wegzuwischen, das mit einem Wischermotor verbunden ist, und insbesondere eine Scheibenwischervorrichtung, die automatisch arbeitet, indem sie die Feuchtigkeit von Regentropfen oder dergleichen und die Regenmenge erfaßt.

Zum Stand der Technik: Bisher war bezüglich einer Scheibenwischervorrichtung, die automatisch durch Abfühlen von Regentropfen arbeitet, die Scheibenwischervorrichtung beispielsweise gemäß der japanischen Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 59-1 40 146/1984 vorhanden. Die Fig. 10 und Fig. 11 zeigen die in der vorstehend genannten Veröffentlichung angegebene Scheibenwischervorrichtung.

In einer in den Figuren dargestellten Scheibenwischervorrichtung ist ein Regentropfendetektor 103 vorgesehen, der mit einem Schwingungssensor 101 ausgestattet ist, der eine piezoelektrische Anordnung, eine Elektrostriktionsanordnung oder dergleichen umfaßt, und eine Verstärkerschaltung 102 zur Verstärkung eines vom Schwingungssensor 101 erzeugten Signals ist auf einer Motorhaube 111a eines Fahrzeugkörpers 111 angebracht, um Regentropfen aufzunehmen. Die durch das Auftreffen von Regentropfen erzeugte Schwingung wird bei Regen von dem Schwingungssensor 101 erfaßt und in ein elektrisches Signal umgewandelt. Das elektrische Signal wird durch die im Regentropfendetektor 103 vorgesehene Verstärkerschaltung 102 verstärkt und in einer Steuerschaltung 104 verarbeitet, und ein Wischermotor 107 wird betätigt, indem ein elektrischer Strom von einer Stromversorgung 105 über eine Antriebschaltung 106 zugeführt wird. Dabei schwingt ein Wischerblatt 109, das mit dem Wischermotor 107 über ein Gestänge 108 verbunden ist, auf einer überstrichenen Oberfläche 110a einer Windschutzscheibe 110 hin und her, um die überstrichene Oberfläche 110a abzuwischen.

Jedoch wird bei der vorstehend aufgeführten, bekannten Scheibenwischervorrichtung 110, die durch Zusammentreffen mit den Regentropfen verursachte Schwingung durch den Schwingungssensor 101 einfach in ein elektrisches Signal umgewandelt, indem lediglich der Regentropfendetektor 103 verwendet wird. Entsprechend ist die Möglichkeit gegeben, daß die Scheibenwischervorrichtung 100 durch Abfühlen einer Schwingung arbeitet, die durch andere Objekte als Regentropfen verursacht wird, beispielsweise durch Steinchen, Sand, Staub oder dergleichen während der Fahrt oder auch durch eine beim Schließen der Tür verursachte Schwingung. Falls die Empfindlichkeit des Schwingungssensors 101 verringert wird, um die aufgeführte Erschwernis zu vermeiden, ist das Problem vorhanden, daß die Scheibenwischervorrichtung 100 bei geringem Regenfall, wie beispielsweise einem Nieselregen nicht arbeitet.

Schließlich ist es erforderlich, den Wischermotor 7 durch Betätigung von Hand einzuschalten, wenn in der Luft vorhandener Dampf auf der Windschutzscheibe 10 kondensiert, oder wenn die Windschutzscheibe mit Wasser benetzt wird, das von einem in Gegenrichtung fahrenden Fahrzeug verspritzt wird, beispielsweise weil keine vom Schwingungssensor 101 abzufühlende Schwingung vorliegt. Somit liegt ein weiteres Erschwernis vor, da in einem solchen Fall die Betätigung von Hand mühsam ist.

Die Erfindung wurde daher realisiert, um die vorstehenden Schwierigkeiten des Stands der Technik zu überwinden und der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Scheibenwischervorrichtung zu schaffen, die es ermöglicht, die Aussicht des Fahrers ohne Betätigung des Wischers von Hand freizuhalten und die in der Praxis Feuchtigkeit abfühlt, die durch den Regentropfendetektor nicht erfaßt werden kann und den Wischermotor betätigt.

Die vorstehend genannte Aufgabenstellung wird erfindungsgemäß durch die Anordnung einer Scheibenwischervorrichtung gelöst, die gekennzeichnet ist durch:
einen Wischermotor zum Antrieb eines Wischerblatts; einen Wischerschalter zur Wahl eines Betriebs zwischen Automatik- und Handbetrieb; einen Feuchtigkeitssensor zum Erfassen des Vorliegens von Feuchtigkeit; einen Schwingungssensor zum Erfassen eines durch Regentropfen verursachten Stoßes; und eine Steuereinrichtung zur Betätigung oder zum Anhalten des Wischermotors entsprechend einem Feuchtigkeitssignalausgangswert von dem Feuchtigkeitssensor und eines Schwingungssignalausgangswerts von dem Schwingungssensor.

Bei der erfindungsgemäßen Scheibenwischervorrichtung werden der Feuchtigkeitssignalausgangswert des Feuchtigkeitssensors und der Schwingungssignalausgangswert des Schwingungssensors durch die Steuereinrichtung verarbeitet, und der Wischermotor arbeitet oder stoppt selbständig als Ergebnis der vorstehend erwähnten Datenverarbeitung. Entsprechend ist die Scheibenwischervorrichtung so ausgebildet, daß sie im wesentlichen ohne Betätigung von Hand nicht nur Regentropfen von der Oberfläche der Windschutzscheibe abwischt, sondern auch Wassertropfen, die durch Abkühlung kondensiert sind, von einem anderen Fahrzeug verspritztes Wasser und dergleichen.

In den Zeichnungen zeigen

Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Scheibenwischervorrichtung,

Fig. 2 eine Seitenansicht des Feuchtigkeitssensors und des Schwingungssensors, der in Fig. 1 angegebenen Scheibenwischervorrichtung, die auf dem Fahrzeugkörper angebracht ist,

Fig. 3 eine Ablaufdarstellung, die die Steuerung der in Fig. 1 angegebenen Scheibenwischervorrichtung erläutert,

Fig. 4 ein schematisches Blockschaltbild einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform der Scheibenwischervorrichtung,

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht des Feuchtigkeitssensors und des Schwingungssensors, der in Fig. 4 angegebenen Scheibenwischervorrichtung,

Fig. 6 eine vertikale Schnittansicht des Feuchtigkeitssensors und des Schwingungssensors gem. Fig. 5,

Fig. 7 ein schematisches Blockschaltbild einer dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Scheibenwischervorrichtung,

Fig. 8 eine dreidimensionale Kurvendarstellung, die die Steuerfunktion der Scheibenwischervorrichtung gem. Fig. 7 erläutert,

Fig. 9 eine Ablaufdarstellung, die die Steuerung der in Fig. 7 angegebenen Scheibenwischervorrichtung erläutert,

Fig. 10 ein schematisches Blockschaltbild einer bekannten Scheibenwischervorrichtung, und

Fig. 11 eine Außenansicht der in Fig. 10 angegebenen bekannten Scheibenwischervorrichtung.

Eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Scheibenwischervorrichtung ist nachstehend in Verbindung mit Fig. 1 bis Fig. 3 erläutert.

Eine in den Figuren dargestellte Scheibenwischervorrichtung 1 ist mit einem Wischerschalter 4 versehen, der aus einem Automatikschalter 2 und einem handbetätigten Einstellschalter 3 besteht, und der so ausgeführt ist, daß er einen Wischermotor 5 durch Handbetätigung einschaltet, nachdem der handbetätigte Einstellschalter 3 in den EIN-Zustand gebracht wurde.

Eine Ausgangswelle 5a des Wischermotors 5 ist über ein Gestänge 6 mit einem Wischerblatt 7 verbunden, und das Wischerblatt 7 wird durch den Wischermotor 5 angetrieben, um auf der überstrichenen Oberfläche 9a einer Windschutzscheibe 9 eines Fahrzeugkörpers 8 hin und her zu schwingen und die überstrichene Oberfläche 9a abzuwischen.

Die Scheibenwischervorrichtung 1 ist mit einem am Vorderteil des Fahrzeugkörpers 8 angebrachten Feuchtigkeitsensor 10 ausgestattet, der das Vorliegen von Feuchtigkeit abfühlt und ein Feuchtigkeitssignal abgibt, das das Vorliegen von Feuchtigkeit anzeigt, einem Schwingungssensor 11 zum Abfühlen eines durch die Regentropfen verursachten Stoßes und zur Ausgabe eines Schwingungssignals, das die Intensität des durch die Regentropfen verursachten Stoßes darstellt, und mit einem Steuergerät 12 zur Betätigung oder zum Anhalten des Wischermotors 5 durch Verarbeitung des Feuchtigkeitssignalausgangswerts vom Feuchtigkeitssensor 10 und des Schwingungssignalausgangswerts vom Schwingungssensor 11.

Im Automatikschalter 2, der einen Teil des Wischerschalters 4 bildet, ist ein beweglicher Kontakt 2a mit einer Automatikschalterklemme 12a des Steuergeräts 12 verbunden, und sein festliegender Kontakt 2b ist mit einer weiteren Automatikschalterklemme 12b des Steuergeräts 12 verbunden.

Im handbetätigten Schalter 3, der einen anderen Teil des Wischerschalters 4 bildet, ist ein beweglicher Kontakt 3a an eine Klemme 12c des Steuergeräts 12 für den handbetätigten Einstellschalter angeschlossen und ein festliegehder Kontakt 3b ist an eine weitere Klemme 12d des Steuergeräts 12 für den handbetätigten Einstellschalter angeschlossen.

Eine Anschlußklemme 5b des Wischermotors 5 ist an eine Ausgangsklemme 12e des Steuergeräts 12 angeschlossen und eine weitere Anschlußklemme 5c des Wischermotors 5 liegt an Masse.

Was den Feuchtigkeitssensor betrifft, so kann eine keramische, feuchtigkeitsempfindliche Anordnung aus porösen Sinterwerkstoffen aus TiO₂ und V₂O₂ verwendet werden, ein Tausensor, der mit einer Elektrode auf einem isolierenden Substrat versehen ist, die mit einer Widerstandsbeschichtung abgedeckt ist, die aus einem Harz und leitenden Teilchen besteht, sowie ein Sensor des Kapazitätstyps, der zwei einander in gegenüberliegender Stellung angeordnete, kammähnlich ausgeführte Elektroden umfaßt, und bei dieser Ausführungsform ist ein Feuchtigkeitssensor 10 als Sensor des Kapazitätstyps aufgebaut.

Der Feuchtigkeitssensor 10 ist in vertikaler Lage auf einer vorderen Stoßstange 8a des, wie erwähnt, in Fig. 2 gezeigten Fahrzeugkörpers 8 angebracht, und er ist insbesondere derart angeordnet, daß er mühelos Feuchtigkeit am Vorderteil des Fahrzeugkörpers 8 erfaßt.

Der Feuchtigkeitssensor 10 ist mit einer Eingangsklemme 12f des Steuergeräts 12 verbunden und so ausgeführt, daß er das Vorliegen von Feuchtigkeit abfühlt und ein elektrisches Signal an das Steuergerät 12 als Feuchtigkeitsdaten abgibt.

Der Schwingungssensor 11 ist ähnlich wie der Regentropfendetektor 103 gemäß Fig. 10 ausgebildet und hat die Aufgabe, mit Hilfe einer piezoelektrischen Anordnung die Schwingung abzufühlen, die durch den Aufprall von Regentropfen verursacht wird und sie in ein elektrisches Signal umzusetzen.

Der Schwingungssensor 11 ist auf einer Haube 8b des Fahrzeugkörpers 8 derart angebracht, daß er mühelos Regentropfen aufnimmt und ist mit einer Eingangsklemme 12g des Steuergeräts 12 verbunden, und derart ausgeführt, daß er das aus der Schwingung umgeformte elektrische Signal an das Steuergerät 12 als Regeneinfalldaten abgibt.

Das Steuergerät 12 ist aus (nicht dargestellten) integrierten Schaltungen, etc. aufgebaut, und eine Stromversorgungsklemme 12h des Steuergeräts 12 ist über einen Hauptschalter (Zündschalter) 16 mit einer Stromversorgung B verbunden.

Das Steuergerät 12 ist derart aufgebaut, daß es von der Ausgangsklemme 12e einen elektrischen Strom an den Wischermotor 5 liefert, falls das Vorliegen von Feuchtigkeit abgefühlt wird, und daß kein elektrischer Strom von der Ausgangsklemme 12e an den Wischermotor 5 geliefert wird, falls entsprechend dem Feuchtigkeitssignalausgang vom Feuchtigkeitssensor 10 das Fehlen von Feuchtigkeit erfaßt wird, wenn der bewegliche Kontakt 2a durch Änderung des Automatikschalters 3 in den EIN-Zustand in Anlage mit dem festliegenden Kontakt 2b steht.

Das Steuergerät 12 berechnet eine Stromunterbrechungsperiode T (T =′K/R, K: konstant) entsprechend dem Ausgangswert R aus dem Schwingungssensor 11, und macht den von der Ausgangsklemme 12e zum Wischermotor 5 zu liefernden elektrischen Strom zu einem intermittierenden Strom mit der Stromunterbrechungsperiode T.

Der Betrieb der Scheibenwischervorrichtung 1 wird auf Grundlage der in Fig. 3 angegebenen Ablaufdarstellung beschrieben.

Wird der Hauptschalter (Zündschalter) 16 auf EIN geschaltet und der Automatikschalter 2 in den EIN-Zustand gebracht, (gewöhnlich verbleibt der Automatikschalter 2 im EIN-Zustand), so erfaßt der Feuchtigkeitssensor 10, wenn der Fahrzeugkörper 8 durch Regenwasser, Tau, Spritzwasser von einem anderen Fahrzeug oder dergleichen naß wird, das Vorliegen von Feuchtigkeit in der Stufe 21.

Ist der Feuchtigkeitssignalausgangswert aus dem Feuchtigkeitssensor 10 gleich "1" (ja), was besagt, daß Feuchtigkeit in der Stufe 21 vorhanden ist, so geht das Programm weiter zur nächsten Stufe 22.

Ist jedoch der Feuchtigkeitssignalausgangswert vom Feuchtigkeitssensor 10 gleich "0" (nein), was besagt, daß in der Stufe 21 keine Feuchtigkeit vorliegt, so wiederholt das Programm die gleiche Stufe 21, und der Wischermotor 5 wird daher nicht mit einem elektrischen Strom aus der Ausgangsklemme 12e des Steuergeräts 12 versorgt und wird im Wartezustand gehalten.

In der Stufe 22 wird der Ausgangswert R, der proportional dem Regeneinfall aus dem Schwingungssensor 11 ist, als Regeneinfalldaten gelesen.

Die Stromunterbrechungsperiode T wird entsprechend dem Ausgangswert R berechnet und ist umgekehrt proportional zum Ausgangswert R in der Stufe 23. Wird der Fahrzeugkörper 8 benetzt mit Tau oder im Nieselregen, so ist der Ausgangswert (Schwingungssignal) sehr klein, da die verursachte Schwingung extrem schwach ist, und die lange Stromunterbrechungsperiode T wird daher im umgekehrten Verhältnis zum Ausgangswert R eingestellt. Wird der Fahrzeugkörper 8 im gewöhnlichen Regen naß, so wird der Ausgangswert R wegen der durch das Regenwasser verursachten starken Schwingung groß und die kurze Stromunterbrechungsperiode T wird im umgekehrten Verhältnis zum Ausgangswert R festgesetzt.

In der Stufe 24 wird der elektrische Strom, dessen Stromunterbrechungsperiode in der Stufe 23 eingestellt wurde, dem Wischermotor 5 von der Ausgangsklemme 12e des Steuergeräts 12 zugeführt, und der Wischermotor 5 wird betätigt.

Durch die intermittierende Betätigung des Wischermotors 5 schwingt das Wischerblatt 7 auf der Windschutzscheibe 9 über das Gestänge 6 hin und her und wischt die überstrichene Oberfläche 9a.

Dadurch werden kondensierte Tautropfen, vergossene Regentropfen und Spritzwasser am Fahrzeugkörper 8 von der überstrichenen Oberfläche 9a weggewischt.

Darauf erfaßt der Feuchtigkeitssensor 10 das Vorliegen von Feuchtigkeit erneut in der Stufe 25.

Ist der Feuchtigkeitssignalausgangswert vom Feuchtigkeitssensor 10 gleich "1" (nein), was besagt, daß Feuchtigkeit in der Stufe 25 vorliegt, so geht das Progranm zur Stufe 22 zurück, und der Ausgangswert R vom Schwingungssensor 11 wird erneut in der Stufe 22 gelesen.

In der Stufe 23 wird die Stromunterbrechungsperiode T entsprechend dem erneut in der Stufe 22 gelesenen Ausgangswert R eingestellt, und der Wischermotor 5 wird mit elektrischem Strom mit der erneuten Stromunterbrechungsperiode T aus der Ausgangsklemme 12e des Steuergeräts 12 versorgt und in der Stufe 24 betätigt.

lst der Feuchtigkeitssignalausgangswert aus dem Feuchtigkeitssensor 10 gleich "0" (ja), was besagt, daß in der Stufe 25 keine Feuchtigkeit vorhanden ist, so geht das Programm weiter zur nächsten Stufe 26.

In der Stufe 26 wird die Stromversorgung zum Wischermotor 5 unterbrochen und der Wischermotor 5 hält an nachdem er das Wischerblatt 7 bis zu einer vorgegebenen Halteposition angetrieben hat. Darauf kehrt das Programm zur Stufe 21 zurück, und die Feuchtigkeitserfassung wird wiederum in der Stufe 21 durchgeführt.

Obgleich der Feuchtigkeitssensor 10 am vordersten Teil des Fahrzeugkörpers 8 angebracht ist, kann er an der Vorderseite der Haube 8b in gleicher Weise wie eine Verzierung vorgesehen werden. Schließlich kann er in einer Lage angebracht werden, die leicht vom Regen und Tau erreicht wird, wie beispielsweise an der Vorderteil des Dachs des Fahrzeugkörpers 8.

Eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Wischervorrichtung wird nachstehend auf der Grundlage der Fig. 4 bis 6 beschrieben.

Die in Fig. 4 dargestellte Wischervorrichtung 1 hat im wesentlichen den gleichen Aufbau mit der Maßgabe, daß der Feuchtigkeitssensor 10 und der Schwingungssensor 11 als kombinierter Sensor 30 ausgeführt sind.

Der kombinierte Sensor 30 umfaßt den Feuchtigkeitssensor 10, den Schwingungssensor 11 und ein Gehäuse 13, wobei der Feuchtigkeitssensor 10 und der Schwingungssensor 11 gemäß Fig. 2 und Fig. 3 vereinigt und im Gehäuse 13 aufgenommen sind. Der kombinierte Sensor 30 ist auf der Haube 8e des Fahrzeugkörpers 8 angebracht.

Dabei ist der kombinierte Sensor 30 mit dem Feuchtigkeitssensor 10 auf der Oberseite einer Schwingungsplatte 11a des im Gehäuse 13 aufgenommenen Schwingungssensors 11 versehen, und sie sind mit einem dünnen Harzfilm 14 beschichtet; eine piezoelektrische Anordnung 11c ist an der Rückseite der Schwingungsplatte 11a angeordnet. Der Feuchtigkeitssensor 10 und der Schwingungssensor 11 werden in einem Aufnahmeteil 13b eines Gehäusekörpers 13c aufgenommen, der den Aufnahmeteil 13b und einen Haken 13a zum Eingriff in einer in der Haube 8b vorhandenen Öffnung 8a aufweist.

Die Oberseite des Gehäusekörpers 13c ist von einem Gehäusedeckel 13e abgeschlossen, der eine rechteckförmige Öffnung 13d aufweist, um Feuchtigkeit und Regentropfen derart aufzunehmen, um den Feuchtigkeitssensor 10 und den Schwingungssensor 11 nicht in einen Zustand zu verschieben, in dem der in der Seitenwand des Gehäusekörpers 13c gebildete Vorsprung 13e in Eingriff mit einer Ausnehmung 13g im Gehäusedeckel 13 steht.

Der Haken 13a des Gehäusekörpers 13c steht in Eingriff mit der Öffnung 8c, die eine Dämpfungseinrichtung 13i zwischen dem Gehäusekörper 13c und der Haube 8b aufnimmt, nachdem eine Ausgangsleitung 10a des Feuchtigkeitssensors 10 und eine Ausgangsleitung 11b des Schwingungssensors 11 durch die Öffnung 8d aus einer im Gehäusekörper 13c auf der Seite der Haube 8b gebohrten Öffnung 13h hindurchgeführt wurden, womit der kombinierte Sensor befestigt wird, der durch Verbinden des Feuchtigkeitssensors 10 und des Schwinguangssensors 11 auf der Haube 8b des Fahrzeugkörpers 8 gebildet wird.

Ferner sind die Ausgangsleitungen 10a und 11b an einen Stecker 15 angeschlossen, die Ausgangsleitung 10a des Feuchtigkeitssensors 10 ist mit der Eingangsklemme 12f über den Stecker 15 verbunden, um das Feuchtigkeitssignal dem Steuergerät 12 zuzuführen, und die Ausgangsleitung 11b des Schwingungssensors 11 ist über den Stecker 15 an eine Eingangsklemme 12g angeschlossen, um das Schwingungssignal dem Steuergerät 12 einzugeben.

Die Scheibenwischervorrichtung 1 gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung wird ebenfalls entsprechend der Ablaufdarstellung nach Fig. 3 in ähnlicher Weise wie die aufgeführte erste Ausführungsform der Erfindung gesteuert.

Bei der Scheibenwischervorrichtung 1 dieser Ausführungsform ist es möglich, die für die Installation benötigte Arbeitszeit zu verringern und die Produktivität im Vergleich zur ersten Ausführungsform zu verbessern, da der Feuchtigkeitssensor und der Schwingungssensor auf dem Fahrzeugkörper in einem Körper vereinigt angeordnet sind.

Anschließend wird eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Scheibenwischervorrichtung auf Grundlage der Fig. 7 bis 9 beschrieben.

Die Scheibenwischervorrichtung der dritten, in Fig. 7 dargestellten Ausführungsform ist ferner mit einem Stromsensor 17 und einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 18 zusätzlich zum Aufbau der beschriebenen Scheibenwischervorrichtung gemäß der ersten oder zweiten erfindungsgemäßen Ausführung ausgestattet und derart gestaltet, daß der Wischermotor 5 durch Verarbeitung eines Motorlast-Signalausgangswerts vom Stromsensor 17 und eines Fahrzeuggeschwindigkeitssignalausgangswerts aus dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 18 wie auch des Feuchtigkeitssignals und des Schwingungssignalsausgangswerts aus dem Feuchtigkeitssensor 10 und dem Schwingungssensor 11 gesteuert wird.

Dabei ist die in Fig. 7 gezeigte Scheibenwischervorrichtung 1 mit dem Wischerschalter 4 und dem Wischermotor 5 versehen, die den gleichen Aufbau haben wie jene der Scheibenwischervorrichtung der ersten Ausführungsform nach Fig. 1, und sie sind mit dem Steuergerät 12 in gleicher Weise wie im Falle der ersten Ausführungsform nach Fig. 1 verbunden.

Die Scheibenwischervorrichtung ist mit dem Stromsensor 17 versehen, um die am Wischermotor 5 wirkame Last zu erfassen und ein Motorlastsignal auszugeben, das den Reibungswiderstand zwischen dem Wischerblatt 7 und der überstrichenen Oberfläche 9a darstellt, dem Schwingungssensor 11 zum Erfassen eines durch die Regentropfen verursachten Stoßes und zur Ausgabe des Schwingungssignals, das die Intensität des durch die Regentropfen verursachten Stoßes darstellt, dem Feuchtigkeitssensor 10 zum Erfassen des Vorliegens von Feuchtigkeit und zur Ausgabe des Feuchtigkeitssignals, das das Vorliegen von Feuchtigkeit angibt, dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor zur Erfassung einer tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit und zur Ausgabe des Fahrzeuggeschwindigkeitsignals, das die laufende Fahrzeuggeschwindigkeit angibt, und dem Steuergerät 12 zur Betätigung des Wischermotors 5 unter optimalen Bedingungen (Umlaufgeschwindigkeit und Stromunterbrechungsperiode) die entsprechend dem Motorlastsignal, dem Schwingungssignal, dem Feuchtigkeitssignal und dem Fahrzeuggeschwindigkeitssignalausgangswert jeweils aus dem Stromsensor 17, dem Schwingungssensor 11, dem Feuchtigkeitssensor 10 und dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 18 bestimmt werden.

Der Stromsensor 17 ist mit einer (nicht dargestellten) Bürste des Wischermotors 5 und einer Eingangsklemme 12k des Steuergeräts 12 verbunden und so ausgeführt, daß er den Reibungswiderstand des Wischerblatts 7 zum Zeitpunkt des Wischens über die überstrichene Oberfläche 9a durch Abfühlen eines Bürstenstroms erfaßt, der in der Bürste fließt, um ein Datensignal an das Steuergerät 12 in Form von Motorlastdaten i auszugeben.

Der Schwingungssensor 11 erfaßt die durch Aufprallen von Regentropfen verursachte Schwingung mittels der piezoelektrischen Einrichtung und formt sie in ein elektrisches Signal um. Der Schwingungssensor 11 ist mit der Eingangsklemme 12g des Steuergeräts verbunden und so ausgeführt, daß er das aus der Schwingung umgesetzte Datensignal an das Steuergerät 12 als Regeneinfalldaten Ra ausgibt.

Der Feuchtigkeitssensor 10 hat den gleichen Aufbau, wie er bei der ersten Ausführungsform der Erfindung beschrieben wurde, und erfaßt das Vorliegen von Feuchtigkeit. Der Feuchtigkeitssensor 10 ist mit der Eingangsklemme 12f des Steuergeräts 12 verbunden und so ausgeführt, daß er das Vorliegen von Feuchtigkeit erfaßt, und das elektrische Signal an das Steuergerät 12 in Form von Feuchtigkeitsdaten ausgibt.

Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 18 ist beispielsweise so aufgebaut, daß ein Dauermagnet am Zeiger eines am Fahrzeug befestigten Geschwindigkeitsmessers befestigt ist und gegen eine in der Meßgerätwand des Geschwindigkeitsmessers befestigte Spule verschoben wird und die augenblickliche Fahrzeuggeschwindigkeit erfaßt.

Der Fahrgeschwindigkeitssensor 18 ist mit einer Eingangsklemme 12j des Steuergeräts 12 verbunden und so ausgeführt, daß er das Datensignal an das Steuergerät 12 als Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten V ausgibt.

Das Steuergerät 12 ist aus einer (nicht dargestellten) integrierten Schaltung, etc., aufgebaut, und eine Stromversorgungsklemme 12h des Steuergeräts 12 ist mit der Stromversorgung B über den Hauptschalter (Zündschalter) 16 in gleicher Weise wie bei der ersten Ausführungsform der Erfindung verbunden.

Das Steuergerät 12 steuert den Wischermotor 5 mit einer geeigneten Umdrehungsgeschwindigkeit Rw und einer aus dem Feuchtigkeitssensor 10 (Feuchtigkeitsdaten), dem Ausgangswert des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 18 (Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten V), dem Ausgangswert aus dem Schwingungssensor 11 (Regeneinfalldaten Ra) und dem Ausgangswert aus dem Stromsensor 17 (Motorlastdaten i), wenn der bewegliche Kontakt 2a in Anlage am festliegenden Kontakt 2b liegt, indem der Automatikschalter 2 des Wischerschalters 4 in den EIN-Zustand gebracht wird.

Fig. 8 ist eine dreidimensionale Kurve, die die Beziehung zwischen Fahrzeuggeschwindigkeit V, Regeneinfall Ra und Umdrehungsgeschwindigkeit Rw des Wischermotors 5 angibt.

Die Fahrzeuggeschwindigkeit V, der Regeneinfall Ra und die Umdrehungsgeschwindigkeit Rw des Wischermotors 5 werden jeweils in der Kurvendarstellung längs der X-, Y- und Z-Achse abgelesen, wobei die Umdrehungsgeschwindigkeit Rw des Wischermotors 5 bei steigender Fahrzeuggeschwindigkeit V und ansteigenden Regeneinfall Ra höher wird, und die Umdrehungsgeschwindigkeit Rw wird durch die dreidimensional gekrümmte Fläche f in der Figur angegeben. Die Scheibenwischervorrichtung 1 wird derart gesteuert, daß die Umdrehungsgeschwindigkeit Rw des Wischermotors 5 proportional zum Anstieg der Fahrzeuggeschwindigkeit V und des Regeneinfalls Ra ansteigt.

Anschließend wird die Steuerung der Scheibenwischervorrichtung 1 dieser Ausführungsform auf Grundlage der in Fig. 9 angegebenen Ablaufdarstellung erläutert.

Wird der Hauptschalter (Zündschalter) 16 auf EIN gelegt, und der Automatikschalter 2 des Wischerschalters 4 in den EIN-Zustand umgeschaltet (gewöhnlich verbleibt der Automatikschalter 2 im EIN-Zustand), so werden als erstes jeweilige Speicher im Steuergerät 12 in der Stufe 41 initialisiert.

In der Stufe 42 erfaßt der Feuchtigkeitssensor 10 das Vorliegen von Feuchtigkeit. Ist der Feuchtigkeitssignalausgangswert vom Feuchtigkeitssensor 10 gleich "1" (ja), das heißt, daß Feuchtigkeit in der Stufe 42 vorhanden ist, so geht das Programm weiter zur nächsten Stufe 43. Ist jedoch der Feuchtigkeitssignalausgangswert aus dem Feuchtigkeitssensor 10 gleich "0" (nein), das heißt, daß in der Stufe 42 keine Feuchtigkeit vorliegt, so wiederholt das Programm die gleiche Stufe 42, womit der Wischermotor 5 nicht mit elektrischem Strom aus der Ausgangsklemme 12e des Steuergeräts 12 versorgt und im Wartezustand gehalten wird.

Ist das Ausgangssignal in der Stufe 42 "1", so wird der Datensignalausgangswert aus dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 18 in der Stufe 43 als Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten V ausgelesen.

In der Stufe 44 wird der Datensignalausgangswert aus dem Schwingungssensor 11 als Regeneinfalldaten ausgelesen und es wird zur Stufe 45 fortgeschritten.

In der Stufe 45 wird die Umdrehungsgeschwindigkeit Rw des Wischermotors 5 entsprechend dem gerade vorliegenden Ausgangswert aus dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 18 (augenblickliche Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten V), dem Ausgangswert aus dem Schwingungssensor 11 (Regeneinfalldaten Ra) und dem Ausgangswert des Stromsensors 17 (Motorlastdaten i) als Funktion von V, Ra und i berechnet (Rw=f₁ (V, Ra, i)). Die Stromunterbrechungsperiode T des Wischermotors 5 wird ebenfalls entsprechend den Ausgangswerten aus dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 18, dem Schwingungsensor 11 und dem Stromsensor 17 als Funktion von V, Ra und i (T = f₂ (V, Ra, i)) berechnet.

Zu diesem Zeitpunkt werden die Motorlastdaten i nicht vom Stromsensor 17 ausgegeben, da der Wischermotor 5 noch nicht umläuft; entsprechend werden die vorstehend genannte Umdrehungsgeschwindigkeit Rw und die Stromunterbrechungsperiode T des Wischermotors 5 kurzzeitig berechnet, indem nur bei der ersten Verarbeitung der in der Stufe 41 gewählte Ausgangswert anstelle der tatsächlichen Motorlastdaten i verwendet wird. Die Umdrehungsgeschwindigkeit Rw und die Stromunterbrechungsperiode T werden bei und nach der zweiten Verarbeitung erneut berechnet unter Verwendung der tatsächlichen Motorlastdaten i, die in der Stufe 47 gelesen werden.

Dabei wird in der Stufe 46 der Wischermotor 5 mit einem elektrischen Strom von der Ausgangsklemme 12i des Steuergeräts 12 versorgt und betätigt, um sich mit der in der Stufe 45 eingestellten Umdrehungsgeschwindigkeit Rw und der Stromunterbrechungsperiode T zu drehen.

Entsprechend der Drehung des Wischermotors 5 bei dem vorstehend erwähnten Umlaufzustand bewegt sich das Wischerblatt 7 auf der Windschutzscheibe 9 über das Gestänge 6 hin und her und wischt die überstrichene Oberfläche 9a ab.

Daher werden die Regentropfen auf der Windschutzscheibe 9 von der überstrichenen Oberfläche 9 in geeignetster Weise entsprechend dem Regeneinfall und der Fahrtgeschwindigkeit weggewischt, gleichgültig, ob das Fahrzeug mit hoher Geschwindigkeit oder mit niedriger Geschwindigkeit fährt, und ob es stark oder gering, wie bei Nieselregen regnet.

Als nächstes wird der Datensignalausgangswert vom Stromsensor 17 als Motorlastdaten i in der Stufe 47 gelesen, und diese Daten werden zur Berechnung der Umdrehungsgeschwindigkeit Rw und der Stromunterbrechungsperiode T in der Stufe 45 für die nächste Zeit berechnet. Dabei werden die Umdrehungsgeschwindigkeit Rw und die Stromunterbrechungsperiode T des Wischermotors 5 entsprechend der Motorlastdaten i revidiert, da der Reibungswiderstand des Wischerblatts 7 sich beim Abwischen der überstrichenen Oberfläche 9a erhöht, wenn der Regen aufhört, während der Wischermotor 5 arbeitet oder das Fahrzeug bei Fahrt im Regen in ein Tunnel einfährt.

Schließlich erfaßt der Feuchtigkeitssensor 10 das Vorliegen von Feuchtigkeit in der Stufe 48.

Ist der Feuchtigkeitssignalausgangswert aus dem Feuchtigkeitssensor 10 gleich "1" (nein), was besagt, daß Feuchtigkeit in der Stufe 48 vorliegt, so kehrt das Programm zur Stufe 43 zurück, und der Ausgangswert V aus dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 18 und der Ausgangswert Ra aus dem Schwingungssensor 11 werden jeweils in der Stufe 43 und Stufe 44 erneut gelesen. In der Stufe 45 werden die Umdrehungsgeschwindigkeit Rw und die Stromunterbrechungsperiode T erneuert, jeweils entsprechend den in der Stufe 47 gelesenen Motorlastdaten i, und den in den Stufen 43 und 44 erneuerten Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten V und den Regeneinfalldaten Ra. Auf solche Weise werden die folgenden Stufen verarbeitet.

Ist der Feuchtigkeitssignalausgangswert aus dem Feuchtigkeitssensor 10 gleich "0" (ja), was besagt, daß in der Stufe 48 keine Feuchtigkeit vorliegt, so geht das Programm zur nächsten Stufe 49 weiter.

In der Stufe 49 wird die Stromversorgung vom Wischermotor 5 unterbrochen, und der Wischermotor 5 hält an, nachdem er das Wischerblatt 7 bis zur vorgegebenen Halteposition angetrieben hat. Darauf kehrt das Programm zur Stufe 42 zurück, und die Feuchtigkeitserfassung wird erneut in der Stufe 42 durchgeführt.

Bei der Scheibenwischervorrichtung 1 gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung ist es möglich, die Handbetätigung weiter zu verringern im Vergleich mit der Scheibenwischervorrichtung gemäß der ersten oder zweiten Ausführungsform, da der Wischermotor 5 unter Berücksichtigung auch der tatsächlichen Fahrgeschwindigkeit und der Wischerlast zusätzlich zum Regeneinfall gesteuert wird.

Wie vorstehend ausgeführt wurde, umfaßt die erfindungsgemäße Scheibenwischervorrichtung einen Wischermotor zum Antrieb eines Wischerblatts; einen Wischerschalter zur Wahl eines Betriebs zwischen Automatik- und Handbetrieb; einen Feuchtigkeitssensor zum Erfassen des Vorliegens von Feuchtigkeit; einen Schwingungssensor zum Erfassen eines durch Regentropfen verursachten Stoßes; und eine Steuereinrichtung zur Betätigung oder zum Anhalten des Wischermotors entsprechend einem Feuchtigkeitssignalausgangswert von dem Feuchtigkeitssensor und eines Schwingungssignalausgangswerts von dem Schwingungssensor.

Daher arbeitet die erfindungsgemäße Scheibenwischervorrichtung durch keine Schwingung, die nicht durch Regentropfen verursacht ist und es ist ferner möglich, die Windschutzscheibe automatisch abhängig selbst von Tau oder Niesselregen abzuwischen, da die Scheibenwischervorrichtung so gestaltet ist, daß der Wischermotor entsprechend dem Vorliegen von Feuchtigkeit und der Intensität der durch Regentropfen verursachten Schwingung gesteuert wird. Eine ausgezeichnete Wirkung wird dadurch erzielt, daß es möglich ist, die Aufmerksamkeit auf den Fahrvorgang zu konzentrieren, da es nahezu unnötig ist, den Wischerschalter durch Handbetätigung während der Fahrt zu betätigen.

Ferner ist es möglich, die Kosten zu verringern, indem der Feuchtigkeitssensor und der Schwingungssensor vereinigt sind, da die für die Installation benötigte Zeit verkleinert und die Produktivität verbessert wird.

Ferner macht es die erfindungsgemäße Scheibenwischervorrichtung möglich, die Windschutzscheibe völlig automatisch ohne Handbetätigung zu wischen, indem im wesentlichen ferner ein Stromsensor zur Erfassung der Wischermotorlast und ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor zur Erfassung einer laufenden Fahrzeuggeschwindigkeit verwendet werden, da es möglich ist, den Wischermotor bei der günstigsten Umlaufgeschwindigkeit und der optimalen Stromunterbrechungsperiode entsprechend der tatsächlichen Fahrgeschwindigkeit und der Wischermotorlast wie auch dem Regeneinfall zu drehen.

Claims (4)

1. Scheibenwischervorrichtung, gekennzeichnet durch:
einen Wischermotor (5) zum Antrieb eines Wischerblatts (7);
einen Wischerschalter (4) zur Wahl eines Betriebs zwischen Automatik- und Handbetrieb;
einen Feuchtigkeitssensor (10) zum Erfassen des Vorliegens von Feuchtigkeit;
einen Schwingungssensor (11) zum Erfassen eines durch Regentropfen verursachten Stoßes; und
eine Steuereinrichtung (12) zur Betätigung oder zum Anhalten des Wischermotors entsprechend einem Feuchtigkeitssignalausgangswert von dem Feuchtigkeitssensor und eines Schwingungssignalausgangswerts von dem Schwingungssensor.

2. Scheibenwischervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Feuchtigkeitssensor (10) und der Schwingungssensor (11) als kombinierter Sensor (30) vereinigt sind.

3. Scheibenwischervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der kombinierte Sensor (30) mit einer Elektrode auf einer Oberseite einer Schwingplatte (11a) zur Bildung des Feuchtigkeitssensors (10) ausgestattet ist und mit einer piezoelektrischen Einrichtung (11c) auf der Rückseite der Schwingplatte zur Bildung des Schwingungssensors (11).

4. Scheibenwischervorrichtung nach Anspruch 1, ferner gekennzeichnet durch:
einen Stromsensor (17) zur Erfassung einer am Wischermotor (5) beim Antrieb des Wischerblatts wirkenden Last; und einen
Fahrzeuggeschwindigkeitssensor (18) zur Erfassung einer laufenden Fahrzeuggeschwindigkeit, so daß die Steuereinrichtung (12) den Wischermotor (5) unter einer optimalen Arbeitsbedingung betätigt, die entsprechend einem Motorlastsignalausgangswert vom Stromsensor (17) und einem
Fahrzeuggeschwindigkeitssignalausgangswert vom Fahrzeuggeschwindigkeitssensor (17) zusätzlich zum Feuchtigkeitssignal- und Schwingungssignalausgangswert vom Feuchtigkeitssensor (10) und vom Schwingungssensor (11) bestimmt wird.