專利名稱：具有在雨刷驅動裝置靜止狀態(tài)下起作用的自鎖裝置的雨刷設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于汽車的雨刷設備，該雨刷設備具有至少一個 雨刷、 一個驅動裝置、 一個在驅動裝置靜止狀態(tài)下起作用的反作用于 雨刷位置變化的自鎖裝置、并且具有一個觸發(fā)所述驅動裝置的電子的 控制裝置，該控制裝置檢測雨刷的位置傳感器信號的輸入。
背景技術：
所述的具有用于在靜止狀態(tài)中鎖住雨刷驅動裝置的機構的雨刷設
備已經(jīng)在DE 103 12 982A1中得到公開。
雨刷驅動裝置很久以來就是已知的，其中通過偏心輪機構、尤其 是曲柄連桿機構將沿設定方向旋轉的電動機的旋轉運動轉換成雨刷的 往返運動。所述驅動裝置的從動軸也就是間接地通過曲柄和推桿與雨 刷軸相連，具有雨刷片的雨刷臂固定在雨刷軸上。由于曲柄連桿機構 不均勻的傳動比，也就是在覆蓋位置或者說伸展位置中傳動比最小， 所以相反地在這些位置中產(chǎn)生在旋轉運動方面需要最大的、也就是相 當高的轉矩的傳動比，該旋轉運動從雨刷臂開始傳遞到從動軸上。因 為在這樣的標準雨刷驅動裝置中，雨刷臂在雨刷桿的伸展位置中布置 在停止或者說靜止位置中，所以在通常的間接的運動傳遞的框架中， 由于這個很高的傳動比，沒有其它的措施會產(chǎn)生一種機械的、通過雨 刷桿實現(xiàn)的、關于從雨刷臂到電動機的相反的運動傳遞的自鎖裝置。
在轉矩通過外界影響作用于處于靜止位置中的雨刷的情況下，在 驅動裝置的靜止狀態(tài)下，自鎖裝置反作用于雨刷的位置改變。這是所 期待的，因為在靜止狀態(tài)下雨刷電動機的電樞軸沒有通電，并且由此 在沒有充分的自鎖的情況下可以自由旋轉，此時存在著例如雨刷由于 行車風運動到刮水區(qū)中的危險。
在較新的雨刷設備中越來越多地使用帶有可逆電動機的驅動裝 置，其中相應于雨刷的往返運動控制電動機的不同的旋轉方向。在此 需要設置電子的控制裝置，在接通雨刷時，該控制裝置檢測位置傳感 器信號的輸入，用于能夠及時轉換電動機的旋轉方向。所述的可逆電 動機實現(xiàn)了雨刷設備的靈活的機械構造，并且實現(xiàn)了擴展的功能性，例如擴展的停放位置。在此雨刷沒有停在下部的反轉位置，而是更深， 即在視野之外。在此的問題是由新的靜止位置引起的、雨刷桿與伸展 位置的略微偏離，這會導致驅動裝置的自鎖太小。
關于自鎖特別有問題的是可逆驅動裝置的一種多方面期望的變型 方案，即所謂的雨刷直接驅動裝置。在此驅動裝置的蝸輪的從動軸直 接地或者通過均勻傳動的傳動機構與雨刷臂相連。因為通過省去曲柄
連桿機構也省去了由曲柄連桿機構引起的自鎖，在此類的DE 103 12 982Al中提出，在驅動裝置中設置附加的蓄能機構，尤其是螺旋彈簧， 用于以這種方式產(chǎn)生自鎖。
然而非傳統(tǒng)的機械的自鎖措施如螺旋彈簧或者閉鎖元件比較昂 貴，并且要與相應的雨刷設備構造協(xié)調。但完全取消自鎖措施也是不 可能的，因為否則的話如上所述，雨刷臂由于濫用或者其它外部影響 (例如洗滌自動線)可能偏離停放位置進入刮水區(qū)。

發(fā)明內容
按照本發(fā)明設置電子實現(xiàn)的自鎖裝置，從而可以省去在雨刷驅動 裝置中的機械的自鎖措施。另外本發(fā)明基于這樣的構思，如果雨刷在 扭轉之后立刻反轉，使得實際上不會出現(xiàn)對視覺情況的干擾，那么就 已經(jīng)能夠符合對自鎖裝置的要求，即反作用于雨刷妨礙駕駛員視線地 扭轉到視野中。按照本發(fā)明，在驅動裝置靜止狀態(tài)期間，控制裝置通 過分析位置傳感信號來監(jiān)控雨刷的位置改變?？刂蒲b置在對位置監(jiān)控 作出反應時觸發(fā)驅動裝置，用于將雨刷回轉到設定位置。按照本發(fā)明 的自鎖裝置可以應用到所有具有電子的雨刷電動機觸發(fā)裝置的雨刷設 備中。
通過在從屬權利要求中舉出的措施，獲得在獨立權利要求中說明 的特征的有利的拓展方案和改進方案。
一種改進方案^皮視為特別有利的，該改進方案實現(xiàn)了電子的自鎖 裝置即使在切斷點火裝置時、例如在洗滌自動線上也起作用，當然要 給自鎖裝置分配電源，然而在此應該盡可能保護汽車蓄電池。為此控 制裝置是內部的具有喚醒能力的電子裝置，該電子裝置在汽車點火裝 置切斷時與汽車蓄電池相連，并且在準備狀態(tài)中沒有起作用的電子的 自鎖，其中控制裝置在準備狀態(tài)中周期性地自我喚醒，相應地在喚醒 階段中表現(xiàn)出具有起作用的電子的自鎖的運行狀態(tài)，然后又一次進入準備狀態(tài)。通過這種方式反作用于雨刷先前出現(xiàn)的或者在持續(xù)的喚醒 階段期間出現(xiàn)的位置改變。
在此為了保護汽車蓄電池，同時在實踐中滿足充分的監(jiān)控密度， 優(yōu)選的是，控制裝置在1秒的數(shù)量級的時間間隔中周期性地自我喚醒。
如果沒有對位置監(jiān)控作出反應，那么喚醒階段可以只持續(xù)大約10ms。 在此進一步有利的是，只有在超過位置改變的設定的閾值時，對位置 監(jiān)控的反應才會使得雨刷回調到設定位置。位置改變的閾值優(yōu)選為最 大刮水角度的大約3%。
因為電子的自鎖裝置不以曲柄連桿機構為前提，所以該自鎖裝置 即使在雨刷直接驅動裝置中也可以保證充分的自鎖，也就是說在驅動 裝置具有至少一個帶有從動軸的可逆電動機的情況下，此時從動軸直 接或者通過均勻傳動的傳動機構與雨刷的雨刷臂相連。


在圖示中示出了本發(fā)明的實施例，并且在以下的說明中更詳細地 說明該實施例。附圖示出
圖1是按照本發(fā)明的雨刷設備，其具有在控制裝置中實現(xiàn)的自鎖 算法；以及
圖2是用于解釋在汽車點火裝置斷開時雨刷設備的自鎖算法的流 程圖。
具體實施例方式
圖1示出了在汽車的玻璃2上的按照本發(fā)明的雨刷設備的示意圖。 這里為了清楚只顯示了玻璃2的一半。雨刷設備包括一個驅動裝置1, 該驅動裝置1具有可逆電動機3，該可逆電動機3驅動與雨刷5不可相 對轉動地連接的從動軸4。雨刷5主要包括雨刷臂6，在該雨刷臂6的 自由端部上鉸接著雨刷片7。在運轉時從動軸4執(zhí)行往返運動，因此雨 刷5在玻璃2上往返運動。在此由雨刷片7在玻璃2上掃過的區(qū)i或形成 了刮水區(qū)8。
在可逆電動4幾3通電時，雨刷5在下部的反轉位置U和上部的反 轉位置O之間往返運動。圖1顯示的還有一個擴展了的停放位置P, 雨刷在該停放位置P中處于靜止狀態(tài)。
如果汽車行駛，那么行車風作用到雨刷5上并且由于玻璃2傾斜 向上擠壓雨刷5。這個空氣流通過流動箭頭表示。由此在從動軸4上作用著一個轉矩。如果可逆電動機3沒有通電，那么雨刷5向上移動到 刮水區(qū)8中，因為沒有機械的自鎖裝置，就不會向由行車風或者其它 外部的因素產(chǎn)生的轉矩反作用從一開始就阻止旋轉的轉矩。這種效應 是不希望的，因為雨刷5由此會進入駕駛員的視野中。例如，雨刷設備的電子的控制裝置S可以布置在驅動裝置1的外 殼蓋9的內側。位置傳感器10例如可以布置在蝸輪11上，用于檢測 蝸輪ll的位置，并由此檢測雨刷5的位置。用于實施自鎖算法所需的前提條件基本上和可逆電動機3的電子 觸發(fā)所需的前提條件一致。優(yōu)選可以使用微控制器控制的電子裝置用 于檢測信號輸入，例如LIN-Bus(局域互聯(lián)網(wǎng)絡)用于檢測位置傳感器 信號或地點傳感器信號和觸發(fā)功率終放級(例如H橋電路)。作為有效的電子自鎖的另一個前提條件，必須給雨刷電動機或者 說電子裝置不斷地供給電壓。為此使用內部的具有喚醒能力的電子裝 置(處于準備模式的控制器)用于減小在系統(tǒng)的靜止狀態(tài)中、即在斷 開點火裝置時的電流消耗。在此用已知的方式向控制電子裝置S的一 部分、也處于準備模式中的喚醒電路供給來自汽車蓄電池的電壓，而 將消耗更多能量的部分、例如位置傳感器信號的監(jiān)控裝置和觸發(fā)電路 置于休眠狀態(tài)。圖2所示的流程圖從關閉的汽車點火裝置開始，由于點火裝置關 閉，電子的控制裝置S被置于節(jié)能的休眠模式，在該休眠模式中，控 制裝置S的主要部分特別是微型控制器的主要部分被斷開或者說被置 于減小的運行狀態(tài)中。根據(jù)緊跟著的程序步驟12,控制裝置S通過借 助喚醒電路實現(xiàn)的循環(huán)的內部喚醒置于完全運行狀態(tài)中一個喚醒階賴二 的持續(xù)時間。喚醒階,殳之間的時間間隔例如可以大約為一秒鐘。根據(jù)緊跟著的程序步驟13，控制裝置S在這個例如持續(xù)10ms的喚 醒階段中檢查是否存在位置變化，即雨刷5的刮水角度相對于設定位 置的改變。這種改變可能在喚醒階段開始之前就已經(jīng)發(fā)生了或者在喚 醒階段期間發(fā)生。根據(jù)位置檢查13的結果，在電子的自鎖算法的程序 流程中進行分支。如杲發(fā)現(xiàn)了位置改變，那么通過在微型控制器中實現(xiàn)的位置調節(jié)將 其定位回設定位置，這個步驟14是狹義上的電子的自鎖。步驟14的 實施可以^艮容易地通過引入閾值來修改，即通過設定最小位置改變來修改。位置改變的閾值可以是最大刮水角度的大約3%。在將雨刷5成 功轉回設定位置之后，控制裝置S在接下去的程序步驟15中準備回到 休眠模式。在接下來的程序步驟16中，控制裝置S進入休眠模式，其 中按照描述的算法對程序流程一直循環(huán)地重復，直到通過接通點火裝 置結束程序流程。由于具有充分的能量可以使用，在接通點火裝置時， 不同于按圖2的算法，對雨刷5進行連續(xù)的監(jiān)控或者說自鎖。如果在程序步驟13中沒有發(fā)現(xiàn)位置改變，那么不進行按照步驟14 的回調，而是在正常的喚醒階,殳結束時，按照程序步驟15和16轉入 休眠模式。
權利要求
1.用于汽車的雨刷設備，該雨刷設備具有至少一個雨刷(5)、一個驅動裝置(1)、一個在驅動裝置(1)的靜止狀態(tài)中起作用的反作用于雨刷(5)的位置變化的自鎖裝置以及一個觸發(fā)所述驅動裝置(1)的電子的控制裝置(S)，該控制裝置(S)檢測雨刷(5)的位置傳感器信號的輸入，其特征在于設置電子實現(xiàn)的自鎖裝置，其中在驅動裝置(1)的靜止狀態(tài)期間，所述控制裝置(S)通過分析位置傳感器信號來監(jiān)控雨刷(5)的位置改變，并且在對位置監(jiān)控作出反應時觸發(fā)所述驅動裝置(1)，用于將所述雨刷(5)回轉到設定位置(U、P)中。
2. 按權利要求1所述的雨刷設備，其特征在于所述控制裝置(S) 是內部的具有喚醒能力的電子裝置，該電子裝置在汽車點火裝置切斷 時與汽車蓄電池相連，并且在準備狀態(tài)中沒有起作用的電子的自鎖， 其中在準備狀態(tài)中，所述控制裝置(S)周期性地自我喚醒，相應地在 喚醒階段表現(xiàn)出具有起作用的電子的自鎖的運行狀態(tài)，并且然后又一 次進入準備狀態(tài)中。
3. 按權利要求2所述的雨刷設備，其特征在于所述控制裝置(S) 在1秒的數(shù)量級的時間間隔中周期性地自我喚醒。
4. 按權利要求2或者3所述的雨刷設備，其特征在于如果對位 置監(jiān)控沒有作出反應，那么所述喚醒階段持續(xù)大約10ms。
5. 按權利要求1到4中任一項所述的雨刷設備，其特征在于只 有在超過位置改變的設定的閾值時，對位置監(jiān)控作出的反應才使得雨 刷(5)回調到設定位置中。
6. 按權利要求5所述的雨刷設備，其特征在于所述位置改變的 閾值是最大刮水角度的大約3%。
7. 按權利要求1到6中任一項所述的雨刷設備，其特征在于所 述驅動裝置(1)具有至少一個帶有從動軸(4)的可逆電動機(3), 并且所述從動軸(4)直接或者通過均勻傳動的傳動機構與雨刷(5) 的雨刷臂(6)相連。
全文摘要
為了在驅動裝置(1)的靜止狀態(tài)中保證有效的、反作用于雨刷(5)的位置改變的自鎖，提出了一種電子實現(xiàn)的自鎖裝置。在此，所述雨刷設備的控制裝置(S)在驅動裝置(1)的靜止狀態(tài)中通過分析位置傳感器信號監(jiān)控雨刷(5)的位置改變，并且在對位置監(jiān)控作出反應時觸發(fā)所述驅動裝置(1)，用于將雨刷(5)回轉到設定位置(U、P)中。
文檔編號B60S1/08GK101296823SQ200680039562
公開日2008年10月29日 申請日期2006年9月25日 優(yōu)先權日2005年10月24日
發(fā)明者F·蒂施, H·卡徹 申請人:羅伯特·博世有限公司