[发明专利]雨刷装置

说明书

本发明涉及一种用于车辆的雨刷装置，其具有至少一个雨刷马达尤其可逆马达，在该马达上设置马达曲柄，该马达曲柄与至少一个连接在雨刷马达后面的传动装置进行连接，从而驱动与其耦合的雨刷杆，使得雨刷杆在车辆的挡风玻璃上进行往复的刮水运动，其中用于控制刮水运动的雨刷马达与控制单元耦合，借助于该控制单元根据传动装置或者说雨刷杆在挡风玻璃上的位置可以改变由雨刷马达产生的马达功率。此外，本发明涉及一种用于控制雨刷装置的方法。

背景技术

这种雨刷装置例如由文件DE 101 44 985 A1公开。该文件公开了一种用于控制雨刷装置的方法，其中根据从传动装置的位置中得出的传动比来控制雨刷马达的马达功率并且使马达功率以及作用到传动装置或者说雨刷杆上的扭矩配合实施雨刷杆的刮水运动所需的功率。此外，在考虑传动比的情况下在每个时间点确定可由雨刷马达输出的扭矩并且如此有效地防止例如由于挡风玻璃上的雪或冰引起的雨刷马达的过载，因为可以防止由于大运动物质引起的雨刷装置的卡住。雨刷装置在达到雨刷臂的转折位置之前对这种物质反应特别敏感，在该转折位置中雨刷臂的刮水方向反转。然而在转折位置中通常需要显著更小的力矩用以驱动雨刷杆。因此在现有技术中在具有电子控制的扭矩限制的已知的雨刷系统中在雨刷杆的转折位置中根据需求降低扭矩，其中所述需求主要从雨刷杆或者说传动装置的传动比的曲线中获得。在卡住的情况下从所述控制中获得降低的在工作范围内相当均匀的系统负载。

在雨刷杆或者说马达曲柄从转折位置中加速时，必须额外地确保雨刷马达可以提供足够的功率。雨刷马达必须相应地在转向之后尽可能快地置于更高转速的范围内。

在考虑所谓的最坏情况边缘条件时，例如干燥的玻璃、最大可能的雨刷臂支撑力以及其它方面时设计雨刷马达的功率尤其其起动扭矩，从而也在该情况下负责雨刷装置的无瑕疵的刮水运行。这引起了扭矩很大的马达，雨刷装置以及雨刷杆的雨刷马达或者说驱动杆的机械部件在强度方面的尺寸设计基于该马达的起动扭矩。这必然使得各个组件必须设计得相应大，从而也可以承受最大力，这会产生较高的重量以及较大的成本。

发明内容

因此，本发明的任务是提供一种雨刷装置，对其控制实现了在系统负载最小的同时对雨刷装置的实际扭矩需求的最佳配合并且可以同时实现雨刷杆在挡风玻璃上尽可能均匀的往复刮水运动。

该任务按本发明通过根据权利要求1所述的雨刷装置以及根据权利要求7所述的方法得到解决。

按本发明，控制单元为了实现雨刷杆从其中至少一个转折位置中动态的换向过程为了实现雨刷杆在挡风玻璃上尽可能均匀的运动而延迟马达功率的降低直到马达曲柄从相应的转折位置中进行加速之后。因此，只有在达到雨刷马达的运行转速之后才开始通过控制单元降低马达功率。由此能够克服在雨刷杆的整个刮水周期中在挡风玻璃上要求的持续时间的不希望的延长。如果马达的马达电压或者说扭矩明显已经在达到工作转速之前降低了，那么反之对于马达来说即使没有额外的负载例如雪和冰在起动阶段中在经过转折位置之后也缺乏功率来克服其自身惯性以及形成其所希望的额定速度的功率，这同样会导致刮水周期的延迟。

发明优点

换句话说，通过按本发明建议地控制雨刷装置可以在所有关键的卡住情况下降低雨刷装置的最大负载。同时为了雨刷装置的正常运行实现了动态的换向过程。

这获得了进一步的支持，方法是考虑刮水器的弹性并且在时间上协调地控制最大的马达功率以及扭矩降低，考虑加速以及马达扭矩的需求并且同时提供防卡措施。

结果是提供一种在雨刷马达的扭矩降低的同时具有雨刷杆最佳的加速能力的雨刷装置，这尤其明显降低了雨刷装置内部所述部件的易磨损性。由此，该措施的结果是一方面降低了雨刷装置的机械部件的最大负载，这自动地导致了对整个系统的成本以及重量的节省，因为在此可以选择更小的尺寸。

在换向时需要雨刷马达的全部马达功率用来快速克服马达以及系统惯性并且实现尽可能谐调的运动过程。在达到工作转速之前并且由此在按本发明的延迟的起动点中，马达曲柄以及因此与之耦合的雨刷臂也可以从转折位置中返回典型15到20°的角度。

实现雨刷杆在挡风玻璃上动态的换向过程的特别简单的方案通过以下方法实现，即在用于降低雨刷马达的马达功率或者说扭矩的控制单元中保存扭矩/功率特性曲线，该特性曲线接近实际的力矩需求组。在此例如可以通过电流或者说电压限制来降低雨刷马达的马达功率。