DE4446980C2

DE4446980C2 - Scheinwerferreinigungsvorrichtung mit der Fähigkeit, eine konstante Reinigungsleistung zu erreichen

Info

Publication number: DE4446980C2
Application number: DE4446980A
Authority: DE
Inventors: Taketoshi Fujigaya
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1993-12-28
Filing date: 1994-12-28
Publication date: 2000-03-30
Anticipated expiration: 2014-12-29
Also published as: JPH0740318U; JP2599797Y2; DE4446980A1; US5497058A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Scheinwerferreinigungs vorrichtung, die eine in einem Tank gespeicherte Reinigungs flüssigkeit durch eine Düse auf einen Scheinwerfer spritzt.

Bei einer solchen, aus dem DE-GM 75 11 825 bekannten Scheinwerferreinigungsvorrichtung wird die Reinigungs flüssigkeit mit Hilfe einer von einem Hubmagneten angetriebenen Kolbenpumpe gefördert, wobei der Hubmagnet gleichzeitig einen Wischer für die Streuscheibe des Scheinwerfers antreibt.

Es gibt eine andere herkömmliche Scheinwerferreini gungsvorrichtung, die eine in einem Tank gespeicherte Reinigungsflüssigkeit durch Antreiben eines Motors für eine bestimmte Zeitperiode, wenn der Fahrer einen Schalter für den Motor drückt, durch eine Düse auf den Scheinwer fer spritzt. Wenn die Scheinwerferreinigungsvorrichtung betätigt wird, wird die Reinigungsflüssigkeit für einen vorgegebenen Zeitraum gespritzt, so daß die Menge der Reinigungsflüssigkeit dadurch konstant festgelegt wird. Als Ergebnis verbraucht die Scheinwerferreinigungsvorrich tung keine Unmengen an Reinigungsflüssigkeit oder an elek trischer Leistung.

Wenn der Wert der an dem Motor anlie genden Versorgungsspannung aufgrund des Anschaltens einer Klimaanlage und/oder von Scheinwerfern, die eine relativ hohe Spannung benötigen, oder aufgrund der Verschlechterung der Leistungsquelle selbst abnimmt, nimmt die Rotationsgeschwin digkeit des Motors ebenfalls ab, und die Drehzahl der Pumpe verringert sich. Aus diesem Grund besteht hier das Pro blem, daß die Menge der bei jeder einzelnen Betätigung ge spritzten Reinigungsflüssigkeit abnimmt, wodurch sich die Reinigungsfähigkeit der Vorrichtung verschlechtert, da der Motor bei der herkömmlichen Scheinwerferreinigungsvorrich tung während einer vorgegebenen, konstanten Zeitperiode an getrieben wird.

Jedoch kann zum Verbessern der Reinigungsfähigkeit der herkömmlichen Scheinwerferreinigungsvorrichtung bei einem Betrieb mit einer niedrigen Spannung die Antriebszeit für den Motor für einen Reinigungsvorgang auf eine längere Zeit periode eingestellt werden. Jedoch spritzt dann die Schein werferreinigungsvorrichtung eine übermäßige Menge an Reini gungsflüssigkeit aus, wenn die Spannung auf einem höheren Wert ist, wodurch eine verschwenderische Menge an Reini gungsflüssigkeit und an elektrischer Leistung verbraucht wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Scheinwerferreinigungsvorrich tung zur Verfügung zu stellen, die eine konstante Reini gungsleistung unabhängig von Änderungen der Spannung der elektrischen Leistungsquelle hat.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Pa tentanspruch 1 angegebene Lehre gelöst.

Die Erfindung schafft eine Scheinwerferreinigungsvorrichtung, die von einem für eine vorgegebene Zeitperi ode angetriebenen Motor betrieben wird, wobei sie umfaßt: ein Überwachungselement für die Spannung der elektrischen Leistungsquelle, das die an den Motor angelegte Spannung der elektrischen Leistungsquelle überwacht, und ein Einstellelement für die Motorantriebszeit, das eine längere Antriebsperiode für den Motor einstellt, wenn der Wert der Spannung der elek trischen Leistungsquelle abnimmt und eine kürzere An triebsperiode für den Motor einstellt, wenn die Span nung der elektrischen Leistungsquelle zunimmt, und dies ent sprechend dem Wert der Spannung der elektrischen Leistungs quelle, wie er von dem Überwachungselement der Span nung der elektrischen Leistungsquelle überwacht wird.

Folglich stellt die Erfindung eine Schein werferreinigungsvorrichtung zur Verfügung, in der die An triebsperiode des Motors für jeden einzelnen Reinigungsvor gang auf eine längere Zeitperiode eingestellt wird, wenn die Spannung der elektrischen Leistungsquelle abnimmt, und auf eine kürzere Zeitperiode eingestellt wird, wenn die Spannung der elektrischen Leistungsquelle zunimmt.

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, das eine Scheinwerferrei nigungsvorrichtung entsprechend einem ersten Ausführungsbei spiel der Erfindung zeigt.

Fig. 2 ist ein Blockdiagramm, das eine Scheinwerferrei nigungsvorrichtung entsprechend einem zweiten Ausführungs beispiel der Erfindung zeigt.

Fig. 3 ist ein Diagramm, das die Fluktuationscharakteri stik eines Potentials VP1 für den Fall zeigt, in dem der Wi derstand R7 auf 0 Ω eingestellt ist.

Fig. 4 ist ein Diagramm, das die Fluktuationscharakteri stik eines Potentials VP1 für den Fall zeigt, in dem der Wi derstand R7 auf ∞ eingestellt ist.

Fig. 5 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Zeit T zum Antreiben des Motors und dem Wert der Spannung in der elektrischen Leistungsquelle zeigt.

Erstes Ausführungsbeispiel

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, das eine Scheinwerferrei nigungsvorrichtung entsprechend einem ersten Ausführungsbei spiel zeigt. Wie in Fig. 1 ge zeigt, ist die Scheinwerferreinigungsvorrichtung zum Sprit zen von Reinigungsflüssigkeit auf einen Scheinwerfer 6 versehen mit einem Tank 1 zum Speichern von Reinigungsflüs sigkeit, einer Pumpe 2, einer Verbindungsröhre 3, einer Düse 4, einem in der Verbindungsröhre 3 angeordneten Ventil 5, einem Motor 7 zum Betreiben der Pumpe 2 (der Motor wird hiernach "Reinigungsvorrichtungsmotor" bezeichnet), einer Leistungsquelle 8, einem von Hand betätigbaren, automatisch zurückgehenden Schalter 9 (der hiernach als "Reinigungsvorrichtungsschalter" bezeichnet wird) und einem Steuerungsabschnitt 10.

Der Steuerungsabschnitt 10 ist mit einem elektrischen Spannungs-Überwachungsabschnitt 10-1 zum Überwachen der Spannung der Leistungsquelle (also des Spannungswertes der Leistungsquelle 8), die an den Reinigungsvorrichtungsmotor 7 angelegt wird, und mit einem Zeiteinstellabschnitt 10-2 für die elektrische Leistung, die die Zuführzeit für die elek trische Leistung (also die Antriebszeit) T auf eine längere Zeitperiode einstellt, wenn der Wert der Spannung der elek trischen Leistungsquelle abnimmt, und auf eine kürzere Zeit einstellt, wenn die Spannung der elektrischen Leistungs quelle zunimmt, ausgestattet. Somit überwacht der Steue rungsabschnitt den Spannungswert der elektrischen Leistungs quelle mit dem Überwachungsabschnitt 10-1 für die Spannung der elektrischen Leistungsquelle und versorgt in Abhängig keit von einer AN-Stellung des Reinigungsvorrichtungsschal ters 9 den Reinigungsvorrichtungsmotor 7 mit Spannung von der elektrischen Leistungsquelle für eine derart einge stellte Antriebszeit T.

Wenn der Reinigungsvorrichtungsschalter 9 der Scheinwer ferreinigungsvorrichtung AN-geschaltet wird, wird der Ein stellabschnitt 10-2 während der Zuführzeit für die elektri sche Leistung in Betrieb gesetzt. Der Einstellabschnitt 10-2 für die Zuführzeit für die elektrische Leistung stellt die Antriebszeit T auf eine längere Zeitperiode ein, wenn der Wert der Spannung der elektrischen Leistungsquelle niedrig ist, und stellt die Antriebszeit T auf eine kürzere Zeit ein, wenn die Spannung der elektrischen Leistungsquelle hoch ist. Der Wart der Spannung der elektrischen Leistungsquelle wird von dem Überwachungsabschnitt 10-1 für die Spannung der elektrischen Leistungsquelle überwacht. Der Überwachungsab schnitt 10-1 erzeugt den Spannungswert, der an den Zeitein stellabschnitt 10-2 für die elektrische Leistungsquelle an gelegt wird, und der Einstellabschnitt 10-2 für die elektri sche Leistungsquelle legt die Spannung der elektrischen Lei stungsquelle für die derart vorgegebene Zeitperiode T an den Reinigungsvorrichtungsmotor 7 an.

Der Reinigungsvorrichtungsmotor 7 wird während der auf die oben beschriebene Weise eingestellten Antriebszeit T an getrieben und treibt die Pumpe 2 an. Die Pumpe 2 wird wäh rend der Antriebszeit T angetrieben, und die in dem Tank 1 gespeicherte Reinigungsflüssigkeit fließt durch die Röhre 3 und spritzt aus der Düse 4.

Daher kann die Scheinwerferreinigungsvorrichtung nach den ersten Ausführungsbeispiel eine konstante Reinigungslei stung zu allen Zeiten beibehalten, indem sie die Menge der bei jedem Reinigungsvorgang ausgespritzten Reinigungsflüs sigkeit unabhängig von dem Wert der Spannung der elektri schen Leistungsquelle auf einem konstanten Wert hält. Diese wird durch den Zeiteinstellabschnitt 10-2 für elektrische Leistungsquelle erreicht, der die Antriebszeit entsprechend dem Wert der Spannung der elektrischen Leistungsquelle auf geeignete Weise einstellt. Der Steuerungsabschnitt 10 kann in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel als Mikrocomputer ausgeführt sein.

Zweites Ausführungsbeispiel:

Fig. 2 ist ein Schaltkreisdiagramm, das eine Scheinwer ferreinigungsvorrichtung entsprechend einem zweiten Ausfüh rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. In Fig. 2 sind diejenigen Elemente, die auch in den ersten Ausfüh rungsbeispiel verwendet werden, mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet, und daher wird ihre Beschreibung hier nicht wiederholt. In dem zweiten Ausführungsbeispiel werden die selben Funktionen, die in dem ersten Ausführungsbeispiel durchgeführt werden, durch Hardware-Schaltkreise erreicht. Wie in Fig. 2 gezeigt, umfaßt die Scheinwerferreinigungsvor richtung einen Zündschalter 11 und einen Steuerungsschalt kreis 12. Der Steuerungsschaltkreis 12 ist aufgebaut mit Di oden D1 bis D5, Transistoren Tr1 bis Tr3, einem Relais Ry, einer Zenerdiode DZ, einem Kondensator C und Widerständen R1 bis R8. Eine Reihenschaltung bestehend aus der Zenerdiode DZ, dem Widerstand R7 und der Diode D5 ist parallel mit dem Kondensator C verbunden.

Wenn der Zündschalter 11 AN-geschaltet wird, während sich der Reinigungsvorrichtungsschalter 9 in der Scheinwer ferreinigungsvorrichtung im AUS-Zustand befindet, fließt ein elektrischer Strom über die Diode D2, den Widerstand R4, die Diode D4 und den Widerstand R6 von einer Leistungsquelle 8 zur Erde. In diesem Zustand befindet sich die Basis des Transistors Tr1 auf einem niedrigen Pegel L, so daß sich die Transistoren Tr1 und Tr2 im AN-Zustand befinden, während der Transistor Tr3 im AUS-Zustand ist und folglich das Relais Ry nicht betätigt wird. Daher behält ein normalerweise offener Kontakt rya des Relais Ry seinen AUS-Zustand bei, und es wird keine elektrische Leistung an den Reinigungsvorrich tungsmotor 7 angelegt. In diesem Zustand fließt der durch die Diode D4 fließende elektrische Strom nebenbei auch durch den Kondensator C und die Widerstände R5 und R8. Als Ergeb nis dieses Zustandes wird der Kondensator C geladen, wobei die Kathodenseite der Diode D4 auf der positiven Polarität gehalten wird.

In diesem Fall wird das Potential V_P1 an einem Verbin dungspunkt P1 zwischen dem Kondensator C und der Diode D4 ausgedrückt durch V_CC - 2,1 V, wobei die Spannung der elek trischen Leistungsquelle durch V_CC gegeben ist. Wenn auf der anderen Seite die Ladungsspannung des Kondensators C mit C_V bezeichnet wird, wird der Wert von C_V durch die Zenerdiode D_Z, den Widerstand R7 und die Diode D5 bestimmt. Durch die Auswahl des Widerstandswertes für den Widerstand R7 kann die Ladungsspannung C_V des Kondensators auf einen Punkt zwischen (V_Z (Zenerdiodenspannung) + 0,7) V (wenn R7 = 0 Ω) und (V_CC - 2,1) V (wenn R7 = ∞) eingestellt werden. Dadurch wird die Änderung der Zuführzeit für elektrische Leistung zum Reini gungsvorrichtungsmotor 7 maximal bezogen auf die Änderung der Spannung der elektrischen Leistungsquelle, wenn R7 = 0 Ω ist, wie später beschrieben wird. Somit ist es möglich, die optimale Zuführzeit durch Einstellen von R7 auf einen ande ren geeigneten Wert als 0 Ω einzustellen.

Wie oben erwähnt, wird, wenn der Reinigungsvorrichtungs schalter 9 AN-geschaltet wird, während die Vorrichtung im Bereitschaftszustand ist, indem die elektrischen Potentiale in den einzelnen Teilen des Schaltkreises durch Drehen des Zündschalters 11 eingestellt werden, eine von der Leistungs quelle 8 an einen Verbindungspunkt P2 zwischen dem Wider stand R5 und dem Widerstand R8 angelegte Spannung durch die Diode D1 bestimmt, und das Potential an dem Verbindungspunkt P2 steigt stark auf (V_CC - 0,7) V an. Als Ergebnis dieses Vorgangs nimmt auch das elektrische Potential V_P1 am Punkt P1 stark von (V_CC - 2,1) V auf (V_CC - 0,7 + C_V) V zu, was dem elektrischen Potential am Punkt P2 plus der Ladungsspan nung des Kondensators C äquivalent ist. Nun beträgt die Schwellspannung zwischen den AN- und AUS-Zuständen des Tran sistors Tr1 (V_CC - 2,1) V. Da (V_CC - 0,7 + C_V) < (V_CC - 2,1) V, werden die Transistoren Tr1 und Tr2 AUS-geschaltet, wäh rend der Transistor Tr3 AN-geschaltet wird, wodurch das Re lais Ry betätigt wird. Der normalerweise geöffnete Kontakt rya des Relais Ry wird dadurch AN-geschaltet, so daß elek trische Leistung an den Reinigungsvorrichtungsmotor 7 ange legt wird.

Wenn das elektrische Potential V_P1 am Verbindungspunkt P1 derart stark angestiegen ist, beginnt die in dem Konden sator C gespeicherte elektrische Ladung sich von der positi ven Seite des Kondensators C über den Widerstand R6, die ne gative Seite der elektrischen Leistungsquelle 8, den norma lerweise geöffneten Kontakt rya, die Diode D3 und den Wider stand R5 schließlich zur negativen Seite des Kondensators C zu entladen. Diese Entladung der elektrischen Leistung be wirkt, daß das geladene elektrische Potential des Kondensa tors C, also das Potential V_P1 am Verbindungspunkt P1 weiter abnimmt. Zu dem Zeitpunkt, wenn das geladene elektrische Po tential des Kondensators C den Wert (V_CC - 2.1) V erreicht hat, was die Schwellspannung des Transistors Tr1 ist, werden die Transistoren Tr1 und Tr2 in den AN-Zustand geschaltet, während der Transistor Tr3 AUS-geschaltet wird. Als Ergebnis wird der normalerweise geöffnete Kontakt rya des Relais Ry AUS-geschaltet, wodurch die Zufuhr von elektrischer Leistung zum Reinigungsvorrichtungsmotor 7 unterbrochen wird.

Das bedeutet, daß in der Scheinwerferreinigungsvorrich tung nach dem zweiten Ausführungsbeispiel, wenn der Reini gungsvorrichtungsschalter 9 AN-geschaltet wird, der Reini gungsvorrichtungsmotor 7 für eine Zeitperiode T angetrieben wird, während der das elektrische Potential V_P1 am Verbin dungspunkt P1 unter die Schwellspannung des Transistors Tr1 fällt, während in dem Kondensator C gespeicherte elektrische Ladung entladen wird.

Hier nimmt unter der Annahme, daß der Widerstand R7 auf 0 Ω eingestellt ist, die Ladespannung des Kondensators C einen bestimmten konstanten Wert (V_Z + 0,7) V an, der nicht von V_CC abhängt. V_P1 wird durch (V_CC - 0,7 V) + C_V ausge drückt, was gleich (V_CC - 0,7 V) + V_Z + 0,7 V, also gleich V_CC + V_Z ist. Also stellt man beim Vergleichen der Werte von T zwischen einem Fall, in dem V_CC gleich V₁ ist, und einem Fall, in dem V_CC gleich V2 ist (V1 < V2), fest, daß T(T1) in dem Fall, in dem V_CC gleich V1, und T(T2) in dem Fall, in dem V_CC gleich V2 ist, die Beziehung T1 < T2 erfüllt, wie in der Variationscharakteristik der Spannung V_P1 in Fig. 3 ge zeigt. Das heißt, daß die Betriebsdauer (T1) für den Reini gungsvorrichtungsmotor, wenn die Spannung der elektrischen Leistungsquelle auf einem höheren Wert (V1) ist, kürzer wird als die Betriebsdauer (T2) desselben Motors, wenn die Span nung der elektrischen Leistungsquelle auf einem niedrigeren Wert (V2) ist. In diesem Fall ist der Wert von T2-T1 unge fähr proportional V2-V1.

Beim Vergleich der T-Wert für die Fälle, in denen V_CC gleich V1 ist und V_CC gleich V2 ist, mit einem auf ∞ einge stellten Widerstand, stellt man fest, daß V_P1 zu dem Zeit punkt, zu dem der Reinigungsvorrichtungsschalter 9 AN-ge schaltet ist, V_P1 = V_CC - 0,7 V + C_V ist, was gleich V_CC - 0,7 V + (V_CC - 2,1 V), also gleich 2V_CC - 2,8 V ist. Da die Schwellspannung des Transistors Tr1 dieselbe wie bei R7 = 0 Ω ist, ist, wie in der Variationscharakteristik des elektri schen Potentials V_P1 in Fig. 4 gezeigt, T1 ungefähr gleich T2. Mit anderen Worten ist die Differenz im elektrischen Po tential am Punkt P1 zwischen dem Fall, bei dem V_CC gleich V1 ist, und dem Fall, bei dem V_CC gleich V2 ist, so groß wie (V1 - V2) × 2 zu dem Zeitpunkt, zu dem der Kondensator C das Entladen seiner Spannung beginnt, so daß schließlich fast keine Differenz zwischen T1 und T2 verbleibt.

Fig. 5 zeigt die Beziehung zwischen der Antriebszeit T für den Reinigungsvorrichtungsmotor 7 und dem Spannungswert der elektrischen Leistungsquelle 8. Die Charakteristik I, die in Fig. 5 durch eine durchgezogene Linie dargestellt ist, ist die Charakteristik, die in dem Fall angenommen wird, in dem der Wert des Widerstands R7 auf 0 Ω eingestellt ist. Mit Zunahme des Werts des Widerstands R7 wird der Gra dient der Kurve flacher. Die charakteristische Kurve ändert sich mit der Zenerspannung der Zenerdiode ZD.

Entsprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorlie genden Erfindung ist es möglich, immer eine konstante Reini gungsleistung zu Erreichen, indem die gespritzte Menge der Reinigungsflüssigkeit für einen einzelnen Reinigungsvorgang durch Einstellen des Wertes des Widerstands R7 oder der Ze nerspannung der Zenerdiode ZD auf einen geeigneten Wert un abhängig vom Wert der Spannung der elektrischen Leistungs quelle 8 konstant gehalten wird.

Wie aus der obigen Beschreibung offensichtlich, stellt die vorliegende Erfindung eine Scheinwerferreinigungsvor richtung zur Verfügung, die immer in der Lage ist, eine kon stante Reinigungsleistung zu erreichen, indem sie die ge spritzte Menge der Reinigungsflüssigkeit unabhängig von ei ner Änderung in der Spannung der elektrischen Leistungs quelle für einen einzelnen Reinigungsvorgang konstant hält. Dies wird erreicht durch ein geeignetes Einstellen der Be ziehung zwischen der Zeitdauer zum Betreiben des Motors und dem Wert der Spannung der elektrischen Leistungsquelle, wo durch die Antriebszeit für den Motor für jeden Reinigungs vorgang verlängert wird, wenn die Spannung der elektrischen Leistungsquelle abnimmt, und die Antriebszeit für den Motor für jeden Reinigungsvorgang verkürzt wird, wenn die Spannung der elektrischen Leistungsquelle auf einen höheren Wert steigt.

Claims

1. Scheinwerferreinigungsvorrichtung, die eine in einem Tank (1) gespeicherte Reinigungsflüssigkeit durch eine Düse (4) durch Antreiben eines Motors (7) für eine vorgegebene Zeitperiode in Abhängigkeit von einem Schaltvorgang auf einen Scheinwerfer (6) spritzt, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheinwerferreinigungsvorrichtung umfaßt:
ein Überwachungselement (10-1) für die Spannung der elektrischen Leistungsquelle, das die an den oben erwähnten Motor angelegte Spannung der elektrischen Leistungsquelle überwacht; und
ein Schaltkreis (10-2) für die Motorantriebszeit, der eine längere Antriebsperiode für den obigen Motor einstellt, wenn der Wert der überwachten Spannung der elektrischen Lei stungsquelle abnimmt und eine kürzere Antriebsperiode für den obigen Motor einstellt, wenn der Wert der überwachten Spannung der elektrischen Leistungsquelle zunimmt.

2. Scheinwerferreinigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem ein Relais (Ry) zum Steuern der an den Motor angelegten Spannung der elektri schen Leistungsquelle umfaßt.

3. Scheinwerferreinigungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Relais von dem Schaltkreis für die Motorantriebszeit gesteuert wird.

4. Scheinwerferreinigungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltkreis für die Motoran triebszeit durch momentanes Schließen eines Schalters (9) in Betrieb genommen wird.

5. Scheinwerferreinigungsvorrichtung nach einem der An sprüche 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltkreis für die Motorantriebszeit einen Kondensator (C) umfaßt.

6. Scheinwerferreinigungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Spannungssteuerungs schaltkreis (12) zum Steuern der Spannung über den Kondensa tor umfaßt.

7. Scheinwerferreinigungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungssteuerungsschalt kreis (12) parallel zum Kondensator (C) angeschlossen ist und umfaßt:
eine Zenerdiode (ZD); und
einen Widerstand (R7), der mit der Zenerdiode in Reihe geschaltet ist;
wobei die Motorantriebszeit durch Einstellen eines von dem Wert des Widerstands oder der Spannung der Zenerdiode gesteuert wird.