本發(fā)明涉及一種用于刮水器系統(tǒng)的驅(qū)動單元，所述驅(qū)動單元具有電子換向的驅(qū)動馬達(dá)并且具有傳動機(jī)構(gòu)，所述驅(qū)動馬達(dá)具有驅(qū)動軸，所述傳動機(jī)構(gòu)具有能由驅(qū)動軸驅(qū)動的從動軸。此外，本發(fā)明涉及一種用于獲知這種驅(qū)動單元的電子換向的驅(qū)動馬達(dá)的驅(qū)動軸的角位置的方法。

背景技術(shù)：

從現(xiàn)有技術(shù)公知這樣的用于刮水器系統(tǒng)的驅(qū)動單元。例如，de102009047566a1描述了一種用于玻璃刮水器的驅(qū)動單元，其中驅(qū)動軸由電動馬達(dá)來驅(qū)動并且通過蝸輪蝸桿傳動機(jī)構(gòu)與從動元件連接，其中電動馬達(dá)能擺動地被支承，使得在從動元件的軸線與驅(qū)動軸之間的距離能被調(diào)整。

從de102009055396a1公知一種用于刮水器系統(tǒng)的驅(qū)動單元，其中驅(qū)動馬達(dá)和蝸輪蝸桿傳動機(jī)構(gòu)布置在共同的外殼內(nèi)。此外，從de102009055396a1公知一種用于檢測驅(qū)動馬達(dá)的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置的傳感器，所述傳感器布置在共同的外殼內(nèi)，以便控制構(gòu)造驅(qū)動馬達(dá)的無刷直流電機(jī)的電控制裝置。

此外，從de102010064151a1公知一種刮水器馬達(dá)，傳動機(jī)構(gòu)外殼被分配給所述刮水器馬達(dá)，在所述傳動機(jī)構(gòu)外殼內(nèi)能轉(zhuǎn)動地支承有能通過驅(qū)動輪驅(qū)動的從動軸。在這種情況下，在驅(qū)動輪上固定有接觸元件，所述接觸元件被構(gòu)造用于兩個布置在傳動機(jī)構(gòu)外殼內(nèi)的短路元件的短路，以便在刮水器馬達(dá)切斷的情況下能夠?qū)崿F(xiàn)將通過刮水器馬達(dá)驅(qū)動的刮水器臂移動到所分配的停放位置上。

在該現(xiàn)有技術(shù)方面不利的是，相應(yīng)的驅(qū)動單元相對花費(fèi)高并且成本高，并且因而不那么適合于在世界的迄今工業(yè)化不那么發(fā)達(dá)的地區(qū)、所謂的“新興市場”開辟新的市場。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因而，本發(fā)明的任務(wù)是提供一種用于刮水器系統(tǒng)的驅(qū)動單元，所述驅(qū)動單元能成本有利地來制造并且尤其是可以省去被分配給驅(qū)動軸的用于控制相對應(yīng)的電子換向的驅(qū)動馬達(dá)的角位置傳感器。

該問題通過一種用于刮水器系統(tǒng)的驅(qū)動單元來解決，所述驅(qū)動單元具有電子換向的驅(qū)動馬達(dá)并且具有傳動機(jī)構(gòu)，所述驅(qū)動馬達(dá)具有驅(qū)動軸，所述傳動機(jī)構(gòu)具有能由驅(qū)動軸驅(qū)動的從動軸。在此，至少一個用于確定從動軸的相應(yīng)的角位置的角位置傳感器被分配給傳動機(jī)構(gòu)的從動軸。

由此，可以取消在驅(qū)動馬達(dá)的驅(qū)動軸上的附加的角位置傳感器，這降低了用于驅(qū)動單元的成本并且按照本發(fā)明簡化了所述驅(qū)動單元的結(jié)構(gòu)。

按照一有利的擴(kuò)展方案規(guī)定：驅(qū)動馬達(dá)按照無刷直流電機(jī)的類型來實(shí)施。

無刷直流電機(jī)可以特別簡單并且精確地控制和調(diào)節(jié)，使得即使在小的轉(zhuǎn)速的情況下，如轉(zhuǎn)速典型地在用于刮水器系統(tǒng)的驅(qū)動單元中出現(xiàn)的那樣，也可以實(shí)現(xiàn)特別準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)。

按照另一有利的擴(kuò)展方案規(guī)定：驅(qū)動馬達(dá)的驅(qū)動軸和傳動機(jī)構(gòu)的從動軸彼此以預(yù)先給定的角度來布置，尤其是成直角地。

由此，可以實(shí)現(xiàn)驅(qū)動單元的緊湊并且節(jié)約空間的實(shí)施方案，由此也可以將傳動機(jī)構(gòu)外殼實(shí)施得緊湊并且小，這節(jié)約了重量和制造成本。因此，實(shí)現(xiàn)了相對地成本有利的驅(qū)動單元的目標(biāo)。

按照一實(shí)施方式規(guī)定：在所述傳動機(jī)構(gòu)的從動軸上布置有能由所述驅(qū)動馬達(dá)的驅(qū)動軸驅(qū)動的傳動輪，所述傳動輪尤其是被構(gòu)造為齒輪。

由此，可以實(shí)現(xiàn)在驅(qū)動軸與從動軸之間的安全并且可靠的力傳遞，這整體上提高了驅(qū)動單元的耐久性和穩(wěn)健性。因此，實(shí)現(xiàn)了從驅(qū)動軸到從動軸上的均勻并且無沖擊的力-和力矩傳遞。

在此特別優(yōu)選的是：所述至少一個角位置傳感器至少部分地布置在傳動輪上。

由此，提供了一種檢測從動軸的轉(zhuǎn)速的簡單的可能性，因?yàn)閺膭虞S和傳動輪彼此抗扭地連接并且以相同的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動。因此，不需要用于容納角位置傳感器的附加的構(gòu)件。

按照一實(shí)施方式，所述至少一個角位置傳感器具有信號發(fā)生器和與該信號發(fā)生器有效連接的信號接收器，其中所述信號發(fā)生器布置在傳動輪上。

即使原則上可以想象的是在傳動輪上具有信號接收器的相反的布置，例如基于不那么花費(fèi)更高的信號線而更簡單的是，信號接收器位置固定，例如也以便能夠?qū)崿F(xiàn)信號接收器的電接觸。

在此特別優(yōu)選的是，信號發(fā)生器被構(gòu)造為磁體。這樣的磁體可以簡單地并且成本有利地被整合到傳動輪中，并且不需要附加的能量供應(yīng)，而是持久地發(fā)出以它的磁場的形式的信號。該信號能可靠地、簡單地并且成本有利地利用已知的信號接收器來探測并且對于確定角位置來說是足夠精確的。

可替換地，規(guī)定一實(shí)施方式，其中所述信號發(fā)生器被構(gòu)造為光學(xué)信號發(fā)生器。

所述光學(xué)信號發(fā)生器可以以簡單的形式通過標(biāo)記、優(yōu)選地以白色或黑色在傳動輪的表面上實(shí)現(xiàn)，其中所述標(biāo)記應(yīng)該與傳動輪的相對應(yīng)的基底材料的顏色明顯地對照。于是，這種信號發(fā)生器可以容易地被按照光電池的類型的信號接收器探測到。這種解決方案同樣能夠相對簡單并且成本有利地來實(shí)施。

按照一優(yōu)選的實(shí)施方式規(guī)定：所述傳動機(jī)構(gòu)具有傳動機(jī)構(gòu)外殼，在所述傳動機(jī)構(gòu)外殼內(nèi)，所述驅(qū)動馬達(dá)的驅(qū)動軸和所述傳動機(jī)構(gòu)的從動軸至少部分地彼此以預(yù)先給定的角度來布置。

通過傳動機(jī)構(gòu)外殼，驅(qū)動軸和從動軸的嚙合的齒部被保護(hù)以防污染。此外，驅(qū)動軸或從動軸的軸承可以被整合到這種傳動機(jī)構(gòu)外殼中，由此使在驅(qū)動軸與從動軸之間的預(yù)先給定的角度的保持變得容易，并且可以減少相應(yīng)的軸的彎曲或移位。

一個有利的擴(kuò)展方案在于：所述傳動機(jī)構(gòu)外殼具有蓋體，其中在所述蓋體內(nèi)整合有分析電子裝置和/或控制設(shè)備。

通過蓋體可以至少單側(cè)地封閉傳動機(jī)構(gòu)外殼，由此減少了污染和損壞的危險。將控制設(shè)備和或分析電子裝置整合到蓋體中提供了多個優(yōu)點(diǎn)。一方面，可以因此實(shí)現(xiàn)短的路徑，并且由此可以實(shí)現(xiàn)在分析電子裝置與控制設(shè)備之間的短的信號線，這保護(hù)信號以防干擾。另一方面，用于控制設(shè)備和/或分析電子裝置的容納部可以簡單地被整合到蓋體中，尤其是當(dāng)所述蓋體被構(gòu)造為塑料-注塑件時。附加地，控制設(shè)備和分析電子裝置通過蓋體被保護(hù)以防污染和損壞，這整體上又提高了驅(qū)動單元的壽命。

按照一實(shí)施例規(guī)定：所述至少一個角位置傳感器是絕對角度傳感器。

由此，在確定從動軸的角位置時不需要附加的花費(fèi)。

按照另一有利的實(shí)施方式規(guī)定：所述傳動機(jī)構(gòu)按照蝸輪蝸桿傳動機(jī)構(gòu)的類型來構(gòu)造。

蝸輪蝸桿傳動機(jī)構(gòu)特別適合于在小的轉(zhuǎn)速情況下的大傳動比，并且因而在所提出的用于刮水器系統(tǒng)的驅(qū)動單元中是優(yōu)選的。

此外，該問題通過一種用于獲知用于刮水器系統(tǒng)的驅(qū)動單元的電子換向的驅(qū)動馬達(dá)的驅(qū)動軸的角位置的方法來解決，其中所述驅(qū)動單元具有傳動機(jī)構(gòu)，所述傳動機(jī)構(gòu)具有能由所述驅(qū)動軸來驅(qū)動的從動軸。在這種情況下，在第一步驟中借助于至少一個被分配給所述從動軸的角位置傳感器來確定傳動機(jī)構(gòu)的從動軸的從動軸角位置，并且在第二步驟中基于所確定的從動軸角位置來確定所述驅(qū)動馬達(dá)的驅(qū)動軸的驅(qū)動軸角位置。

由此，可以取消在驅(qū)動馬達(dá)的驅(qū)動軸上的附加的角位置傳感器，這明顯降低了用于刮水器驅(qū)動的成本。

所提出的方法的改進(jìn)方案在于：基于驅(qū)動軸的驅(qū)動軸角位置來控制驅(qū)動馬達(dá)的換向。

因此，可以相應(yīng)地在最優(yōu)的時間點(diǎn)使驅(qū)動馬達(dá)換向，這減少了驅(qū)動馬達(dá)的能量需求。

按照另一改進(jìn)方案規(guī)定：通過所分配的分析電子裝置來實(shí)現(xiàn)從動軸的從動軸角位置和/或驅(qū)動軸的驅(qū)動軸角位置的確定。

由此，可以對信號接收器的信號稍微進(jìn)行電子整理并且傳送到控制設(shè)備。

在此特別優(yōu)選的是：所述驅(qū)動馬達(dá)的換向通過所分配的控制設(shè)備來實(shí)現(xiàn)。

通過所述控制設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)在所獲知的、相應(yīng)地最優(yōu)的時間點(diǎn)對電子換向的驅(qū)動馬達(dá)的操控。

附圖說明

本發(fā)明借助在附圖中示出的實(shí)施例在隨后的描述中進(jìn)一步予以闡述。其中：

圖1示出了按照本發(fā)明的用于刮水器系統(tǒng)的驅(qū)動單元的分解圖。

具體實(shí)施方式

圖1示出了按照本發(fā)明的用于刮水器系統(tǒng)的驅(qū)動單元100的實(shí)施例。驅(qū)動單元100優(yōu)選地具有電子換向的驅(qū)動馬達(dá)10，所述驅(qū)動馬達(dá)在所示出的實(shí)施例中并且對于本發(fā)明來說優(yōu)選地被實(shí)施為無刷直流電機(jī)11。該驅(qū)動馬達(dá)10圖解說明地具有轉(zhuǎn)子20，所述轉(zhuǎn)子與驅(qū)動軸15抗扭地連接并且驅(qū)動所述驅(qū)動軸15。此外，驅(qū)動馬達(dá)10具有外殼25以及至少一個軸承29，其中所述驅(qū)動馬達(dá)10的驅(qū)動軸15或所述轉(zhuǎn)子20優(yōu)選地通過軸承29能轉(zhuǎn)動運(yùn)動地支承在外殼25中。此外，驅(qū)動單元100具有傳動機(jī)構(gòu)50，所述傳動機(jī)構(gòu)具有能由所述驅(qū)動軸15驅(qū)動的從動軸60。驅(qū)動馬達(dá)10的驅(qū)動軸15和傳動機(jī)構(gòu)50的從動軸60優(yōu)選地彼此以預(yù)先給定的角度來布置，優(yōu)選地如在該實(shí)施例中所示出的那樣彼此成直角。

傳動機(jī)構(gòu)50的從動軸60分配有至少一個角位置傳感器80，優(yōu)選地恰好一個角位置傳感器80，用于確定從動軸60的相應(yīng)的角位置。角位置傳感器80優(yōu)選地被構(gòu)造為絕對角度傳感器。

傳動機(jī)構(gòu)50優(yōu)選地具有傳動機(jī)構(gòu)外殼55，在所述傳動機(jī)構(gòu)外殼內(nèi)，驅(qū)動馬達(dá)10的驅(qū)動軸15和傳動機(jī)構(gòu)50的從動軸60至少部分地彼此以預(yù)先給定的角度來布置，其中在該實(shí)施例中示出了驅(qū)動軸15和從動軸60的優(yōu)選的成直角的布置。優(yōu)選地，軸承套51裝入到傳動機(jī)構(gòu)外殼55的開口中，從動軸60能轉(zhuǎn)動運(yùn)動地支承在所述軸承套內(nèi)，其中所述軸承套51優(yōu)選地利用鎖環(huán)53固定在傳動機(jī)構(gòu)外殼55內(nèi)。

在傳動機(jī)構(gòu)50的從動軸60上布置有能由所述驅(qū)動馬達(dá)10的驅(qū)動軸60驅(qū)動的傳動輪70、尤其是齒輪。在此，角位置傳感器80至少部分地布置在傳動輪70上。

角位置傳感器80優(yōu)選地具有信號發(fā)生器72和與所述信號發(fā)生器72有效連接的信號接收器52，其中所述信號發(fā)生器72布置在傳動輪70上。在此，信號發(fā)生器72被構(gòu)造為磁體73，所述磁體優(yōu)選地近似在中心地布置在傳動輪70的中間。在圖1中示出的位置僅僅用于闡明磁的信號發(fā)生器73的可能的應(yīng)用，然而不用于規(guī)定在傳動輪70上的確定的位置，所述位置如之前所描述的那樣優(yōu)選地在中心。

可替換地，信號發(fā)生器72例如也可以被構(gòu)造為光學(xué)信號發(fā)生器74。與該信號發(fā)生器72有效連接的信號接收器52例如布置在傳動機(jī)構(gòu)外殼55內(nèi)。

優(yōu)選地，傳動機(jī)構(gòu)外殼55具有蓋體90，分析電子裝置92和控制設(shè)備94整合到所述蓋體中?？商鎿Q地，也可以僅僅分析電子裝置92或者僅僅控制設(shè)備94整合到蓋體90中。此外可行的是將信號接收器52布置在傳動機(jī)構(gòu)外殼55的蓋體90內(nèi)。

在所示出的實(shí)施例中，驅(qū)動軸15和從動軸60通過蝸輪蝸桿傳動機(jī)構(gòu)彼此連接，其中驅(qū)動軸15示例性地被構(gòu)造為蝸桿軸，所述蝸桿軸嵌接到從動軸60的示范性地被構(gòu)造為齒輪的傳動輪70中。當(dāng)然可替換地，也可設(shè)想其它傳動機(jī)構(gòu)形式，其中然而由于可能的轉(zhuǎn)速變換和當(dāng)前的制造成本優(yōu)選的是蝸輪蝸桿傳動機(jī)構(gòu)。

在驅(qū)動單元100運(yùn)行時，給電子換向的驅(qū)動馬達(dá)10通電并且因此使驅(qū)動軸15轉(zhuǎn)動。通過按照蝸輪蝸桿傳動機(jī)構(gòu)的類型被構(gòu)造的傳動機(jī)構(gòu)50，將驅(qū)動軸15的轉(zhuǎn)動傳遞到從動軸60上。在此，在第一步驟中可以通過經(jīng)過信號發(fā)生器72和信號接收器52的角位置傳感器80來確定從動軸15的角位置，所述信號發(fā)生器和所述信號接收器通過分析電子裝置92產(chǎn)生用于控制設(shè)備94的信號。在第二步驟中根據(jù)從動軸60的角位置可以確定驅(qū)動馬達(dá)10的驅(qū)動軸15的驅(qū)動軸角位置。通過這樣獲知的驅(qū)動軸15的驅(qū)動軸角位置，可以通過控制設(shè)備94來控制驅(qū)動馬達(dá)10的換向。

為此，例如在生產(chǎn)驅(qū)動單元100時，在控制設(shè)備94中對用于相應(yīng)的電子換向的驅(qū)動馬達(dá)10的相應(yīng)地最優(yōu)的換向時間點(diǎn)進(jìn)行編程并且參考在從動軸60上的相應(yīng)的絕對角度預(yù)先給定轉(zhuǎn)子20的位置。在控制設(shè)備94中，獲知并且保存在傳動輪70上的絕對角度傳感器80的當(dāng)前位置，并且建立在驅(qū)動馬達(dá)10的最優(yōu)的換向時間點(diǎn)上的聯(lián)系。通過控制設(shè)備94以及在其中執(zhí)行的軟件，控制設(shè)備94基于在驅(qū)動軸15與從動軸60之間的傳動機(jī)構(gòu)50上的傳動以及電子換向的直流電機(jī)10的極對數(shù)來計(jì)算所有其它的換向時間點(diǎn)。