CN106627500A - 车辆窗户除冰的方法 - Google Patents

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Abstract

一种使用装置清洗机动车辆的窗户的方法，该装置包括：至少一个箱体，容纳除冰流体；管道系统，将至少一个箱体连接至开口，流体通过开口喷洒到窗户上；供给泵，设计为在管道系统中循环流体，直到流体经由前述开口被喷射；以及至少一个擦拭器刮片，适于通过驱动马达的动作而在窗户上移动，其特征在于，该方法包括：(a)将由至少一个刮片扫过的角度扇区分割为基本扇区，以及(b)在至少一个基本扇区上，在“标称”压力和低于该标称压力的非零的降低压力之间调制供给泵的出口压力。

Description

车辆窗户除冰的方法
技术领域
本发明涉及清洗(更特别地是除冰)车辆(特别地是机动车辆)窗户的方法，所述方法使用擦拭和清洗(或除冰)所述窗户的装置。
背景技术
机动车辆通常装备有擦拭器单元和清洗系统，用于擦拭和清洗挡风玻璃，因而防止干扰驾驶员对其周围环境的视野。这一类型的单元通常包括两个擦拭器刮片，刮片刮擦挡风玻璃的外表面，从而移除存在于这一表面上的水。喷洒口(Spray jets)定位在车辆发动机罩上(或者在近来的版本中，在刮片上)、并且经由连接至窗户清洗液体箱体(tank)的泵和管道系统而供给有窗户清洗液体。
用于清洗挡风玻璃的目的(特别是有雨的情况中)，这种系统传统地装备有容纳(containing)清洗液体的第一箱体、将箱体连接至喷洒口的管道系统、以及适于在管道系统中循环液体直到喷洒口的泵。出于在寒冷天气中为挡风玻璃除冰的考虑，已知的是使用清洗系统的喷洒口和管道系统以循环来自于第二箱体的除冰液体(代替清洗液体)。
两个箱体可每个均具有其各自的泵，但是通常连接至相同的管道系统，其将一种液体或其它液体输送至喷洒口，液体通过喷洒口喷洒至挡风玻璃上。因此，当除冰液体被喷洒到挡风玻璃上时，清洗泵被去激活(deactivated)、并且除冰泵被激活。
除冰液体比传统的清洗液体更为昂贵，以及重要的是，仅喷洒挡风玻璃除冰所需的严格的量。为了这一目的，已知的是，在刮片于挡风玻璃上、在其停靠位置与其高位置之间旋转的情况中，数次激活和去激活用于喷洒这一活性液体的泵和马达。两个相继的激活之间的间隔通过用于液体散布和浸渍挡风玻璃上存在的冰所需的时间而确定。继而，激活和去激活由刮片通过挡风玻璃上的预定角度位置而触发。然而，这一方案的缺点是，这样的泵上具有大量的应力、并且泵的使用寿命被缩短。
发明内容
本发明目标是改进这一情况，并且为了这一目的，本发明涉及一种清洗机动车辆的窗户的方法，所述车辆装备有装置，所述装置包括：
-至少一个箱体(tank)，其容纳流体，所述流体优选是除冰流体，
-管道系统，其将至少一个箱体连接至开口，流体通过开口喷射到挡风玻璃上，
-供给泵，其设计为在管道系统中循环流体，直到流体经由前述开口被喷射(ejected)，以及
-至少一个擦拭器刮片(wiper blade)，其适于通过旋转驱动马达的动作而越过窗户在低点和高点之间移动，
其特征在于，所述方法包括：
a)将由所述至少一个刮片扫过的角度扇区分割为基本扇区，以及
b)在越过至少一个所述基本扇区时，在“标称(nominal)”压力和低于所述标称压力的非零的降低(reduced)压力之间调制供给泵的出口压力。
优选地，清洗方法是用于窗户除冰的方法。
出口压力的降低使得可能降低所喷洒的液体的体积，从而适配所述体积至除冰恰好所需的量，利用这一液体作用在霜或冰上的时间。结果，这带来了液体消耗的降低，并且因而带来了节约。
有利地，降低压力至少等于标称值的40％。这一降低压力的值提供了显著的节约，并且留给泵充分的反应以迅速回到其标称流速。
优选地，在越过至少一个所述基本扇区时，所述供给泵的出口压力从降低值改变至其标称值，并且继而从所述标称值改变至降低值。这一压力水平的次序使得可能的是，在所适配的时段内，恰好传输喷洒液体在窗户上所需的液体量，并且通过降低其余时间的喷洒量而节约液体。
有利地，在所述刮片朝向其高点的上升期间扫过每个基本扇区时，可能的是除了初始扇区和结束扇区，所述泵的出口压力从降低值改变至其标称值，并且继而回到其初始的降低值。在越过每个基本扇区的循环次序的重复保证了除冰液体消耗量的最大节约。
优选地，所述方法包括：在越过至少一个所述基本扇区时，在“标称”速度和低于所述标称速度的非零的降低速度之间调制所述驱动马达的转速。刮片的转速的调制使得可能的是，施加给刮片一速度，该速度在当液体喷洒在窗户上时关于液体的散布是最佳的。
有利地，降低速度至少等于标称速度的50％。这一降低速度的值给驱动马达留下了充足的反应，以迅速回到其标称速度。
优选地，在越过至少一个所述基本扇区时，所述驱动马达的转速从降低值改变至其标称值，并且继而从所述标称值改变至降低值。速度水平的这一次序使得可能的是，向刮片施加一速度，该速度很好地适应在窗户上散布液体的时间。
有利地，在所述刮片朝向其高点(PH)的上升期间扫过每个基本扇区时，可能的是除了初始扇区和结束扇区，所述驱动马达的转速从降低值改变至其标称值，并且继而回到其初始的降低值。
优选地，当供给泵的压力是标称的时，所述驱动马达的转速始终是标称的。标称值的这种伴随(concomitance)保证了当刮片以最佳适应这一液体散布的速度转动时，除冰液体喷洒在窗户上。
更优选地，在供给泵的出口压力达到其标称值之前和/或在所述出口压力相对其标称值降低之后，所述驱动马达的速度是标称的。这一偏差(offset)使得可能的是，在液体喷洒在窗户上之前，实现完全的(full)擦拭器速度。
在特定的实施例中，在所述刮片朝向高点的上升期间执行所述方法，在所述刮片朝向低点的下降期间执行所述管道系统的净化。
本发明还涉及用于清洗机动车辆的窗户的装置，所述装置包括：
-至少一个箱体，其容纳流体，所述流体优选是除冰流体，
-管道系统，其将至少一个箱体连接至开口，流体通过开口喷洒到窗户上，
-供给泵，其设计为在管道系统中循环流体，直到流体经由前述开口被喷射，以及
-至少一个擦拭器刮片，其适于通过旋转驱动马达的动作而越过所述窗户移动，
其特征在于，所述装置进一步包括控制器件，所述控制器件能够在“标称”压力和低于所述标称压力的非零的降低压力之间调制所述供给泵的出口压力。
有利地，所述控制器件能够在“标称”速度与低于所述标称速度的非零的降低速度之间调制所述擦拭器刮片的驱动马达的转速。
在特定的实施例中，所述驱动马达和/或所述供给泵是直流步进式的或者双向式的，所述驱动马达的转速和/或所述供给泵的出口压力分别由其控制信号的脉冲宽度的调制来控制。
替代地，泵的出口压力的调制还可通过改变所述泵的供给电压而控制。
有利地，根据本发明的清洗方法和清洗装置通过位于挡风玻璃的擦拭器刮片上和/或用于移动这些刮片的促动臂上的液体喷射开口的优势(virtue)而执行。优选地，挡风玻璃的擦拭器刮片和/或促动臂容纳流体循环通道，分别提供有开口，沿着刮片或沿着促动臂延伸。
附图说明
基于阅读参考附图通过示意的方式给出的下面的描述和典型的实施例，本发明的进一步特征和优点将变得清晰。在这些附图中：
图1是用于清洗机动车辆挡风玻璃的装置的示意图；
图2是示出了根据本发明的除冰方法的实施例中的多个步骤的图。
具体实施方式
本发明的清洗方法使用机动车辆挡风玻璃10上的清洗装置1，如附图1所示。这一类型的清洗装置包括第一箱体2和第二箱体3，第一箱体2容纳第一流体，诸如清洗液体，第二箱体3容纳第二流体，诸如除冰液体。
清洗装置1还包括管道系统5，其将第一箱体2和第二箱体3连接至开口15，第一流体和/或第二流体经由开口15喷射到挡风玻璃10上。清洗装置1进一步包括泵系统20，其设计用于在管道系统5中循环第一流体和/或第二流体，直到第一流体和/或第二流体经由开口15喷射。在这一情形中，泵系统20包括两个独立的泵21、22。第一泵21与第一箱体2关联、并且设计为在管道系统5中循环第一流体，以及第二泵22与第二箱体3关联、并且设计为在管道系统5中循环第二流体。
清洗装置1包括至少一个擦拭器刮片30，其安装在臂31上、并且适于在低位置PB和高位置PH之间在挡风玻璃10上移动。图1的清洗装置1包括两个擦拭器刮片30。在这一情形中，前述开口15沿着擦拭器刮片30的整个长度定位。开口15以这一方式布置，以朝向擦拭器刮片30顶部喷洒第一流体和/或第二流体，即朝向挡风玻璃10的顶部。该系统可另外实施为具有位于挡风玻璃的擦拭器刮片任一侧上的开口15，液体继而仅在上升方向上或仅在刮片的引导侧上喷洒。还可能的是，开口15位于擦拭器刮片30的每侧上，以同时喷洒液体。
清洗装置1还包括马达40，其设计为将擦拭器刮片30驱动在其相应的低位置和相应的高位置之间。图1的清洗装置进一步包括至少一个传感器50(这一构造对于本发明的实施例并不是必要的)。在这一情形中，该传感器位于挡风玻璃的顶部部分上、在其中央。特别地，该传感器位于挡风玻璃10的一区域，该区域仅由两个擦拭器刮片30的一个扫过。特别地，传感器50可以是温度传感器或雨传感器(rain sensor)。
清洗装置1进一步包括电子单元60，其能够控制用于驱动擦拭器刮片30的马达40和泵系统20的激活(可能的是，独立控制第一和第二泵21、22)。在本发明的说明书的其余部分，用于驱动挡风玻璃的擦拭器刮片的马达40和用于供应除冰液体的第二泵22被选用为直流步进式马达或泵、或者被选用为可逆式马达或泵，其在一种情形中的转速和其在另一种情形中的出口压力通过其控制信号的脉冲宽度的调制而控制。提供可被调制的该速度和/或该出口压力的任何其它装置可被想象到。
图2示出了根据本发明的用于窗户除冰的方法的实施例；并且通过图示，X轴示出了时间t，Y轴示出了挡风玻璃的擦拭器刮片30的驱动马达40(实线)和用于为喷洒口15提供除冰液体的泵22(虚线)的脉冲宽度(LI)。
可以看到，刮片在其低点PB(或停靠位置)和其高点PH(或与该停靠位置相反的位置)之间旋转的幅度被划分为相继的角度扇区(angular sectors)，角度扇区的数量和因而的每个角度扇区的角度幅度，是所探寻(sought)的马达和泵的控制的精度的(subtlety)函数。再次，该角度幅度反应了足够用于除冰液体离散地散布在每个基本扇区上、能够散布或浸渍挡风玻璃上的冰而所需的时段。
驱动马达40和除冰泵22的操作将参考给定的基本扇区“i”描述，基本扇区“i”在角度i-1和角度i之间延伸，其从低点PB计量。驱动马达40和供给泵22以与其它扇区相同的方式被控制，该控制方案在由刮片30扫过的整个角度幅度上重复(除了参考为0的第一扇区和参考为f的最终扇区，对这两个装备项目的控制将稍后描述)。
在基本扇区i的开始处(即在角度i-1的水平处)，驱动马达40的速度和供给泵22的出口压力通过控制信号降低，该控制信号的脉冲宽度在马达的情形中是其最大值的50％、而在泵的情形中是其最大值的40％。这些降低值在时段ti.0上被保持。
接下来，在时段ti.0的末尾处，发送为控制驱动马达40的脉冲宽度在时段ti.1上被逐渐引导至100％，该脉冲宽度对应于响应于改变马达操作的指令的最大速度。这一脉冲宽度继而在等于三个时段ti.2、ti.3和ti.4总和的时段上被保持在100％。贯穿这一时段，驱动马达40的转速处于其最大值(即，例如，等于使用刮片擦拭挡风玻璃期间其标称转速值)。超过这一时间ti.4，脉冲宽度回到其50％的降低值，该降低值用于时段ti.5。
平行地，在第一时段ti.1期间，发给供给泵22的控制信号的脉冲宽度保持在其40％的降低值，从初始时段ti.0开始。继而，在时段ti.2上，其逐渐被引导至100％，对应于最大的泵控制响应速度。该脉冲宽度继而在等于时段ti.3的时段上被保持在100％。贯穿这一时段，供给泵22的出口压力处于其最大值(即，例如，等于使用刮片擦拭挡风玻璃期间(除了执行除冰功能之外)的其标称压力)。
超过这一时间，并且在时段ti.4，其对应于泵控制装置响应时间，脉冲宽度初始被引导回第一降低值，该第一降低值等于最大值的60％，并且继而，在时段ti.5，脉冲宽度被引导回至更低值，该更低值等于脉冲宽度的最大值的40％。在这一时段ti.5的末尾，驱动马达40和供给泵22的脉冲宽度被引导回至其在扇区i的初始处所具有的值，并且可接下来在扇区i+1上跟随新循环。
全部这些等同循环之前是参考为“0”的初始循环和参考为“f”的结束循环。
在初始循环的开始处、在刮片的停靠位置，刮片相对静止(stationary)在低位置，驱动马达和供给泵不运行(由于等于零的脉冲宽度已经被发送至其控制系统)。在时段t0.0，当驱动马达40不被允许运行时，控制供给泵22的脉冲宽度被逐渐引导至100％，这一时段t0.0对应于在0至100％之间脉冲宽度增加的最大速度。这一100％的脉冲宽度在时段t0.1被保持，在该时间中，散布在挡风玻璃的下部、并且融冰的除冰液体已经能够积聚在此，并且固定(immobilize)刮片15。在这一时段t0.1的末尾、并且在等于t1.0和t1.1的时段中，驱动马达40通过其控制信号的脉冲宽度从0至100％的逐渐增加的优势而致动(enabled)。平行地，在这一过程中，在t1.0和t1.1的两个时段中，供给泵22的脉冲宽度分别从100％降低至60％、并且继而至40％，这两个时段对应于根据本发明的第一除冰循环的首先两个时段，该循环在值i等于1的角度扇区上执行。初始循环和第一循环通过时段t1.0和t1.1的适当选择而令人满意地(satisfactorily)连接。时段t1.0使得马达的脉冲在这一时段的末尾达到近似50％。时段t1.1被选择使得，在该时段的末尾处，驱动马达40的脉冲宽度达到100％、同时供给泵22的脉冲宽度达到40％的值。
在结束循环“f”中，控制马达的脉冲幅度和控制供给泵22的脉冲幅度在时段tf.3之后都达到100％。这些幅度继而将分别降低，首先，供给泵22的控制信号的脉冲幅度被引导至零，并且因而，在时段tf.4的末尾处完成供给泵的切断。同样，驱动马达40的脉冲幅度的降低将被引导至值零，并且因而，在时段tf.4的末尾和时段tf.5的末尾之间完成这一马达的切换。
在刮片向外擦拭的除冰循环因而被终止，并且根据其擦拭挡风玻璃的传统操作，刮片可以继而被引导回到其低点PB。返回(return)擦拭优选地借助清洗泵21的致动，而用于从管道系统5中净化(purge)除冰液体。在刮片的这一下降相位中喷洒的液体在挡风玻璃上提供了保护膜，其防止在其上起雾。继而，作为挡风玻璃情况的函数，新的除冰循环可在刮片的下一次上升期间实施。
可替代地，泵出口处压力的调制还可通过改变所述泵的供给电压而控制。
因此，表现了根据本发明的挡风玻璃的除冰循环的操作(除了初始和结束循环)：
将由每个刮片扫过的角度扇区分割为相继的基本扇区，基本扇区的幅度对应于在该基本扇区上散布给定量的除冰液体、并且用于所述液体浸渍冰所需的效率(考虑到刮片的低速旋转)。
驱动马达40相继地通过其控制信号增加至100％脉冲宽度而被引导至其最大速度，并且继而在三个时段ti.2、ti.3和ti.4上被保持在这一值。时段ti.2对应于供给泵22的控制信号的脉冲宽度从其降低值增加至100％的值所需的时段。时段ti.3对应于所需量的除冰液体传输至刮片开口15所需的时间。最后，时段ti.4对应于泵的降速时段，该降速时段是其控制信号的脉冲宽度从100％降低至60％的结果，其控制信号的脉冲幅度的40％在时段ti.5末尾处实现。在时段ti.4期间，除冰液体仍通过供给泵大量传输，并且用于驱动刮片的马达40的转速保持在其最大值。将注意到，当驱动泵22被引导至其最大出口压力时，驱动马达40始终操作在其最大值，以便于确保除冰液体在所考虑的基本扇区上具有令人满意的散布。此外，供给泵22操作在其最大压力的时段短于马达40操作在其最大压力的时段，供给泵22在其最大压力的时段在前，并且跟随有驱动马达的最大旋转的时段。这一最大操作和出口压力时段的次序保证了除冰液体良好的散布，具有最佳的浸冰效率，带来了除冰液体所需量的降低。
驱动马达40的控制信号的脉冲宽度继而被引导至降低值(典型地，50％，尽管这一值并不是先决条件)，其对应于刮片的较慢旋转。这一降低速度对应于在所考虑的基本扇区上散布除冰液体和浸冰的相位(phase)，从而给予该液体以时间而作用。
在驱动马达的脉冲宽度和继而供给泵的脉冲宽度被重新致动(re-enabling)之前，驱动马达40的脉冲宽度和供给泵22的脉冲宽度被保持在下一个基本扇区上的、新的除冰循环的重新致动之前的其降低值一段时间。
在除冰循环的末尾，当刮片到达接近于其高点PH时，在最后的基本扇区“f”上的循环简单地包括将装置的两个项目的控制信号的脉冲宽度引导至零、停止输送除冰液体并且拦截(halting)驱动马达的旋转。
最后，施加至供给泵的压力和驱动马达速度的这一管理允许了除冰液体消耗的实质节约、并且没有不利地影响除冰的质量。

Claims (14)

1.一种用于清洗机动车辆的窗户(10)的方法，所述车辆装备有装置(1)，所述装置包括：
-至少一个箱体(3)，其容纳流体，所述流体优选是除冰流体，
-管道系统(5)，其将所述至少一个箱体连接至开口(15)，流体通过所述开口喷洒到挡风玻璃(10)上，
-供给泵(22)，其设计为在所述管道系统(5)中循环流体，直到流体经由前述开口(15)被喷射，以及
-至少一个擦拭器刮片(30)，其适于通过旋转驱动马达(40)的动作而越过所述窗户(10)在低点(PB)和高点(PH)之间移动，
其特征在于，所述方法包括：
a)将由所述至少一个刮片扫过的角度扇区分割为基本扇区，以及
b)在越过至少一个所述基本扇区时，在“标称”压力和低于所述标称压力的非零的降低压力之间调制所述供给泵(22)的出口压力。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述降低压力至少等于标称值的40％。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在越过至少一个所述基本扇区时，所述供给泵的出口压力从降低值改变至其标称值，并且继而从所述标称值改变至降低值。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，在所述刮片朝向其高点(PH)的上升期间扫过每个基本扇区时，可能的是除了初始扇区和结束扇区，所述泵的出口压力从降低值改变至其标称值，并且继而回到其初始的降低值。
5.如前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括：
在越过至少一个所述基本扇区时，在“标称”速度和低于所述标称速度的非零的降低速度之间调制所述驱动马达(40)的转速。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，降低转速至少等于所述标称速度的50％。
7.根据权利要求5或6所述的清洗方法，其中，在越过至少一个所述基本扇区时，所述驱动马达(40)的转速从降低值改变至其标称值，并且继而从所述标称值改变至降低值。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，在所述刮片朝向其高点(PH)的上升期间扫过每个基本扇区时，可能的是除了初始扇区和结束扇区，所述驱动马达的转速从降低值改变至其标称值，并且继而回到其初始的降低值。
9.根据权利要求5至8中的任一项所述的方法，其中，当供给泵(22)的压力是标称的时，所述驱动马达(40)的转速始终是标称的。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，在供给泵(22)的出口压力达到其标称值之前和/或在所述出口压力相对其标称值降低之后，所述驱动马达(40)的速度是标称的。
11.根据权利要求1至10中的任一项所述的方法，其特征在于，在所述刮片朝向高点(PH)的上升期间执行所述方法，在所述刮片朝向低点(PB)的下降期间执行所述管道系统(5)的净化。
12.一种用于清洗机动车辆的窗户的装置，所述装置包括：
-至少一个箱体(3)，其容纳流体，所述流体优选是除冰流体，
-管道系统(5)，其将所述至少一个箱体连接至开口(15)，流体通过所述开口喷洒到所述窗户(10)上，
-供给泵(22)，其设计为在所述管道系统(5)中循环流体，直到流体经由所述开口(15)被喷射，以及
-至少一个擦拭器刮片(30)，其适于通过旋转驱动马达(40)的动作而越过所述窗户(10)移动，
其特征在于，所述装置进一步包括控制器件(60)，所述控制器件能够在“标称”压力和低于所述标称压力的非零的降低压力之间调制所述供给泵(22)的出口压力。
13.根据权利要求12所述的装置，其中，所述控制器件(60)能够在“标称”速度与低于所述标称速度的非零的降低速度之间调制所述擦拭器刮片(30)的驱动马达(40)的转速。
14.根据权利要求12或13所述的装置，其中，所述驱动马达(40)和/或所述供给泵(22)是直流步进式的或者双向式的，其中，所述驱动马达(40)的转速和/或所述供给泵的出口压力分别由其控制信号的脉冲宽度的调制来控制。
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