CN108202700B

CN108202700B - 机动车辆雨刮器系统

Info

Publication number: CN108202700B
Application number: CN201711372140.1A
Authority: CN
Inventors: C.马尔凯; G.卡约
Original assignee: Valeo Systemes dEssuyage SAS
Current assignee: Valeo Systemes dEssuyage SAS
Priority date: 2016-12-19
Filing date: 2017-12-19
Publication date: 2023-04-11
Anticipated expiration: 2037-12-19
Also published as: CN108202700A; US20180176988A1; FR3060493B1; US10512123B2; FR3060493A1; EP3335947A1; EP3335947B1

Abstract

本发明涉及一种机动车辆雨刮器系统，包括：至少两个挡风玻璃雨刮器(12、22)，包括第一挡风玻璃雨刮器(12)和第二挡风玻璃雨刮器(22)；加热装置，包括设计成加热第一挡风玻璃雨刮器(12)的第一加热元件(14)和设计成加热第二挡风玻璃雨刮器(22)的第二加热元件(24)；供电装置，设计成向第一加热元件(14)和第二加热元件(24)供电；控制模块，所述雨刮器系统的特征在于，控制模块被设计为，当加热装置被激活时，相比于对第一加热元件(14)的供电，以暂停持续时间Δt延迟对第二加热元件(24)的供电。

Description

机动车辆雨刮器系统

技术领域

本发明涉及用于机动车辆的雨刮器系统的技术领域。本发明特别涉及这种雨刮器系统中使用的加热元件的供电。

背景技术

包括挡风玻璃雨刮器的雨刮器系统是已知的。这些挡风玻璃雨刮器每个设置有加热模块或加热元件，例如加热线。加热元件中的每一个被设计成加热挡风玻璃雨刮器中的一个。

挡风玻璃雨刮器的加热有利地可以使得它们变得较不刚性，从而使得可以改善擦拭质量。此外，在下雪的情况下或在零度以下的温度下，加热挡风玻璃雨刮器使得可以融化可能聚集在挡风玻璃雨刮器周围的任何积雪或冰。因此，加热挡风玻璃雨刮器使得可以在雨刮器移动之前消除雨刮器的任何障碍。

为了向这些加热元件供应电能，已知使用电路，特别是包括供电装置和保护熔丝的电路，该保护熔丝被设计成保护电路的部件免受过大的电流强度。

然而，加热模块通常由金属材料制成，金属材料的电阻率、且因此电阻随着温度而增加。因此，当加热元件开始被供电时，它们最初具有低电阻率。因此，通过它们的初始电流的强度(也称为涌入电流)非常高。只有加热元件的温度开始升高，其电阻率才会增加，并且通过它们的电强度下降。

因此，当电路包括多个加热元件时，这些高的初始电强度的加入可破坏保护熔丝或导致电路的劣化。加热元件则变得不能操作，且不能再加热挡风玻璃雨刮器。

发明内容

本发明特别提出克服这些缺点。为此目的，本发明提出了一种机动车辆雨刮器系统，包括：

-至少两个挡风玻璃雨刮器，包括第一挡风玻璃雨刮器和第二挡风玻璃雨刮器，

-加热装置，包括设计成加热第一挡风玻璃雨刮器的第一加热元件和设计成加热第二挡风玻璃雨刮器的第二加热元件，

-供电装置，设计成向第一和第二加热元件供电，

-控制模块，

雨刮器系统的特征在于，控制模块被设计为，当加热装置被激活时，相比于对第一加热元件的供电，以暂停持续时间Δt延迟对第二加热元件的供电。

根据可以一起或单独地采用的本发明的各个方面：

-第一和第二加热元件和供电装置通过单个电路电连接，

-第一加热元件和/或第二加热元件至少部分地由电阻率随着其温度升高的材料制成，

-控制模块被设计成允许在I₁≤I_MAX-I₂的时间t时向第二加热元件供电，其中I_MAX对应于电强度的预定极限值，其中I₁对应于在时间t时通过第一加热元件的电强度，并且其中I₂对应于当对第二加热元件的供电开始时将通过第二加热元件的电强度，

-电路还包括熔丝，电流强度I_F＝I₁+I₁通过该熔丝，该熔丝被设计成当I_F≥I_MAX时断开电路，

-暂停持续时间Δt是预定常量，

-供电装置被设计为向电路施加电压U，电压U被定义为机动车辆的速度v和/或机动车辆外部的温度T_ext的函数，

-控制模块包括被称为延迟开关并连接到计时器的开关，

-挡风玻璃雨刮器中的被称为驾驶员雨刮器的一个雨刮器位于机动车辆的前挡风玻璃上并且在驾驶员侧，第一加热元件配置成加热驾驶员雨刮器。

本发明还涉及用于如上所述的雨刮装置的激活方法，该方法包括以下以该顺序执行的步骤：

-激活第一加热元件，

-暂停

-激活第二加热元件。

根据可以一起或单独地采用的本发明的各个方面：

-暂停步骤包括实时确定通过第一加热元件的电强度I₁的子步骤，

-暂停步骤对应于预定持续时间的暂停。

附图说明

参考示意性附图，通过以下对作为纯粹说明性而非限制性示例而被提供的本发明的至少一个实施例的详细说明性描述，本发明将被更好地理解，并且其它目的、细节、特征和优点将变得更清楚，在附图中：

图1是在根据本发明的实施例中设置有雨刮器系统的一部分的机动车辆的前挡风玻璃的示意性正视图。

图2是在根据本发明的一个实施例中连接两个加热元件的示例性电路的示意图，该两个加热元件被设计成形成图1的擦拭器系统的一部分。

图3是根据本发明的一个实施例的曲线图，示出了通过第一加热元件的电流强度、通过第二加热元件的电流强度以及这两个强度的和随着时间的改变。

具体实施方式

如图1所示，在这种情况下，雨刮器系统包括至少两个雨刮装置1、2，其包括第一雨刮装置1和第二雨刮装置2。每个雨刮装置1、2尤其包括彼此连接的臂10、20和挡风玻璃雨刮器12、22。臂10、20中的每一个被设计成驱动与其连接的挡风玻璃雨刮器12、22旋转。

雨刮装置1、2中的每一个被设计成擦拭机动车辆的窗玻璃3的一部分。特别地，挡风玻璃雨刮器12、22在被相应的臂10、20驱动时被设计成擦拭机动车辆的窗玻璃3的外表面301。

为此，挡风玻璃雨刮器12、22中的每一个尤其包括雨刮片(未示出)，该雨刮片被设计成当挡风玻璃雨刮器12、22在窗玻璃3之上运动时与窗玻璃的外部面301接触。

在这种情况下，机动车辆的窗玻璃3是机动车辆的前挡风玻璃3。换句话说，这两个雨刮装置1、2布置在机动车辆的前部并且被设计成擦拭前挡风玻璃3。

在未示出的变型中，机动车辆的窗玻璃3例如是机动车辆的后窗玻璃。在另一个未示出的变型中，雨刮装置1、2中的一个布置在机动车辆的前部处，并且设计成擦拭前挡风玻璃3，而雨刮装置1、2中的另一个则被布置在机动车辆的后部处，并且设计成擦拭机动车辆的后窗玻璃。

第一雨刮装置1在这种情况下布置在前挡风玻璃3的驾驶员侧31上。第二雨刮装置2就其本身而言布置在前挡风玻璃3的乘客侧32上。在下文中，第一雨刮装置1的挡风玻璃雨刮器12被称为第一挡风玻璃雨刮器12。在下文中，第二雨刮装置2的挡风玻璃雨刮器被称为第二挡风玻璃雨刮器22。

换句话说，第一挡风玻璃雨刮器12设计成擦拭位于驾驶员前方的、前挡风玻璃3的第一半部31，而第二挡风玻璃雨刮器24部分地设计成擦拭前挡风玻璃3的另一半部32。

雨刮器系统还包括加热装置。加热装置又包括多个加热元件14、24。这里特别地，加热装置包括至少两个加热元件14、24，其包括第一加热元件14和第二加热元件24。

在这种情况下，我们注意到加热装置包括与雨刮装置1、2一样多的加热元件14、24。在未示出的变型中，可以为雨刮装置1、2中的至少一个设置多个加热元件14、24。

在此，第一加热元件14尤其布置成加热第一挡风玻璃雨刮器12。第二加热元件24就其本身而言设计成加热第二挡风玻璃雨刮器22。在未示出的变型中，可以布置：第一加热元件14，使得其加热第二挡风玻璃雨刮器22；和第二加热元件24，使得其加热第一挡风玻璃雨刮器12。

这里，第一加热元件14至少部分由其电阻率随着其温度而升高的材料制成。因此，第一加热元件14的电阻R₁随着其温度而升高。这里特别地，第一加热元件14由金属材料制成。更特别的是，所述材料在这种情况下是铜，尽管其他材料也是可设想的。

如上所述，第一加热元件14的电阻R₁初始相对较低，因此通过第一加热元件14的强度I₁较高。几秒之后，第一加热元件14的电阻率以及因此电阻R₁随着其温度而增加，并且如图3所示，通过第一加热元件14的强度I₁随后逐渐减小。

第二加热元件24例如由与第一加热元件相同的材料制成。

如图2所示，雨刮器系统还包括控制模块5和供电装置6。

供电装置6被设计为向第一加热元件14和第二加热元件24供电。供电装置6例如是电池、发电机或电池组。

在激活加热装置时，控制模块5被配置为暂时性地偏移对加热元件14、24中的每个的电力供应的触发。在下文中，表述“加热元件的激活”将表示触发对加热元件的供电。

在此特别地，控制模块5配置成相对于第一加热元件14的激活而延迟第二加热元件24的激活。换句话说，控制模块5设计成使得对第二加热元件24供电的启动发生于对第一加热元件14的供电的启动之后。

换句话说，如图3所示，控制模块5配置成使得在时间t₁时触发对第一加热元件14的供电，然后在稍后的时间t₂时触发对第二加热元件24的供电。Δt是分隔t₂和t₁的持续时间。这里，Δt是非零的。持续时间Δt例如在1s和60s之间。持续时间可以例如等于或基本上等于30s。该持续时间特别取决于在第一加热元件14激活之后通过第一加热元件14的强度I₁减小的速度。

需要指出的是，首先对第一加热元件14供电使得可以优先加热位于驾驶员侧31上的第一挡风玻璃雨刮器1。因此，优先地改善位于驾驶员正前方的、挡风玻璃3的部分31的擦拭质量。

加热装置的激活可以由用户手动触发，特别是通过仪表盘。作为变型，加热装置也可以由控制模块5自动激活，例如当机动车辆外部的温度Text达到预定值，例如0℃时。

这里，如图2所示，第一加热元件14、第二加热元件24和供电装置6通过单个电路电连接。

特别地，第一加热元件14和第二加热元件24并联连接。因此，在电路中，供电装置6被设计为在第一加热元件14的端子处施加电压U₁，并在第二加热元件24的端子处施加电压U₂。

应注意的是，供电装置6例如被设计为在每个加热元件14、24的端子处施加相同的电压U，使得U＝U₁＝U2。

为了适应挡风玻璃雨刮器22、12的加热，供电装置6可以有利地设计为输送电压U，该电压U尤其取决于外部温度T_ext和/或机动车辆运动的速度v而变化。在这种情况下，U＝U(T_ext，v)。事实上，车辆的速度v越高，外部温度T_ext越低，挡风玻璃雨刮器22、12需要更多的加热。

在下文中，I₁将指当通过供电装置6对第一加热元件14供电时通过该元件的电强度。I₂将指当通过供电装置6对第二加热元件24供电时通过该元件的电强度。

这里，电路还包括保护熔丝8。保护熔丝8经受强度为I_F的电流，其对应于分别通过第一加热元件14和第二加热元件24的强度I₁和I₂的总和。这里，保护熔丝8被设计成当I_F达到阈值I_TOP时断开电路。

这里，电路还包括被称为延迟开关的开关7。延迟开关7可以采用两个位置：闭合位置和打开位置。在此，延迟开关7被布置在直接连接到第二加热元件24的电路的分支中。

延迟开关7特别设计成当开关处于打开位置时防止电力供应到第二加热元件24。相反，延迟开关7被设计成当开关处于闭合位置时允许电力供应到第二加热元件24。这里，延迟开关7由控制模块5控制。

在激活加热装置之前，也就是在t₁之前，延迟开关7处于断开位置。因此，电力不能供应到第二加热元件24。当在t₁时激活加热装置时，延迟开关7仍然处于断开位置，因此仍然防止电力供应到第二加热元件24。因此，在t₁和t₂之间，只有第一加热元件14被供电。

为了在t₂时激活对第二加热元件24的供电，控制模块5将延迟开关7从断开位置切换到闭合位置，然后允许电力供应到第二加热元件24。

因此，如图3所示，在t₁和t₂之间延续的时间段Δt期间，只有第一加热元件被供电。因此，在此时间段期间，保护熔丝体仅经历等于I₁的强度。一旦Δt流逝，也就是说在t₂之后，第一加热元件14和第二加热元件24同时被供电。由于与第一加热元件14的低初始电阻率相关联的电强度I₁的尖峰在时间段Δt流逝之后衰减，所以强度I₁足够低以允许激活第二加热元件24而不破坏保护熔丝8。

如将在下面详细描述的，控制模块5被设计为仅当强度I₁足够低时才允许电力被供应到第二加热元件24，使得当第二加热元件24被接通时，两个强度I₁和I₂的相加不会造成电流中断或对电路元件的损坏。

特别是在此，控制模块5被设计成仅当I₁足够低时才允许向第二加热元件24供电，使得激活第二加热元件24不会导致保护熔丝8烧断。换句话说，在这种情况下，控制模块5被设计为在激活第二加热元件24时避免通过保护熔丝8的强度I_F达到或超过阈值I_TOP。

应该注意的是，在这种情况下，只要第二加热元件24没有被供电，第二加热元件24的电阻率就基本上保持恒定。特别将要指出的是，第二加热元件24的电阻率以及因此的电阻R₂不取决于第一加热元件14的温度。

换句话说，控制模块5被设计成，仅当第一加热元件14的电阻R₁足够高以使得在激活第二加热元件24之后立即保持以下等式时才允许电力被供应到第二加热元件24：I₁(t₂)+I₂(t₂)≤I_TOP，其中I₁(t₂)对应于t2时的I₁值，I₂(t₂)对应与t₂时的I₂值。

换句话说，在这种情况下，控制模块被配置成允许电力仅从通过第一加热元件的电强度I₁(t₂)低于I_TOP-(U₂/R₂)的时间点t₂开始供应到第二加热元件。

作为变型，为了保持误差容限，控制模块5可以被配置为使得在激活第二加热元件24时，保持以下等式：I₁+I₂≤I_MAX，其中I_MAX是至少比I_TOP稍低的阈值。例如，可以选择I_MAX＝0.9*I_TOP。替代地，可以选择I_MAX＝I_TOP。

根据第一实施例，控制模块5被配置为例如实时地测量通过第一加热元件14的电强度I₁。作为变型，强度I₁可以从电阻R₁的测量中计算出来。

根据第二实施例，控制模块5配置成使第一加热元件14和第二加热元件24的激活相差预定持续时间Δ_tfixe。因此，在该实施例中，不需要测量强度I₁、或者甚至测量电阻R1。在此，选择足够大的预定持续时间Δ_tfixe以确保强度I₁具有用以在Δ_tfixe期间足够地降落的时间，从而在激活第二加热元件24时，I₁和I₂之和小于I_MAX。在此，特别地，控制模块被设计成一旦预定持续时间Δ_tfixe流逝，就闭合延迟开关7。为此目的，控制模块5例如包括定时器。

在该第二实施例中，为了能够考虑到外部条件，控制模块可以被配置为，特别是在激活第一加热元件14的时刻，即在t₁时，将预定持续时间Δ_tfixe定义为温度T_ext和/或车辆运动的速度v的函数，和/或为施加到第一加热元件14的端子的电压U₁的函数。在这种情况下，Δ_tfixe＝Δ_tfixe(T_ext，v，U₁)。

在未示出的变型中，雨刮器系统包括n个雨刮装置，每个雨刮装置配备有至少一个加热元件，n等于3和4。在该变型中，控制模块5允许每个加热元件的激活，加热元件中的至少一个的激活相对于其他加热元件中的至少一个被延迟。

本发明还涉及如上所述的雨刮器系统的激活方法。

该方法包括以下顺序的步骤：

-激活第一加热元件14，

-暂停步骤，

-激活第二加热元件24。

根据第一实施例，中间步骤有利地包括测量通过第一加热元件14的电强度I₁的子步骤。

根据第二实施例，中间步骤对应于预定持续时间Δ_tfixe的暂停步骤。这里，有利的是，中间步骤不包括测量子步骤。

Claims

1.一种机动车辆雨刮器系统，包括：

- 至少两个挡风玻璃雨刮器（12、22），包括第一挡风玻璃雨刮器（12）和第二挡风玻璃雨刮器（22），

- 加热装置，包括设计成加热第一挡风玻璃雨刮器（12）的第一加热元件（14）和设计成加热第二挡风玻璃雨刮器（22）的第二加热元件（24），

- 供电装置（6），设计成对第一加热元件（14）和第二加热元件（24）供电，

- 控制模块（5），

所述雨刮器系统的特征在于，控制模块（5）被设计为，当加热装置被激活时，相比于对第一加热元件（14）的供电，以暂停持续时间Δt延迟对第二加热元件（24）的供电，并且

所述第一加热元件（14）和所述第二加热元件（24）和所述供电装置（6）通过单个电路电连接。

2.根据权利要求1所述的雨刮器系统，其特征在于，第一加热元件（14）和/或第二加热元件（24）至少部分地由电阻率随着其温度升高的材料制成。

3.根据权利要求2所述的雨刮器系统，其特征在于，控制模块（5）被设计成允许在I₁≤I_MAX-I₂时于时间t时向第二加热元件（24）供电，其中I_MAX对应于电强度的预定极限值，其中I₁对应于在时间t时通过第一加热元件（14）的电强度，并且其中I₂对应于当对第二加热元件（24）的供电开始时将通过所述第二加热元件（24）的电强度。

4.根据权利要求3所述的雨刮器系统，其特征在于，电路还包括熔丝（8），电流强度I_F=I₁+ I₂通过该熔丝（8），该熔丝（8）被设计成当I_F≥I_MAX时断开电路。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的雨刮器系统，其特征在于，暂停持续时间Δt是预定常数。

6.根据权利要求2至4中任一项所述的雨刮器系统，其特征在于，供电装置（6）被设计为向电路施加电压U，电压U被定义为机动车辆的速度v和/或机动车辆外部的温度T_ext的函数。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的雨刮器系统，其特征在于，控制模块（5）包括被称为延迟开关并连接到计时器的开关（7）。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的雨刮器系统，其特征在于，挡风玻璃雨刮器（12、22）中的被称为驾驶员雨刮器的一个雨刮器位于机动车辆的前挡风玻璃上并且在驾驶员侧，第一加热元件（14）配置成加热驾驶员雨刮器。

9.一种用于根据权利要求1至8中任一项所述的雨刮器系统的激活方法，所述方法包括以下列顺序执行的以下步骤：

- 激活第一加热元件（14），

- 暂停，

- 激活第二加热元件（24）。

10.根据权利要求9所述的激活方法，其特征在于，暂停步骤包括实时确定通过所述第一加热元件（14）的电强度I₁的子步骤。

11.根据权利要求10所述的激活方法，其特征在于，暂停步骤对应于预定持续时间的暂停。