CZ20041067A3 - Zpusob rízení elektrického motoru s kývavým pohybem jeho výstupní hrídele, zejména pro automobilovésteracové systémy, a usporádání tohoto elektrického motoru - Google Patents
Zpusob rízení elektrického motoru s kývavým pohybem jeho výstupní hrídele, zejména pro automobilovésteracové systémy, a usporádání tohoto elektrického motoru Download PDFInfo
- Publication number
- CZ20041067A3 CZ20041067A3 CZ20041067A CZ20041067A CZ20041067A3 CZ 20041067 A3 CZ20041067 A3 CZ 20041067A3 CZ 20041067 A CZ20041067 A CZ 20041067A CZ 20041067 A CZ20041067 A CZ 20041067A CZ 20041067 A3 CZ20041067 A3 CZ 20041067A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- output shaft
- motor
- electric motor
- angular position
- shaft
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
- H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
- H02K5/16—Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields
- H02K5/173—Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using bearings with rolling contact, e.g. ball bearings
- H02K5/1732—Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using bearings with rolling contact, e.g. ball bearings radially supporting the rotary shaft at both ends of the rotor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60S—SERVICING, CLEANING, REPAIRING, SUPPORTING, LIFTING, OR MANOEUVRING OF VEHICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60S1/00—Cleaning of vehicles
- B60S1/02—Cleaning windscreens, windows or optical devices
- B60S1/04—Wipers or the like, e.g. scrapers
- B60S1/06—Wipers or the like, e.g. scrapers characterised by the drive
- B60S1/08—Wipers or the like, e.g. scrapers characterised by the drive electrically driven
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60S—SERVICING, CLEANING, REPAIRING, SUPPORTING, LIFTING, OR MANOEUVRING OF VEHICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60S1/00—Cleaning of vehicles
- B60S1/02—Cleaning windscreens, windows or optical devices
- B60S1/04—Wipers or the like, e.g. scrapers
- B60S1/06—Wipers or the like, e.g. scrapers characterised by the drive
- B60S1/16—Means for transmitting drive
- B60S1/166—Means for transmitting drive characterised by the combination of a motor-reduction unit and a mechanism for converting rotary into oscillatory movement
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/02—Details of the magnetic circuit characterised by the magnetic material
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
- H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
- H02K1/17—Stator cores with permanent magnets
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
- H02K11/20—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for measuring, monitoring, testing, protecting or switching
- H02K11/21—Devices for sensing speed or position, or actuated thereby
- H02K11/215—Magnetic effect devices, e.g. Hall-effect or magneto-resistive elements
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
- H02K11/30—Structural association with control circuits or drive circuits
- H02K11/33—Drive circuits, e.g. power electronics
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K23/00—DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors
- H02K23/02—DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors characterised by arrangement for exciting
- H02K23/04—DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors characterised by arrangement for exciting having permanent magnet excitation
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
- H02K5/02—Casings or enclosures characterised by the material thereof
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P23/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control
- H02P23/18—Controlling the angular speed together with angular position or phase
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P25/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
- H02P25/02—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the kind of motor
- H02P25/032—Reciprocating, oscillating or vibrating motors
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
- H02P29/10—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors for preventing overspeed or under speed
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
- H02K7/10—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
- H02K7/116—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears
- H02K7/1163—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears where at least two gears have non-parallel axes without having orbital motion
- H02K7/1166—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears where at least two gears have non-parallel axes without having orbital motion comprising worm and worm-wheel
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
Abstract
Výstupní hrídelí (8) elektrického motoru se nejprve vykývne do jedné koncové polohy jejího dorazu, zmení se smer otácení motoru, címz se výstupní hrídel (8) konstantní rychlostí navrací az do svého druhého protilehlého dorazu, pricemz se ve stejných, predem zvolených konstantních casových intervalech merí údaj její úhlové polohy mezi obema dorazy.Nasnímané údaje úhlové polohy se prevedou pri znalosti velikosti úhlu mezi obema dorazy na prírustky úhlu v jednotlivých namerených konstantních casových intervalech a vytvorí se tak kalibracní krivka daného pouzitého snímace úhlové polohy výstupní hrídele (8) motoru. Z této kalibracní krivky se pro libovolný úhel skutecné polohy výstupní hrídele (8) motoru urcí absolutní hodnota výstupní veliciny pouzitého snímace, nacez se stanoví pozadovaný prubeh úhlové rychlosti elektrického motoru v case a pak se prubezne v urcitých casových intervalech,v závislosti na pozadovaném poctu kyvu za casovoujednotku, snímá údaj o úhlové poloze výstupní hrídele (8) motoru. Podle kalibracní krivky se tento údaj prevede na skutecnou úhlovou hodnotu polohy výstupní hrídele (8), zjistí se odchylka od pozadovaného prubehu rychlosti v daném okamziku a v závislosti na smeru a velikosti této odchylky se provádí korekce rychlosti elektrického motoru. Statorováskrín (3) motoru je soucástí jeho prevodové skríne (napríklad jejím nástavcem) a je ve tvaru otevreného válce, do kterého je vsazeno víko (4) statorus loziskem (5) pro ulození jednoho konce hrídele (1). Do skríne (3) je vlozen magnetický obvod (6),tvorený ocelovou trubkou s do ní vlozenými permanentními magnety (7), pricemz na jeho výstupní hrídeli (8) je upevneno sne
Description
Ing. Pavel Reichel, Lopatecká 14, Praha 4, 14700 (54) Název přihlášky vynálezu:
Způsob řízení elektrického motoru s kývavým pohybem jeho výstupní hřídele, zejména pro automobilové stěraěové systémy, a uspořádání tohoto elektrického motoru (57) Anotace:
Výstupní hřídelí (8) elektrického motoru se nejprve vykývne do jedné koncové polohy jejího dorazu, změní se směr otáčení motoru, čímž se výstupní hřídel (8) konstantní rychlostí navrací až do svého druhého protilehlého dorazu, přičemž se ve stejných, předem zvolených konstantních časových intervalech měří údaj její úhlové polohy mezi oběma dorazy. Nasnímané údaje úhlové polohy se převedou při znalosti velikosti úhlu mezi oběma dorazy na přírůstky úhlu v jednotlivých naměřených konstantních časových intervalech a vytvoří se tak kalibrační křivka daného použitého snímače úhlové polohy výstupní hřídele (8) motoru. Z této kalibrační křivky se pro libovolný úhel skutečné polohy výstupní hřídele (8) motoru určí absolutní hodnota výstupní veličiny použitého snímače, načež se stanoví požadovaný průběh úhlové rychlosti elektrického motoru v ěase a pak se průběžně v určitých časových intervalech, v závislosti na požadovaném počtu kyvů za časovou jednotku, snímá údaj o úhlové poloze výstupní hřídele (8) motoru. Podle kalibrační křivky se tento údaj převede na skutečnou úhlovou hodnotu polohy výstupní hřídele (8), zjistí se odchylka od požadovaného průběhu rychlosti v daném okamžiku a v závislosti na směru a velikosti této odchylky se provádí korekce rychlosti elektrického motoru. Statorová skříň (3) motoru je součástí jeho převodové skříně (například jejím nástavcem) a je ve tvaru otevřeného válce, do kterého je vsazeno víko (4) statoru s ložiskem (5) pro uložení jednoho konce hřídele (1). Do skříně (3) je vložen magnetický obvod (6), tvořený ocelovou trubkou s do ní vloženými permanentními magnety (7), přičemž na jeho výstupní hřídeli (8) je upevněno šnekové kolo, na kterém jsou upevněny permanentní magnety s pólovými nástavci, mezi kterými je ve funkční poloze zasunut Hallův snímač úhlové polohy výstupní hřídele (8) motoru.
ÍJ, '/
Způsob řízení elektrického motoru s kývavým pohybem jeho výstupní hřídele, zejména pro automobilové stěračové systémy, a uspořádáni tohoto elektrického motoru.
Oblast techniky
Předložený vynález se týká způsobu řízení elektrického motoru s kývavým pohybem jeho výstupní hřídele, zejména pro automobilové stěračové systémy, a uspořádání tohoto elektrického motoru.
Dosavadní stav techniky
Automobilové stěračové systémy se zhotovují s motory s rotačním pohybem nebo s motory s kývavým pohybem, u kterých je snímáni polohy výstupní hřídele prováděno snímáním v několika jednotlivých úhlech a zpřesnění určení polohy výstupní hřídele je prováděno prostřednictvím snímání otáček rotoru poháněcího motoru. Nevýhodou tohoto řešení je to, že na polohu výstupní hřídele motor mají vliv vnitřní vůle motoru a převodovky, pro řízení úhlové rychlosti motoru není dostatečný počet informací a dosaženi harmonického průběhu pohybu stirátka je obtížné. Nevýhodou tohoto řešení snímání polohy výstupní hřídele je i jeho složitost s velkým počtem snímacích prvků a obtížné vyhodnocováni jejich údajů zatížených řadou chyb, daných například výrobními nepřesnostmi snímacích systémů. Nevýhodou je í samotná konstrukce motoru, u které je obtížné dosáhnout potřebné souosostí tri ložisek, ve kterých je uložen rotor a z toho plynoucí nutnost použít vyšší vzduchové mezery mezi statorem a rotorem, která magnetický tok, a tím i moment motoru, snižuje. Další nevýhodou je velká hmotnost motoru, vyplývající z použití feritových magnetů, a jejich nízký magnetický tok, vyžadující velký i hmotný rotor. Tento rotor má však i velký moment setrvačnosti, což pro motor s častými rozběhy a brzděním je nevýhodou. Další nevýhodou současných řešení je použití nevyztužených plastů pro materiál šnekového kola. Tato kola musí být z pevnostních důvodů velká, což vede k nárůstu rozměrů a hmotnosti stěračového motoru.
Podstata vynálezu
Předmětem tohoto vynálezu je konstrukce elektrického motoru a způsob řízení elektrického motoru s kývavým pohybem své výstupní hřídele, zejména pro automobilové stěračové systémy. Podstata vynálezu spočívá v tom, že výstupní hřídeli motoru se nejprve vykývne do jedné koncové polohy jejího dorazu, změní se směr otáčení motoru, čímž se výstupní hřídel konstantní rychlostí navrací až do svého druhého protilehlého dorazu, pňčemž se ve stejných, předem zvolených konstantních časových intervalech měří údaj její úhlové polohy mezi oběma dorazy a nasnimané údaje úhlové polohy se převedou při znalosti velikosti úhlu mezi oběma dorazy na přírůstky úhlu v jednotlivých naměřených konstantních časových intervalech. Výtvoří se kalibrační křivka použitého snímače úhlové polohy výstupní hřídele
motoru a z této kalibrační křivky se pro libovolný úhel skutečné polohy výstupní hřídele motoru určí absolutní hodnota výstupní veličiny použitého snímače, načež se stanoví požadovaný průběh úhlové rychlosti elektrického motoru v čase a pak se průběžně v určitých časových intervalech, v závislosti na požadovaném počtu kyvů za časovou jednotku, snímá údaj o úhlové poloze výstupní hřídele motoru. Podle kalibrační křivky se tento údaj převede na skutečnou úhlovou hodnotu polohy výstupní hřídele, zjistí se odchylka od požadovaného průběhu polohy v daném okamžiku a v závislosti na směru a velikosti této odchylky se provádí korekce rychlosti elektrického motoru. Proces korekce odchylek úhlových poloh se s výhodou provádí průběžně po každém změřeni úhlové polohy výstupní hřídele motoru. Změnou jednotkového časového intervalu pro snímání úhlové polohy výstupní hřídele motoru a její kontrolou a korekcí lze jednoduše měnit počet kyvů elektrického motoru za časovou jednotku.
Výhodou stanovení požadovaného průběhu úhlové rychlosti elektrického motoru v čase je skutečnost, že jej lze stanovit tak, že koncový pohyb stírátka je harmonický a dochází tak ke klidnému překlápění lišty stírátka bez rušivých zvukových efektů. Pokud je použit pákový mechanismus (stěračový systém může být rovněž bez pákového mechanismu se samostatnými motory), pak v něm nevznikají mechanické rázy, snižuje se opotřebení ložisek a kulových čepů tohoto mechanismu, snižuje nárůst vůlí. Prodlužuje se tím jeho životnost. Využitím funkce kalibrace snímače úhlové polohy výstupní hřídele motoru lze využívat vyšších výrobních tolerancí materiálu permanentních magnetů snímače, jejich mechanického provedení, mechanického provedeni pólových nástavců a rovněž vyšších výrobních tolerancí snímače. Podstatnou výhodou je rovněž skutečnost, že elektronická řídící jednotka motoru je schopna vyhodnotit a zároveň nastavit požadovanou úhlovou polohu stírátka například pro nastavení do parkovacích poloh zvlášť pro letni a zvlášť pro zimní období nebo překlápění stírátka v koncových polohách pro sníženi opotřebení stírací lišty, případně změnu stíracího úhlu v závislosti na rychlosti vozidla, při postupném odstraňování vyšší sněhové vrstvy a podobně. Tím, že se přímo snímá poloha výstupního hřídele motoru, je vyloučen vliv vůlí šnekového ozubení na přesnost polohy výstupní hřídele a lze stanovit úhlovou polohu výstupní hřídele motoru za všech okolností.
Předmětem tohoto vynálezu je rovněž elektrický motor, zejména pro automobilové stěračové systémy, na jehož hřídeli jsou upevněny komutátor a plechy rotoru, ve kterých je uspořádáno elektrické vinuti motoru, a kde tato hřídel je šnekovým převodem spojena s výstupní hřídelí tohoto motoru pro přenos kroutícího momentu přes pákový mechanismus na alespoň jedno stírátko, případně může být stěračový systém bez pákového mechanismu se samostatnými motory. Podstata, vynálezu spočívá v tom, že statorová skříň motoru je ve tvaru otevřeného
Γ '* ft * válce, do kterého je vsazeno víko statoru s ložiskem pro uložení jednoho konce hřídele. Ve válcové části statorové skříně je uložen magnetický obvod, tvořený trubkou s do ní vloženými permanentními magnety. Permanentní magnety mohou být s výhodou ze vzácných zemin, například NdFeB. Protože statorová část skříně motoru je s výhodou integrální součástí převodové skříně motoru, dochází k výraznému snížení hmotnosti elektrického motoru. Současně je dosaženo podstatně přesnějšího uložení hřídele motoru a to dále umožňuje snížení velikosti vzduchové mezery mezi rotorem a permanentními magnety, zvýšení magnetického toku a kroutícího momentu motoru. Další výhodou je zlepšený odvod ztrátového tepla z rotoru, což je důležité zejména u motoru, který ve své funkci často reverzuje. Toto teplo je možné účinně odvádět zadním kluzným ložiskem do víka a dále do okolí žebrováním na válcové části, ve které je umístěn statorový obvod převodové skříně.
Na výstupní hřídeli motoru může být upevněno šnekové kolo, na kterém mohou být upevněny permanentní magnety s pólovými nástavci, mezi kterými je ve funkční poloze zasunut Hallův snímač úhlové polohy výstupní hřídele motoru který je součástí desky řídicí elektroniky motoru. Toto uspořádání je kompaktní. Hřídel motoru může být s výhodou pro omezení svého průhybu při záběru šneku a šnekového kola převodu po své délce uložena postupně ve třech ložiscích. Patní průměr šneku se s výhodou plynule zvětšuje ve směru k vinutí motoru. Zlepšuje se tak záběr ozubení šneku a šnekového kola, snižují se měrné tlaky a zvyšuje účinnost ozubení. Pro snížení rozměrů a zvýšení pevnosti šnekového kola výstupní hřídele motoru při současném sníženi opotřebeni šneku je s výhodou toto kolo zhotoveno z plastu vyztuženého dlouhými vlákny.
Uspořádání elektrického motoru a způsob jeho řízení podle tohoto vynálezu jsou v daném případě vázány společnými znaky a účinky, pro dosaženi požadovaných vlastností je nutné konstrukci motoru podřídit způsobu jeho řízení a naopak, řízení motoru podřídit vlastnostem motoru. Z tohoto důvodu je například do řídícího programu motoru zapsána charakteristika motoru a celá kinematika pákového náhonu stěračů. Protože motor musí často reverzovat, až stotřicetkrát za minutu, je žádoucí dosáhnout minimálních momentů setrvačnosti rotoru.
To vyžaduje použití magnetů s vysokým magnetickým tokem, ale současně i mechanické zpřesnění motoru. Mechanická konstrukce elektrického motoru v tomto případě určuje možností jeho řízení (způsob snímání úhlové polohy jeho výstupní hřídele).
Přehled obrázků na výkresech
Vynález je pro lepší názornost znázorněn na připojených výkresech, kde na obr.1 je v řezu schematicky vyobrazena část elektrického motoru, jehož statorová skříň je integrální částí převodové skříně a je ve tvaru otevřeného válce, do kterého je vsazeno víko statoru s kluzným ložiskem. Do válcové části je vložen magnetický obvod, tvořený ocelovou trubkou
Ifiíwkiůt/ c η s vloženými permanentními magnety ze vzácných zemin. Na obr.2 je v čelním pohledu ve směru osy a na obr.3 v bočním pohledu znázorněn ozubený segment šnekového kola výstupní hřídele a doraz, na šnekovém koleje uspořádán snímač úhlové polohy výstupní hřídele motoru, tvořený například permanentními magnety a pólovými nástavci.
Příklady provedení
Hřídel 1 elektrického motoru automobilového stěrače je šnekovým převodem spojena s výstupní hřídeli tohoto motoru. Na šnekovém kole (z kovu nebo plastu vyztuženého dlouhými vlákny) výstupní hřídele je uspořádán snímač úhlové polohy výstupní hřídele motoru, tvořený například permanentními magnety a pólovými nástavci. Hallúv snímač úhlové polohy je součástí desky řídící elektroniky a je ve své funkční poloze zasunut mezi pólovými nástavci. Hřídel i je po své délce uložena ve třech ložiscích, aby byl omezen její průhyb při záběru šneku a šnekového kola převodu. Ze stejného důvodu se patní průměr šneku plynule zvětšuje ve směru k vinutí elektrického motoru tak, aby bylo dosaženo maximální ohybové tuhosti hřídele. Tím se zlepšuje záběr ozubení šneku a šnekového kola, snižují se měrné tlaky a zvyšuje se účinnost ozubení. Na hřídeli 1 jsou nalisovány komutátor a plechy 2 rotoru elektrického motoru, ve kterých je navinuto elektrické vinutí tohoto motoru. Jho rotorových plechů 2 je zesíleno. Převodová skříň je zhotovena z jednoho dílu se skříni 3 motoru, která je provedena jako její nástavec a je ve tvaru otevřeného válce, do kterého je vsazeno víko 4 statoru s kluzným ložiskem 5. Do válcové částí skříně 3 je vložen magnetický obvod 6, tvořený ocelovou trubkou s vloženými (přilepenými) permanentními magnety 7 ze vzácných zemin, například NdFeB (neodym- železo-bór). Tímto uspořádáním je dosaženo podstatně přesnějšího uložení hřídele i motoru a je také možno snížit vzduchovou mezeru mezi rotorem a magnety 7 a tak zvýšit magnetický tok a kroutící moment motoru. Zvyšuje se rovněž magnetický tok ve vzduchové mezeře a tím narůstá specifický kroutící moment motoru a klesá jeho hmotnost pro daný výkon. Kývavý pohyb výstupní hřídele 8 elektrického motoru je omezen mechanickým dorazem 9, který může být integrální částí skříně 3 motoru. Šnekové kolo je tvořeno ozubeným segmentem 10, jehož boční strany v krajních polohách jednotlivě narážejí na boční strany dorazu 9. Doraz 9 může být opatřen na svém povrchu tlumící vrstvou 11., například z měkkého plastu nebo pryže. Přípojný konektor elektrického motoru (není zobrazen) může být součástí desky řídicí elektroniky. Přináší to technologickou výhodu, projevující se ve snížení výrobních nákladů systému ať již při výrobě samotné elektroniky, tak při montáži do motoru. Navíc vznikají dva samostatné celky, které lze nezávisle testovat, což zvyšuje kvalitu výsledného produktu. Stěračový elektrický motor nejprve vykývne do jedné koncové polohy až na svůj doraz (který je tvořen mechanickým dorazem, může však být i optickým nebo magnetickým dorazem), zrněni směr otáčeni a konstantní rychlosti se navrací až do svého druhého protilehlého dorazu. Ve stejných, předem zvolených konstantních časových intervalech se přitom měří údaj jeho úhlové polohy mezi dorazy a nasnímané údaje úhlové polohy se převedou při znalosti velikosti úhlu mezi oběma dorazy na přírůstky úhlu v jednotlivých naměřených konstantních časových intervalech. Vytvoří se kalibrační křivka použitého snímače úhlové polohy výstupní hřídele motoru a z této kalibrační křivky se pro libovolný úhel skutečné polohy výstupní hřídele motoru vypočítá absolutní hodnota výstupní veličiny (napětí) použitého snímače.
Aby byl dosažen harmonický koncový pohyb stlrátka, to je jeho plynulé rozjezdy a brzdění bez rázů v oblasti změny směru jeho pohybu, stanoví se nejprve v závislosti na kinematice pákového mechanismu stěračového systému požadovaný průběh úhlové rychlosti elektrického motoru v čase. Pak se průběžně v určitých časových intervalech, v závislosti na požadovaném počtu kyvů za časovou jednotku (obvykle kyvů za minutu), snímá údaj o úhlové poloze výstupní hřídele motoru, podle kalibrační křivky se tento údaj převede na skutečnou úhlovou hodnotu polohy výstupní hřídele, zjistí se odchylka od požadovaného průběhu rychlosti v daném okamžiku a v závislosti na směru a velikosti této odchylky se provádí korekce rychlosti elektrického motoru. Tento proces korekce odchylek úhlových rychlosti se provádí průběžně po každém změření úhlové polohy výstupní hřídele motoru. Vzhledem k tomu, že koncový pohyb stírátka je harmonický, dochází ke klidnému překlápění lišty stírátka bez rušivých zvukových efektů. V mechanismu nevznikají mechanické rázy a tak dochází k nižšímu opotřebeni ložisek a kulových čepů pákového mechanismu. Prodlužuje se tak jeho životnost a snižuje nárůst vůlí v mechanismu během životnosti systému.
Kalibrace snímače úhlové polohy výstupní hřídele motoru umožňuje využití vyšších výrobních tolerancí materiálu magnetů, jejich mechanického provedení a také mechanického provedení pólových nástavců permanentních magnetů, včetně vyšších výrobních toleranci snímače úhlové polohy.
Velmi jednoduše lže měnit počet kyvů elektrického motoru za časovou jednotku, a to změnou jednotkového časového intervalu pro snímání, kontrolou a korekcí úhlové polohy výstupní hřídele motoru. Podstatnou výhodou je dále skutečnost, že elektronická řídicí jednotka elektrického motoru je schopna vyhodnotit a zároveň nastavit požadovanou úhlovou polohu stírátka. Lze toho využít například pro jeho nastaveni do různých parkovacích poloh (poloha pro letni období a pro zimní období) nebo překlápění stírátka v koncových polohách pro sníženi opotřebení stíracl lišty, pro nastavení do servisní polohy nebo pro změnu sttracího úhlu v závislosti na rychlosti vozidla. Rovněž při vyšší sněhové vrstvě na okně vozidla lze takto postupně odstraňovat tuto vrstvu. Tím, že se přímo snímá poloha výstupní hřídele stěračového motoru, je vyloučen vliv vůlí šnekového ozubení na přesnost polohy výstupní hřídele a poloha výstupní hřídele je známa za všech okolností (například při násilném protočení hřídele vnější silou).
Průmyslová využitelnost vynálezu
Využití vynálezu je zejména v oblasti automobilových stěračových systémů.
e PATENTOVÉ NÁROKY
Claims (10)
1. Způsob řízení elektrického motoru, zvláště s kývavým pohybem jeho výstupní hřídele (8), zejména pro automobilové stěračové systémy, vyznačující se tím, že výstupní hřídelí (8) motoru se nejprve vykývne do jedné koncové polohy jejího dorazu, změní se směr otáčení motoru, čímž se výstupní hřídel (8) konstantní rychlostí navrací až do svého druhého protilehlého dorazu, přičemž se ve stejných, předem zvolených konstantních časových intervalech měří údaj její úhlové polohy mezi oběma dorazy, nasnímané údaje úhlové polohy se převedou při znalosti velikosti úhlu mezi oběma dorazy na přírůstky úhlu v jednotlivých naměřených konstantních časových intervalech, z nich se vytvoří kalibrační křivka použitého snímače úhlové polohy výstupní hřídele (8) motoru, z této kalibrační křivky se pak pro libovolný úhel skutečné polohy výstupní hřídele (8) motoru určí absolutní hodnota výstupní veličiny použitého snímače, načež se stanoví požadovaný průběh úhlové rychlosti elektrického motoru v čase a pak se průběžně v určitých časových intervalech, v závislosti na požadovaném počtu kyvů za časovou jednotku, snímá údaj o úhlové poloze výstupní hřídele (8) motoru, podle kalibrační křivky se tento údaj převede na skutečnou úhlovou hodnotu polohy výstupní hřídele (8), zjistí se odchylka od požadovaného průběhu polohy v daném okamžiku a v závislosti na směru a velikosti této odchylky se provádí korekce rychlosti elektrického motoru.
2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že proces korekce odchylek úhlových poloh se provádí průběžně po každém změření úhlové polohy výstupní hřídele (8) motoru.
3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že změnou jednotkového časového intervalu pro snímání úhlové polohy výstupní hřídele (8) motoru a její kontrolou a korekci se mění počet kyvů eiektrického motoru za časovou jednotku.
4. Elektrický motor, zejména pro automobilové stěračové systémy, na jejíž hřídeli (1) jsou upevněny komutátor a plechy rotoru (2), ve kterých je uspořádáno elektrické vinuti motoru, a kde tato hřídel (1) je šnekovým převodem spojena s výstupní hřídeli (8) tohoto motoru pro přenos kroutícího momentu zejména přes pákový mechanismus na alespoň jedno stírátko, vyznačující se tím, že statorová skříň (3) motoru je ve tvaru otevřeného válce, do kterého je vsazeno víko (4) statoru s ložiskem (5) pro uloženi jednoho konce hřídele (1), ve válcové části statorové skříně (3) je uložen magnetický obvod (6), tvořený trubkou s do ni vloženými permanentními magnety (7), přičemž na její výstupní hřídeli (8) je upevněno šnekové kolo, na kterém jsou upevněny permanentní magnety s pólovými nástavci, mezi kterými je ve funkční potoze zasunut Halíův snímač úhlové polohy výstupní hřídele (8) motoru.
5. Elektrický motor podle nároku 4, vyznačující se tím, že statorová část skříně 3 motoru je integrální součástí jeho převodové skříně.
6. Elektrický motor podle nároku 4 nebo 5, vyznačující se tím, že permanentní magnety (7) jsou ze vzácných zemin, například Nd Fe B.
7. Elektrický motor podle některého z nároků 4 až 6, vyznačující se tím, že Hallův snímač a/nebo přípojný konektor motoru jsou součástí desky řídící elektroniky motoru.
8. Elektrický motor podle některého z nároků 4 až 7, vyznačující se tím, že jeho hřídel (1) je pro omezení svého průhybu při záběru šneku a šnekového kola převodu po své délce uložena postupně ve třech ložiscích (5).
9. Elektrický motor podle některého z nároků 4 až 8, vyznačující se tím, že patní průměr šneku se plynule zvětšuje ve směru k vinutí motoru.
10. Elektrický motor podle některého z nároků 4 až 9, vyznačující se tím, že šnekové kolo je plastu, vyztuženého dlouhými vlákny.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20041067A CZ301606B6 (cs) | 2004-10-25 | 2004-10-25 | Zpusob ovládání stírátek u automobilových steracových systému prostrednictvím rízení elektrického motoru s kývavým pohybem jeho výstupní hrídele a úprava tohoto elektrického motoru |
| EP05021419A EP1650090A3 (en) | 2004-10-25 | 2005-09-30 | A method of controlling an electric motor with oscillating output shaft particularly for automobile wiper systems, and the arrangement of that electric motor |
| US11/241,979 US7199541B2 (en) | 2004-10-25 | 2005-10-04 | Method of controlling an electric motor with oscillating output shaft, particularly for automobile wiper systems, and the arrangement of that electric motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20041067A CZ301606B6 (cs) | 2004-10-25 | 2004-10-25 | Zpusob ovládání stírátek u automobilových steracových systému prostrednictvím rízení elektrického motoru s kývavým pohybem jeho výstupní hrídele a úprava tohoto elektrického motoru |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ20041067A3 true CZ20041067A3 (cs) | 2006-06-14 |
| CZ301606B6 CZ301606B6 (cs) | 2010-04-28 |
Family
ID=35613893
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ20041067A CZ301606B6 (cs) | 2004-10-25 | 2004-10-25 | Zpusob ovládání stírátek u automobilových steracových systému prostrednictvím rízení elektrického motoru s kývavým pohybem jeho výstupní hrídele a úprava tohoto elektrického motoru |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7199541B2 (cs) |
| EP (1) | EP1650090A3 (cs) |
| CZ (1) | CZ301606B6 (cs) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2528185T3 (es) * | 2007-12-11 | 2015-02-05 | General Electric Company | Reducción de ruido de caja de engranajes mediante control de accionamiento eléctrico |
| WO2015188873A1 (de) * | 2014-06-13 | 2015-12-17 | Pierburg Pump Technology Gmbh | Kfz-hilfsaggregat-elektromotor |
| CN104442721A (zh) * | 2014-11-12 | 2015-03-25 | 重庆峰瑞塑料制品有限公司 | 汽车雨刮水壶加水装置 |
| WO2017043324A1 (ja) * | 2015-09-08 | 2017-03-16 | アスモ 株式会社 | ワイパ装置 |
| GB201603283D0 (en) * | 2016-02-25 | 2016-04-13 | Johnson Electric Sa | Method of reducing noise from a HVAC system |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2464847A (en) * | 1944-03-30 | 1949-03-22 | Irven E Coffey | Windshield wiper control |
| JPS49108469A (cs) * | 1973-02-19 | 1974-10-15 | ||
| JPH02145552U (cs) * | 1989-05-16 | 1990-12-11 | ||
| US5045741A (en) * | 1990-02-23 | 1991-09-03 | Battelle Memorial Institute | Dual-motion apparatus |
| JPH04191509A (ja) * | 1990-11-26 | 1992-07-09 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | シリンダ装置のストローク検出装置 |
| JPH04128069U (ja) * | 1991-05-14 | 1992-11-20 | 自動車電機工業株式会社 | ワイパモータ |
| FR2699758B1 (fr) * | 1992-12-17 | 1995-02-03 | Valeo Systemes Dessuyage | Unité d'entraînement pour un essuie-glace de véhicule automobile. |
| US5860185A (en) * | 1996-08-23 | 1999-01-19 | Itt Automotive Electrical Systems, Inc. | Reversing wiper motor system |
| US5917298A (en) * | 1997-10-09 | 1999-06-29 | Ut Automotive Dearborn, Inc. | Electric motor control system with resistor network for automobile wiper assembly |
| US5929588A (en) * | 1997-10-09 | 1999-07-27 | Ut Automotive Dearborn, Inc. | Electric motor control system for automobile wiper assembly |
| EP0952054B1 (en) * | 1998-04-22 | 2006-12-13 | Mitsuba Corporation | A method of controlling an opposed type wiper apparatus and a control apparatus thereof |
| DE10014735A1 (de) * | 2000-03-24 | 2001-10-11 | Bosch Gmbh Robert | Elektromotor insbesondere Wischermotor zum Wischen einer Scheibe eines Kraftfahrzeugs |
| DE10024255A1 (de) * | 2000-05-17 | 2001-11-22 | Bosch Gmbh Robert | Scheibenwischervorrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug |
| DE10035042A1 (de) | 2000-07-19 | 2002-01-31 | Bosch Gmbh Robert | Wischvorrichtung für eine Scheibe |
| EP1321338B1 (de) | 2001-12-19 | 2015-09-30 | Robert Bosch Gmbh | Steuereinrichtung für eine Scheibenwischvorrichtung und Verfahren zum Betreiben einer solchen Steuereinrichtung |
| DE10244102B4 (de) * | 2002-09-23 | 2017-04-13 | Valeo Wischersysteme Gmbh | Sensoranordnung zum Erfassen einer umdrehungsbezogenen Grösse eines elektrischen Motors |
| DE10245663A1 (de) * | 2002-09-30 | 2004-04-08 | Robert Bosch Gmbh | Symmetrischer Antrieb für Wischerkomponenten |
-
2004
- 2004-10-25 CZ CZ20041067A patent/CZ301606B6/cs not_active IP Right Cessation
-
2005
- 2005-09-30 EP EP05021419A patent/EP1650090A3/en not_active Withdrawn
- 2005-10-04 US US11/241,979 patent/US7199541B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US7199541B2 (en) | 2007-04-03 |
| CZ301606B6 (cs) | 2010-04-28 |
| EP1650090A3 (en) | 2010-11-17 |
| US20060087270A1 (en) | 2006-04-27 |
| EP1650090A2 (en) | 2006-04-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6552533B2 (en) | Position sensor for determining the position of a moving object | |
| TW200726960A (en) | Electromotive auxiliary drive for vehicles | |
| US6469502B2 (en) | Mechanical shaft with integrated magnet arrangement | |
| US20040007067A1 (en) | Gear drive unit with speed measurement | |
| CN105644701A (zh) | 自行车变速器的拨链器和自行车变速器的电子控制方法 | |
| CN110307860B (zh) | 一种差分式霍尔多圈位置绝对位置传感器及其检测方法 | |
| ATE498112T1 (de) | Drehstellungswandler für ein rad | |
| US6211585B1 (en) | Stepping motor type indicator having a pole tooth with reduced end area | |
| US20090051352A1 (en) | Steering angle sensor | |
| EP1894762A3 (en) | Wheel drive motor and trailing arm suspension | |
| ATE332833T1 (de) | Vorrichtung und verfahren zur drehmomentmessung für eine elektromechanische lenkung | |
| CN105644702A (zh) | 自行车变速器的拨链器和自行车变速器的电子控制方法 | |
| CZ20041067A3 (cs) | Zpusob rízení elektrického motoru s kývavým pohybem jeho výstupní hrídele, zejména pro automobilovésteracové systémy, a usporádání tohoto elektrického motoru | |
| CN107346623A (zh) | 一种单弹簧回正的汽车驾驶模拟器转向装置 | |
| CN204904626U (zh) | 非接触式角度测量及电机驱动的汽车模拟器转向装置 | |
| CN101606050B (zh) | 扭矩测量仪设备 | |
| US8165752B2 (en) | Steering system of a motor vehicle | |
| EP1977952A3 (en) | Electric power steering apparatus | |
| CN205158698U (zh) | 齿轮齿条式汽车驾驶模拟器转向装置 | |
| CZ16294U1 (cs) | Elektrický motor s kývavým pohybem jeho výstupní hřídele, zejména pro automobilové stěračové systémy | |
| FI980153A0 (fi) | Manoevreringsanordning | |
| CZ15316U1 (cs) | Elektrický motor s kývavým pohybem jeho výstupní hřídele, zejména pro automobilové stěračové systémy | |
| JP4739645B2 (ja) | ウインドウガラスのためのワイパ装置 | |
| WO2005078403A3 (de) | Vorrichtung zur leistungsbestimmung von betriebsmitteln | |
| KR20090012760A (ko) | 비틀림 동강성 측정장치 및 방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20121025 |