EP3484754A1 - Unite d'essuyage pour vehicule automobile et procede de commande - Google Patents

Unite d'essuyage pour vehicule automobile et procede de commande

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Publication number
EP3484754A1
EP3484754A1 EP17727933.8A EP17727933A EP3484754A1 EP 3484754 A1 EP3484754 A1 EP 3484754A1 EP 17727933 A EP17727933 A EP 17727933A EP 3484754 A1 EP3484754 A1 EP 3484754A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
motor
efficiency
reducer
electrical energy
gearbox
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP17727933.8A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Grégory Villemin
Aymeric Koniec
Benjamin DEBLAUWE
Thierry Cheng
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valeo Systemes dEssuyage SAS
Original Assignee
Valeo Systemes dEssuyage SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Systemes dEssuyage SAS filed Critical Valeo Systemes dEssuyage SAS
Publication of EP3484754A1 publication Critical patent/EP3484754A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • B60S1/0814—Wipers or the like, e.g. scrapers characterised by the drive electrically driven using several drive motors; motor synchronisation circuits
    • 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
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    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a wiper unit and a method for controlling the instantaneous speed of rotation of a drive motor of at least one wiper in a reciprocating motion on a glass surface of a vehicle. automobile.
  • the wiper device comprises at least one electric motor that can drive a wiper blade in motion in order to wipe the glass surface of the vehicle.
  • the electric motor is associated with a gearbox.
  • the reducer generally used in the wiper devices comprises at least one toothed wheel meshing with a worm rotated by the motor.
  • the instantaneous speed of rotation of the motor determines the wiper frequency of the wipers.
  • the wiping can be carried out according to different scanning frequencies, in particular to adapt the sweeping frequency to the intensity of the rain.
  • the sweep can thus generally be defined or chosen between an intermittent sweep, a normal frequency sweep or a high frequency sweep.
  • the instantaneous speed of rotation of the motor is then controlled to correspond to this frequency setpoint.
  • the present invention relates to a wiper unit for a motor vehicle comprising:
  • At least one motor configured to drive at least one windscreen wiper back and forth on a glass surface of a motor vehicle
  • controller configured to determine an engine command, characterized in that the controller is configured to determine the motor control by taking into account at least one variable parameter related to the efficiency of the gearbox so as to counterbalance the variation of the efficiency of the gearbox by a modification of the electrical energy to supply the engine.
  • the controller can be configured to increase, for example proportionally to the reduction in the efficiency of the gearbox, the electrical energy supplied to the motor when the evolution of the variable parameter tends to reduce the efficiency of the gearbox.
  • the controller can be configured to reduce, for example proportionally to the increase in the efficiency of the gearbox, the electrical energy supplied to the motor when the change in the variable parameter tends to increase the efficiency of the gearbox.
  • variable parameter related to the effectiveness of the gearbox is estimated or measured, at least one variable parameter related to the efficiency of the gearbox is chosen from:
  • the wiping unit comprises a pulse width modulator configured to be controlled by the controller to control the motor
  • the motor is configured to drive at least one rotating screw, the gearbox comprising at least one rotary transfer member meshing with the worm.
  • the invention also relates to a method for controlling the instantaneous speed of rotation of a drive motor of at least one windshield wiper in a reciprocating motion on a glass surface of a motor vehicle, characterized in that the control of the motor is determined by taking into account at least one variable parameter related to the efficiency of the gearbox arranged at the output of the motor, to counterbalance the variation of the efficiency of the gearbox by a modification of the energy electrical supply to the engine.
  • control method taken alone or in combination:
  • the electrical energy supplied to the motor is increased by a determined value in relation with the reduction of the efficiency of the gearbox, when the instantaneous speed of rotation of the motor decreases and is reduced by a determined value in relation to the increase the effectiveness of the gearbox, the electrical energy supplied to the motor when the instantaneous speed of rotation of the motor increases,
  • a given value is increased in relation to the reduction of the efficiency of the gearbox, the electrical energy supplied to the motor in a scanning direction and reduced by a determined value in relation to the increase in efficiency of the gearbox, the electrical energy supplied to the motor in the other scanning direction,
  • a given value is increased in relation to the reduction of the efficiency of the gearbox, the electric energy supplied to the motor when the torque delivered by the motor increases and decreases by a determined value in relation to the increase of the efficiency of the gearbox, the electrical energy supplied to the motor when the torque delivered by the motor decreases.
  • Figure 1 is a schematic view showing a glass surface of a motor vehicle and a wiper unit of the vehicle.
  • FIG. 2 represents an example of a reducer of the wiping unit of FIG.
  • FIG. 3 shows a schematic view of elements of the wiping unit of Figure 1.
  • FIG. 4 shows an illustrative graph having on the abscissa the instantaneous speed of rotation of the motor of the wiping unit (in rpm) and on the ordinate the efficiency (in%) of the reduction gear of the wiping unit.
  • the graph has two curves, a curve C A (round) showing the effectiveness of the reducer in a scanning direction, for example downward, and a curve C B (cross) showing the effectiveness of the reducer in the other direction, by example amount.
  • FIG. 5 shows an illustrative graph having in abscissa the temperature of the reducer and in ordinate the efficiency (in%) of the reducer.
  • the graph has two curves, a curve C c (dashed) showing the effectiveness of the reducer in a scanning direction and a curve C d (solid lines) showing the effectiveness of the reducer in the other direction.
  • Figure 1 shows a wiper unit 1 for a motor vehicle.
  • the wiper unit 1 comprises at least one motor 2, at least one gearbox 3 arranged at the output of the motor 2 and a controller 4.
  • the engine 2 is configured to drive at least one wiper 5, 6 in a reciprocating motion on the glass surface 1 1 of the vehicle.
  • the back and forth movement consists of an alternation of descending and ascending movements.
  • the downward direction corresponds to the movement of the wipers 5, 6 from the top to the bottom, the upward direction corresponding to the movement of the windscreen wipers 5, 6 from bottom to top.
  • the wiper unit 1 comprises for example two motors 2 associated with the glass surface 1 1 front of the vehicle (windshield), a motor 2 driving each drive arm 5, each drive arm 5 driving a broom d wiper 6.
  • the DC motor 2 conventionally comprises a stator and a rotor.
  • the rotor shaft carries at least one worm 8, for example metal.
  • the gearbox 3 comprises a gear transmission comprising at least one rotary transfer member 9 interposed between the worm 8 and an output shaft, meshing with the worm 8.
  • the rotary transfer member 9 comprises for example a wheel or a toothed sector, for example metal material or plastic material.
  • the output shaft is for example coaxial with the rotary transfer member 9 and integral in rotation with the rotary transfer member 9.
  • the output shaft is intended to be assembled with a wiper element to be driven. in rotation, such as a crank (or lever) of a transmission device of a wiper mechanism or such as a drive arm head.
  • the controller 4 is configured to control the instantaneous speed of rotation of the engine V from a command of the engine C, in particular determined according to a scanning frequency setpoint B, in order to modify the scanning frequency of the at least one wiper. ice cream 5, 6.
  • the controller 4 comprises one or more microcontrollers or computers, having memories and programs adapted to perform calculations, receive and give instructions to the elements to which it is connected. It is for example the computer on board of the motor vehicle.
  • the scanning frequency setpoint B can be controlled by the driver via a lever or any form of the actuator in the passenger compartment, usually near the steering wheel or on the dashboard.
  • the user can, for example, choose between several scanning frequency set points B comprising the stop position for which the windscreen wipers 5, 6 are deactivated, a single scan, an intermittent scanning comprising a scanning number by unit of time defined by the user, for example at by means of a wheel arranged on the lever, a continuous scanning at normal frequency and a continuous scanning at high frequency.
  • Some vehicles are also equipped with a rain sensor 13 to determine if it rains and the intensity of the rain.
  • the user can also select an automatic mode in which the scanning frequency setpoint B is selected from the off position, a continuous normal frequency sweep or a high frequency continuous sweep depending on the processing of the information provided by the rain sensor 13.
  • the wiper unit 1 may comprise a pulse width modulator PWM ("Pulse Width Modulator") configured to provide a control of motor C by modulating the duration of a succession of pulses, from a voltage U of the power supply 7 and a control signal S.
  • PWM Pulse Width Modulator
  • the controller 4 is configured to determine the control of the motor C making it possible to control the instantaneous speed of rotation of the motor V also as a function of at least one variable parameter related to the efficiency of the motor. reducer 3 so as to counterbalance the variation of the efficiency of the gearbox 3 by a modification of the electrical energy to be supplied to the motor 2.
  • the modification of the electrical energy can be an increase or a decrease, which can be proportional or not to the variation of efficiency of the gearbox 3, which can be continuous or discrete (in steps) and can be determined according to predefined tables, the predetermined values being able to depend on the characteristics of the wiping unit 1.
  • the controller 4 can be configured to increase, for example proportionally to the reduction in the efficiency of the gearbox 3, the electrical energy supplied to the motor 2 when the change in the variable parameter tends to reduce the efficiency of the gearbox 3 and to decrease, for example proportionally to the increase in the efficiency of the gearbox 3, the electrical energy supplied to the motor 2 when the change in the variable parameter tends to increase the efficiency of the gearbox 3.
  • variable parameter related to the efficiency of the reducer 3 can be estimated or measured.
  • the controller 4 may comprise tables and / or laws in memory making it possible to associate electrical energy to be supplied to the motor 2 as a function of the efficiency of the gearbox 3.
  • variable parameter that can vary the efficiency of the reducer 3 can be:
  • the scanning frequency setpoint B can affect the efficiency of the gearbox
  • the instantaneous speed of rotation of the motor V depends on the scanning frequency.
  • the instantaneous speed of the motor can affect the efficiency of the gearbox 3.
  • the efficiency of the gearbox 3 is better when the instantaneous speed increases. An example is thus illustrated in FIG. 4.
  • FIG. 4 shows two curves C A and C B of efficiency of the gearbox 3 as a function of the instantaneous speed in rpm.
  • the curve C A round
  • the curve C B cross
  • the effects of speed on the efficiency of the gearbox 3 are greater at low speed (towards the origin 0) and in one direction, for example amount (curve C B ).
  • the efficiency of the gearbox 3 can vary between 1 and 50% for an instantaneous speed varying between a value almost zero and the maximum speed.
  • the instantaneous speed of rotation of the motor V can be obtained by means of an angular position sensor.
  • the tables and / or laws stored in memory can make it possible to determine the increase in electrical energy to be taken into account because of the reduction in efficiency of the gearbox 3 for low speeds, in addition to the electrical energy to be supplied for to reach a scanning frequency reference B.
  • the scanning direction can also affect the efficiency of the gearbox 3.
  • FIG. 4 An example is shown in Figure 4.
  • the curve C A (round) shows the effectiveness of the gearbox 3 in one direction, for example downward, and the curve C B (cross) shows the effectiveness of the gearbox 3 in the other meaning. It can be seen from this figure that for the same instantaneous speed of rotation of the motor (dotted vertical line), the efficiency of the gearbox 3 is lower in one direction than in the other. A variation of between 5 and 25% of the efficiency of the reducing agent 3 can be observed. This variation is not proportional with the increase of the speed but decreases with the increase of the instantaneous speed of the engine 2.
  • the information of the scanning direction M may already be available by the controller 4 to control the scanning movement of the brushes 5, 6. It can be determined by a angular position sensor 10 of the windscreen wiper 5, 6. Thus, in addition to making it possible to control an alternating scanning, the information provided by the angular position sensor 10 can also enable the control of the electrical energy to be supplied. to the engine 2.
  • the increase in electrical energy to be taken into account due to the reduction in efficiency of the gearbox 3 in one direction with respect to the other direction can be determined from tables and / or laws stored in memory.
  • the temperature T of the gearbox 3 can also affect the efficiency of the gearbox 3.
  • the rotary transfer member 9 may be more or less rigid depending on the temperature. As can be seen in FIG. 5, the temperature drop of the gearbox 3 tends to increase the efficiency of the gearbox. Indeed, the hot teeth of a gearbox 3 tend to absorb the force by deforming, which degrades the efficiency performance of the gearbox 3.
  • the temperature of the reducer 3 can be measured between -40 ⁇ and +1 15 ⁇ . To compensate for the reduction in efficiency of the gear unit 3 with the increase in temperature, it is therefore possible to increase by a determined value in relation with the reduction in the efficiency of the gear unit 3 the electrical energy supplied to the motor 2 when the The temperature of the gearbox 3 increases and decreases by a determined value in relation with the increase in the efficiency of the gearbox 3 the electrical energy supplied to the motor 2 when the temperature of the gearbox 3 decreases.
  • the influence of the temperature is greater when the rotary transfer member 9 of the gearbox 2 and the worm 8 have different constituent materials, and more particularly when the rotary transfer member 9 is made of plastic material and the screw Endless 8 in metallic material.
  • the temperature T of the gearbox 3 can be estimated, for example from a mathematical model and from measurements provided by a temperature sensor 14 of the electronic card 15 including the pulse width modulator PWM, in particular arranged at near the reducer 3.
  • the torque delivered by the engine CO can also affect the efficiency of the gearbox 3. In fact, the more the torque delivered to the CO motor increases and the efficiency of the gearbox 3 decreases.
  • To compensate for the reduction in efficiency of the gearbox 3 with the increase of the torque CO it is possible to increase by a determined value in relation with the reduction of the efficiency of the gearbox 3, the electrical energy supplied to the motor 2 when the torque CO increases and decreases by a determined value in relation to the increase in the efficiency of the gearbox 3, the electrical energy supplied to the motor 2 when the torque CO decreases.
  • the information of the value of the torque delivered by the engine can be estimated, for example from a mathematical model or predefined tables.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

L'invention concerne une unité d'essuyage (1) pour véhicule automobile comprenant : - au moins un moteur (2) configuré pour entrainer au moins un essuie-glace (5, 6) selon un mouvement de va-et-vient sur une surface vitrée (11) de véhicule automobile, - au moins un réducteur (3) agencé en sortie du moteur (2), et - un contrôleur (4) configuré pour déterminer une commande du moteur (C), caractérisée en ce que le contrôleur (4) est configuré pour déterminer la commande du moteur (C) en prenant en compte au moins un paramètre variable lié à l'efficacité du réducteur (3) de manière à contrebalancer la variation de l'efficacité du réducteur (3) par une modification de l'énergie électrique à fournir au moteur (2). La présente invention concerne également un procédé de commande de la vitesse de rotation d'un moteur d'entrainement d'au moins un essuie-glace selon un mouvement de va-et-vient sur une surface vitrée de véhicule automobile.

Description

UNITE D'ESSUYAGE POUR VEHICULE AUTOMOBILE ET PROCEDE DE COMMANDE
La présente invention concerne une unité d'essuyage et un procédé de commande de la vitesse instantanée de rotation d'un moteur d'entraînement d'au moins un essuie-glace selon un mouvement de va-et-vient sur une surface vitrée de véhicule automobile.
Dans un véhicule automobile, le dispositif d'essuyage comporte au moins un moteur électrique pouvant entraîner un balai d'essuie-glace en mouvement afin d'essuyer la surface vitrée du véhicule.
Pour que le moteur présente un couple suffisant permettant d'assurer l'entraînement des essuie-glaces dans tous les cas de figures, le moteur électrique est associé à un réducteur. Le réducteur généralement utilisé dans les dispositifs d'essuyage comporte au moins une roue dentée engrenant une vis sans fin entraînée en rotation par le moteur.
La vitesse instantanée de rotation du moteur détermine la fréquence de balayage des essuie-glaces. En mode manuel ou automatique, l'essuyage peut être réalisé selon différentes fréquences de balayage, notamment pour adapter la fréquence de balayage à l'intensité de la pluie. Le balayage peut ainsi généralement être défini ou choisi entre un balayage intermittent, un balayage continu à fréquence normale ou un balayage continu à fréquence élevée. La vitesse instantanée de rotation du moteur est alors contrôlée pour correspondre à cette consigne de fréquence.
Cependant, certains facteurs peuvent avoir une influence sur la consommation d'énergie électrique du moteur et interférer sur la qualité du contrôle. Des écarts peuvent être observés entre l'énergie électrique fournie au moteur et les fréquences de balayage observées. On cherche donc un moyen pour améliorer le contrôle du moteur sans rendre toutefois le dispositif trop coûteux, notamment en évitant l'ajout de capteurs de retour.
A cet effet, la présente invention a pour objet une unité d'essuyage pour véhicule automobile comprenant :
- au moins un moteur configuré pour entraîner au moins un essuie-glace selon un mouvement de va-et-vient sur une surface vitrée de véhicule automobile,
- au moins un réducteur agencé en sortie du moteur, et
- un contrôleur configuré pour déterminer une commande du moteur, caractérisée en ce que le contrôleur est configuré pour déterminer la commande du moteur en prenant en compte au moins un paramètre variable lié à l'efficacité du réducteur de manière à contrebalancer la variation de l'efficacité du réducteur par une modification de l'énergie électrique à fournir au moteur.
Le contrôleur peut être configuré pour augmenter, par exemple de façon proportionnelle à la diminution de l'efficacité du réducteur, l'énergie électrique fournie au moteur lorsque l'évolution du paramètre variable tend à réduire l'efficacité du réducteur.
Le contrôleur peut être configuré pour diminuer, par exemple de façon proportionnelle à l'augmentation de l'efficacité du réducteur, l'énergie électrique fournie au moteur lorsque l'évolution du paramètre variable tend à augmenter l'efficacité du réducteur.
En intégrant le fait que l'efficacité mécanique du réducteur n'est pas constante mais dépend de différents facteurs liés à l'utilisation des essuie-glaces, il est possible de déterminer une commande du moteur plus précise, de manière que la fréquence de balayage corresponde bien à celle attendue, quelque soit les conditions d'utilisation.
Selon une ou plusieurs caractéristiques de l'unité d'essuyage, prise seule ou en combinaison :
- le paramètre variable lié à l'efficacité du réducteur est estimé ou mesuré, - au moins un paramètre variable lié à l'efficacité du réducteur est choisi parmi :
oune vitesse instantanée de rotation du moteur, oune température du réducteur,
oun sens de balayage,
oun couple délivré par le moteur.
- l'unité d'essuyage comporte un modulateur à largeur d'impulsion configuré pour être piloté par le contrôleur pour commander le moteur,
- le moteur est configuré pour entraîner au moins une vis sans fin en rotation, le réducteur comportant au moins un organe de transfert rotatif engrenant la vis sans fin.
L'invention a aussi pour objet un procédé de commande de la vitesse instantanée de rotation d'un moteur d'entraînement d'au moins un essuie-glace selon un mouvement de va-et-vient sur une surface vitrée de véhicule automobile, caractérisé en ce qu'on détermine la commande du moteur en prenant en compte au moins un paramètre variable lié à l'efficacité du réducteur agencé en sortie du moteur, pour contrebalancer la variation de l'efficacité du réducteur par une modification de l'énergie électrique à fournir au moteur.
Selon une ou plusieurs caractéristiques du procédé de commande, prise seule ou en combinaison :
- on augmente l'énergie électrique fournie au moteur d'une valeur déterminée en relation avec la diminution de l'efficacité du réducteur, lorsque la vitesse instantanée de rotation du moteur diminue et on diminue d'une valeur déterminée en relation avec l'augmentation de l'efficacité du réducteur, l'énergie électrique fournie au moteur lorsque la vitesse instantanée de rotation du moteur augmente,
- on augmente d'une valeur déterminée en relation avec la diminution de l'efficacité du réducteur, l'énergie électrique fournie au moteur dans un sens de balayage et on réduit d'une valeur déterminée en relation avec l'augmentation de l'efficacité du réducteur, l'énergie électrique fournie au moteur dans l'autre sens de balayage,
- on augmente d'une valeur déterminée en relation avec la diminution de l'efficacité du réducteur, l'énergie électrique fournie au moteur lorsque la température du réducteur augmente et on diminue d'une valeur déterminée en relation avec l'augmentation de l'efficacité du réducteur, l'énergie électrique fournie au moteur lorsque la température du réducteur diminue,
- on augmente d'une valeur déterminée en relation avec la diminution de l'efficacité du réducteur, l'énergie électrique fournie au moteur lorsque le couple délivré par le moteur augmente et on diminue d'une valeur déterminée en relation avec l'augmentation de l'efficacité du réducteur, l'énergie électrique fournie au moteur lorsque le couple délivré par le moteur diminue.
La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et comment elle peut être réalisée. La figure 1 est une vue schématique représentant une surface vitrée de véhicule automobile et une unité d'essuyage du véhicule.
La figure 2 représente un exemple de réducteur de l'unité d'essuyage de la figure
1 .
La figure 3 montre une vue schématique d'éléments de l'unité d'essuyage de la figure 1 .
La figure 4 montre un graphique illustratif ayant en abscisse la vitesse instantanée de rotation du moteur de l'unité d'essuyage (en rpm) et en ordonnée l'efficacité (en %) du réducteur de l'unité d'essuyage. Le graphique comporte deux courbes, une courbe CA (ronds) montrant l'efficacité du réducteur dans un sens de balayage, par exemple descendant, et une courbe CB (croix) montrant l'efficacité du réducteur dans l'autre sens, par exemple montant.
La figure 5 montre un graphique illustratif ayant en abscisse la température du réducteur et en ordonnée l'efficacité (en %) du réducteur. Le graphique comporte deux courbes, une courbe Cc (pointillés) montrant l'efficacité du réducteur dans un sens de balayage et une courbe Cd (traits pleins) montrant l'efficacité du réducteur dans l'autre sens.
Dans la suite de la description, les éléments identiques ou similaires seront désignés par les mêmes chiffres de référence.
Les réalisations suivantes sont des exemples. Bien que la description se réfère à un ou plusieurs modes de réalisation, ceci ne signifie pas nécessairement que chaque référence concerne le même mode de réalisation, ou que les caractéristiques s'appliquent seulement à un seul mode de réalisation. De simples caractéristiques de différents modes de réalisation peuvent également être combinées ou interchangées pour fournir d'autres réalisations.
La figure 1 montre une unité d'essuyage 1 pour véhicule automobile.
L'unité d'essuyage 1 comporte au moins un moteur 2, au moins un réducteur 3 agencé en sortie du moteur 2 et un contrôleur 4.
Le moteur 2 est configuré pour entraîner au moins un essuie-glace 5, 6 selon un mouvement de va-et-vient sur la surface vitrée 1 1 du véhicule. Le mouvement de va- et-vient se compose d'une alternance de mouvements descendant et montant. Le sens descendant correspond au mouvement des essuie-glaces 5, 6 allant du haut vers le bas, le sens montant correspondant au mouvement des essuie-glaces 5, 6 allant du bas vers le haut.
L'unité d'essuyage 1 comporte par exemple deux moteurs 2 associés à la surface vitrée 1 1 avant du véhicule (pare-brise), un moteur 2 entraînant chaque bras d'entraînement 5, chaque bras d'entraînement 5 entraînant un balai d'essuie-glace 6.
Le moteur 2 à courant continu comprend classiquement un stator et un rotor. Selon un exemple de réalisation représenté sur la figure 2, l'arbre du rotor porte au moins une vis sans fin 8, par exemple métallique.
Le réducteur 3 comporte une transmission à engrenage comportant au moins un organe de transfert rotatif 9 interposé entre la vis sans fin 8 et un arbre de sortie, engrenant la vis sans fin 8.
L'organe de transfert rotatif 9 comporte par exemple une roue ou un secteur denté, par exemple en matériau métallique ou en matériau plastique.
L'arbre de sortie est par exemple coaxial à l'organe de transfert rotatif 9 et solidaire en rotation avec l'organe de transfert rotatif 9. L'arbre de sortie est destiné à être assemblé avec un élément d'essuie-glace à entraîner en rotation, tel qu'une manivelle (ou levier) d'un dispositif de transmission d'un mécanisme d'essuie-glace ou tel qu'une tête de bras d'entraînement.
Le contrôleur 4 est configuré pour contrôler la vitesse instantanée de rotation du moteur V à partir d'une commande du moteur C notamment déterminée en fonction d'une consigne de fréquence de balayage B afin de modifier la fréquence de balayage du au moins un essuie-glace 5, 6.
Le contrôleur 4 comporte un ou plusieurs microcontrôleurs ou ordinateurs, ayant des mémoires et programmes adaptés pour effectuer des calculs, recevoir et donner des instructions aux éléments auxquels il est relié. C'est par exemple l'ordinateur de bord du véhicule automobile.
La consigne de fréquence de balayage B peut être contrôlée par le conducteur par l'intermédiaire d'un levier ou d'une forme quelconque de l'actionneur dans l'habitacle, le plus souvent à proximité du volant ou sur le tableau de bord.
En mode manuel, l'utilisateur peut par exemple choisir entre plusieurs consignes de fréquences de balayage B comprenant la position d'arrêt pour laquelle les essuie- glaces 5, 6 sont désactivés, un balayage unique, un balayage intermittent comprenant un nombre de balayage par unité de temps défini par l'utilisateur, par exemple au moyen d'une molette agencée sur le levier, un balayage continu à fréquence normale et un balayage continu à fréquence élevée.
Certains véhicules sont de plus équipés d'un capteur de pluie 13 permettant de déterminer s'il pleut et l'intensité de la pluie. Dans ce cas, l'utilisateur peut également sélectionner un mode automatique dans lequel la consigne de fréquence de balayage B est sélectionnée parmi la position d'arrêt, un balayage continu à fréquence normale ou un balayage continu à fréquence élevée en fonction du traitement de l'information fournie par le capteur de pluie 13.
Pour moduler la vitesse instantanée de rotation du moteur V par exemple entre 0 et 100 rpm, l'unité d'essuyage 1 peut comporter un modulateur à largeur d'impulsion PWM (« Puise Width Modulator » en anglais) configuré pour fournir une commande du moteur C en modulant la durée d'une succession de puises, à partir d'une tension U de l'alimentation 7 et d'un signal de commande S.
En plus de la consigne de fréquence de balayage B, le contrôleur 4 est configuré pour déterminer la commande du moteur C permettant de contrôler la vitesse instantanée de rotation du moteur V également en fonction d'au moins un paramètre variable lié à l'efficacité du réducteur 3 de manière à contrebalancer la variation de l'efficacité du réducteur 3 par une modification de l'énergie électrique à fournir au moteur 2.
La modification de l'énergie électrique peut être une augmentation ou une diminution, qui peut être proportionnelle ou non à la variation d'efficacité du réducteur 3, qui peut être continue ou discrète (par paliers) et peut être déterminée selon des tables prédéfinies, les valeurs prédéterminées pouvant dépendre des caractéristiques de l'unité d'essuyage 1 .
Le contrôleur 4 peut être configuré pour augmenter, par exemple de façon proportionnelle à la diminution de l'efficacité du réducteur 3, l'énergie électrique fournie au moteur 2 lorsque l'évolution du paramètre variable tend à réduire l'efficacité du réducteur 3 et pour diminuer, par exemple de façon proportionnelle à l'augmentation de l'efficacité du réducteur 3, l'énergie électrique fournie au moteur 2 lorsque l'évolution du paramètre variable tend à augmenter l'efficacité du réducteur 3.
On considère en effet que l'efficacité du réducteur 3, définie par le rapport entre l'énergie mécanique fournie aux essuie-glaces 5, 6 et l'énergie électrique fournie au moteur 2, n'est pas constante mais varie en fonction des conditions d'utilisation et que cette variabilité doit être prise en compte pour déterminer la commande du moteur C.
On peut pour cela, comparer l'efficacité à un instant t avec la valeur de l'efficacité à un instant précédent t-1 . En fonction du résultat de cette comparaison, on augmente ou on diminue l'énergie électrique fournie au moteur 2.
Le paramètre variable lié à l'efficacité du réducteur 3 peut être estimé ou mesuré.
Dans le cas de paramètres variables estimés, le contrôleur 4 peut comporter des tables et/ou lois en mémoire permettant d'associer une énergie électrique à fournir au moteur 2 en fonction de l'efficacité du réducteur 3.
Le paramètre variable pouvant faire varier l'efficacité du réducteur 3 peut être :
- une vitesse instantanée de rotation du moteur V,
- une température T du réducteur 3,
- le sens de balayage M,
- un couple délivré par le moteur CO.
La consigne de fréquence de balayage B peut influer sur l'efficacité du réducteur
3.
En effet, la vitesse instantanée de rotation du moteur V dépend de la fréquence de balayage. Or, la vitesse instantanée du moteur peut influer sur l'efficacité du réducteur 3. Ainsi, l'efficacité du réducteur 3 est meilleure lorsque la vitesse instantanée augmente. Un exemple est ainsi illustré sur la figure 4.
La figure 4 montre deux courbes CA et CB d'efficacité du réducteur 3 en fonction de la vitesse instantanée en rpm. La courbe CA (ronds) montre l'efficacité du réducteur 3 dans un sens de balayage et la courbe CB (croix) montre l'efficacité du réducteur 3 dans l'autre sens. On constate sur cette figure que pour les deux courbes CA et CB, plus la vitesse instantanée augmente et plus l'efficacité du réducteur 3 augmente. Cette différence n'est pas proportionnelle avec l'augmentation de la vitesse instantanée. Les effets de la vitesse sur l'efficacité du réducteur 3 sont plus importants à basse vitesse (vers l'origine 0) et dans un sens, par exemple montant (courbe CB). En effet, dans cet exemple, dans le sens montant, l'efficacité du réducteur 3 peut varier entre 1 et 50% pour une vitesse instantanée variant entre une valeur presque nulle et la vitesse maximale. Ainsi, plus la vitesse instantanée augmente et moins il y aura de pertes de l'énergie électrique fournie au moteur 2. On peut donc augmenter d'une valeur déterminée en relation avec la diminution de l'efficacité du réducteur 3, l'énergie électrique fournie au moteur 2 lorsque la vitesse instantanée de rotation du moteur V diminue et diminuer d'une valeur déterminée en relation avec l'augmentation de l'efficacité du réducteur 3, l'énergie électrique fournie au moteur 2 lorsque la vitesse instantanée de rotation du moteur V augmente.
La vitesse instantanée de rotation du moteur V peut être obtenue au moyen d'un capteur de position angulaire.
Les tables et/ou lois stockées en mémoire peuvent permettre de déterminer l'augmentation d'énergie électrique à prendre en compte du fait de la baisse d'efficacité du réducteur 3 pour les faibles vitesses, en plus de l'énergie électrique à fournir pour atteindre une consigne de fréquence de balayage B.
Le sens de balayage peut également influer sur l'efficacité du réducteur 3.
Cette différence d'efficacité peut s'expliquer par l'orientation des dentures de l'organe de transfert rotatif 9 du réducteur 3 pouvant induire plus de pertes par frottement mécanique entre le réducteur 3 et la vis sans fin 8 dans un sens que dans l'autre. L'orientation des dentures est déterminée par le sens de montage du réducteur 3 dans le véhicule.
Un exemple est représenté sur la figure 4. La courbe CA (ronds) montre l'efficacité du réducteur 3 dans un sens, par exemple descendant, et la courbe CB (croix) montre l'efficacité du réducteur 3 dans l'autre sens. On constate sur cette figure, que pour une même vitesse instantanée de rotation du moteur (trait vertical en pointillés), l'efficacité du réducteur 3 est plus faible dans un sens que dans l'autre. Une variation comprise entre 5 et 25% de l'efficacité du réducteur 3 peut être observée. Cette variation n'est pas proportionnelle avec l'augmentation de la vitesse mais décroit avec l'augmentation de la vitesse instantanée du moteur 2.
On peut donc augmenter d'une valeur déterminée en relation avec la diminution de l'efficacité du réducteur 3, l'énergie électrique fournie au moteur 2 dans un sens de balayage M et réduire d'une valeur déterminée en relation avec l'augmentation de l'efficacité du réducteur 3, l'énergie électrique fournie au moteur 2 dans l'autre sens de balayage M. La différence d'énergie entre les deux sens peut être d'autant plus élevée que la vitesse instantanée est faible.
L'information du sens de balayage M peut déjà être disponible par le contrôleur 4 pour piloter le mouvement de balayage des balais 5, 6. Il peut être déterminé par un capteur de position angulaire 10 de l'essuie-glace 5, 6. Ainsi, en plus de permettre de piloter un balayage alterné, l'information fournie par le capteur de position angulaire 10 peut aussi permettre le contrôle de l'énergie électrique à fournir au moteur 2.
L'augmentation d'énergie électrique à prendre en compte du fait de la baisse d'efficacité du réducteur 3 dans un sens par rapport à l'autre sens peut être déterminée à partir de tables et/ou lois stockées en mémoire.
La température T du réducteur 3 peut également influer sur l'efficacité du réducteur 3.
Du fait de la nature de son matériau, notamment en plastique, l'organe de transfert rotatif 9 peut être plus ou moins rigide en fonction de la température. Comme on peut le constater sur la figure 5, la baisse de température du réducteur 3 tend à augmenter l'efficacité du réducteur. En effet, les dentures chaudes d'un réducteur 3 tendent à absorber l'effort en se déformant, ce qui dégrade les performances d'efficacité du réducteur 3.
Dans un véhicule automobile, la température du réducteur 3 peut être mesurée entre -40^ et +1 15^. Pour compenser la baisse d'e fficacité du réducteur 3 avec l'augmentation de la température, on peut donc augmenter d'une valeur déterminée en relation avec la diminution de l'efficacité du réducteur 3 l'énergie électrique fournie au moteur 2 lorsque la température du réducteur 3 augmente et diminuer d'une valeur déterminée en relation avec l'augmentation de l'efficacité du réducteur 3 l'énergie électrique fournie au moteur 2 lorsque la température du réducteur 3 diminue.
L'influence de la température est plus importante lorsque l'organe de transfert rotatif 9 du réducteur 2 et la vis sans fin 8 présentent des matériaux constitutifs différents, et plus particulièrement lorsque l'organe de transfert rotatif 9 est en matériau plastique et la vis sans fin 8 en matériau métallique.
La température T du réducteur 3 peut être estimée, par exemple à partir d'un modèle mathématique et à partir de mesures fournies par un capteur de température 14 de la carte électronique 15 portant notamment le modulateur à largeur d'impulsion PWM, notamment agencé à proximité du réducteur 3.
Le couple délivré par le moteur CO peut également influer sur l'efficacité du réducteur 3. En effet, plus le couple délivré au moteur CO augmente et plus l'efficacité du réducteur 3 diminue. Pour compenser la baisse d'efficacité du réducteur 3 avec l'augmentation du couple CO, on peut augmenter d'une valeur déterminée en relation avec la diminution de l'efficacité du réducteur 3, l'énergie électrique fournie au moteur 2 lorsque le couple CO augmente et diminuer d'une valeur déterminée en relation avec l'augmentation de l'efficacité du réducteur 3, l'énergie électrique fournie au moteur 2 lorsque le couple CO diminue.
L'information de la valeur du couple délivré par le moteur peut être estimée, par exemple à partir d'un modèle mathématique ou de tables prédéfinies.
Ainsi, en intégrant le fait que l'efficacité mécanique du réducteur 3 n'est pas constante mais dépend de différents facteurs liés à l'utilisation des essuie-glaces 5, 6, il est possible de déterminer une commande du moteur C plus précise, de manière que la fréquence de balayage corresponde bien à celle attendue, quelque soit les conditions d'utilisation.

Claims

REVENDICATIONS
Unité d'essuyage (1 ) pour véhicule automobile comprenant :
- au moins un moteur (2) configuré pour entraîner au moins un essuie- glace (5, 6) selon un mouvement de va-et-vient sur une surface vitrée (1 1 ) de véhicule automobile,
- au moins un réducteur (3) agencé en sortie du moteur (2), et
- un contrôleur (4) configuré pour déterminer une commande du moteur (C),
caractérisée en ce que le contrôleur (4) est configuré pour déterminer la commande du moteur (C) en prenant en compte au moins un paramètre variable lié à l'efficacité du réducteur (3) de manière à contrebalancer la variation de l'efficacité du réducteur (3) par une modification de l'énergie électrique à fournir au moteur (2).
Unité d'essuyage (1 ) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que le contrôleur (4) est configuré pour augmenter l'énergie électrique fournie au moteur
(2) lorsque l'évolution du paramètre variable tend à réduire l'efficacité du réducteur
(3) .
Unité d'essuyage (1 ) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le contrôleur (4) est configuré pour diminuer l'énergie électrique fournie au moteur (2) lorsque l'évolution du paramètre variable tend à augmenter l'efficacité du réducteur (3).
Unité d'essuyage (1 ) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le paramètre variable lié à l'efficacité du réducteur (3) est estimé ou mesuré. Unité d'essuyage (1 ) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'au moins un paramètre variable lié à l'efficacité du réducteur (3) est choisi parmi :
- une vitesse instantanée de rotation du moteur (V),
- une température (T) du réducteur (3),
- un sens de balayage (M),
- un couple délivré par le moteur (CO).
Unité d'essuyage (1 ) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte un modulateur à largeur d'impulsion (PWM) configuré pour être piloté par le contrôleur (4) pour commander le moteur (2).
7. Unité d'essuyage (1 ) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le moteur (2) est configuré pour entraîner au moins une vis sans fin (8) en rotation, le réducteur (3) comportant au moins un organe de transfert rotatif (9) engrenant la vis sans fin (8).
8. Procédé de commande de la vitesse instantanée de rotation d'un moteur (V) d'entraînement d'au moins un essuie-glace (5, 6) selon un mouvement de va-et- vient sur une surface vitrée (1 1 ) de véhicule automobile, caractérisé en ce qu'on détermine la commande du moteur (C) en prenant en compte au moins un paramètre variable lié à l'efficacité du réducteur (3) agencé en sortie du moteur (2) pour contrebalancer la variation de l'efficacité du réducteur (3) par une modification de l'énergie électrique à fournir au moteur (2).
9. Procédé de commande selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'on augmente d'une valeur déterminée en relation avec la diminution de l'efficacité du réducteur (3), l'énergie électrique fournie au moteur (2) lorsque la vitesse instantanée de rotation du moteur (V) diminue et on diminue d'une valeur déterminée en relation avec l'augmentation de l'efficacité du réducteur (3), l'énergie électrique fournie au moteur (2) lorsque la vitesse instantanée de rotation du moteur (V) augmente.
10. Procédé de commande selon l'une des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce qu'on augmente d'une valeur déterminée en relation avec la diminution de l'efficacité du réducteur (3), l'énergie électrique fournie au moteur (2) dans un sens de balayage (M) et on réduit d'une valeur déterminée en relation avec l'augmentation de l'efficacité du réducteur (3), l'énergie électrique fournie au moteur (2) dans l'autre sens de balayage (M).
1 1 . Procédé de commande selon l'une des revendications 8 à 10, caractérisé en ce qu'on augmente d'une valeur déterminée en relation avec la diminution de l'efficacité du réducteur (3), l'énergie électrique fournie au moteur (2) lorsque la température du réducteur (3) augmente et on diminue d'une valeur déterminée en relation avec l'augmentation de l'efficacité du réducteur (3), l'énergie électrique fournie au moteur (2) lorsque la température du réducteur (3) diminue.
12. Procédé de commande selon l'une des revendications 8 à 1 1 , caractérisé en ce qu'on augmente d'une valeur déterminée en relation avec la diminution de l'efficacité du réducteur (3), l'énergie électrique fournie au moteur (2) lorsque le couple délivré par le moteur (CO) augmente et on diminue d'une valeur déterminée en relation avec l'augmentation de l'efficacité du réducteur (3), l'énergie électrique fournie au moteur (2) lorsque le couple délivré par le moteur (CO) diminue.
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