ES2198702T3 - Dispositivo y procedimiento para el control de limpiaparabrisas. - Google Patents

Dispositivo y procedimiento para el control de limpiaparabrisas.

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ES2198702T3 ES98912248T ES98912248T ES2198702T3 ES 2198702 T3 ES2198702 T3 ES 2198702T3 ES 98912248 T ES98912248 T ES 98912248T ES 98912248 T ES98912248 T ES 98912248T ES 2198702 T3 ES2198702 T3 ES 2198702T3
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Abstract

SE PROPONE UN DISPOSITIVO LIMPIAPARABRISAS (10) Y UN PROCEDIMIENTO QUE SITUA CON EXACTITUD UNA ESCOBILLA (12) EN CUALQUIER POSICION DE RETORNO (U1, U2) DURANTE EL PROCESO DE LIMPIEZA DEL PARABRISAS. AQUI SE TIENEN EN CUENTA LAS CONDICIONES LOCALES QUE HAY EN EL PARABRISAS EN CUANTO AL GRADO DE DEPOSITO DE HUMEDAD TRAS LA DESCONEXION DEL MOTOR (16) AL FRENAR HASTA LAS POSICIONES DE RETORNO (U1, U2). EL DISPOSITIVO (10) ABARCA ADEMAS UN GENERADOR DE IMPULSOS (22) PARA GENERAR IMPULSOS (I) EN FUNCION DEL MOVIMIENTO DE LIMPIEZA, QUE POR MEDIO DE UNA ENTRADA DE SEÑAL SE ENVIAN A UN MANDO (18) PARA CONTROLAR EL MOTOR (16). LOS IMPULSOS (IN) TIPICOS TRAS LA DESCONEXION DEL MOTOR (16) DESDE UNA POSICION DE RETORNO (U1, U2) QUE DETERMINAN LA MARCHA DE INERCIA DE LA ESCOBILLA (12) HASTA SU PARADA SE CONTABILIZAN EN UN CONTADOR (24, 26). EL MANDO (18), ANTES DE QUE SE ALCANCE LA SIGUIENTE POSICION DE RETORNO (U1, U2) O DE ESTACIONAMIENTO (P), EN FUNCION DE LOS IMPULSOS DE INERCIA CONTABILIZADOS (IN),GENERA UNA SEÑAL DE CONMUTACION (20) PARA DESCONECTAR EL MOTOR (16) Y/O PARA INVERTIR SU SENTIDO DE GIRO.

Description

Dispositivo y procedimiento para el control de limpiaparabrisas.
Estado de la técnica
La invención parte de un dispositivo limpiaparabrisas según el preámbulo de la reivindicación principal.
Ya se conoce (DE-OS 29 22 160) una instalación de limpieza para automóviles para el accionamiento del limpiaparabrisas, en la que a partir de una señal de conmutación que identifica la velocidad angular del motor se deriva en una instalación de evaluación una variable de corrección que identifica el seguimiento por inercia del limpiaparabrisas después de la desconexión del conmutador de funcionamiento o después de la desconexión del motor. El circuito de evaluación activa, teniendo en cuenta esta variable de corrección, una señal de conmutación en diferentes posiciones angulares del limpiaparabrisas, para depositar el limpiaparabrisas en una posición de aparcamiento, tan pronto como se desconecta el conmutador de funcionamiento.
En este caso, por medio de un sensor del número de revoluciones con un primer contador y de un generador de pulsos de reloj con un segundo contador se cuenta a partir de la entrada del limpiaparabrisas en una zona de aparcamiento hasta el equilibrio de los estados de los dos contadores. A continuación se activa la señal de conmutación para la desconexión del motor. A alta velocidad de limpieza, se desconecta el motor del limpiaparabrisas antes que a velocidad lenta de limpieza.
En este caso, es un inconveniente que la velocidad de limpieza se mide siempre en una región (por ejemplo, la zona de aparcamiento) delante de la posición de aparcamiento o bien antes de la desconexión del motor. Además, después de la desconexión del motor no se detecta ya el movimiento del limpiaparabrisas. Es decir, que la dinámica del sistema del limpiaparabrisas se mide durante la alimentación con corriente del motor. Las condiciones locales sobre el cristal se diferencian, sin embargo, con respecto al grado de suciedad. Por lo tanto, es difícil la derivación de la variable de corrección solamente a partir de la velocidad angular del motor para el mantenimiento de la posición de aparcamiento.
Otro inconveniente consiste en que esta instalación de limpieza deposita el limpiaparabrisas solamente en la posición de aparcamiento. No se posibilita el mantenimiento de la posición inversa a través del limpiaparabrisas en el modo de limpieza.
Además, es un inconveniente la utilización de costes elevados de un disco de contacto y de un sensor del número de revoluciones.
Ventajas de la invención
El dispositivo limpiaparabrisas según la invención con los rasgos característicos de la reivindicación principal tiene la ventaja de detener el limpiaparabrisas en el modo de limpieza en cualquier posición de inversión exactamente en posiciones predeterminadas. En este caso, se tienen en cuenta las condiciones locales sobre el cristal después de la desconexión del motor desde antes de las posiciones de inversión hasta éstas. A tal fin, se cuentan los impulsos de seguimiento por inercia después de la desconexión del motor desde antes de una posición de inversión hasta el estado parado del motor o bien del limpiaparabrisas por medio de un contador. Es decir, que se determina la dinámica del sistema limpiaparabrisas después de la desconexión del motor durante el proceso de frenado.
A través de las medidas indicadas en las reivindicaciones dependientes se consigue desarrollos ventajosos y mejoras de las características indicadas en la reivindicación principal. Especialmente ventajoso es otro contador, que cuenta impulsos de recorrido sobre toda la región de limpieza y de esta manera posibilita la asociación de cada posición del limpiaparabrisas a un estado determinado del contador.
De manera ventajosa, los impulsos de recorrido y los impulsos de seguimiento por inercia pueden ser detectados a través de un único contador.
Además, es ventajosa la reposición y calibración del contador, cuando el limpiaparabrisas marcha a su posición de aparcamiento.
En virtud de la estructura sencilla del dispositivo sin conmutador de posición y similar, ésta es una solución que ahorra costes, que eleva, además, las posibilidades del diseño constructivo de la placa de circuito impreso.
De manera alternativa, es ventajoso que el dispositivo limpiaparabrisas es adecuado igualmente para la deposición sin tope del limpiaparabrisas en una posición de aparcamiento después de la desconexión de un conmutador de funcionamiento.
Dibujo
Los ejemplos de realización de la invención se representan en el dibujo y se explican en detalle en la descripción siguiente. La figura 1 muestra un dispositivo para el control de un limpiaparabrisas y la figura 2 muestra un diagrama de flujo.
Descripción del ejemplo de realización
La figura 1 muestra un dispositivo limpiaparabrisas 10 para una instalación limpiaparabrisas de automóviles con un limpiaparabrisas 12, que limpia una región de limpieza 14 de un parabrisas no representado. La región de limpieza 14 está delimitada por una primera posición de inversión U1 y una segunda posición de inversión U2 o bien una posición de aparcamiento P del limpiaparabrisas 12. Para la conexión y desconexión del dispositivo limpiaparabrisas 10 y para la selección de un modo de limpieza se activa un conmutador de funcionamiento 34. Cuando el dispositivo limpiaparabrisas 10 está desconectado, el limpiaparabrisas 12 está depositado habitualmente en la posición de aparcamiento P. El limpiaparabrisas 12 es accionado por un motor reversible 16, activado por señales de conmutación 20 de un control 18. Como control 18 se utiliza, por ejemplo, un microcontrolador. En el motor reversible 16 está dispuesto de manera conocida en sí un relé doble, cuyos dos relés son conmutables de una manera independiente entre sí por medio de señales de conmutación 20 del control 18 a masa o a tensión positiva, de manera que el motor 16 se frena o cortocircuita u opcionalmente se alimenta con corriente en una de dos direcciones.
Al motor 16 está asociado un generador de impulsos 22, cuyos impulsos I son alimentados al control 18. El generador de impulsos 22 se realiza de tal forma que un imán anular giratorio con el árbol del inducido del motor 16 emite, en uno o varios sensores Hall estacionarios, un número conocido de impulsos I por cada rotación del inducido. Esta secuencia de impulsos es inscrita a través de una entrada de interrupción del microcontrolador, que presenta para la evaluación de las interrupciones activadas a través de los impulsos I, un primer contador 24 y un segundo contador 26, además de una memoria volátil 30 y una memoria no volátil 32.
El conmutador de funcionamiento 34 está conectado a través de una conexión de varios hilos al control 18 y puede presentar varias posibilidades de selección para diferentes funcionamientos de limpieza del limpiaparabrisas 12: por ejemplo, limpieza a intervalos, limpieza constante o funcionamiento automático cuando se utiliza un sensor de lluvia que detecta el estado de humedad del cristal.
El primer contador 24 cuenta de manera continua los impulsos I emitidos por el generador de impulsos 22, de manera que estos impulsos I designados como impulsos de recorrido lw están asociados a las revoluciones del árbol de inducido del motor 16 y, por lo tanto, indirectamente al recorrido del limpiaparabrisas 12. Al estado cero de recuento del primer contador 24 está asociada la posición de aparcamiento P del limpiaparabrisas 12, Si se mueve el limpiaparabrisas 12 a la primera posición de inversión U1, entonces el primer contador 24 suma los impulsos de recorrido lw, es decir, que el primer contador 24 es incrementado. Cuando se alcanza la primera posición de inversión U1, el estado del contador adopta un valor teórico lw(U1) predeterminado, por ejemplo, de 180 incrementos, siendo desconectado con anterioridad el motor 16 en el momento oportuno. Si se desplaza el limpiaparabrisas 12 de retorno a la segunda posición de inversión U2, entonces se reduce de nuevo el estado del contador de una manera correspondiente al número de los impulsos I emitidos por el generador de impulsos 22. En la segunda posición de inversión U2, el primer contador cuenta, por lo tanto, un valor teórico lw(U2) igualmente predeterminado, que es esencialmente menor que el valor teórico de la primera posición de inversión lw(U1)= 180 Ink, que es, sin embargo, mayor que el estado del contador lw(P) = 0 Ink asociado a la posición de aparcamiento P, por ejemplo lw(U2) = 40 Ink. También aquí se desconecta y se frena el motor 16 precozmente desde el control 18.
En cambio, el segundo contador 26 cuenta los impulsos I emitidos a través del generador de impulsos 22 solamente a partir del instante en el que el motor 16 es desconectado o cortocircuitado a través de una señal de conmutación 20 del control 18 delante de una posición de inversión U1, U2. El motor 16 no pasa a continuación inmediatamente al estado parado, sino solamente con un cierto retraso. Los impulsos I, que son emitidos durante este retraso hasta la parada del motor 16 o bien del limpiaparabrisas 12, son detectados a través de un segundo contador 26. A continuación estos impulsos I son designados como impulsos de seguimiento por inercia In. El segundo contador 25 suma siempre y cuando alcance cualquier posición de inversión U1, U2, retorna de nuevo con la conexión del motor 16.
La figura 2 ilustra en un diagrama de flujo con las etapas S1 a S7 y la derivación A1 el modo de actuación del dispositivo limpiaparabrisas 10 según la figura 1, que se explica a continuación.
S1 (fase de calibración)
Durante la puesta en servicio del dispositivo limpiaparabrisas 10 a través del conductor del vehículo, por ejemplo a través de la selección del funcionamiento de limpieza constante en el conmutador de funcionamiento 34, el control 18 emite una señal e conmutación de calibración 20 al relé doble, de manera que el motor 16 es alimentado con corriente en la dirección de la posición de aparcamiento P. El limpiaparabrisas 12 es detenido allí a través del tope mecánico. Por lo tanto, se produce una situación en la que el motor 16 continúa siendo alimentado con corriente, existiendo al mismo tiempo un estado parado del motor 16 (no se emites impulsos I dentro de un periodo de tiempo, por ejemplo, de 20 ms). Esto es reconocido por el control 18 y conduce a una reposición del primer contador 24 a través de éste (calibración).
A través de una señal de conmutación de arranque 20 se alimenta corriente al motor 16 ahora en otra dirección, de manera que el limpiaparabrisas 12 abandona la posición de aparcamiento P, pasa limpiando sobre la segunda posición de inversión y se desplaza en adelante en la dirección de la primera posición de inversión U1. El generador de impulsos 22 detecta las revoluciones del árbol del inducido del motor 16 y genera de acuerdo con ello un número determinado de impulsos I por cada revolución del árbol del inducido, que son alimentados al control 18.
El control 18 activa con la misma señal de conmutación de arranque 20 igualmente el primer contador 24 de tal manera que éste suma a continuación todos los impulsos I emitidos a través del generador de impulsos 22 y convertidos en interrupciones.
S2 (fase de conexión)
Para detener el limpiaparabrisas 12, durante el primer arranque del limpiaparabrisas 12, en la primera posición de inversión e impedir de una manera fiable la limpieza más allá de la posición de inversión U1, debe desconectarse o cortocircuitarse el motor 16 con suficiente antelación a través del control 18. A tal fin, se deposita en la memoria 32 no volátil un número predeterminado de impulsos Iv, que corresponde al número máximo admisible de impulsos de seguimiento por inercia In para el presente sistema limpiaparabrisas. El número predeterminado de impulsos Iv es restado del valor teórico Iw(U1) depositado igualmente en la memoria no volátil para la primera posición de inversión U1 y de esta manera define un estado del contador Ia(U1) en el que el motor 16 es desconectado antes de la primera posición de inversión U1. Cuando se alcanza el estado del contador Ia(U1) designado a través del control 18 a través del primer contador 24 se inicia el proceso de desconexión del motor 16 con una primera señal de conmutación 20 (los dos relé en masa). Por lo tanto, durante la puesta en funcionamiento del dispositivo limpiaparabrisas en la fase de conexión se garantiza siempre la retención oportuna del limpiaparabrisas 12.
Si es, por ejemplo, Iw(U1) = 180 Ink e Iv = 30 Ink, entonces se desconecta el motor 16 del limpiaparabrisas tan pronto como el estado de recuento del primer contador 24 ha alcanzado el valor Ia(U1) = Iw(U1) - Iv = 150 Ink.
De la misma manera, con la primera señal de conmutación 20 se activa el segundo contador 26. Éste cuenta los impulsos de seguimiento por inercia In(U1) hasta que el motor 16 llega al estado parado. El estado parado es detectado cuando los impulsos I (o bien interrupciones) están ausentes dentro del periodo de tiempo predeterminado en el control 18. Por ejemplo es In(U1) = 25 Ink.
Independientemente del segundo contador 26, el primer contador continúa el recuento de forma continua.
S3 (primer proceso de inversión)
El proceso de inversión para la inversión del sentido de giro del motor 16 es iniciado ahora a través de una segunda señal de conmutación 20 del control 18, cuando se ha detectado el estado parado del motor 16. De esta manera se alimenta corriente a un relé de tal forma que el motor 16 marcha en el sentido opuesto y el Limpiaparabrisas 12 marcha hacia la segunda posición de inversión U2. De la misma manera, con esta segunda señal de conmutación 20 se ajusta el primer contador 24 de tal forma que resta todos los demás impulsos I de su estado de estado máximo de recuento hasta ahora. Además, el estado de recuento In(U1) del segundo contador 26, que identifica el seguimiento por inercia del limpiaparabrisas 12 en la posición de inversión U1, es inscrito en la memoria volátil 30 y a continuación el segundo contador 26 es repuesto a cero a través del control 18.
A1
Si el conductor del automóvil activa entretanto el conmutador de funcionamiento 34 para desconectar el dispositivo limpiaparabrisas 10, entonces esto es tenido en cuenta en esta posición por el control 18 y se continúa con la etapa S7 en lugar de S4.
S4
El control 18 detecta continuamente el número de impulsos de seguimiento por inercia In (U1) = 25 InK. depositado en la memoria volátil 30, del segundo contador 26 y el estado actual del contador de los impulsos de recorrido Iw del primer contador 24 y provoca a través de una tercera señal de conmutación 20 la desconexión del motor 16, de tal forma que éste es cortocircuitado antes de la segunda posición de inversión U2, cuando el estado de recuento del primer contador 24 ha alcanzado el valor Ia(U2) = Iw(U2) + In(U1) = 65 Ink. Además, se borra la memoria volátil 30.
De la misma manera, con la tercera señal de conmutación 20 se activa de nuevo el segundo contador 26, que es incrementado a través de los impulsos de seguimiento por inercia In(U2) del motor 16 hasta su estado parado, por ejemplo In(U2) = 20 Ink. En virtud del número de impulsos de seguimiento por inercia In(U1) contados anteriormente y de la intensidad de las precipitaciones inalteradas dentro del periodo de tiempo corto de la mitad de la duración del ciclo de limpieza (por ejemplo, de 500 a 600 ms en la fase 1 en el modo de limpieza constante), se detiene el motor 16 o bien el limpiaparabrisas 12 directamente en la segunda posición de inversión U2.
Independientemente del segundo contador 26, el primer contador 24 cuenta, además, los impulsos I de su estado de recuento y presenta el estado de recuento Iw(U2) = 40 Ink, cuando el limpiaparabrisas 12 adopta su segunda posición de inversión U2.
S5 (segundo proceso de inversión)
A través de una cuarta señal de conmutación 20 del control 18 se conecta de nuevo el motor 16 en la segunda posición de inversión, siendo invertido el sentido de giro del motor, de manera que el limpiaparabrisas 12 se mueve de nuevo en el sentido de la primera posición de inversión U1. A continuación, se inscriben los impulsos de seguimiento por inercia In(U2) = 20 Ink contabilizados del segundo contador 26 en la memoria volátil 30 y se repone a cero el estado del contador. De la misma manera, con la cuarta señal de conmutación 20 se conmuta de nuevo el primer contador 24, de manera que suma de nuevo los impulsos I.
S6
Antes de alcanzar la primera posición de inversión U1 se desconecta de nuevo el motor 16 con la primera señal de conmutación 20 (ver anteriormente la etapa S2). Puesto que en oposición a la etapa S2, esta vez se ha depositado un número de impulsos de seguimiento por inercia In(U2) = 20 Ink contabilizados poco antes en la memoria volátil 30, el control 18 puede recurrir a ello y activar la primera señal de conmutación 20 cuando el estado de recuento del primer contador 24 corresponde al valor Ia(U1) = Iw(U1) - In(U2) = 160 Ink. Además, se borra de nuevo la memoria volátil 30.
En este lugar se continúa con la etapa S3.
S7 (proceso de desconexión)
Si se desconecta el dispositivo limpiaparabrisas 10 en una de las etapas S2 a S6 por el conductor del automóvil, entonces el limpiaparabrisas 12 se desplaza, después de alcanzar la etapa S3. más allá de la segunda posición de inversión U2, hacia la posición de aparcamiento P y se detiene allí a través del tope mecánico. Puesto que el motor 16 continúa siendo alimentado con tensión y al mismo tiempo no se detectan impulsos I dentro del periodo de tiempo mencionado anteriormente, esto conduce a una reposición del primer contador 24 a través del control 18.
En un ejemplo de realización mejorado, solamente se utiliza un contador 24 para la medición de impulsos de recorrido Lw e impulsos de seguimiento por inercia In, siendo memorizado temporalmente el estado del contador Ia(U1), Ia(U2) para la desconexión del motor 16 en cada caso en la memoria volátil 3. Como impulsos de seguimiento por inercia In(U1), In(U2) se forman las diferencias de los estados de los contadores durante la desconexión del motor Ia(U1), Ia(U2) y durante la parada del motor 16 en la posición de inversión Iw(U1), Iw(U2) y se memorizan temporalmente. Como ya se ha descrito anteriormente, los impulsos de seguimiento por inercia -calculados en este caso- In(U1), In(U2) son utilizados para el cálculo del estado del contador para la desconexión del motor Ia(U1), Ia(U2) en la siguiente posición de inversión U1, U2. Por lo tanto, el contador 24 cuenta al mismo tiempo de forma continua los impulsos de recorrido Iw y solamente se repone o calibra durante la conexión y desconexión del dispositivo limpiaparabrisas 10, cuando el limpiaparabrisas 12 se encuentra en la posición de aparcamiento P, a través del control 18.
Como una alternativa a este ejemplo de realización, en lugar del recuento continuo de impulsos de recorrido Iw, éstos son contabilizados solamente en partes de la región de limpieza 14, con preferencia cerca de las posiciones de inversión U1, U2. En este caso, se cuenta solamente a partir de la activación de una señal de contacto, por ejemplo, a través de uno o varios conmutadores de contacto. El conmutador de contacto puede estar realizado como disco de contacto en la rueda frontal del motor con un linguete de contacto montado en la placa de circuito impreso del control 18. De esta manera se suprime la calibración del (primer) contador 24 en la posición de aparcamiento, P, puesto que éste se conecta ahora a través del disco de contacto cada vez en uno o varios puntos definidos.
Por lo tanto, si la calibración del (primer) contador 24 se realiza a través de otro conmutador de contacto o generador del valor absoluto en la región de limpieza 14, se puede depositar el limpiaparabrisas 12 en la posición de aparcamiento P igualmente de acuerdo con el procedimiento descrito anteriormente. En este caso, se impide el tope mecánico del limpiaparabrisas 12 en la posición de aparcamiento P.
La conmutación entre los diferentes modos de limpieza, por ejemplo, limpieza a intervalos, limpieza constante o modo automático se lleva a cabo de manera conocida, sin que se produzca en este caso una interferencia del procedimiento según la invención o bien una influencia no deseada de la posición del limpiaparabrisas 12 en las posiciones de inversión U1, U2. Esto se aplica igualmente en el caso de utilización de un sensor de lluvia.

Claims (5)

1. Dispositivo limpiaparabrisas (10) con al menos un limpiaparabrisas (12) que oscila entre dos posiciones de inversión (U1, U2), que es accionado por un motor (16) con un sentido de giro reversible, con un generador de impulsos (22) para la generación de impulsos (I) en función del movimiento del limpiaparabrisas, con preferencia en función del sentido de giro del árbol del inducido del motor (16), que son alimentados a un control (18) para la activación del motor (16) y son contados por un contador (24, 26) contenido en este control (18), caracterizado porque el contador (24, 26) cuenta, a partir de la desconexión del motor (16) antes de la posición de inversión (U1, U2) el número de impulsos (In) que aparecen hasta la parada del motor y que identifican el seguimiento por inercia del limpiaparabrisas (12) o bien del motor (16), y porque el control (18) emite, en función de los impulsos (In) de seguimiento por inercia contabilizados o calculados, antes de alcanzar la posición de inversión siguiente (U1, U2) o la posición de aparcamiento (P), al menos una señal de conmutación (20) para la desconexión del motor (16) y/o para la inversión de su sentido de giro.
2. Dispositivo limpiaparabrisas según la reivindicación 1, caracterizado porque el control (18) presenta un contador (24, 26), que impulsos de recorrido (Iw) hacia delante y/o hacia atrás al menos sobre una parte de la región de limpieza (14).
3. Dispositivo limpiaparabrisas según la reivindicación 1, caracterizado porque antes de alcanzar por primera vez la primera posición de inversión (U1), el control (18) emite, en función de un número de impulsos (Iv) predeterminado en el control, una señal de conmutación (20) para la desconexión del motor (16) y/o para la inversión de su sentido de giro.
4. Dispositivo limpiaparabrisas según la reivindicación 2, caracterizado porque el control (18) repone el contador (24, 26) cuando se alcanza la posición de aparcamiento (P), especialmente cuando existe un tope mecánico para el limpiaparabrisas (12), cuando el generador de impulsos (22) no emite impulsos (I) al control (18) cuando el motor (16) continúa siendo alimentado con corriente.
5. Procedimiento para el funcionamiento de un dispositivo limpiaparabrisas (10) con al menos un limpiaparabrisas (12) que oscila entre dos posiciones de inversión (U1, U2), que es accionado por un motor (16) con sentido de giro reversible, con un generador de impulsos (22) para la generación de impulsos (I) en función del movimiento del limpiaparabrisas, con preferencia en función del sentido de giro del árbol del inducido del motor (16), que son alimentados a un control (18) para la activación del motor (16) y son contabilizados por un contador (24, 26) contenido en este control, caracterizado porque después de la desconexión del motor (16) delante de una posición de inversión (U1, U2) se cuenta por el contador (24, 26) el número de impulsos (In) que aparecen hasta que se para el motor y que identifica el seguimiento por inercia del limpiaparabrisas (12) o bien del motor (16), y porque se emite desde el control (18), en función de los impulsos (In) de seguimiento por inercia contados o bien calculados, antes de alcanzar la siguiente posición de inversión (U1, U2) o posición de aparcamiento (P), al menos una señal de conmutación (20) para la desconexión del motor (16) y/o para la inversión de su sentido de giro.
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