ES2262010T3 - Procedimiento de funcionamiento de un sistema limpiaparabrisas, y el correspondiente sistema limpiaparabrisas. - Google Patents
Procedimiento de funcionamiento de un sistema limpiaparabrisas, y el correspondiente sistema limpiaparabrisas.Info
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Abstract
Procedimiento para el funcionamiento de un sistema limpiaparabrisas (10), particularmente un sistema limpiaparabrisas de movimiento contrario o de tipo mariposa, que comprende al menos dos unidades de motor acopladas (22, 24) accionadas independientemente entre sí con brazos del limpiaparabrisas (18) para el alojamiento de las escobillas (14, 16), una unidad de mando (26) para el control de las unidades del motor (22, 24) y unidades de sensor (28, 32 y 30, 34) unidas a la unidad de mando (26) para la determinación de la posición angular (psi1,psi2) de las escobillas (14, 16), caracterizado por el hecho de que los ángulos del limpiaparabrisas (alfa1, alfa2) de las escobillas (14, 6) se encuentran en distintas zonas del limpiaparabrisas (Z1, Z2, Z3, Z4), con lo que, por un lado, mediante un sensor absoluto (30) se determina la zona angular (Z1, Z2, Z3, Z4) dentro de la que se encuentra la escobilla respectiva (14, 16), y, por otro lado, mediante un sensor relativo (32, 34) se determina el ángulo (delta1, delta2), que presenta la escobilla (14, 16) dentro de la zona angular respectiva (Z1, Z2, Z3, Z4).
Description
Procedimiento de funcionamiento de un sistema
limpiaparabrisas, y el correspondiente sistema limpiaparabrisas.
La invención se refiere a un procedimiento para
el funcionamiento de un sistema limpiaparabrisas y a un sistema
limpiaparabrisas, particularmente un sistema limpiaparabrisas de
movimiento contrario o un limpiaparabrisas tipo mariposa, con al
menos dos unidades del motor acopladas, accionadas
independientemente entre sí, con brazos del limpiaparabrisas para
el alojamiento de las escobillas, con una unidad de mando para el
control de las unidades del motor, y con unidades de sensor unidas a
la unidad de mando para la determinación de la posición angular de
los brazos del limpiaparabrisas. Un procedimiento o un sistema
limpiaparabrisas de tales características se describe en la patente
EP 0 952 056.
Los procedimientos y los sistemas
limpiaparabrisas de este tipo se conocen del estado de la técnica.
Como unidades del motor se utilizan especialmente motores
reversibles que son controlados por la unidad de mando. La ventaja
de los sistemas limpiaparabrisas de estas características es que se
puede prescindir de un sistema de varillas costoso y que necesita
gran cantidad de espacio de instalación entre los ejes de giro
respectivos de las escobillas. En consecuencia, las escobillas
pueden disponerse de forma que se ahorra espacio e
independientemente entre sí en cualquier posición en torno a la luna
a limpiar. Además, las escobillas pueden cubrir cualquier ángulo
del limpiaparabrisas predeterminado; asimismo, cuando no se
utilicen, pueden moverse a una posición de aparcamiento
protegida.
Un aspecto problemático de los dispositivos
limpiaparabrisas de este tipo ha resultado ser la determinación de
las posiciones angulares de las escobillas, que es necesaria para
evitar una colisión de las escobillas. En los sistemas
limpiaparabrisas conocidos, las escobillas individuales cubren
normalmente las áreas del limpiaparabrisas. En los sistemas
limpiaparabrisas de movimiento contrario o de tipo mariposa sucede
además que, en el desarrollo del movimiento, la palanca del
limpiaparabrisas superior o la escobilla superior ha de acelerar más
deprisa para que no toque a la escobilla de debajo.
Correspondientemente, en el movimiento hacia abajo, la palanca de
debajo ha de moverse con mayor rapidez. Para ello se precisa de un
control de las unidades del motor.
Para poder determinar la posición angular de las
escobillas, existen varias posibilidades: es concebible utilizar en
los ejes del limpiaparabrisas un sensor analógico de ángulo de giro,
por ejemplo, un sensor de campo magnético con una señal de salida
senoidal o cosenoidal. No obstante, una desventaja de este
procedimiento es que la señal de los imanes emisores depende de la
temperatura. Con temperaturas altas del motor o temperaturas
exteriores elevadas, este procedimiento provocaría una determinación
imprecisa de la posición angular de las palancas del
limpiaparabrisas, lo que podría causar una colisión de las
escobillas. Para resolver este problema se necesita una costosa
calibración de la temperatura, que es relativamente imprecisa y está
sujeta a fallos.
Otra posibilidad para la determinación de la
posición angular de las palancas del limpiaparabrisas o de las
escobillas es la utilización de un sensor incremental,
particularmente un sensor digital de campo magnético, que presenta
una señal TTL (lógica transistor-transistor)
rectangular. La utilización de un sensor de estas características
tiene, no obstante, la desventaja de que hay que preestablecer un
punto de referencia para la iniciación del proceso contador. Si se
ajusta manualmente la palanca del limpiaparabrisas, por ejemplo,
con el sistema limpiaparabrisas parado o con el sistema
limpiaparabrisas separado de la alimentación de corriente, p.ej.,
de una batería del vehículo, esta situación no será comprensible por
un sensor incremental. En consecuencia, al poner en marcha la
instalación se partirá de una posición angular incorrecta de las
palancas del limpiaparabrisas o de las escobillas.
La presente invención se basa por tanto en la
tarea de preparar un procedimiento para el funcionamiento de un
sistema limpiaparabrisas, o un sistema limpiaparabrisas, con el que
la posición angular de las escobillas se pueda determinar de forma
fiable y sencilla.
Para la resolución de esta tarea se propone un
procedimiento del tipo descrito al principio, caracterizado por el
hecho de que los ángulos del limpiaparabrisas de las escobillas se
encuentran en zonas angulares, con lo que, por una parte, la zona
angular dentro de la cual se encuentra la escobilla respectiva se
determina mediante el sensor absoluto, y, por otra parte, el ángulo
que presenta la escobilla dentro de la zona angular respectiva se
determina mediante un sensor relativo.
Esto tiene la ventaja de que mediante la
utilización del sensor absoluto siempre se puede determinar de
forma fiable dentro de qué zona angular se encuentra la escobilla o
la palanca del limpiaparabrisas. A su vez, se determina el ángulo
de la escobilla dentro de la correspondiente zona angular. En
consecuencia, la posición angular real de la escobilla respectiva
está formada, por una parte, por la zona angular correspondiente,
y, por otra parte, por el ángulo respectivo dentro de la zona
angular. Incluso cuando el ángulo dentro de una zona angular no se
determina correctamente, por ejemplo, a causa de una breve
interrupción de la alimentación de corriente, se puede deducir, no
obstante, a causa de la zona angular en la que se encuentra la
escobilla respectiva, en qué zona del ángulo del limpiaparabrisas,
esto es, en qué zona angular, se encuentra la escobilla
respectiva.
La ventaja de ello es que cuando las escobillas
superan una zona angular y se sitúan en otra zona angular contigua,
el ángulo dentro de las dos zonas angulares retrocede. En
consecuencia, al superar la línea divisoria entre dos zonas
angulares, el ángulo dentro de la zona angular correspondiente se
determina partiendo de cero. Los límites entre dos zonas angulares
respectivas forman de este modo los puntos de referencia para la
determinación del ángulo dentro de una zona angular.
Un procedimiento especialmente ventajoso resulta
cuando al poner en marcha el sistema limpiaparabrisas y/o el
vehículo se determina en qué zona angular se encuentra la escobilla
respectiva. Por tanto, el ángulo dentro de la zona respectiva no es
decisivo. Partiendo de la zona angular respectiva, se han almacenado
desarrollos de control en la unidad de mando que controla las
unidades del motor, de modo que las escobillas se puedan mover sin
una colisión recíproca en una zona angular contigua. Al superar la
línea divisoria entre dos zonas angulares se determina entonces el
ángulo dentro de la zona angular en la que entra la escobilla para
esa zona angular. En consecuencia, desde el momento en que una
escobilla entra en una nueva zona angular, se conoce la posición
angular real de la escobilla respectiva. Un procedimiento de estas
características tiene la ventaja de que con el vehículo parado o en
caso de una interrupción de la alimentación de corriente, incluso
cuando las escobillas o las palancas del limpiaparabrisas se
ajusten manualmente, es posible un movimiento sin colisiones de las
escobillas en una zona angular contigua desde la zona angular en la
que se encuentra la escobilla correspondiente. La posición angular
real de las escobillas se puede determinar brevemente después de la
puesta en funcionamiento del sistema limpiaparabrisas o del
vehículo, es decir, cuando las escobillas pasan de una zona angular
a otra.
Otro procedimiento ventajoso se caracteriza por
el hecho de que los desarrollos de control mueven las escobillas
llevándolas a una posición de aparcamiento. Esto resulta ventajoso
cuando, en el arranque del vehículo, se comprueba en qué zona
angular se encuentran las escobillas respectivas. Si éstas no se
encontrasen en la zona angular predeterminada, por ejemplo, en la
posición de aparcamiento, las escobillas se llevarían a su posición
de aparcamiento mediante los desarrollos de control almacenados.
Las tareas mencionadas se resolverán además
mediante un sistema limpiaparabrisas caracterizado por el hecho de
que es adecuado para la realización del procedimiento según la
invención.
Un sistema limpiaparabrisas ventajoso se
caracteriza por el hecho de que para cada escobilla hay una unidad
de sensor prevista que presenta un sensor absoluto para la
determinación de la zona angular respectiva y un sensor relativo
para la determinación del ángulo dentro de una zona angular, con lo
que los límites entre dos zonas angulares contiguas forman puntos
de referencia para el sensor relativo. Consecuentemente, la posición
angular real está formada por las zonas angulares correspondientes
y por el ángulo dentro de una zona angular. Al superar los límites
entre dos zonas angulares contiguas, el sensor incremental se pondrá
en cero y el proceso contador comienza de nuevo. De este modo se
logra una determinación fiable de la posición angular real. A causa
de esta determinación precisa de la posición de las escobillas, se
puede descartar ampliamente una colisión de las escobillas mediante
un control correspondiente.
Resulta ventajoso el hecho de que el sensor
absoluto registre las zonas angulares en el eje pivotante del brazo
del limpiaparabrisas correspondiente. Así, dado que el ángulo del
limpiaparabrisas de una escobilla es normalmente 160º - 180º como
máximo, el sensor absoluto puede asignar una zona angular inequívoca
a un área angular del eje pivotante.
Esto resulta ventajoso cuando el sensor es un
sensor digital de campo magnético que comprende una rueda magnética
colocada en el eje pivotante que se detecta mediante dos elementos
sensores asignados de forma desplaza entre sí. Como ventaja, con
esta disposición se generan cuatro señales de salida distintas que
pueden mostrarse como sigue:
Zona angular Z1: Elemento sensor H1: Sur y
elemento sensor H2: Sur;
Zona angular Z2: Elemento sensor H1: Norte y
elemento sensor H2: Sur;
Zona angular Z3: Elemento sensor H1: Norte y
elemento sensor H2: Norte;
Zona angular Z4: Elemento sensor H1: Sur y
elemento sensor H2: Norte.
Como ventaja, con un sensor de estas
características se modula el número, la disposición y el tamaño de
las distancias angulares de las polaridades y de la rueda magnética,
y el número y la distancia angular de los sensores de campo
magnético sobre el ángulo del limpiaparabrisas de la escobilla
respectiva. Se ha determinado que una división del ángulo del
limpiaparabrisas en cuatro zonas Z1, Z2, Z3 y Z4 es suficiente por
ángulo del limpiaparabrisas. Si se prevén tres sensores magnéticos
con dos polaridades, pueden detectarse, como máximo, ocho zonas
angulares.
Según la invención, puede preverse que el sensor
relativo registre el número de revoluciones del eje del motor antes
de una multiplicación del engranaje. Esto tiene la ventaja de que
las revoluciones del árbol de accionamiento del motor son un
múltiplo de las revoluciones del árbol de accionamiento del
engranaje.
Resulta ventajoso el hecho de que el sensor
relativo sea un sensor digital incremental de campo magnético.
Según la exactitud deseada del ángulo dentro de una zona angular,
pueden detectarse respectivamente muchas señales del sensor de
campo magnético por zona angular. Un sistema limpiaparabrisas
ventajoso resulta cuando el ángulo del limpiaparabrisas de las
escobillas se encuentra en al menos en tres zonas angulares, y,
preferiblemente, en cuatro. Las zonas angulares individuales pueden
cubrir así distintas áreas angulares. No es necesario que las zonas
angulares sean del mismo tamaño. Resulta ventajoso el hecho de que
los ángulos máximos del limpiaparabrisas se encuentren dentro de
una zona, esto es, cuando las posiciones de retroceso de las
escobillas se encuentran en una zona, y no en una división de zonas.
Para ello, se permite una asignación inequívoca.
Al mismo tiempo, resulta ventajoso el hecho de
que el área angular correspondiente en la que es posible una
colisión (área de colisión) se divida, preferiblemente, en tres
zonas angulares.
Con una forma de ejecución preferente de la
invención se prevé que, en la unidad de mando, las zonas angulares
del limpiaparabrisas de las distintas escobillas estén proyectadas
en una matriz, con lo que una zona angular de una escobilla y una
zona angular de otra escobilla conformen un campo de la matriz. Para
ello, por ejemplo, el ángulo del limpiaparabrisas con las zonas
angulares de una escobilla se trazará sobre un eje X, y el ángulo
del limpiaparabrisas con las zonas angulares de otra escobilla se
trazará sobre un eje Y. Con la división del ángulo del
limpiaparabrisas de ambas escobillas en cuatro zonas respectivas, la
matriz presenta un total de 16 campos
angulares.
angulares.
Como ventaja, la zona de colisión de las
escobillas está superpuesta a la matriz. De este modo se puede
deducir de forma sencilla en qué campos y bajo que posiciones
angulares se puede producir una colisión de las escobillas.
Además, los campos de la matriz se seleccionan
ventajosamente de modo que las líneas divisoras del área de
colisión solo atraviesen una vez un campo. Esto tiene la ventaja de
que los campos que son atravesados por las líneas divisorias se
pueden dividir inequívocamente en dos subáreas, esto es, en un área
en la que tiene lugar la colisión, y en un área en la que no sucede
ninguna colisión. De este modo, se puede aplicar un desarrollo de
movimiento para cada campo que controle las unidades del motor, de
modo que las escobillas se muevan sin una colisión.
Se ha mostrado que existe una matriz
especialmente ventajosa cuando el área de colisión es cubierto por
un total de nueve campos.
Partiendo de cualquier campo posible en la
matriz, se han aplicado desarrollos de control, sin que los ángulos
dentro de las zonas angulares se conozcan, que, partiendo de un
punto cualquiera dentro de un campo, mueven las escobillas en un
campo contiguo sin atravesar el área de colisión. Esto tiene la
ventaja de que, por ejemplo, en la puesta en funcionamiento del
sistema limpiaparabrisas o del vehículo, sin ángulos conocidos
dentro de una zona del limpiaparabrisas, las escobillas son
conducidas a un campo contiguo sin que pueda tener lugar una
colisión. Al superar la línea divisoria para el campo contiguo, el
sensor incremental comienza entonces a determinar el ángulo dentro
de la zona, con lo que se puede deducir la posición angular real de
los brazos del limpiaparabrisas.
Otras formas y características ventajosas de la
invención se pueden consultar en la siguiente descripción, en la
que se explica y detalla más a fondo la invención con el dibujo.
En el dibujo se muestra:
Fig. 1: una representación esquemática de un
sistema limpiaparabrisas según la invención;
Fig. 2: una representación esquemática de un
sensor para la determinación de la zona angular de una escobilla de
un sistema limpiaparabrisas según la inversión con tabla
correspondiente para la valoración de la señal;
Fig. 3: una matriz con distintas zonas angulares
de los ángulos del limpiaparabrisas y los campos angulares
correspondientes; y
Fig. 4: una sección ampliada de la matriz según
la fig. 3 con desarrollos de control.
En la fig. 1, se representa un sistema
limpiaparabrisas 1 según la invención. El sistema limpiaparabrisas
está dispuesto como sistema limpiaparabrisas de tipo mariposa y
presenta dos escobillas 14 y 16 colocadas sobre una luna 12. Las
escobillas 14 y 16 pueden pivotar sobre un brazo del
limpiaparabrisas 18 en torno a un eje pivotante 20 en el ángulo del
limpiaparabrisas respectivo \alpha_{1} y \alpha_{2}. En el
área angular \gamma_{1} de la escobilla 14 existe un peligro de
colisión con la escobilla 16. Correspondientemente, en el área
angular \gamma_{2} de la escobilla 16 existe un peligro de
colisión con la escobilla 14.
El sistema limpiaparabrisas 10 comprende además
dos unidades del motor 22 y 24, con estando prevista la unidad del
motor 22 para el accionamiento de la escobilla 14 y la unidad del
motor 24 para el accionamiento de la escobilla 16. Las dos unidades
del motor 22 y 24 comprenden respectivamente un motor eléctrico
reversible M1, M2 y un engranaje secundario G1, G2 acoplado al
motor eléctrico M1, M2. Las unidades del motor 22 y 24 son
controladas por un aparato de mando 26 en función de la posición
angular correspondiente de las escobillas 14, 16. Para la
determinación de la posición angular de las escobillas 14, 16,
existen unidades de sensor que presentan respectivamente un sensor
absoluto 28, 30 y un sensor relativo 32, 34.
Los ángulos del limpiaparabrisas \alpha_{1}
y \alpha_{2} de ambas escobillas 14, 16 se encuentran
respectivamente en cuatro zonas angulares Z1, Z2, Z3 y Z4. Las zonas
estás seleccionadas de modo que los ángulos de colisión
\gamma_{1} y \gamma_{2} se encuentran respectivamente en
tres zonas angulares Z1, Z2 y Z3 y que los ángulos máximos del
limpiaparabrisas o las posiciones de retroceso de las escobillas 14,
16, se encuentran dentro de la
zona 4.
zona 4.
Los sensores absolutos 28, 30, que están
colocados en la zona del eje pivotante de los brazos del
limpiaparabrisas 18 sirven para determinar dentro de qué zona
angular Z1, Z2, Z3 o Z4 se encuentra el brazo respectivo del
limpiaparabrisas 18 o la escobilla respectiva 14, 16. Para la
determinación del ángulo \delta dentro de la zona angular
correspondiente, están previstos los sensores relativos 32, 34. Las
correspondientes posiciones angulares reales \varphi se
determinan como sigue: \varphi = Z + \delta. Los sensores
relativos 32, 34 están conformados ventajosamente como sensores
incrementales, asignados de forma favorable en el árbol de
accionamiento del motor o en el árbol de entrada de la transmisión.
Al superar una división de zonas de la zona Z1 a Z4 los sensores
relativos se vuelven a poner a cero. Las señales de la unidad de
sensor respectiva o de los sensores 28, 30, 32, 34 son señales de
entrada de la unidad de mando 26.
Los sensores absolutos 24, 28 son,
ventajosamente, sensores digitales de campo magnético. Los sensores
relativos 32, 34 son ventajosamente sensores digitales incrementales
de campo magnético. En vez de sensores de campo magnético también
se puede utilizar cualquier otra clase de sensores que lleven a un
resultado de medición correspondiente.
En la figura 2 se representa esquemáticamente un
sensor absoluto 28, 30 concebible. Se muestra un eje pivotante en
la sección que está rodeada por una rueda magnética magnetizada 36.
La rueda magnética presenta un segmento de polo norte 38 que se
extiende sobre un ángulo \theta_{N} de aprox. 70º y un segmento
de polo sur 40, que se extiende sobre un ángulo \theta_{S} de
aprox. 290º. La rueda magnética es detectada por dos elementos
sensores asignados entre sí de forma desplazada H1 y H2 en un ángulo
\theta_{H} de aprox. 20º. Las señales registradas por los
elementos sensores H1 y H2 se transmiten a una unidad de evaluación
42 que está acoplada a la unidad de mando 26 mediante un cable 44.
La unidad de evaluación 42 evalúa las señales registradas por los
elementos sensores H1 y H2 (polo norte: +; polo sur: -). De las
señales recogidas se deduce la zona angular respectiva del eje
pivotante 20 o la zona angular respectiva de la escobilla
correspondiente 14, 16.
De la tabla de evaluación según la figura 2 se
puede comprobar que la escobilla 14 o 16 está en la zona angular Z1
cuando los elementos sensores H1 y H2 detectan ambos un polo sur. Si
se gira el eje 20 en sentido contrario a las agujas del reloj
(flecha 45), el elemento sensor H1 detecta un polo norte y H2 un
polo sur. La escobilla respectiva 14, 16 se encuentra en la zona
angular Z2. Con un giro sucesivo, la escobilla entra en la zona Z3
y los dos elementos sensores H1 y H2 detectan un polo norte. En la
zona angular Z4, H1 detecta un polo sur y H2 un polo norte.
Según el ángulo del limpiaparabrisas
\alpha_{1}, \alpha_{2}, la asignación, el número y el
tamaño \theta_{S}, \theta_{N} de las secciones angulares 38,
40 de la polaridad de la rueda magnética 36, y según la distancia
\theta_{H} de los sensores de reverberación, son distintos entre
sí.
La fig. 3 muestra una matriz en la que sobre el
eje X se traza la posición angular \varphi_{1} de la escobilla
14, y, sobre el eje Y, la posición angular \varphi_{2}. Como se
puede deducir de la fig. 3, el ángulo del limpiaparabrisas
\alpha_{1} es aprox. 105º y el ángulo del limpiaparabrisas
\alpha_{2} es aprox. 90º, con lo que los ángulos del
limpiaparabrisas \alpha_{1} y \alpha_{2}, o las posiciones
de retroceso de las escobillas 14, 16, se encuentran dentro de las
zonas Z4. El final de las zonas 4 está fuera del ángulo del
limpiaparabrisas o fuera de la luna para que sea posible una
diferenciación clara entre el área final de la zona 4 y el área
inicial de la zona 3. La zona 4 de una escobilla 14 acaba en
\varphi_{1}: aprox. 110º y la zona 4 de la otra escobilla en
\varphi_{2}: aprox. 95º
Si el área final de la zona 4 no se pudiese
encontrar fuera del ángulo del limpiaparabrisas \alpha_{1},
\alpha_{2}, entonces se puede utilizar un sensor adicional de
reverberación H_{3} para obtener una zona más amplia, una zona de
no colisión. De forma general, la luna se puede dividir de modo que
todos los ángulos del limpiaparabrisas \alpha_{1} y
\alpha_{2} pueden estar en hasta 8 zonas, lo que lleva a una
matriz de 64 campos.
Los ángulos \gamma_{1} y \gamma_{2}, en
los que es posible una colisión de las escobillas 14 y 16 presentan
los siguientes valores: \gamma_{2}: aprox. 40º, \gamma_{1}:
aprox. 80º Los ángulos del limpiaparabrisas \alpha_{1} y
\alpha_{2} se encuentran respectivamente en las cuatro zonas
angulares Z1 - Z4. La división es de tal modo que las zonas
angulares Z1 - Z3 de los ángulos \gamma_{1} o \gamma_{2}
están divididas en tres partes. La zona Z4 contiene respectivamente
las áreas angulares en las que puede tener lugar una colisión de
las escobillas 14, 16. Una zona con un brazo del limpiaparabrisas
asignado y otra zona con el otro brazo del limpiaparabrisas
asignado conforman respectivamente un campo de la matriz. En total,
se prevén 16 campos (x, y) con x = 1, 2, 3, 4 e y = 1, 2, 3, 4, con
lo que x e y son los índices de la zona angular respectiva Z1 - Z4
del correspondiente brazo del limpiaparabrisas o la escobilla 14,
16.
En la fig. 3 se representa a su vez, de forma
sombreada, el área de colisión 46 de ambas escobillas 14, 16.
Los emparejamientos angulares de las posiciones
angulares \varphi_{1} y \varphi_{2}, que es encuentran en
este área, llevan a una colisión de las escobillas 14, 16. En
consecuencia, esta área se ha de evitar. El área 46 estará rodeada
de una línea divisoria superior 48 y una línea divisoria inferior
50. Los campos (x, y) con x = 1, 2, 3 e y =1, 2, 3 están asignados
de modo que el área de colisión 46 se sitúe en estos nueve campos.
Los otros siete campos que son cubiertos por las zonas Z4 de las
escobillas 14, 16, no se cruzan con el área de
colisión 46.
colisión 46.
Mediante los dos sensores absolutos 28, 30 puede
determinarse en qué campo se encuentra la escobilla correspondiente
14, 16. Mediante la utilización de los sensores absolutos 28, 30,
puede detectarse inmediatamente en qué campo se encuentran las
escobillas, directamente en el arranque del sistema limpiaparabrisas
10 o del vehículo. Partiendo de los campos respectivos, en la
unidad de mando hay desarrollos de control almacenados que generan
un movimiento de las escobillas 14, 16 sin que pueda suceder una
colisión de las escobillas 14, 16. La fig. 4 ofrece varios ejemplos
de ello.
En la fig. 4 están representados de forma
ampliada los nueve campos en los que se encuentra el área de
colisión. Asimismo, se indican, a modo de ejemplo, posiciones P1,
P2, P3 y P'3 de posiciones angulares en las que se encuentran las
escobillas 14, 16 al poner en marcha el sistema limpiaparabrisas
10.
Si, por ejemplo, al poner en marcha el sistema
limpiaparabrisas 10 se determina que las escobillas 14, 16 se
encuentran en el campo (2,2), en el que se halla el punto P1, un
desarrollo de control almacenado en la unidad de control 26 puede
mostrarse como sigue:
El ángulo \varphi_{2} en el punto P_{1}
permanece constante, mientras que el ángulo \varphi_{1} de la
escobilla 14 disminuye. P_{1} se desplaza hacia abajo de forma
perpendicular según la línea mostrada en la figura 4. En cuanto se
supera la línea divisoria respecto al campo (2,1), el sensor
relativo 32 comienza a contar, con lo que la posición angular real
\varphi_{1} = Z_{1} - \delta es determinable. Si
\varphi_{1} ha alcanzado un valor predeterminado, el ángulo
\varphi_{1} se mantendrá constante y \varphi_{2} se
reducirá. De este modo, el punto P_{1} se mueve en la matriz hacia
la izquierda. En cuanto se supera la línea divisoria entre el campo
(2,1) y (1,1), el sensor relativo 34 comienza a contar, con lo que,
en la superación de la línea divisoria, se conoce la posición
angular real \varphi_{2}. Así, dado que el la unidad mando 26
está colocada en el área de colisión 46, la unidad de mando 26 sabe
que, partiendo desde el campo (2,2), el modo de proceder descrito
siempre llevará a un movimiento sin colisiones de las
escobillas.
Si se determina mediante el sensor absoluto 28
que, en la puesta en marcha del sistema limpiaparabrisas, la
escobilla 14 se encuentra en la zona Z3, y se determina mediante el
sensor absoluto 24 que, en el la puesta en marcha del sistema
limpiaparabrisas 10, la escobilla 16 se encuentra en la zona Z2,
entonces surge un punto P2 en el campo (2,3) como punto de partida.
Para llegar a la posición de aparcamiento de las escobillas 14, 16
partiendo del campo (2,3) sin que pueda suceder una colisión de las
escobillas 14, 16, se recorrerá el desarrollo de movimiento
partiendo desde el punto 2 en la fig. 4. En principio, el ángulo
\varphi_{2} de la escobilla 16 se mantendrá constante y el
ángulo \varphi_{1} de la escobilla 14 se ampliará a casi 90º.
En el área del campo (2,3), la posición angular real del ángulo
\varphi_{1} todavía no es conocida. Cuando se supera la línea
divisoria desde el campo (2,3) al campo (2,4), el sensor relativo 32
volverá a su valor de referencia, y la posición angular real
\varphi_{1} = Z1 + Z2 + Z3 + \delta se puede determinar de
forma precisa. Si se alcanza el valor \varphi_{1} de aprox. 90º,
\varphi_{1} se mantendrá constante y el motor M2 se controlará
de modo que la posición angular \varphi_{2} se amplíe a un valor
mayor \gamma_{2}, por ejemplo a aprox. 40º. Tras alcanzar este
valor, \varphi_{2} se mantendrá constante y \varphi_{1} se
reducirá hasta un valor de aprox. 2º - 3º. La escobilla habrá
alcanzado su posición de aparcamiento. Por último, \varphi_{2}
se reducirá, esto es, la escobilla 14 también se llevará a la
posición de aparcamiento. De la fig. 4 también se deduce que
mediante un desarrollo de movimiento de estas características,
partiendo desde la zona (2,3), las escobillas se controlan de modo
que se evita el área de colisión 46, y, en consecuencia, no se
produce una colisión de las escobillas. La posición angular real
\varphi_{2} se conoce de forma precisa en cuando se supera la
línea divisoria entre el campo (2,4) y (3,4). Aquí, el sensor
relativo 34 se pone a cero y comienza el proceso contador
incremental. De la fig. 4 se deduce que, partiendo desde el campo
(2,3) mediante un desarrollo de movimiento memorizado que mantiene
constante el ángulo \varphi_{2} y amplía el ángulo
\varphi_{2}, se puede lograr un movimiento sin colisiones de las
escobillas 14, 16.
Si al iniciar la unidad de valoración 42
mediante los sensores absolutos 28, 30 se determina que las
escobillas 14, 16 se encuentran en el campo (3,3), en principio no
se sabe si las escobillas 14, 16 se encuentran en un punto P3 por
encima de la línea divisoria superior 48 (P3) o por debajo de la
línea divisoria inferior 50 (P'3). El campo (3,3) tiene la
desventaja de que es atravesado por ambas líneas divisorias, esto
es, la superior 48 y la inferior 50. No obstante, para permitir un
movimiento sin colisiones de las escobillas 14, 16 se prevé un
desarrollo de movimiento que amplíe simultáneamente los ángulos
\varphi_{1} y \varphi_{2} de las escobillas 14 y 16.
Partiendo desde el punto P3 o el punto P'3, los puntos P3 y P'3 se
desplazan a lo largo de las líneas representadas en la fig. 4 de
forma transversal hacia arriba. Las dos líneas que parten de los
puntos P3 y P'3 transcurren de forma paralela entre sí. La elevación
de las líneas se selecciona de modo que, independientemente de en
qué punto dentro del campo (3,3) se encuentren las escobillas 14,
16, no se produzca ninguna colisión de las escobillas o, que la
línea que parte de un punto cualquiera P3 o P'3 en el campo (3,3)
no atraviese el área de colisión 46. En cuanto se supera una línea
divisoria contigua al campo (3,3), el correspondiente sensor
relativo se pone a cero.
Partiendo desde el punto P3, a los pocos grados
se supera la línea divisoria para el campo (3,4). Consecuentemente,
se sabrá que el punto P3 se encuentra en el área superior del campo
(3,3). A continuación, el ángulo \varphi_{1} se mantendrá
constante, y el ángulo \varphi_{2} se ampliará hasta que se
alcance el campo (4,4). Para llegar a la posición de aparcamiento
de las escobillas 14, 16, en un primer momento se reducirá el
ángulo \varphi_{1} a aprox. 3º, luego se reducirá el ángulo
\varphi_{1} a aprox. 0º. Partiendo del punto P'3, al superar la
línea divisoria para el campo (4,3), se sabrá que el punto P'3 se
encuentra en el área inferior del campo (3,3). En el campo (4,4) se
reducirá entonces el ángulo \varphi_{1} hasta que se alcance el
campo (4,1). A continuación se reducirá el ángulo \varphi_{2}
hasta que se alcance la posición de aparcamiento PA de las
escobillas 14, 16.
El sistema limpiaparabrisas 10 descrito y el
procedimiento descrito para el funcionamiento del sistema
limpiaparabrisas 10 tienen la ventaja particular de que, al poner en
marcha el sistema limpiaparabrisas 10 o el vehículo, las escobillas
14, 16 pueden retornarse siempre hacia su posición de partida o
hacia la posición de aparcamiento PA sin una colisión. Con la
iniciación del sistema limpiaparabrisas 10 se conoce en qué campo
se encuentras las escobillas 14, 16. Según cada campo se recurrirá a
un desarrollo de control almacenado en la unidad de control 26 para
mover las escobillas 14, 16 hacia su posición correspondiente. De
este modo, partiendo desde el campo (1,2), (1,3), (2,3), en un
principio se ampliará el ángulo \varphi_{1} hasta que se
alcance la zona Z4 del ángulo \varphi_{1}. A continuación
\varphi_{1} se mantendrá constante, y el ángulo \varphi_{2}
se ampliará hasta que se alcance la zona (4,4). Finalmente, el
ángulo \varphi_{1} se reducirá hasta que la escobilla alcance
la posición de aparcamiento. A continuación, la escobilla 16
retrocederá también hacia la posición de aparcamiento mediante la
reducción del ángulo \varphi_{2}. En consecuencia, el área de
colisión 46 se atravesará de forma segura. Si las escobillas 14, 16
se encuentran en la zona (1,1), (2,1), (2,2), (3,2), en un
principio se reducirá el ángulo \varphi_{1} hasta que la
escobilla 14 se encuentre en su posición de aparcamiento. A
continuación, la escobilla 16 se llevará también hacia la posición
de aparcamiento mediante la reducción del ángulo \varphi_{2}.
El campo (3,3) representa una particularidad, ya que presenta una
sección superior e inferior concebible para las escobillas 14, 16.
Por tanto, ambas escobillas 14, 16 se han de desplazar aquí
simultáneamente de modo que, por un lado, se amplíe el ángulo
\varphi_{1}, y, por otro lado, se amplíe el ángulo
\varphi_{2}.
Todos los desarrollos de movimiento almacenados
en la unidad de control 26 tienen en común el hecho de que se evita
el área de colisión 46 mediante los campos en los que no se
encuentra el área de colisión, esto es, los campos (1,4), (2,4),
(3,4) (4,4), (4,3), (4,2), (4,1), (3,1), (2,1), (1,1).
Claims (18)
1. Procedimiento para el funcionamiento de un
sistema limpiaparabrisas (10), particularmente un sistema
limpiaparabrisas de movimiento contrario o de tipo mariposa, que
comprende al menos dos unidades de motor acopladas (22, 24)
accionadas independientemente entre sí con brazos del
limpiaparabrisas (18) para el alojamiento de las escobillas (14,
16), una unidad de mando (26) para el control de las unidades del
motor (22, 24) y unidades de sensor (28, 32 y 30, 34) unidas a la
unidad de mando (26) para la determinación de la posición angular
(\varphi_{1}, \varphi_{2}) de las escobillas (14, 16),
caracterizado por el hecho de que los ángulos del
limpiaparabrisas (\alpha_{1}, \alpha_{2}) de las escobillas
(14, 6) se encuentran en distintas zonas del limpiaparabrisas (Z1,
Z2, Z3, Z4), con lo que, por un lado, mediante un sensor absoluto
(30) se determina la zona angular (Z1, Z2, Z3, Z4) dentro de la que
se encuentra la escobilla respectiva (14, 16), y, por otro lado,
mediante un sensor relativo (32, 34) se determina el ángulo
(\delta_{1}, \delta_{2}), que presenta la escobilla (14, 16)
dentro de la zona angular respectiva (Z1, Z2, Z3, Z4).
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que al pasar las escobillas
(14, 16) de una zona angular (Z1, Z2, Z3, Z4) a una zona angular
contigua (Z1, Z2, Z3, Z4), el ángulo (\delta_{1},
\delta_{2}) dentro de la segunda zona angular (Z1, Z2, Z3, Z4)
retrocederá.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2
caracterizado por el hecho de que al poner en funcionamiento
el sistema limpiaparabrisas (10) y/o el vehículo se determina en qué
zona angular (Z1, Z2, Z3, Z4) se encuentra la escobilla respectiva
(14, 16), y que, partiendo de la zona angular correspondiente (Z1,
Z2, Z3, Z4) en la unidad de mando (26) están almacenados
desarrollos de control que controlan las unidades del motor (22, 24)
de modo que las escobillas (14, 16) se muevan sin una colisión
recíproca en una zona angular contigua (Z1, Z2, Z3, Z4).
4. Procedimiento según la reivindicación 3,
caracterizado por el hecho de que los desarrollos de control
mueven las escobillas (14, 16) de modo que se conduzcan hacia una
posición de aparcamiento
(PA).
(PA).
5. Sistema limpiaparabrisas (10),
particularmente un sistema limpiaparabrisas de movimiento contrario
o de tipo mariposa, con al menos dos unidades de motor acopladas
(22, 24) accionadas independientemente entre sí con brazos del
limpiaparabrisas (18) para el alojamiento de las escobillas (14,
16), con una unidad de mando (26) para el control de las unidades
del motor (22, 24) y con unidades de sensor (28, 32 y 30, 34) unidas
a la unidad de mando (26)24) u con un4, 16), con una unidad
de mando (26) para el control de las unidades del motor (22, 24) u
con un para la determinación de la posición angular
(\varphi_{1}, \varphi_{2}) de las escobillas (14, 16),
caracterizado por el hecho de que el sistema limpiaparabrisas
(10) es adecuado para la realización del procedimiento según una de
las reivindicaciones 1 a 4.
6. Sistema limpiaparabrisas (10) según la
reivindicación 5, caracterizado por el hecho de que para cada
brazo del limpiaparabrisas (18) está prevista una unidad de sensor
(28, 32 y 30, 34) que presenta un sensor absoluto (28, 30) para la
determinación de la zona angular correspondiente (Z1, Z2, Z3, Z4) y
un sensor relativo (32, 34) para la determinación del ángulo
(\delta_{1}, \delta_{2}) dentro de una zona angular, con lo
que los límites entre dos zonas angulares contiguas forman los
puntos de referencia para el sensor relativo (32, 34).
7. Sistema limpiaparabrisas (10) según la
reivindicación, caracterizado por el hecho de que los
sensores absolutos (28, 30) registran las zonas angulares (Z1, Z2,
Z3, Z4) en los ejes pivotantes (20) de los correspondientes brazos
del limpiaparabrisas
(18).
(18).
8. Sistema limpiaparabrisas (10) según la
reivindicación 6 ó 7 caracterizado por el hecho de que el
sensor absoluto (28, 30) es un sensor digital de campo magnético
que comprende una rueda magnética (36) colocada en el eje pivotante
que es detectada por al menos dos elementos sensores (H1, H2)
asignados de forma desplazada entre sí.
9. Sistema limpiaparabrisas (10) según la
reivindicación 8, caracterizado por el hecho de que la
asignación, el número y el tamaño (\theta_{N}, \theta_{S})
de las secciones angulares (38, 40) de las polaridades de la rueda
magnética (36) y el número y la distancia angular (\theta_{H})
de los sensores de campo magnético (H1, H2) están modulados sobre
el ángulo del limpiaparabrisas (\theta_{1}, \theta_{2}) de
la escobilla respectiva (14, 16).
10. Sistema limpiaparabrisas (10) según una de
las reivindicaciones 6 a 9, caracterizado por el hecho de que
el sensor relativo (32, 34) registra las revoluciones del árbol del
motor antes de una multiplicación del engranaje (G1, G2).
11. Sistema limpiaparabrisas (10) según una de
las reivindicaciones 6 a 10, caracterizado por el hecho de
que el sensor relativo (32, 34) es un sensor digital incremental de
campo magnético.
12. Sistema limpiaparabrisas (10) según una de
las reivindicaciones 6 a 11, caracterizado por el hecho de
que los ángulos del limpiaparabrisas (\alpha_{1},
\alpha_{2}) de las escobillas se encuentran en al menos tres
zonas angulares, y, preferentemente, en cuatro zonas angulares (Z1,
Z2, Z3, Z4).
13. Sistema limpiaparabrisas (10) según una de
las reivindicaciones 6 a 12, caracterizado por el hecho de
que el área angular respectiva (\alpha_{1}, \alpha_{2}), en
la que es posible una colisión, está dividida preferentemente en
tres zonas angulares (Z1, Z2, Z3).
14. Sistema limpiaparabrisas (10) según una de
las reivindicaciones 6 a 13, caracterizado por el hecho de
que en la unidad de mando (26) las zonas angulares (Z1, Z2, Z3, Z4)
de las distintas escobillas (14, 16) están proyectadas en una
matriz, con lo que una zona angular de una escobilla y una zona
angular de la otra escobilla respectivamente forman un campo (x, y,
con x = 1...4, e y= 1...4) de la matriz.
15. Sistema limpiaparabrisas (10) según la
reivindicación 14, caracterizado por el hecho de que el área
de colisión (46) de las escobillas (14, 16) está superpuesta a la
matriz.
16. Sistema limpiaparabrisas (10) según la
reivindicación 14 o 15, caracterizado por el hecho de que los
campos (x,y), que son atravesados por las líneas divisorias (48,
50) del área de colisión (46), sólo son atravesados una vez por una
línea divisoria (48,
50).
50).
17. Sistema limpiaparabrisas (10) según la
reivindicación 14, 15 ó 16, caracterizado por el hecho de que
el área de colisión (46) está cubierto por un total de nueve campos
(x,y) con x = 1, 2, 3 e y = 1, 2, 3).
18. Sistema limpiaparabrisas (10) según una de
las reivindicaciones 14 a 16, caracterizado por el hecho de
que hay desarrollos de control almacenados que, partiendo desde un
punto cualquiera (P1, P2, P3, P'3) dentro de un campo (x,y), mueven
las escobillas (14, 16) hacia un campo contiguo (x,y) sin atravesar
el área de colisión (46).
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