ES2286271T3 - Procedimiento para controlar un dispositivo de limpiaparabrisas y dispositivo de limpiaparabrisas para vehiculo. - Google Patents
Procedimiento para controlar un dispositivo de limpiaparabrisas y dispositivo de limpiaparabrisas para vehiculo. Download PDFInfo
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Abstract
Procedimiento para controlar un dispositivo (10) de limpiaparabrisas, especialmente para un vehículo, con al menos un dispositivo (16) de accionamiento, al menos un mecanismo (14) de transmisión, que transmite el movimiento del dispositivo (16) de accionamiento a al menos un árbol (34) de limpiaparabrisas y que presenta una relación de transmisión, que depende de la posición del mecanismo (14) de transmisión y con al menos un dispositivo (24) de control, que controla el par motor que puede emitir el dispositivo (16) de accionamiento a través de un árbol (26) de salida, caracterizado porque el dispositivo (24) de control determina el par motor que puede emitir el dispositivo (16) de accionamiento en cada momento teniendo en cuenta la relación de transmisión de tal manera, que se evita una sobrecarga del dispositivo (16) de accionamiento, tal como la que aparece por ejemplo cuando nieve o hielo sobre el limpiaparabrisas provocan un bloqueo del dispositivo (10) de limpiaparabrisas.
Description
Procedimiento para controlar un dispositivo de
limpiaparabrisas y dispositivo de limpiaparabrisas para un
vehículo.
La invención se refiere a un dispositivo de
limpiaparabrisas y a un procedimiento para controlar un dispositivo
de limpiaparabrisas según el concepto genérico de las
reivindicaciones independientes.
Ya se conocen numerosos procedimientos para el
control de dispositivos de limpiaparabrisas, por ejemplo por el
documento DE-C-197 00 457. En el
caso de estos procedimientos el motor del limpiaparabrisas se activa
en cada caso de tal manera que la posición de la escobilla del
limpiaparabrisas sobre el cristal se mueve siempre sobre una
trayectoria nominal. En el caso de procedimientos más sencillos se
reduce la velocidad del motor del limpiaparabrisas y con ello la
velocidad de la escobilla del limpiaparabrisas sobre el cristal en
la zona de las posiciones de inversión. A este respecto se trata
sin embargo de mecanismos de regulación corrientes para el control
de posición exacta de la escobilla del limpiaparabrisas.
El procedimiento según la invención para
controlar un dispositivo de limpiaparabrisas con las características
de la reivindicación principal tiene la ventaja de que el par motor
que puede emitir el dispositivo de accionamiento se determina en
cada momento teniendo en cuenta las relaciones del mecanismo de
transmisión. De este modo puede evitarse de manera eficaz una
sobrecarga del dispositivo de accionamiento, que aparece por ejemplo
cuando nieve o hielo sobre el limpiaparabrisas provocan un bloqueo
del dispositivo de limpiaparabrisas. Esto es especialmente
problemático cuando aparece un bloqueo del dispositivo de
limpiaparabrisas poco antes de alcanzar la posición de inversión
del brazo del limpiaparabrisas. Puesto que los dispositivos de
limpiaparabrisas habituales accionan los brazos del
limpiaparabrisas mediante un mecanismo de cigüeñal, en este caso
aparecen las cargas máximas, dado que el dispositivo de
accionamiento se detiene exactamente en posición de extensión o
posición de cubierta. El par de arranque máximo del dispositivo de
accionamiento actúa entonces con la relación de transmisión más
pequeña sobre el dispositivo de limpiaparabrisas. Visto de manera
teórica, en este caso aparecerían con componentes rígidos por el
efecto de palanca articulada fuerzas infinitamente elevadas, ya que
el valor del brazo de palanca eficaz tiende a ser cero.
Con las medidas descritas en las
reivindicaciones dependientes se obtienen perfeccionamientos
ventajosos y mejoras de las características indicadas en la
reivindicación principal.
Es especialmente ventajoso cuando el mecanismo
de transmisión está configurado como mecanismo de cigüeñal y el par
motor que puede emitirse se determina en función de la posición de
al menos un cigüeñal, ya que la posición de los cigüeñales es
responsable de la transmisión del par motor desde el dispositivo de
accionamiento hasta el brazo del limpiaparabrisas.
Además ha de considerarse ventajoso cuando el
dispositivo de accionamiento emite un movimiento de giro, el
mecanismo de transmisión convierte el movimiento de giro en un
movimiento pendular con dos posiciones de inversión y se reduce el
par motor antes de alcanzar estas posiciones de inversión, dado que
en estas posiciones de inversión el cigüeñal del dispositivo de
accionamiento se encuentra en la posición de cubierta o de extensión
y con ello el par motor transmitido es máximo.
Además es ventajoso cuando el dispositivo de
accionamiento recibe una corriente I, y el par motor se provoca
mediante una limitación de la corriente I. De este modo puede
limitarse el par motor mediante un limitador de corriente
sencillo.
De manera ventajosa se efectúa la limitación de
la corriente I mediante una curva característica, que está
almacenada en el dispositivo de control, con lo que se posibilita
una limitación de la corriente que puede elegirse de una manera
completamente libre en función de la posición del mecanismo de
transmisión.
Además es ventajoso cuando el dispositivo de
accionamiento se controla de manera electrónica y dispone de una
detección de la posición y el sentido de giro, para ajustar la
limitación de corriente exactamente a la posición respectiva del
mecanismo de transmisión.
A este respecto es especialmente ventajoso
cuando el dispositivo de accionamiento está configurado como motor
reversible y tras alcanzar la posición de inversión el dispositivo
de accionamiento emite un par motor superior que antes de alcanzar
la posición de inversión, para obtener una protección óptima frente
al bloqueo.
Además es especialmente ventajoso cuando el par
motor sólo se reduce si se cae por debajo de una velocidad de giro
nominal de un árbol de salida del dispositivo de accionamiento. En
el caso de velocidades de giro superiores del árbol de salida ha de
partirse del hecho de que no tiene lugar ningún impedimento o
incluso bloqueo del árbol de salida, por lo que sobra una reducción
del par motor. Sólo con un impedimento o incluso un bloqueo del
árbol de salida es necesario reducir el par motor que actúa sobre el
árbol de salida.
El dispositivo de limpiaparabrisas según la
invención con las características de la reivindicación 9 tiene la
ventaja de que es posible una reducción clara del peso de todo el
sistema mediante un dimensionamiento menor de los componentes
mecánicos, sin tener que integrar un hardware de control adicional
en el sistema. Con ello se obtienen de manera ventajosa costes
claramente inferiores en la producción y la eliminación de desechos
de todo el sistema.
En los dibujos se representa un ejemplo de
realización de la invención y en la descripción siguiente se explica
con más detalle. Muestran:
la figura 1 un dispositivo de limpiaparabrisas
según la invención en una representación esquemática,
las figuras 2a-2f, diferentes
posiciones del mecanismo de transmisión de un dispositivo de
limpiaparabrisas según la invención,
la figura 3, un diagrama de la relación de
transmisión a través de la posición angular del cigüeñal del motor
del dispositivo de accionamiento, y
la figura 4, un diagrama de la demanda de par
motor y de la limitación del par motor a través de la posición
angular del cigüeñal de motor.
En la figura 1 se muestra en una representación
en perspectiva un dispositivo 10 de limpiaparabrisas según la
invención. Éste está compuesto fundamentalmente por un tubo 12 de
soporte, un mecanismo 14 de transmisión y un dispositivo 16 de
accionamiento. El dispositivo 16 de accionamiento está configurado
como electromotor, que puede estar previsto como motor reversible o
como motor rotativo. El dispositivo 16 de accionamiento presenta un
árbol 18 de inducido, que acciona un mecanismo 20 motor. El
mecanismo 20 motor está dispuesto en un alojamiento 22 de mecanismo
motor, que está cerrado por una tapa, en la que se encuentra un
dispositivo 24 de control. El mecanismo 20 motor acciona el
mecanismo 14 de transmisión a través de un árbol 26 de salida. Para
ello el mecanismo 14 presenta un cigüeñal 28 de motor, que mueve
una varilla 30 de empuje unida con el mismo de manera
giratoria.
En caso de que el dispositivo 16 de
accionamiento esté configurado como motor reversible, entonces el
cigüeñal 28 de motor al alimentar el dispositivo 16 de
accionamiento con corriente oscila de un lado a otro entre dos
posiciones angulares. En el caso de un motor giratorio el cigüeñal
28 de motor completa un movimiento de rotación circulante.
Debido a que el dispositivo de limpiaparabrisas
representado en este caso debe accionar dos brazos del
limpiaparabrisas, están dispuestas en el cigüeñal 28 de motor dos
varillas 30 de empuje, de modo que se obtiene una configuración
simétrica. A continuación sólo se describe un lado del dispositivo
de limpiaparabrisas, dado que el otro lado se comporta de manera
simétrica.
La varilla 30 de empuje está unida de forma que
puede moverse de manera giratoria con un cigüeñal 32 de
accionamiento, que con un movimiento del cigüeñal 28 de motor pone
un árbol 34 del limpiaparabrisas en movimiento pendular. El árbol
34 del limpiaparabrisas puede moverse de manera giratoria en un
cojinete 36 de limpiaparabrisas, aunque está alojado de manera
axialmente fija. Para ello el cojinete 36 de limpiaparabrisas
presenta un casquillo 38 cilíndrico del cojinete.
Si ahora el árbol 26 de salida completa un
movimiento circular, entonces el punto de unión entre el cigüeñal
28 de motor y la varilla 30 de empuje también se mueve sobre una
trayectoria circular. La varilla 30 de empuje transmite este
movimiento al cigüeñal 32 de accionamiento, que a continuación pone
el árbol 34 del limpiaparabrisas en un movimiento pendular. Este
movimiento pendular tiene lugar a este respecto entre dos posiciones
WL1 y WL2 de inversión.
Si el árbol 26 de salida completa un movimiento
pendular, entonces el punto de unión se mueve entre el cigüeñal 28
de motor y la varilla 30 de empuje sobre una sección de arco
circular, por lo que el árbol 34 del limpiaparabrisas también se
pone en un movimiento pendular. Esta posibilidad, que se realiza
mediante un motor reversible, permite en el diseño del dispositivo
10 de limpiaparabrisas más libertad a la hora de elegir las
posiciones WL1 y WL2 de inversión y adicionales. De este modo
pueden definirse especialmente posiciones de estacionamiento muy
sencillas, que se adoptan, cuando la instalación del
limpiaparabrisas no está en funcionamiento.
La relación de transmisión de un mecanismo de
cigüeñal de este tipo cambia continuamente con la posición del
mecanismo, ya que el brazo de palanca eficaz del cigüeñal 28 de
motor y el cigüeñal 32 de accionamiento depende de su ángulo de
desviación, puesto que el momento aplicado en el árbol 34 del
limpiaparabrisas depende de la distancia vertical del eje
longitudinal de la varilla 30 de empuje, del árbol 34 del
limpiaparabrisas o de la distancia vertical con respecto al árbol
26 de salida del motor 16.
En las figuras 2a a 2f se representan diferentes
posiciones del mecanismo 14 de transmisión.
En la figura 2a se encuentra el mecanismo 14 de
transmisión en la posición de extensión. En este caso, el cigüeñal
28 de motor y la varilla 30 de empuje están situados sobre una
recta, de tal manera, que la distancia entre el árbol 26 de salida
y el punto de unión del cigüeñal 32 de accionamiento y la varilla 30
de empuje es máxima. Por ello en esta posición también hay una
primera posición WL1 de inversión del dispositivo de
limpiaparabrisas. Evidentemente la posición WL1 de inversión también
puede estar situada en una posición alcanzada previamente, cuando
el dispositivo 16 de accionamiento está configurado como motor
reversible. En este caso entonces, no se alcanza la posición de
extensión.
En el caso de un motor reversible como
dispositivo 16 de accionamiento el cigüeñal 28 de motor no se mueve
más allá de la posición de extensión sino que marcha en este caso en
el sentido de las agujas del reloj, tal como indica la flecha
P.
La figura 2b muestra el mecanismo 14 de
transmisión en una posición intermedia y la figura 2c, poco antes
de alcanzar la posición de cubierta. En la posición de cubierta, tal
como representa la figura 2d, el cigüeñal 28 de motor y la varilla
30 de empuje están situados en una recta, de tal manera, que la
distancia entre el árbol 26 de salida y el punto de unión del
cigüeñal 32 de accionamiento y la varilla 30 de empuje es mínima.
Por ello en esta posición también hay una segunda posición WL2 de
inversión del dispositivo de limpiaparabrisas. Evidentemente la
posición WL2 de inversión también puede estar situada en una
posición alcanzada previamente, cuando el dispositivo 14 de
accionamiento está configurado como motor reversible y el sentido de
giro del cigüeñal 28 de motor se invierte en una posición
previa.
La figura 2e muestra el mecanismo 14 de
transmisión de nuevo poco antes de alcanzar la posición de extensión
en el caso de utilizar un motor reversible, que ha cambiado su
sentido de giro en la zona de la posición de cubierta. Por eso en
este caso la flecha P también está orientada contra el sentido de
las agujas del reloj.
La figura 2f muestra el mecanismo 14 de
transmisión poco antes de alcanzar la posición de extensión en el
caso de utilizar un motor giratorio, que siempre conserva su sentido
de giro. Por ello la flecha P vuelve a estar orientada en este caso
en el sentido de las agujas del reloj.
En la figura 3 se representa la relación de
transmisión a través del ángulo de desviación del cigüeñal de
motor. El ángulo de 0º corresponde a este respecto a la posición de
extensión, en la que el eje longitudinal del cigüeñal 28 de motor y
el eje longitudinal de la varilla 30 de empuje forman paralelas. Con
un ángulo de 180º el mecanismo de transmisión se encuentra en la
posición final. En ese caso los dos ejes longitudinales del
cigüeñal 28 de motor y la varilla 30 de empuje son a su vez
paralelos, aunque el árbol 26 de salida del dispositivo 16 de
accionamiento está cubierto por la varilla 30 de empuje, de modo que
la distancia entre el árbol 26 de salida y el punto de unión de la
varilla 30 de empuje y el cigüeñal 32 de accionamiento es mínima.
El ángulo de 360º corresponde evidentemente de nuevo a la posición
de extensión, es decir al ángulo de 0º.
La relación Ü de transmisión cambia de signo con
180º, dado que el sentido de giro del cigüeñal 28 de motor se
mantiene igual con un motor giratorio, aunque se invierte la
dirección de movimiento del cigüeñal 32 de accionamiento y con ello
del árbol 34 del limpiaparabrisas. El desarrollo de la relación Ü de
transmisión es fundamentalmente sinusoidal, es decir, la relación
de transmisión cambia continuamente por el ángulo de desviación del
cigüeñal 28 de motor. De ello se deduce, que también el par motor
transmitido es otro en cada posición angular.
Habitualmente se dimensionan los componentes del
mecanismo 14 de transmisión, tales como el cigüeñal 28 de motor, la
varilla 30 de empuje, el cigüeñal 32 de accionamiento y el cojinete
de tal manera, que el par motor máximo necesario en el proceso de
limpieza no perjudica a los componentes en el caso de bloqueo. Según
la invención está ahora previsto, limitar el par motor que puede
emitir el dispositivo 16 de accionamiento en función de la posición
angular del cigüeñal 28 de motor mediante el dispositivo 24 de
control.
En la figura 4 se representan la demanda de par
motor así como el par motor que puede emitirse a modo de ejemplo a
través de la desviación del cigüeñal 28 de motor. Debido a que la
fuerza que actúa sobre la varilla 30 de empuje y con ello también
sobre el cigüeñal 32 de accionamiento y el árbol 34 del
limpiaparabrisas debe ser limitada en las posiciones de inversión o
en la posición de vuelta sólo se necesita un par motor reducido. En
estas zonas la distancia vertical entre la varilla 30 de empuje y el
árbol 26 de salida es muy reducida, por lo que se obtiene a pesar
de un par motor reducido una fuerza elevada. Sin embargo, la fuerza
F no debería ser tan elevada como para que la varilla 30 de empuje
o el cigüeñal 32 de accionamiento o incluso el brazo del
limpiaparabrisas se curven en caso de un bloqueo de la escobilla del
limpiaparabrisas o del brazo del limpiaparabrisas. Por ello el
intervalo de giro del cigüeñal 28 de motor está dividido en varios
intervalos angulares WB1 a WB7, y para cada uno de estos intervalos
angulares WB1 a WB7 se fija un par motor máximo propio.
En el primer intervalo WB1 angular el cigüeñal
de motor sale de la posición de extensión hasta un ángulo de por
ejemplo 10-20º. En esta zona, el par motor que puede
emitirse está limitado al 80% del par motor máximo que puede
emitirse. Finalmente en el segundo intervalo WB2 angular el par
motor está limitado a un par motor máximo ajustado, que debe
corresponder al 100% y corresponde al máximo del par motor requerido
por el dispositivo de limpiaparabrisas. Esta zona va por ello más
allá del intervalo del par motor máximo necesario.
En el tercer intervalo WB3 angular se reduce el
par motor que puede emitirse a su vez al 80% del par motor máximo
que puede emitirse y en un cuarto intervalo WB4 angular se limita el
par motor hasta aproximadamente el 50% del par motor máximo que
puede emitirse. Este intervalo está poco antes de la posición de
vuelta, por ejemplo a los 10-15º, y finaliza con la
posición de vuelta, en la que el mecanismo de transmisión, es decir
el cigüeñal 28 de motor y la varilla 30 de empuje se encuentran en
la posición de cubierta. Al alcanzar la posición de vuelta se
limita en este ejemplo el par motor a su vez al par motor máximo que
puede emitirse, aunque este caso también puede seleccionarse sólo
un intervalo reducido, por ejemplo del 80%. Este intervalo
corresponde al quinto intervalo WB5 angular. Aproximadamente
20-30º antes de alcanzar la posición de inversión
se limita el par motor en el sexto intervalo WB6 angular a su vez al
80% y aproximadamente 10º antes de alcanzar la posición de
inversión en el séptimo intervalo angular con aproximadamente el 50%
del par motor máximo que puede emitirse.
En la figura 4 el dispositivo 16 de
accionamiento está configurado como motor reversible, que oscila
entre dos posiciones angulares, que no corresponden completamente a
la posición de extensión o de cubierta. Por este motivo se evitan
los puntos muertos en 0º y 180º de la posición de cigüeñal del
cigüeñal 28 de motor.
Evidentemente el ejemplo de realización mostrado
en la figura 4 puede variarse de forma aleatoria. Por ejemplo puede
ajustarse un desarrollo continuo de la demanda del par motor algo
por encima de la demanda del par motor, por lo que si bien se
mejora la función de la instalación, sin embargo se requiere una
demanda de control o de regulación elevada.
Claims (10)
1. Procedimiento para controlar un dispositivo
(10) de limpiaparabrisas, especialmente para un vehículo, con al
menos un dispositivo (16) de accionamiento, al menos un mecanismo
(14) de transmisión, que transmite el movimiento del dispositivo
(16) de accionamiento a al menos un árbol (34) de limpiaparabrisas y
que presenta una relación de transmisión, que depende de la
posición del mecanismo (14) de transmisión y con al menos un
dispositivo (24) de control, que controla el par motor que puede
emitir el dispositivo (16) de accionamiento a través de un árbol
(26) de salida, caracterizado porque el dispositivo (24) de
control determina el par motor que puede emitir el dispositivo (16)
de accionamiento en cada momento teniendo en cuenta la relación de
transmisión de tal manera, que se evita una sobrecarga del
dispositivo (16) de accionamiento, tal como la que aparece por
ejemplo cuando nieve o hielo sobre el limpiaparabrisas provocan un
bloqueo del dispositivo (10) de limpiaparabrisas.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque el mecanismo (14) de transmisión está
configurado como mecanismo de cigüeñal con un cigüeñal (28) de
motor y el par motor que puede emitirse, se determina en función de
la posición del cigüeñal (28) de motor, preferiblemente se
limita.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 o 2,
caracterizado porque el dispositivo (16) de accionamiento
emite un movimiento de giro, el mecanismo (14) de transmisión
convierte el movimiento de giro en un movimiento pendular con dos
posiciones (WL1, WL2) de inversión y se reduce el par motor antes de
alcanzar las posiciones (WL1, WL2) de inversión.
4. Procedimiento según la reivindicación 1 o 2,
caracterizado porque el dispositivo (16) de accionamiento
emite un movimiento pendular con dos posiciones (WL1, WL2) de
inversión y se reduce el par motor antes de alcanzar al menos una
de las posiciones (WL1, WL2) de inversión.
5. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el
dispositivo (16) de accionamiento está configurado como un
dispositivo (16) de accionamiento eléctrico, que recibe una
corriente I, y el par motor se limita por una limitación de la
corriente I.
6. Procedimiento según la reivindicación 5,
caracterizado porque la limitación de la corriente I se
provoca correspondientemente a una curva característica que está
almacenada en el dispositivo de control.
7. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 5 o 6, caracterizado porque el dispositivo
(16) de accionamiento se controla de manera electrónica y dispone
de una detección de la posición y/o el sentido de giro.
8. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 4 a 7, caracterizado porque el dispositivo
de accionamiento está configurado como motor reversible y tras
alcanzar al menos una posición (WL1) de inversión el dispositivo
(16) de accionamiento emite un par motor superior que antes de
alcanzar la al menos una posición (WL1) de inversión.
9. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el par
motor se reduce sólo cuando cae por debajo de una velocidad de giro
nominal del árbol (26) de salida o un árbol de inducido de un motor
del dispositivo (16) de accionamiento.
10. Dispositivo (10) de limpiaparabrisas,
especialmente para un vehículo, para la realización del
procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, con al
menos un dispositivo (16) de accionamiento, al menos un mecanismo
(14) de transmisión, que transmite el movimiento del dispositivo
(16) de accionamiento a al menos un árbol (34) de limpiaparabrisas
y que presenta una relación de transmisión, que depende de la
posición del mecanismo (14) de transmisión y al menos un
dispositivo (24) de control, que controla el par motor que puede
emitir el dispositivo (16) de accionamiento a través de un árbol
(26) de salida, caracterizado porque el dispositivo (24) de
control puede determinar el par motor que puede emitir el
dispositivo (16) de accionamiento en cada momento teniendo en
cuenta la relación de transmisión de tal manera, que se evita una
sobrecarga del dispositivo (16) de accionamiento, que aparece por
ejemplo cuando nieve o hielo sobre el limpiaparabrisas provocan un
bloqueo del dispositivo (10) de limpiaparabrisas.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10144985 | 2001-09-12 | ||
| DE10144985A DE10144985B4 (de) | 2001-09-12 | 2001-09-12 | Verfahren zur Steuerung einer Scheibenwischvorrichtung sowie eine Scheibenwischvorrichtung für ein Kraftfahrzeug |
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