FR2551933A1

FR2551933A1 - Montage de circuits pour un moteur electrique reversible, notamment pour systeme d'essuie-glace

Info

Publication number: FR2551933A1
Application number: FR8414053A
Authority: FR
Inventors: Helmut Betsch; Walter Bierent; Gunther Gille; Horst Goertler; Hans Prohaska; Horst Rachner
Original assignee: SWF Auto Electric GmbH
Current assignee: SWF Auto Electric GmbH
Priority date: 1983-09-14
Filing date: 1984-09-13
Publication date: 1985-03-15
Also published as: GB2146799B; JPS6091882A; IT1175721B; FR2551933B1; GB8422999D0; GB2146799A; DE3333119A1; IT8422648A1; IT8422648A0; US4614903A

Abstract

CE MONTAGE DE CIRCUITS POUR UN MOTEUR ELECTRIQUE 10, POUR ESSUIE-GLACE NOTAMMENT, A MOUVEMENT REVERSIBLE ENTRE DEUX POSITIONS D'INVERSION 52, 53, PAR INVERSION DE LA TENSION D'ALIMENTATION DU MOTEUR GRACE A DES CONTACTS D'INVERSION 22, 23, COMPREND AUSSI UN ETAGE 60, 61, 62 REDUISANT LE REGIME DU MOTEUR DANS DES PLAGES ANGULAIRES DETERMINEES, NOTAMMENT AVANT LE POINT D'ARRET 52 OU LES POINTS D'INVERSION 52, 53 ET AUSSI APRES CES POINTS.

Description

l 255 1 933 La présente invention concerne un montage de circuit pour un

moteur électrique réversible permettant d'entraîner directement -un élément effectuant un mouvement pendulaire entre deux positions d'inversion Ce

montage de circuit est spécialement conçu pour un système d'essuie-glace.

Les systèmes d'essuie-glace dans lesquels le mouvement pendulaire de l'essuie-glace résulte directement de la rotation de l'induit d'un moteur électrique, dont la polarité s'inverse dans les positions d'inversion et qui change ainsi de sens de rotation, présentent l'avantage d'être de dimensions plus réduites et de nécessiter moins de composants. 10 De plus, l'angle de balayage peut varier dans une large étendue et s'adapter ainsi à des dimensions déterminées de pare-brise Cependant le comportement en mouvement d'un essuie-glace entraîné par un moteur réversible est différent de celui d'un essuie-glace de système traditionnel

comme on va le voir ci-après.

Dans les systèmes d'essuie-glace traditionnels, la vitesse de balayage n'est pas constante en raison de la cinématique du mécanisme à manivelle, tandis que celle d'un système d'essuie-glace équipé d'un moteur réversible est constante, en admettant que les conditions de frottement et la tension de fonctionnement soient constantes Cela si20 gnifie que dans un système du type de la présente invention, un essuieglace arrive à la position d'inversion à une vitesse relativement élevée, est freiné de façon relativement brusque et repart de cette position d'inversion à une vitesse élevée Aussi, le déroulement du mouvement n'est pas sans saccades, ce que beaucoup de conducteurs considèrent 25 gênant De plus, dans les systèmes d'essuie-glace traditionnel", l'angle de balayage est déterminé mécaniquement par la conception même du mécanisme à manivelle, tandis que dans les systèmes d'essuie-glace dotés d'un moteur réversible, cet angle dépend de différents facteurs car, en raison de l'énergie ciné-tique, l'essuie-glace ne s'arrête pas immédiate30 ment à l'arrêt du moteur, mais parcourt encore par inertie un angle plus ou moins grand De ce fait, l'arrêt fixe d'un système d'essuie-glace équipé d'un moteur réversible ne peut pas être défini dans des limites aussi étroites que dans les systèmes traditionnels Pour résoudre ce problème le brevet allemand OS 2 922 160 a déjà décrit un montage de cir35 cuit dans lequel le régime du moteur est déterminé et, suivant sa vitesse, le moteur est arrêté à différentes positions angulaires Un montage de circuit de ce type permet de garder l'angle de balayage constant dans des limites étroites, de sorte qu'il est possible aussi de définir avec plus 2 a a 5 S 1933

d'exaccitude i'arrêt fixe de l'essuie-glace.

La présente invention a pour objet d'améliorer un système d'essuieglace équipé d'un moteur réversible entraîinant l'essuie-glace directement, c'est-à-dire sans être suivi d'un mécanisme du type à mouvement 5 pendulaire, de façon à ce que le comportement de l'essuie-glace en mouvement corresponde sensiblement à celui des systèmes d'essuie-glace

traditionnels dotés d'un mécanisme du type à mouvement pendulaire.

Selon l'invention ce problème est résolu en ce que le moteur

est commandé par un étage de commutation qui réduit le régime du moteur 10 dans des plages angulaires déterminées.

Selon une première réalisation avantageuse de cette idée de base, le moteur ne fonctionne à faible régime que dans une plage angulaire déterminée, avant d'atteindre l'arrêt fixe, et tourne à la vitesse nominale prédéterminée pendant la suite du fonctionnement de l'essuieglace. 15 Aussi, en premier lieu, dans un système comportant cette caractéristique, l'arrêt fixe de l'essuie-glace est défini avec exactitude car si l'on réduit le régime avant de couper le moteur, l'angle décrit par inertie par l'essuie-glace ne dépasserapas une valeur déterminée même si le

pare-brise est encore mouillé et donc le frottement faible.

Il est nécessaire, en particulier dans les systèmes d'essuie-glace comportant un essuie-glace relativement long, de réduire aussi l'angle

décrit par inertie dans les positions d'inversion pendant le fonctionnement de l'essuie-glace C'est pourquoi il est prévu dans les caractéristiques de l'invention de faire fonctionner le moteur à faible régime 25 non seulement avant l'arrêt fixe, mais aussi avant chaque position d'inversion Ainsi le déroulement du mouvement est adapté à celui des systèmes d'essuie-glace traditionnels, car l'essuie-glace n'est plus freiné aussi brusquement dans les positions d'inversion, mais ralentit graduellement en même temps que le régime diminue.

Selon une réalisation préférée de l'invention le moteur tourne également à régime réduit dans une plage angulaire déterminée après avoir quitté la position d'arrêt fixe ou d'inversion, pour pouvoir démarrer

sans saccades de ces positions d'inversion.

Les plages angulaires dans lesquelles le régime du moteur est réduit 35 peuvent être préalablement fixées en prévoyant, par exemple, des commutateurs de position actionnés par le moteur dans des positions angulaires

particulières, commandant l'étage de commutation qui réduit le régime.

2 551933

Cependant les réalisations dans lesquelles la valeur de cette plage angulaire varie en fonction de certaines valeurs mesurées, telles que la tension d'alimentation du moteur et/ou le régime du moteur ou la vitesse de l'essuie-glace préalablement mesurés, sont beaucoup plus avan5 tageuses Contrairement à la solution apportée par le brevet allemand OS 2 922 160, ce n'est donc pas le moment de la coupure qui varie, mais la ple dans laquelle le régime diminue Bien entendu, on obtient un angle de balayage encore plus précis si l'on fait varier également le moment de la

coupure, suivant la description donnée par le brevet précitéo

Les expériences ont montré que,d'une manière générale,il suffit de réduire le régime du moteur à une valeur définie exactement dans ces plages angulaires déterminées Cependant, les réalisations dans lesquelles

le régime du moteur varie par étapes ou en continu dans ces plages angulaires sont préférables Ceci peut être réalisé si le moteur est com15 mandé par un étage de commutation grâce auquel sa tension d'alimentation ou la largeur des impulsions allant à ce moteur sont variables.

Cependant il faut une quantité de circuits considérables pour une solution de ce genre On préfère donc une réalisation dans laquelle l'étage

de commutation connecte dans le circuit du moteur différentes résis20 tances séries.

Une résistance série peut être connectée dans le circuit compris entre l'inverseur et une borne du moteur ou entre l'inverseur et la source de tension Ces deux solutions sont équivalentes si l'inverseur grâce auquel le moteur change de polarité pour inverser son sens de ro25 tation est muni de deux contacts de pontage actionnés simultanémento Toutefois,ces deux solutions entraînent des déroulements de mouvement différents si, conformément à une réalisation préférée, l'inverseur comporte deux contacts de pontage inverseurs connectés au moteur et actionnés chacun par un relais inverseur, coopérant chacun avec deux contacts fixes 30 connectés à la source de tension, et si les relais inverseurs sont commandés indépendamment l'un de l'autre et l'un après l'autre dans les positions d'inversion, par des commutateurs fin de course actionnés par

le moteur.

Selon une réalisation de ce genre, un circuit de freinage du moteur 35 se ferme avant que celui-ci reçoive la tension d'alimentation de polarité inverse dans les positions d'inversion Ceci signifie que la résistance série de la première solution mentionnée peut aussi affecter ce circuit de freinage et que, de ce fait, le freinage du moteur est retardé Cependant, la résistance série de la deuxième solution n'est pas connectée au circuit de freinage, de sorte que le freinage brusque du moteur par un court-circuit est toujours assuré L'une ou l'autre de ces deux solutions sera choisie selon que l'on attribue la plus grande valeur au ralentissement graduel du moteur ou au fait que l'arrêt fixe soit aussi constant que possible. Comme dans les systèmes traditionnels d'essuie-glace le moteur ne

s'arrête pas dés qu'un interrupteur de fonctionnement est mis en position arrêt, mais seulement lorsqu'il arrive lui-même à l'arrêt fixe.

Dans les réalisations de ce genre, dans lesquelles le régime du moteur 10 se réduit dans une plage angulaire seulement avant l'arrêt fixe, on fait en sorte, suivant une caractéristique avantageuse de l'invention, que

le moteur ne s'arrête par principe qu'au régime réduit.

Dans les réalisations o la plage angulaire ou, suivant le brevet allemand OS 2 922 160, le moment de mise hors tension varient en fonc15 tion de certaines valeurs mesurées, il faut calculer l'arrêt fixe réel après la mise hors tension du moteur et le comparer avec une position de consigne On enregistre l'angle correspondant à la différence entre

l'arrêt fixe et la position de consigne et, suivant la valeur enregistrée, le moteur sera mis hors tension plus tôt de façon appropriée 20 au cours du cycle suivant ou passera à un régime réduit L'enregistrement d'une valeur de correction peut être effectué seulement lors de la mise en marche du système pour la première fois ou à chaque cycle.

Ainsi dans la première solution l'entrée manuelle d'une valeur de correction conformément au brevet allemand OS 2 922 160 n'est plus néces25 saire Dans la deuxième solution les conditions réelles de fonctionnement sont continuellement prises en considération de sorte que l'angle de balayage peut être réglé avec une grande précision Les différents objets et caractéristiques de l'invention seront

maintenant détaillés dans la description qui va suivre, faite à titre 30 d'exemple non limitatif, en se reportant aux figures annexées qui représentent:

la figure 1, un montage de circuitsconcret d'une première réalisation; la figure 2, un schéma fonctionnel d'une deuxième réalisation; 35 la figure 3, un schéma fonctionnel d'une troisième réalisation; les figures 4 à 10, des représentations schématiques d'un champ de balayage, illustrant clairement différents déroulements de mouvement et

-5 ú 551933

la figure 11, un schéma de principe illustrant d'autres réalisations avantageuses.

Un moteur 10 est alimenté à partir d'une source de tension non indiquée en détail, ayant une borne positive 11 et une borne négative 12, par un inverseur représenté dans son ensemble par 13 Un interrupteur

de fonctionnement 14 ayant plusieurs interrupteurs séparés 15, 16, 17 et 18 est prévu pour mettre le moteur 10 sous tension et hors tension.

L'inverseur 13 comporte deux relais de commutation 20 et 21, qui actionnent chacun un contact de pontage inverseur 22 ou 23 La tension d'ali10 mentation est amenée aux bornes 24 et 25 du moteur par ces contacts de

pontage inverseurs 22 et 23 Chacun de ces contacts de pontage inverseurs 22 et 23 coopère avec deux contacts fixes 26 ou 27 qui sont connectés au pôle positif 11 et au pôle négatif 12 de la source de tension.

Chaque relais de commutation 20 ou 21 est commandé par l'intermé15 diaire d'un système de temporisation associé 30 ou 40 Chaque système de temporisation comporte un transistor 31 ou 41 pour la commande du relais de commutation associé Une résistance 32 ou 42 est insérée entre la base et l'émetteur de chacun de ces transistors Une autre résistance 33 ou 43 est prévue pour limiter le courant de base Dans chaque cas la tension de base est commandée par la tension d'un condensateur 34 ou 44 Le point de circuit commun entre le condensateur et la résistance de limitation du courant est désigné par 35 ou 45 et il doit être considéré comme I'entrée du système de temporisation correspondant 30 ou 40 La résistance 36 assure le déroulement complet du cycle 25 de balayage même si l'impulsion de tension est de courte durée à l'entrée 35 Grâce à la résistance 46 ou à la diode 39, il est sfir que dans

chaque cas, un seul des deux transistors 31 ou 41 est conducteur.

De plus une diode Zener 37 ou 47 fait partie de chaque système de temporisation pour protéger le transistor associé Les signaux de commu30 tation d'un commutateur, désigné dans son ensemble par 50 et actionné par le moteur, sont transmis aux systèmes de temporisation 30 ou 40 par des résistances de faible impédance 38 ou 48 Ce commutateur 50 est muni d'un contact de pontage mobile 51 qui est connecté au pôle négatif 12 de la source de tension et coopère, dans les positions d'inversion du 35 moteur 10, avec les contacts fixes 52 et 53, si bien que de cette façon des interrupteurs fin de course sont pratiquement réalisés De plus, ce commutateur 50 comporte deux contacts fixes 54 et 55 qui constituent, avec le contact de pontage 51, des commutateurs de position qui sont commandés

6 255 1 933

dans des positions angulaires déterminées, avant la position d'inversion.

Un étage de commutation permettant de réduire le régime du moteur est désigné dans son ensemble par 60 Cet étage de commutation comporteun élément de commutation qui peut être commandé, sous forme d'un relais 61, dont l'un des raccordements est connecté au p 8 le positif de la source de tension et dont l'autre raccordement est commandé par les contacts fixes 54 ou 55 du commutateur de position Ce relais 61 actionne un contact 62 qui doit être considéré comme contact de rupture à distance de cet élément de circuit et est monté en parallèle avec une résistance 10 série 63 qui fait partie de l'étage de commutation 60 Selon la réalisation conforme à la figure 1, cette résistance série 63 est insérée dans

le circuit du moteur entre l'inverseur 13 et le moteur 10.

L'interrupteur de fonctionnement commande un réseau de résistances comprenant les résistances 70 à 75 Les diodes 76 à 79 servent au dé15 couplage De plus, un condensateur 81 fait partie de ce réseau D'une manière générale on peut constater que dès que l'un des interrupteurs séparés 15 à 18 est actionné, un potentiel positif est amené à l'entrée

du système de temporisation 30 et que le moteur est alors mis en circuit conformément à la description suivante.

A l'état initial indinué, un circuit de freinage du moteur 10 est fermé par la résistance série 63, parce que les deux contacts de pontage inverseurs 22 et 23 se trouvent sur les contacts fixes 27 connectés au p 8 le négatif 12 de la source de tension Les condensateurs 34 et 44 sont déchargés et, de ce fait, les transistors 31 et 41 sont bloqués Si 25 l'on actionne maintenant, par exemple, l'interrupteur séparé 16, un potentiel positif est amené à l'entrée 35 du système de temporisation 30 par les résistances 71 et 72 De ce fait le condensateur 34 se recharge et, après une temporisation inférieure à une seconde, le transistor 31 devient conducteur Ainsi le relais 21 est mis sous tension et le

contact de pontage inverseur 22 passe à sa position de fonctionnement.

De ce fait, un potentiel positif se trouve à la borne 25 du moteur et ce moteur 10 tourne dans un sens de rotation déterminé Le relais 61 est également mis sous tension car le contact de pontage 51 passe sur sur le contact fixe 54 De ce fait la voie de commutation montée en pa35 rallèle à la résistance série 63 est interrompue, de sorte que cette

résistance série 63 est insérée dans le circuit du moteur Ainsi le moteur tourne d'abord à régime réduit.

Le transistor 41 reste d'abord bloqué car un potentiel proche du

255 1 933

potentiel de terre est amené à l'entrée 45 du système de temporisation

par la résistance de réaction 46 et la jonction collecteur-émetteur 31.

Sous l'effet du mouvement du moteur, le contact de pontage mobile 51 se déplace dans le sens des aiguilles d'une montre Après une plage 5 angulaire déterminée, ce contact de pontage 51 ne se trouve plus sur le contact fixe 54, de sorte que le relais 61 est mis hors tension et le contact 62 court-circuite la résistance série 63 Maintenant le moteur tourne à la vitesse nominale Avant que l'autre position d'inversion soit atteinte, le contact de pontage 51 passe sur le contact fixe 10 55 et de ce fait, le relais 61 est mis à nouveau sous tension, de sorte que la résistance série 63 est à nouveau insérée dans le circuit du moteur Ainsi, cette résistance série 63 est à nouveau insérée dans le circuit du moteur dans une plage angulaire donnée avant la position d'inversion et le régime du moteur se réduit Finalement le contact de 15 pontage 51 se trouve sur le contact fixe 53, si bien qu'un potentiel de terre est amené à l'entrée 35 du système de temporisation 30 par la résistance 38 Ainsi le condensateur 34 se décharge rapidement par cette résistance 38, si bien que le transistor 31 est bloqué Le contact de pontage inverseur 22 occupe à nouveau la position indiquée et un cir20 cuit de freinage est fermé par la résistance série 63, car le relais 61

reste sous tension De ce fait le moteur 10 ralentit graduellement.

Par suite du blocage du transistor 31, un potentiel positif est maintenant amené à l'entrée 45 de l'autre système de temporisation 40 par le relais 21 et la résistance de réaction 46, si bien que le conden25 sateur 44 se recharge Ainsi le transistor 41 devient conducteur apres une courte temporisation et le relais 20 est mis sous tension Un potentiel positif est maintenant amené à l'autre borne 24 du moteur par la résistance série 63, si bien que le moteur 10 tourne en sens inverse Dès que le moteur 10 a tourné sur une plage angulaire déterminée et que le 30 contact de pontage 51 ne se trouve plus sur le contact fixe 55, le relais 61 est mis hors tension, la résistance série 63 est court-circuitée et le moteur tourne à nouveau à sa vitesse nominale accrue De ce fait, le moteur démarre de la position d'inversion à régime réduit, donc régulièrement et sans saccades Dès que le contact de pontage 51 se trouve à 35 nouveau sur le contact fixe 54, la résistance série 63 est insérée à nouveau dans le circuit du moteur Ainsi le moteur arrive à son arrêt fixe à régime réduit Dès que le contact de pontage 51 se trouve sur le contact fixe 52, le condensateur 44 se décharge rapidement par la

8 2551933

résistance 48 et de ce fait le transisr 41 est bloqué Ainsi l'état initial est à nouveau atteint Un circuit de freinage du moteur 10 est fermé par la résistance série 63, de sorte que le moteur ralentit graduellement jusqu'a son arrêt fixe Pendant le déroulement de ce mouve5 ment, le transistor 31 est bloqué, car un potentiel proche du potentiel de terre est amené à l'entrée 35 du système de temporisation par la diode 39 Si l'interrupteur de fonctionnement a été mis entre temps en position hors circuit, aucune tension positive n'est disponible à l'entrée 35 du système de temporisation pour le rechargement du conden10 sateur 34 et le circuit est mis hors tension Mais si l'interrupteur séparé 16 reste en position fermée, le condensateur 34 se recharge

et le processus décrit se repète.

Il convient de préciser que les points essentiels de ce montage

de circuit ont été décrits en détail dans les brevets allemands OS 15 2 851 770 et OS 3 044 011.

Il est particulièrement important que l'inverseur soit réalisé par deux relais inverseurs pouvant être actionnés indépendamment l'un de l'autre et être mis sous tension l'un après l'autre avec une temporisation Ainsi il est garanti que le moteur est d'abord mis hors ten20 sion puis stoppé par un circuit de freinage avant l'arrivée d'une tension d'alimentation de polarité inverse De ce fait la charge sur les contacts des relais diminue et, de plus, le déroulement du mouvement

est avantageusement influencé.

Le retard du système de temporisation 30 est très influencé par la valeur de la résistance de charge du condensateur 34 Si l'interrupteur séparé 15 est actionné, les résistances 70, 71 et 72 agissent comme résistances de charge, si bien que le retard est relativement long Si l'interrupteur séparé 16 est actionné, seules les résistances 71 et 72 agissent comme résistances de charge, si bien que le retard 30 est plus court Si l'interrupteur séparé 17 est actionné, seule la résistance 72 entre en action, si bien que le retard est encore réduit Apres l'actionnement de l'interrupteur séparé 17, la résistance 73 est pratiquement connectée en parallèle avec la résistance de réaction 46 par la diode 76 La résistance de réaction sert de résistance 35 de charge du condensateur 44 De ce fait, ce condensateur 44 est chargé plus rapidement par une plus petite résistance de charge D'une manière générale les différents fonctionnements, à savoir-le fonctionnement intermittent, la vitesse de balayage rapide, la vitesse de balayage

255 93

lent, peuvent être commandés en actionnant les interrupteurs séparés , 16 et 17 Les différentes valeurs des résistances sont prévues de telle sorte que, pendant le fonctionnement intermittent, le retard du système de temporisation 30 est plus long que celui du système de temporisation 40 Au contraire, les retards de ces deux systèmes de temporisation sont presque de même durée si les interrupteurs séparés 16 et 17 sont actionnés; cependant,dans un cas, ils sont l'un et l'autre

plus longs que dans l'autre cas Bien que le moteur fonctionne à régime constant, la vitesse de balayage est plus grande après l'actionne10 ment de l'interrupteur séparé 17 qu'après celui de l'interrupteur séparé 16, parce que les retards sont alors plus courts.

L'interrupteur séparé 18 déclenche un fonctionnement qu'il est convenu d'appeler essuie-glace/lave-glace Le condensateur 81 est chargé par la diode 80 et la tension de charge de ce condensateur est amenée 15 à l'entrée 35 du système de temporisation 30 par la résistance 74 et la diode 79 Ainsi la résistance 74 influence le retard du système de temporisation 30 Alors que l'interrupteur séparé 18 est retourné en positi hors circuit, le moteur 10 effectue encore plusieurs cycles de balayage

jusqu'à ce que le condensateur 81 soit déchargé Normalement une pompe 20 de lave-glace non représentée en détail est mise sous tension par l'interrupteur séparé 18, si bien que le pare-brise est lavé et essuyé.

Apres la mise en position hors circuit de l'interrupteur séparé 18, un processus de balayaged'encore environ trois cycles est effectué.

La figure 2 représente un schéma fonctionneld'une autre réalisa25 tion du circuit Les signaux de commutation de l'interupteur de fonctionnement 14 sont amenés à un circuit de commande désigné dans son ensemble par 82 Ce circuit de commande peut être réalisé avec des composants concrets similaires à ceux de la figure 1; cependant il est préférable d'utiliser un microprocesseur De plus, les signaux de commuta30 tion sont amenés au circuit de commande 82 par les résistances séries 83 et 84, ces signaux de commutation étant fournis par les contacts fixes 52 à 55 Les condensateurs 85 servent à éliminer les perturbations de ces signaux de commutation Le circuit de commande 82 commande de façon appropriée les relais 20 et 21 ainsi que deux étages de commu35 tation comprenant les relais 61 1 et 61 2, dont les contacts sont montés en parallèles avec deux résistances:séries 63 1 et 63 2 Contrairement à la réalisation représentée par la figure 1, ces résistances séries

sont maintenant insérées entre la source de tension et l'inverseur 13.

255193 '5

De plus, la réalisation conforme à la figure 2 diffère de celle de la figure 1 en ce que le commutateur 50 est réalisé par un disque de commutation ayant un trajet de contact sur lequel reposent plusieurs ressorts glissants Dès que ces ressorts glissants 86 passent sur les contacts fixes correspondants 52 à 55 du trajet de contact mis à la terre, des signaux brefs de déclenchement et de remise à l'état initial sont envoyés et ils sont évalués par le circuit de commande 82

pour l'actionnement des relais séparés.

Enfin la figure 3 représente une troisième réalisation dans la10 quelle le moteur 10 n'est pas mis sous tension par un inverseur commandé par des relais, mais par un interrupteur à transistors Les transistors 87 sont commandés,d'une manière connue, en fonctionnement par cycles fixes, la largeur des impulsions étant variable, si bien qu'une commande graduelle de la vitesse est ainsi possible Le principe et la 15 disposition d'un montage de circuit pour la commande des largeurs d'impulsions sont connus et il existe des modules fabriqués en série pour la commande des différents transistors 87, de sorte que d'autres explications apparaissent inutiles Le commutateur 50 diffère de l'interrupteur conforme aux figures 1 et 2 en ce qu'un segment de contact est prévu 20 dans une plage angulaire centrale et que, de ce fait, les contacts fixes

54 et 55 sont pratiquement commandés simultanément.

Différents déroulements de mouvement qui peuvent être réalisés avec des montages de circuits de ce genre seront maintenant détaillés en se référant aux figures 4 à 11 Ces figures représentent le champ de 25 balayage F compris entre les deux positions d'inversion U, dont l'une est en même temps l'arrêt fixe P, champ sur lequel l'essuie-glace se déplace De plus la position des contacts fixes 52 à 55 est représente sur la figure 4 et plusieurs plages angulaires W 1 et W 2 sont dé-limitées les unes par rapport aux autres La figure 4 illustre une réalisation 30 qui peut être obtenue au moyen du montage de circuit conforme à la figure 1 L'essuie-glace démarre à régime réduit de l'arrêt fixe P Dans la plage angulaire Wl le régime du moteur est réduit Dans la plage angulaire W 2 le moteur tourne à sa vitesse nominale et dans la plage angulaire Wl précédant l'arrivée à la position d'inversion son régime se 35 réduit à nouveau Dès que le contact fixe 53 entre en action,-un circuit de freinage est fermé par la résistance série, de sorte que le moteur s'arrête graduellement Le moteur démarre également à régime réduit de la position d'inversion U D'une manière générale il faut alors il 2551933 constater que dans une plage angulaire déterminée avant son arrivée à la position d'inversion, le moteur passe à un régime réduit et qu'il fonctionne également à régime réduit lorsqu'il démarre des positions d'inversion dans cette plage angulaire W 1 De cette façon, on obtient 5 un démarrage et un ralentissement graduels du moteur et, par suite de la réduction de vitesseavant son arrivée à larret fixe, également un arrêt fixe plus précis de l'essuie-glace entraîné par ce moteuro Cependant cette réalisation comporteun inconvénient du fait que, lorsque le système d'essuie-glace est dur, le moteur recevant la tension par la 10 résistance série peut s'arrêter Toutefois il serait possible d'gliminer ce défaut, par exemple dans la réalisation conforme à la figure 1, en insérant dans le circuit de commande entre les contacts fixes 54, et le relais 61 un système de temporisation qui mettrait le relais 61 hors tension au bout d'un temps déterminé Ainsi dans une réalisa15 tion de ce genre, la plage angulaire dans laquelle le régime est réduit ne dépendrait qu'indirectement des signaux libérés par les commutateurs

de position actionnés par le moteur.

Bien entendu il est possible de concevoir aussi des réalisations dans lesquelles le contact fixe 55 est, par exemple supprimé, de sorte 20 que la vitessene se réduit qu'avant l'arrivée à l'arrêt fixeo C'est uneconception raisonnable parce que dans la plupart des cas on souhaite que l'arrêt fixe soit précis seulement lorsque l'essuie-glace searrête parallèlement au bord du pare-brise A cet effet on pourrait prévoir un circuit logique d'interconnexion de telle façon que ce contact fixe n'entre en action que lorsque l'interrupteur de fonctionnement est mis en position hors circuit Ainsi pendant le fonctionnement normal de l'essuieglace le moteur tourne à sa vitesse nominale et c'est seulement après la mise hors tension du système d'essuie-glace que sa vitesse se réduit dans la plage angulaire Wl avant l'arrivée à l'arrêt fixe Il est 30 également possible de concevoir des réalisations dans lesquelles les deux contacts fixes 54 et 55 sont supprimés et le relais 61, dans la réalisation conforme à la figure 1, est commandé directement par 52 et 53 en

insérant un système de temporisation Dans ce cas le moteur ralentit graduellement et démarre à régime réduit jusqu'à ce que le système de tempori35 sation remette le relais 61 sous tension.

La réalisation conforme à la figure 2 illustrée par la figure 5, représente un déroulement de mouvement différent Dans ce cas les deux résistances série 63 1 et 63 2 sont tout d'abord insérées dans le circuit

12 2551933

du moteur dans la plage angulaire W 1 l, tandis que l'une de ces deux résistances est court-circuitée dans la plage angulaire W 1 2 De cette façon les deux résistances séries sont mises hors tension l'une après l'autre lorsque le moteur démarre Dans la plage angulaire W 2 le moteur tourne à sa vitesse nominale, les deux résistances séries sont courtcircuitées Avant l'arrivée à la position d'inversion les deux résistances séries sont alors connectées dans le circuit l'une après l'autre dans la plage angulaire W 1, de sorte que le régime se réduit graduellement Cependant, contrairement à la réalisation de la figure 1, le mo10 teur est ensuite freiné brusquement par court-circuit si bien que l'on obtient une position d'inversion ou un arrêt fixe particulièrement précis Bien entendu la mise sous tension et hors tension des différentes résistances séries pourrait être commandées directement par des commutateurs de position si d'autres contacts fixes sont prévus; cependant 15 on peut aussi concevoir des réalisations dans lesquelles le circuit de commande 82 insére les résistances séries l'une après l'autre avec un retard dépendant par exemple de la tension d'alimentation du moteur ou du régime mesuré pour ce moteur De cette façon on peut obtenir un démarrage ou un fonctionnement particulièrement régulieisdu moteur, sur20 tout si l'on prévoit plus de deux résistances séries Bien entendu une

seule résistance série pourrait aussi tre utilisée dans une réalisation conforme à la figure 2.

La figure 6 a pour objet de préciser une autre réalisation dans laquelle une résistance série, insérée conformément à la figure 2 dans 25 le circuit du moteur entre la source de tension et l'inverseur, n'est mise sous tension que dans la plage angulaire W 1 pour réduire le régime avant le ralentissement du moteur De cette façon le relais 61 est mis sous tension lorsqu'un ressort glissant correspondant ne se trouve

plus sur le segment de contact 88 A l'arrêt fixe et à la position d'in30 version le relais 61 est mis à nouveau hors tension de sorte que le moteur démarre à sa vitesse nominale.

Il a été indiqué dans la réalisation conforme à la figure 7 que la plage angulaire W 1 est variable Dansla plage angulaire W 2, la vitesse réelle de balayage est mesurée; en fonction de cette vitesse un circuit de temporisation est mis sous tension et il détermine une plage

W 3 que l'essuie-glace doit décrire par inertie lorsque le ressort glissant quitte la plage angulaire W 2, avant que la vitesse ne se réduise.

Lorsque la vitesse de balayage est élevée cette plage angulaire W 3 est

13 2551933

faible, mais lorsque la vitesse de balayage est lente, cette plage angulaire W 3 est large, de sorte que l'on obtient une position d'inversion constante quelles que soient les conditions de frottement sur le pare-brise Le retard de ce circuit de temporisation ou cetteplage an5 gulaire W 3 peuvent également dépendre de la tension de service de façon à ce que laplage angulaire soit faible si cette tension est élevée,

mais large si cette tension est faible.

La figure 8 représente une combinaison de différents exemples de réalisation déjà décrits Dans la plage angulaire W 1, la résistance sé10 rie est mise sous tension lorsque le moteur démarre Elle est à nouveau court-circuitée par un système de temporisation Dans la plage angulaire W 2 le moteur tourne à sa vitesse nominale Cette résistance série est mise à nouveau en circuit dans la plage angulaire variable W 3, si bien que la plage angulaire effective W 1 dans laquelle le régime se réduit 15 dépend à nouveau de la vitesse de balayage et/ou de la tension de service, comme on l'a déjà expliqué en se référant à la figure 7 Dans les positions d'inversion ou à l'arr At fixe, le moteur est freiné par courtcircuit, ce qui signifie que la résistance série est située entre la

source de tension et l'inverseur conformément à la figure 2.

La figure 9 a pour objet d'illustrer une réalisation qui correspond à celle de la figure 8 mais dans laquelle, suivant une idée du brevet allemand OS 2 922 160, le temps de mise hors circuit varie également, ce qui signifie que la mise hors tension des relais 20 ou 21 dépend de la vitesse de balayage ou de la tension de service C'est pourquoi -une 25 plage angulaire variable W 4 est définie à la suite de la plage angulaire

W 2 et le moteur est mis hors tension à la fin de cette plage angulaire W 4.

La figure 10 se rapporte à la réalisation conforme à la figure 3 dans laquelle la vitesse augmente continuellement jusqu'à une valeur maximum dans la plage angulaire W 1 Le régime réel est déterminé dans la plage angulaire W 2 et, en fonction de celui-ci, la plage angulaire W 1 dans

laquelle la vitessese réduit continuellement est déterminée Bien entendu il serait possible de concevoir aussi une réalisation dans laquelle la valeur de la variationde vitesse par unité de temps varierait en fonction du temps nécessaire pour parcourir la plage angulaire W 2, mais dans 35 laquelle la plage angulaire W 1 serait toujours définie par un commutateur de position.

Enfin,il est possible de concevoir bien entendu des réalisations dans lesquelles une seule ou les deux résistances séries sont insérées

14 2551933

dans le circuit du moteur en fonction de la vitesse de balayage ou du régime du moteur mesuré réellement dans une réalisation conforme à la figure 2 De plus on pourrait imaginer de combiner les figures 1 et 2, c'est-à-dire d'insérer des résistances séries dans le circuit 5 compris entre la source de tension et l'inverseur et dans le circuit

compris entre l'inverseur et le moteur.

La figure 11 représente une partie d'un montage de circuit sous forme de schéma de principe à l'aide duquel d'autres caractéristiques avantageuses seront décrites 100 représente une mémoire qui est mise 10 en fonction lorsque l'interrupteur séparé 16 indiqué sur la figure est en position marche et,de ce fait,un potentiel positif arrive à l'entrée 35 du système de temporisation 30 Lorsque cet interrupteur 16 est en position arrêt, une porte 101 est ouverte par un générateur d'impulsions 102 et le signal de commande du relais 61 est amené à cette porte Ce signal de commande provient d'un système de temporisation 103 qui est déclenché par une porte OU 104 Les signaux sont amenés à la porte OU 104 par l'inverseur 105 et deux portes ET 106 et 107 lorsque le contact de pontage 51 de l'interrupteur 50 actionné par le moteur passe sur les contacts fixes correspondants -55, 56 et 57 Les 20 portes ET 106 et 107 sont commandées par les signaux de sortie d'une mémoire 108 qui comporte par exemple un compteur auquel des impulsions d'horloge sont amenées par un conducteur 109 Les impulsions d'horloge se déclenchent lorsque le contact de pontage 51 du commutateur 50 passe sur les contacts fixes 58 ou 59 Le contact de pontage 51 peut 25 agir aussi sur les contacts 52 et 53 Ces contacts sont connectés aux

entrées 35 ou 45 des systèmes de temporisation 30 ou 40 dans la réalisation conforme à la figure 1.

Pour décrire le fonctionnement de ce montage de circuit, il faut supposer que l'interrupteur séparé 16 est en position marche et que le moteur de l'essuie-glace a déjà accompli un cycle de balayage Tout d'abord aucun signal n'est mesurable aux sorties de la mémoire 108 Le système de temporisation 103 est mis en action et de ce fait le relais 61 est mis sous tension, car le contact de pontage 51 a déjà dépassé le contact fixe 55 En conséquence le moteur fonctionne à régime ré35 duit Dès que le contact de pontage passe sur le contact fixe 52, un circuit de freinage du moteur se ferme, de la façon déjà décrite Néanmoins le moteur 10 et,de ce fait également le contact de pontage continuent à parcourir une plage angulaire déterminée dans le sens inverse des

255 1 933

aiguilles d'une montre Si le contact fixe n'est pas atteint, le déroulement du fonctionnement ne change pas et au cours du cycle de halayage suivant, seul le signal de commutation fourni par le contact fixe sert à commander l'élément de commutation ou le relais 61 Cependant si le contact de pontage 51 atteint le contact fixe 58 lorsque le parebrise est mouillé, la mémoire 108 est mise en action de telle façon que la porte ET 106 est commandée En conaséquence, pendant le cycle de balayage suivant, le relais 61 est mis sous tension dès que le contact de pontage 51 passe sur le contact fixe 56 De ce fait le moteur 10 passe plus tôt 10 à un régime plus faible si bien que l'on peut considérer qu'il s'arrêtera dans la plage angulaire déterminée dans la position d'inversion Si le contact de pontage se déplace jusqu'au contact fixe 59 lorsque la tension de service est élevée et le pare-brise mouillé, deux impulsions sont libérées et de ce fait la porte ET 107 est également commandéeo Ainsi le régime du moteur se réduit encoreplus tôt Dans le montage de circuit conforme à la figure 11,il faut donc calculer, à la première mise en marche du système d'essuie-glace, l'angle décrit par inertie après la mise hors

tension du moteur à l'arrêt fixe et le comparer à un arrêt de consigne.

Cette comparaison donne une valeur de correction, enregistrée dans une 20 mémoire Cette valeur de correction détermine la position angulaire dans laquelle le régime du moteur se réduira au cours du cycle suivant De cette façon à la première mise en marche du système la gamme d'angles

dans laquelle le régime doit être réduit est déterminée automatiquement.

Les tolérances des différents systèmes d'essuie-glace, relatives à la puissance du moteur, aux conditions de frottement sur le pare-brise, etc. sont ainsi compensées automatiquement Cette idée peut être réalisée aussi dans un système conforme au principe du brevet allemand OS 2 922 160, c'est-à-dire que le temps de mise hors tension varie aussi en fonction de

la valeur enregistrée dans la mémoire.

Cependant il est possible de concevoir des réalisations dans lesquelles cette valeur enregistrée est corrigée continuellement A cet effet une ligne de remise à l'état initial 110, grâce à laquelle la mémoire 108 est remise à son état initial après chaque cycle, est prévue, si bien qu'une nouvelle valeur qui détermine au cours du cycle suivant la gamme 35 d'angles de l'essuie-glace pour la réduction du régime ou le moment de

mise hors tension peut ensuite être enregistrée.

De plus dans le montage de circuit conforme à la figure 11, il est indiqué aussi que le signal de commutation fourni à la position arrêt

16 25-51933

de l'interrupteur séparé 16, qui sert à mettre le système hors tension ou à remettre la mémoire 100 à l'état initial, ne peut agir que si le relais 61 a été préalablement mis sous tension et que, de ce fait la

porte 101 est commandée De cette manière il est certain que la mémoire 5 100 n'est remise à son état initial que lorsque le relais 61 a été préalablement mis sous tension et que le régime du moteur a donc été réduit.

Bien entendu cet agencement n'est nécessaire que si le système est conçu de telle sorte que le régime ne se réduit que lorsque l'essuie-glace arrive à l'arrêt fixe.

Les commutateurs de position ou les interrupteurs fin de course des réalisations représentées par les figures sont réalisés par des contacts Cependant il est possible de concevoir aussi des réalisations comprenant des disques de codage optiques déjà connus ou d'autres détecteurs On peut aussi calculer l'angle décrit par inertie et donc la 15 valeur de correction en évaluant le temps nécessaire à l'essuie-glace

pour s'arrêter.

Ainsi il est possible d'obtenir un démarrage et un ralentissement réguliers de l'essuie-glace et un arrêt fixe précis en réduisant la vi tesse dans une plage angulaire déterminée Pour résoudre ce problème, on 20 peut aussi intervenir sur le circuit de freinage du moteur, ce qui signifie que dans la réalisation conforme à la figure 1, on pourrait connecter dans le circuit du moteur une résistance élevée, la valeur de cette résistance pouvant diminuer dès que les deux relais ont été mis hors tension De plus une impulsion de tension de polarité inverse 25 pourrait être amenée au moteur Ceci donne lieu à d'autres combinaisons

qui peuvent être réalisées de façon relativement facile.

Finalement il faut préciser qu'une protection indépendante est

demandée pour les caractéristiques conformes aux revendications 15 à 17 et 18 respectivement, parce que l'enregistrement de la valeur de

correction ou la commande par différents réseaux de résistances peuvent être aussi utilisés avantageusement pour différents modes de fonctionnement lorsqu'il n'est pas jugé nécessaire que l'essuie-glace démarre et ralentisse régulièrement, surtout pour les systèmes plus simples d'essuie-glace pour lunettes arrière Bien entendu l'une des résistances 35 de ce réseau de résistances peut aussi être variable de façon à ce que le temps compris entre deux cycles de balayage ou la fréquence de l'essuie-glace puissent être modifiés continuellement Finalement il

17 2551933

convient aussi de préciser que les idées de base de l'invention peuvent être appliquées avantageusement en particulier si deux moteurs doivent être commandés de façon synchrone car le maintien strict des positions d'inversion garantit par exemple que deux essuie-glace entraînés par ces moteurs ne se heurterontpas dans un champ de balayage commun.

Il est bien évident que les descriptions qui précèdent ont été

données qu'à titre d'exemple non limitatif et que de nombreuses variantes

peuvent être envisagées sans sortir pour autant du cadre de l'invention.

18 255193 e

Claims

REVENDICATIONS l Montage de circuit pour un moteur électrique réversible permettant d'entraîner directement un élément effectuant un mouvement pendulaire entredeux positions d'inversion, en particulier un essuie-glace sur un véhicule automobile, o la polarité de la tension d'alimentation du moteur est inversée par un inverseur dans les positions d'inversion ou coupée à un arrêt fixe, caractérisé en ce que le moteur ( 10) est mis sous tension par un étage de commutation ( 60) qui réduit le régime de ce moteur dans des plages angulaires déterminées (W 1).

2 Montage de circuit Sconforme à la revendication 1, caractérisé en ce que le moteur électrique ( 10) fonctionne à régime réduit dans -une

plage angulaire déterminée (Wl) avant d'arriver à l'arrêt fixe (P).
3 Montage de circuit conforme à la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le moteur ( 10) fonctionne à régime réduit dans des plages an15 gulaires déterminées (Wl) avant chaque position d'inversion (U).
4 Montage de circuits conforme à l'une des revendications précédentes,

caractérisé en ce que le moteur ( 10) fonctionne aussi à régime réduit dans une plage angulaire déterminée (W 1) après avoir quitté l'arrêt fixe

(P) ou la position d'inversion (U).
5 Montage de circuitsconforme à l'une des revendications précédentes,

caractérisé en ce que 1 'étendue de la plage angulaire (W 1) avant l'arrêt fixe ou la position d'inversion varie en fonction de certaines valeurs mesurées, telles que la tension d'alimentation et/ou le régime du moteur

préalablement mesurés.
6 Montage de circuits conforme à l'une des revendications précédentes,

caractérisé en ce que dans la plage angulaire déterminée (W 1), le régime

du moteur est variable graduellement ou continuellement.
7 Montage de circuits conforme à la revendication 6, caractérisé en ce que le moteur ( 10) est mis sous tension par un étage de commutation ( 60) 30 qui permet de faire varier la tension d'alimentation du moteur ou la

largeur des impulsions de tension allant au moteur ( 10).
8 Montage de circuits conforme à la revendication 6, caractérisé en ce que le régime du moteur peut varier grace à un étage de commutation ( 10) qui connecte différentes résistances séries ( 63) dans le circuit du moteur. 35 9 Montage de circuits conforme à la revendication 8, caractérisé en ce que l'une au moins des résistances séries ( 63) peut être connectée dans

le circuit entre l'inverseur ( 13) et la borne du moteur ( 24).

Montage de circuitsconforme à la revendication 8, caractérisé en ce
19 2551935

que l'une au moins des résistances series ( 63 1) peut Ztre connectée

dans le circuit entre une source de tension et l'inverseur ( 13).
11 Montage de circuit conforme à la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que l'inverseur ( 13) comporte deux contacts de pontage in5 verseurs ( 22, 23) connectés au moteur, qui peuvent ltre chacun actionnés par un relais de commutation ( 20, 21) et qui coopèrent chacun avec deux contacts fixes ( 26, 27) connectés à la source de tension, et en ce que dans les positions d'inversion, lesdits relais ( 20, 21) sont commandés successivement avec une temporisation par des interrupteurs de fin de 10 course ( 51, 52, 53) qui peuvent être actionnés par le moteur ( 10).
12 Montage de circuitconforme à l'une des revendications 8 à 11,

caractérisé en ce que chaque résistance série ( 63, 63 1, 63 2) est montée en parallèle avec la voie de commutation d'un élément de commutation qui peut être commandé ( 61, 61 1, 61 2) et en ce que dans les plages an 15 gulaires déterminées (W 1) ladite voie de commutation est ouverte, et

fermée en dehors.
13 Montage de circuits conforme à la revendication 12, caractérisé en ce que l'élément de commutation ( 61) est commandé par des signaux de commutation libérés directement ou indirectement par des commutateurs 20 de position ( 51, 54, 55) qui sont actionnés par le moteur ( 10) dans des

positions angulaires déterminées.
14 Montage de circuits conforme à la revendication 13, caractérisé en

ce que, après la mise en position arrêt d'un interrupteur de fonctionnement, le moteur ( 10) ne s'arrête qu'à l'arrêt fixe (P), le signal de 25 mise en position d'arrêt de l'interrupteur de fonctionnement ( 14) n'entrant en action que lorsque l'élément de commutation ( 61) a été préalablement commandé de telle façon que le régime du moteur soit réduit.

Montage de circuits conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, après la mise hors tension 30 du moteur ( 10), l'arrêt fixe réel de l'élément mobile est calculé et

comparé à un arret de consigne, l'angle égal à la différence entre l'arrêt fixe et l'arrêt de consigne est enregistré dans une mémoire ( 108) en tant que valeur de correction, et en ce que, en fonction de cette valeur de correction, le moteur ( 10) est mis sous tension à différentes posi35 tions angulaires et/ou la plage angulaire (W 1) à régime réduit est modifiée et/ou une impulsion de polarité inverse de durée variable agit sur

le moteur ( 10).
16 Montage de circuitsconforme à la revendication 15, caractérisé en

2551933

ce que la valeur de correction n'est calculée qu'une seule fois lorsque le moteur ( 10) est mis en marche pour la première fois. 17 Montage de circuits conforme à la revendication 15, caractérisé en ce que la valeur de correction est calculée à chaque cycle et évaluée au cours du cycle suivant.
18 Montage de circuits conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un interrupteur de fonctionnement ( 14) à plusieurs positions de commutation qui peut être actionné à volonté est prévu, en ce qu'aux différentes positions de commutation différents réseaux de résistances ( 70, 71, 72, 73, 74) sont mis en circuit et en ce que ces réseaux de résistances ainsi qu'un condensateur ( 34, 44) déterminent le retard des systèmes de temporisation ( 30, 40) qui commandent les relais de commutation ( 20, 21) de l'inverseur ( 13) l'un après l'autre avec une temporisation. 19 Montage de circuits conforme à l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un circuit de freinage du moteur ( 10) est connecté et en ce que l'effet de ce circuit de freinage est variable. 20 Montage de circuits conforme à la revendication 19, caractérisé en ce qu'au moins une résistance est insérée dans le circuit de fonctionnement et en ce que la valeur de cette résistance est variable.