FR3063263A1 - METHODS OF CALIBRATING AND CONTROLLING AN ELECTRIC MOTOR DRIVING A WIPER BLADE OF A GLASS OF A VEHICLE - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un procédé de calibration d'au moins un premier moteur électrique d'entraînement d'au moins un premier balai d'essuie-glace (14, 15) pour une vitre (12) de véhicule (10), notamment un pare-brise, ledit véhicule (10) comprenant au moins un deuxième balai d'essuie-glace (14, 15) pour ladite vitre (12), ledit premier moteur comprenant au moins une carte électronique dans laquelle peut être implanté au moins un programme de pilotage de la vitesse de rotation dudit premier moteur par modulation d'une tension appliquée à des bornes électriques dudit premier moteur.The invention relates to a method for calibrating at least a first electric drive motor of at least one first wiper blade (14, 15) for a window (12) of a vehicle (10), in particular a windscreen, said vehicle (10) comprising at least one second wiper blade (14, 15) for said window (12), said first motor comprising at least one electronic card in which at least one program can be implemented driving the speed of rotation of said first motor by modulating a voltage applied to electrical terminals of said first motor.
Description
(57) L'invention concerne un procédé de calibration d'au moins un premier moteur électrique d'entraînement d'au moins un premier balai d'essuie-glace (14, 15) pour une vitre (12) de véhicule (10), notamment un pare-brise, ledit véhicule (10) comprenant au moins un deuxième balai d'essuie-glace (14, 15) pour ladite vitre (12), ledit premier moteur comprenant au moins une carte électronique dans laquelle peut être implanté au moins un programme de pilotage de la vitesse de rotation dudit premier moteur par modulation d'une tension appliquée à des bornes électriques dudit premier moteur.(57) The invention relates to a method for calibrating at least one first electric motor for driving at least one first wiper blade (14, 15) for a window (12) of a vehicle (10). , in particular a windshield, said vehicle (10) comprising at least a second wiper blade (14, 15) for said window (12), said first motor comprising at least one electronic card in which can be installed at minus a program for controlling the speed of rotation of said first motor by modulating a voltage applied to electrical terminals of said first motor.
Procédés de calibration et de pilotage d'un moteur électrique d'entraînement d'un balai d'essuie-glace d'une vitre de véhiculeMethods for calibrating and controlling an electric motor driving a wiper blade of a vehicle window
1. Domaine technique de l'invention1. Technical field of the invention
L'invention concerne un procédé de calibration d'au moins un moteur électrique d'entraînement d'au moins un balai d'essuie-glace d'une vitre, notamment d'un parebrise, de véhicule, en particulier automobile, ainsi qu'un procédé de pilotage d'un tel moteur.The invention relates to a method for calibrating at least one electric motor for driving at least one wiper blade of a window, in particular a windshield, of a vehicle, in particular an automobile, as well as a method for controlling such an engine.
2. Arrière-plan technologique2. Technological background
La présente invention concerne les moteurs d'entraînement des balais d'essuieglace de vitre (notamment pare-brise) de véhicule, communément appelés essuieglaces, et plus particulièrement la calibration de ceux-ci pendant la phase de conception du véhicule. L'essuyage d'un pare-brise de véhicule est en général effectué par un ou deux balais d'essuie-glace. La diversité des véhicules fabriqués, chacun possédant un design qui lui est généralement propre, entraîne autant de pare-brises différents équipant ces véhicules, et auxquels il est nécessaire, voire obligatoire dans la plupart des législations, d'adjoindre des balais d'essuie-glace ainsi que les moteurs nécessaires à l'entraînement de ces balais sur les pare-brises. La forme particulière du pare-brise de chaque modèle de véhicule nécessite une calibration du ou des moteurs entraînant les balais d'essuie-glace en prenant en compte divers paramètres techniques comme la vitesse maximale du moteur, la surface du pare-brise à balayer, etc., ainsi que des considérations esthétiques et ergonomiques prenant en compte par exemple l'harmonie du déplacement des balais sur le pare-brise.The present invention relates to motors for driving windscreen wiper blades (in particular windshields) of vehicles, commonly called windscreen wipers, and more particularly the calibration of these during the vehicle design phase. The wiping of a vehicle windshield is generally carried out by one or two wiper blades. The variety of vehicles produced, each with a design which is generally specific to it, results in as many different windshields fitted to these vehicles, and to which it is necessary, even compulsory in most legislations, to add wiper blades. ice as well as the motors necessary to drive these brushes on the windshields. The particular shape of the windshield of each vehicle model requires a calibration of the motor or motors driving the wiper blades taking into account various technical parameters such as the maximum speed of the motor, the surface of the windshield to be swept, etc., as well as aesthetic and ergonomic considerations taking into account for example the harmony of the movement of the brushes on the windshield.
Dans le but de procéder à cette calibration, on utilise de façon connue une solution empirique basée sur la détermination d'un couple vitesse/position d'un balai d'essuie-glace sur le pare-brise : une courbe de pilotage est créée, prenant pour paramètre un nombre fini (généralement supérieur à 200 par balai d'essuie-glace) de positions du balai d'essuie-glace sur le pare-brise, et en définissant la vitesse du moteur associée à chacune de ces positions. La création de cette courbe s'effectue en fonction de paramètres divers, tels que la fréquence de balayage, les zones de collision entre les balais d'essuie-glace, le courant maximal d'alimentation du moteur, etc. Une fois la courbe créée, une expérimentation sur le véhicule est effectuée et la courbe est modifiée pour corriger la courbe en fonction des résultats obtenus en situation réelle, autant de fois qu'il est nécessaire pour obtenir le résultat souhaité. Plusieurs itérations sont nécessaires pour s'assurer que la vitesse du balai est conforme aux paramètres précités et exigences particulières pour chacune des positions du balai sur le pare-brise. La courbe obtenue finalement est ensuite utilisée pour établir un programme de pilotage de la vitesse de rotation du moteur, ce pilotage étant réalisé par modulation d'une tension appliquée à des bornes électriques du moteur.In order to carry out this calibration, an empirical solution is used in a known manner based on the determination of a speed / position pair of a wiper blade on the windshield: a steering curve is created, taking as a parameter a finite number (generally greater than 200 per wiper blade) of positions of the wiper blade on the windshield, and by defining the speed of the motor associated with each of these positions. The creation of this curve is carried out according to various parameters, such as the sweep frequency, the collision zones between the wiper blades, the maximum motor supply current, etc. Once the curve has been created, an experiment on the vehicle is carried out and the curve is modified to correct the curve according to the results obtained in real situations, as many times as is necessary to obtain the desired result. Several iterations are necessary to ensure that the speed of the brush complies with the aforementioned parameters and specific requirements for each of the positions of the brush on the windshield. The curve finally obtained is then used to establish a program for controlling the speed of rotation of the motor, this control being carried out by modulation of a voltage applied to electrical terminals of the motor.
Cette solution présente toutefois de nombreux inconvénients. La création et la modification de la courbe sont très longues (environ deux mois) du fait des nombreuses itérations nécessaires pour obtenir le résultat souhaité. De plus, en cas de modification du pare-brise (par exemple, si le véhicule sur lequel les tests sont effectués n'est pas dans sa version finale), il est nécessaire de redéfinir entièrement la courbe, et de renouveler les itérations nécessaires lors de nouvelles expérimentations sur le véhicule. Enfin, ces expérimentations nécessitent un équipement lourd (véhicule à tester, soufflerie, etc.) ainsi que du personnel expérimenté, et est donc relativement coûteux.However, this solution has many drawbacks. The creation and modification of the curve are very long (around two months) due to the many iterations necessary to obtain the desired result. In addition, in case of modification of the windshield (for example, if the vehicle on which the tests are carried out is not in its final version), it is necessary to completely redefine the curve, and to repeat the necessary iterations during new experiments on the vehicle. Finally, these experiments require heavy equipment (vehicle to be tested, wind tunnel, etc.) as well as experienced personnel, and are therefore relatively expensive.
3. Objectifs de l'invention3. Objectives of the invention
L'invention vise à pallier au moins certains des inconvénients précités.The invention aims to overcome at least some of the aforementioned drawbacks.
En particulier, l'invention vise à fournir, dans au moins un mode de réalisation de l'invention, un procédé de calibration d'un moteur électrique d'entraînement d'un balai d'essuie-glace d'une vitre de véhicule, notamment d'un pare-brise, qui soit simplifié et qui n'implique pas un grand nombre d'itérations pour obtenir le résultat souhaité, voire qui supprime les itérations de la technique antérieure.In particular, the invention aims to provide, in at least one embodiment of the invention, a method of calibrating an electric motor for driving a wiper blade of a vehicle window, in particular a windshield, which is simplified and which does not involve a large number of iterations to obtain the desired result, or even which eliminates the iterations of the prior art.
L'invention vise aussi à fournir un procédé de calibration universel qui s'adapte facilement et rapidement à tout type de vitre, notamment un pare-brise, et à tout type de changement affectant une telle vitre, tel qu'une modification de sa forme ou de ses dimensions.The invention also aims to provide a universal calibration method which easily and quickly adapts to any type of window, in particular a windshield, and to any type of change affecting such a window, such as a modification of its shape. or its dimensions.
L'invention vise aussi à fournir un procédé de calibration d'un ou de plusieurs moteurs.The invention also aims to provide a method for calibrating one or more motors.
L'invention vise aussi à fournir un procédé de calibration nécessitant peu d'équipement.The invention also aims to provide a calibration method requiring little equipment.
Enfin, l'invention vise aussi à fournir un procédé de pilotage d'un moteur du type précité, qui soit plus efficace.Finally, the invention also aims to provide a method for controlling an engine of the aforementioned type, which is more efficient.
4. Exposé de l'invention4. Statement of the invention
Pour ce faire, l'invention concerne un procédé de calibration d'au moins un premier moteur électrique d'entraînement d'au moins un premier balai d'essuie-glace pour une vitre de véhicule, notamment un pare-brise, ledit véhicule comprenant au moins un deuxième balai d'essuie-glace pour ladite vitre, ledit premier moteur comprenant au moins une carte électronique dans laquelle peut être implanté au moins un programme de pilotage de la vitesse de rotation dudit premier moteur par modulation d'une tension appliquée à des bornes électriques dudit premier moteur, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à :To do this, the invention relates to a method for calibrating at least one first electric motor for driving at least one first wiper blade for a vehicle window, in particular a windshield, said vehicle comprising at least one second wiper blade for said window, said first motor comprising at least one electronic card in which can be installed at least one program for controlling the speed of rotation of said first motor by modulating a voltage applied to electrical terminals of said first motor, said method being characterized in that it comprises the steps consisting in:
a) définir au moins un mouvement relatif dudit premier balai par rapport audit deuxième balai sur la vitre, ainsi que la durée de déplacement dudit premier balai entre deux positions de retournement dudit premier balai sur la vitre, de façon à associer un indice temporel de parcours à différentes positions dudit premier balai sur la vitre,a) defining at least one relative movement of said first brush relative to said second brush on the glass, as well as the duration of movement of said first brush between two turning positions of said first brush on the glass, so as to associate a time travel index at different positions of said first brush on the window,
b) définir au moins un profil de vitesse et/ou au moins un profil de position pour le déplacement dudit premier balai entre les deux positions de retournement (IW, OW) dudit premier balai,b) defining at least one speed profile and / or at least one position profile for the movement of said first brush between the two turning positions (IW, OW) of said first brush,
c) définir au moins un programme de pilotage à partir du ou des mouvements relatifs de l'étape a) et le ou les profils de vitesse et/ou le ou les profils de position de l'étape b), etc) define at least one control program from the relative movement or movements of step a) and the speed profile (s) and / or the position profile (s) of step b), and
d) implanter ledit programme de pilotage de l'étape c) dans la carte électronique dudit premier moteur.d) implanting said control program of step c) in the electronic card of said first motor.
Dans la présente demande, on entend par « positions de retournement » (aussi appelées « positions extrêmes »), les deux positions les plus éloignées l'une de l'autre entre lesquelles le balai ou chaque balai effectue un mouvement de balayage de la vitre, ces positions pouvant êtres fixes ou variables d'un mouvement de balayage à l'autre, en fonction par exemple des conditions météorologiques, de l'état de la vitre ou d'une option de balayage sélectionnée par un conducteur du véhicule ou automatiquement par un système embarqué du véhicule, voire par un système distant.In the present application, the expression “turning positions” (also called “extreme positions”) means the two positions furthest from one another between which the blade or each blade sweeps the glass. , these positions being able to be fixed or variable from one sweeping movement to another, depending for example on weather conditions, the state of the window or on a scanning option selected by a driver of the vehicle or automatically by an on-board vehicle system, or even a remote system.
Un procédé de calibration selon l'invention permet donc une calibration qui n'implique pas d'itération pour la détermination du programme de pilotage du moteur. En effet, le procédé permet de déterminer le programme de pilotage du moteur à partir de deux étapes essentielles de détermination du mouvement du balai sur la vitre et du profil de vitesse/position de ce balai, sans nécessiter d'expérimentation particulière sur un véhicule.A calibration method according to the invention therefore allows a calibration which does not involve iteration for the determination of the engine control program. In fact, the method makes it possible to determine the motor control program from two essential steps for determining the movement of the brush on the window and the speed / position profile of this brush, without requiring any particular experimentation on a vehicle.
Comme expliqué dans ce qui précède, dans la technique antérieure, un moteur était piloté à partir d'un couple vitesse/position, c'est-à-dire que la vitesse du moteur était pilotée en fonction de la position du balai d'essuie-glace sur la vitre. Selon l'invention, c'est le couple position/temps qui est utilisé pour piloter le moteur, ce couple étant déduit des étapes a) et b) précitées. Le mouvement relatif du balai est associé à un indice temporel à l'étape a). II est donc possible d'en déduire du profil de position déterminé à l'étape b) le couple position/temps, c'est-à-dire la position du balai sur la vitre en fonction du temps. II est également possible de déduire du profil de vitesse déterminé à l'étape b) le couple vitesse/temps, c'est-à-dire la vitesse du balai sur la vitre en fonction du temps.As explained in the foregoing, in the prior art, a motor was controlled from a speed / position pair, that is to say that the speed of the motor was controlled as a function of the position of the wiper blade. - glass on the glass. According to the invention, it is the position / time pair which is used to control the motor, this pair being deduced from the steps a) and b) above. The relative movement of the broom is associated with a time index in step a). It is therefore possible to deduce therefrom the position profile determined in step b) the position / time pair, that is to say the position of the brush on the glass as a function of time. It is also possible to deduce from the speed profile determined in step b) the speed / time pair, that is to say the speed of the brush on the glass as a function of time.
Avantageusement et selon l'invention, ledit premier moteur est configuré pour entraîner au moins deux balais d'essuie-glace.Advantageously and according to the invention, said first motor is configured to drive at least two wiper blades.
Selon cet aspect de l'invention, un même moteur contrôle plusieurs balais simultanément. Cela permet de prendre en compte facilement les risques de collision entre les balais en reliant mécaniquement les balais, par exemple à l'aide d'une timonerie, de façon à ce que les balais n'entrent pas en collision pendant l'essuyage de la vitre.According to this aspect of the invention, the same motor controls several brushes simultaneously. This makes it possible to easily take into account the risks of collision between the brushes by mechanically connecting the brushes, for example using a wheelhouse, so that the brushes do not collide during the wiping of the window.
Alternativement, le procédé est en outre un procédé de calibration d'au moins un deuxième moteur électrique d'entraînement dudit deuxième balai d'essuie-glace, ledit deuxième moteur comprenant au moins une carte électronique dans laquelle peut être implanté au moins un programme de pilotage de la vitesse de rotation dudit deuxième moteur par modulation d'une tension appliquée à des bornes électriques dudit deuxième moteur, ledit procédé comprenant en outre les étapes suivantes :Alternatively, the method is also a method for calibrating at least a second electric motor for driving said second wiper blade, said second motor comprising at least one electronic card in which at least one program can be installed. controlling the speed of rotation of said second motor by modulating a voltage applied to electrical terminals of said second motor, said method further comprising the following steps:
e) définir au moins un mouvement relatif dudit deuxième balai par rapport audit premier balai sur la vitre, ainsi que la durée de déplacement dudit deuxième balai entre deux positions de retournement dudit deuxième balai sur la vitre, de façon à associer un indice temporel de parcours à différentes positions dudit deuxième balai sur la vitre,e) defining at least one relative movement of said second brush relative to said first brush on the glass, as well as the duration of movement of said second brush between two turning positions of said second brush on the glass, so as to associate a time travel index at different positions of said second brush on the window,
f) définir au moins un profil de vitesse et/ou au moins un profil de position pour le déplacement dudit deuxième balai entre les deux positions de retournement dudit deuxième balai,f) defining at least one speed profile and / or at least one position profile for the movement of said second brush between the two turning positions of said second brush,
g) définir au moins un programme de pilotage à partir du ou des mouvements relatifs de l'étape e) et le ou les profils de vitesse et/ou le ou les profils de position de l'étape f), etg) define at least one control program from the relative movement or movements of step e) and the speed profile (s) and / or the position profile (s) of step f), and
h) implanter ledit programme de pilotage de l'étape g) dans la carte électronique dudit deuxième moteur.h) implanting said control program of step g) in the electronic card of said second motor.
Selon cet aspect de l'invention, chacun des deux moteurs entraine un balai d'essuie-glace pour permettre de contrôler indépendamment chaque balai, pour permettre par exemple une meilleure harmonie d'essuyage de la vitre par rapport à un système à un seul moteur.According to this aspect of the invention, each of the two motors drives a wiper blade to allow each blade to be independently controlled, to allow for example a better harmony of wiping of the window compared to a single motor system. .
Avantageusement et selon l'invention, au moins un mouvement relatif est déterminé pour éviter toute collision entre les deux balais, de préférence tous les mouvements relatifs.Advantageously and according to the invention, at least one relative movement is determined to avoid any collision between the two brushes, preferably all the relative movements.
Selon cet aspect de l'invention, on prend en compte dès la calibration les problèmes potentiels de collision inhérents à l'utilisation de deux balais d'essuie-glace entraînés par deux moteurs différents. Le mouvement relatif étant celui d'un balai par rapport à l'autre, on peut inclure dans l'étape de détermination du mouvement relatif un ensemble de combinaisons de positions relatives interdites correspondants à une collision entre ces balais. Cet ensemble de combinaisons de positions relatives interdites peut définir une zone de collision potentielle sur la vitre, qui peut être facile à déterminer connaissant les dimensions de la vitre et des balais d'essuie-glace.According to this aspect of the invention, the potential collision problems inherent in the use of two wiper blades driven by two different motors are taken into account from the calibration. The relative movement being that of a brush relative to the other, one can include in the step of determining the relative movement a set of combinations of prohibited relative positions corresponding to a collision between these brushes. This set of combinations of prohibited relative positions can define a potential collision zone on the window, which can be easily determined knowing the dimensions of the window and the wiper blades.
Avantageusement et selon l'invention, au moins un mouvement relatif est exprimé par au moins une courbe ou au moins une table montrant l'évolution de la position angulaire d'un balai en fonction de celle de l'autre balai.Advantageously and according to the invention, at least one relative movement is expressed by at least one curve or at least one table showing the evolution of the angular position of a brush as a function of that of the other brush.
Selon cet aspect de l'invention, les mouvements des deux balais d'essuie-glace sur la vitre sont réunis en une seule courbe ou une seule table, afin d'éviter la multiplication des données. La zone de collision précitée peut être représentée dans le graphe exprimant l'évolution de la position angulaire d'un balai en fonction de celle de l'autre balai.According to this aspect of the invention, the movements of the two wiper blades on the window are combined into a single curve or a single table, in order to avoid the multiplication of data. The aforementioned collision zone can be represented in the graph expressing the evolution of the angular position of a brush as a function of that of the other brush.
Avantageusement et selon l'invention, l'étape a) et/ou l'étape e) comprend ou comprennent au moins une sous-étape de définition d'au moins une première courbe exprimant les positions angulaires respectives des balais pour éviter toute collision entre les balais et en tenant compte de préférence d'une marge de sécurité.Advantageously and according to the invention, step a) and / or step e) comprises or include at least one sub-step for defining at least one first curve expressing the respective angular positions of the brushes to avoid any collision between the brushes and preferably taking into account a safety margin.
Cette sous-étape permet de définir une courbe prenant en compte les risques de collision entre les balais. En ajoutant une marge de sécurité définissant un écartement minimal à respecter entre les balais, par exemple de 30 mm, on obtient un premier mouvement relatif pour lequel on est assuré qu'il n'y ait pas de collision.This sub-step makes it possible to define a curve taking into account the risks of collision between the brushes. By adding a safety margin defining a minimum spacing to be respected between the brushes, for example 30 mm, we obtain a first relative movement for which we are sure that there is no collision.
Avantageusement et selon l'invention, l'étape a) et/ou l'étape e) comprend ou comprennent au moins une sous-étape supplémentaire de définition, à partir de la première courbe, d'au moins une deuxième courbe exprimant les positions angulaires respectives des balais entre des positions de retournement des balais, en tenant compte de préférence d'une marge de sécurité supplémentaire.Advantageously and according to the invention, step a) and / or step e) comprises or comprise at least one additional sub-step for defining, from the first curve, at least one second curve expressing the positions respective angular brushes between brush reversal positions, preferably taking into account an additional safety margin.
Cette sous-étape supplémentaire permet de tenir compte des positions extrêmes des balais et permet ainsi de s'assurer que le premier mouvement relatif s'étend entre les positions extrêmes des balais sur la vitre. La courbe ainsi obtenue permet d'éviter la zone de collision tout en parcourant l'intégralité de la vitre. L'ajout éventuel d'une marge de sécurité permet d'éloigner le mouvement relatif de la zone de collision tout en conservant un balayage complet des balais sur la vitre entre les positions extrêmes de chaque balai.This additional sub-step makes it possible to take account of the extreme positions of the brushes and thus makes it possible to ensure that the first relative movement extends between the extreme positions of the brushes on the glass. The curve thus obtained makes it possible to avoid the collision zone while traversing the entire window. The possible addition of a safety margin makes it possible to move the relative movement away from the collision zone while maintaining a complete sweep of the brushes on the glass between the extreme positions of each brush.
Avantageusement et selon l'invention, l'étape a) et/ou l'étape e) comprend ou comprennent au moins une sous-étape supplémentaire d'interpolation polynomiale de la deuxième courbe de façon à définir au moins une troisième courbe représentant au moins un mouvement relatif d'un balai par rapport à l'autre balai.Advantageously and according to the invention, step a) and / or step e) comprises or include at least one additional sub-step of polynomial interpolation of the second curve so as to define at least one third curve representing at least a relative movement of a broom with respect to the other broom.
Cette interpolation polynomiale permet un lissage de la courbe du mouvement relatif pour permettre d'obtenir un mouvement relatif plus harmonieux des balais sur la vitre, en évitant par exemple les à-coups dans le déplacement des balais d'essuie-glace.This polynomial interpolation allows a smoothing of the curve of the relative movement in order to obtain a more harmonious relative movement of the blades on the window, for example avoiding jolts in the movement of the wiper blades.
Avantageusement et selon l'invention, la troisième courbe est associée à une abscisse curviligne exprimant le temps, de façon à associer un indice temporel de parcours aux positions angulaires respectives des balais.Advantageously and according to the invention, the third curve is associated with a curvilinear abscissa expressing time, so as to associate a temporal index of travel with the respective angular positions of the brushes.
Selon cet aspect de l'invention, la troisième courbe de mouvement relatif des deux balais, qui est indépendante du temps, est associée à un indice temporel pouvant dépendre de la vitesse de balayage souhaitée, qui correspond au temps nécessaire pour balayer la vitre entre les deux positions extrêmes. Cette association de l'indice temporel permet d'adapter une même troisième courbe à plusieurs vitesses de balayage souhaitée sans avoir à redéfinir entièrement la courbe, comme c'est le cas avec les méthodes actuelles de l'état de la technique.According to this aspect of the invention, the third curve of relative movement of the two brushes, which is independent of time, is associated with a time index which may depend on the desired scanning speed, which corresponds to the time necessary to sweep the window between the two extreme positions. This association of the time index makes it possible to adapt the same third curve to several desired scanning speeds without having to completely redefine the curve, as is the case with the current methods of the prior art.
Avantageusement et selon l'invention, l'étape a) et/ou l'étape e) comprend ou comprennent au moins une sous-étape préliminaire de modélisation du système de balayage du véhicule.Advantageously and according to the invention, step a) and / or step e) comprises or include at least one preliminary substep for modeling the vehicle scanning system.
On entend par « système de balayage du véhicule » l'ensemble comprenant notamment le pare-brise, le ou les moteurs et le ou les balais d'essuie-glace.The term “vehicle scanning system” means the assembly comprising in particular the windshield, the engine or engines and the wiper blade (s).
Selon cet aspect de l'invention, la détermination du mouvement relatif et du programme de pilotage se fait sans nécessité d'intervention sur un véhicule réel, ce qui permet de simplifier le procédé de calibration.According to this aspect of the invention, the determination of the relative movement and of the driving program is done without the need for intervention on a real vehicle, which makes it possible to simplify the calibration process.
Avantageusement et selon l'invention, au moins un profil de vitesse est de forme sensiblement sinusoïdale, triangulaire, carrée, trapézoïdale ou une combinaison de ces formes.Advantageously and according to the invention, at least one speed profile is of substantially sinusoidal, triangular, square, trapezoidal shape or a combination of these shapes.
Avantageusement et selon l'invention, au moins un profil de vitesse est déterminé à partir d'un ou plusieurs des paramètres suivants :Advantageously and according to the invention, at least one speed profile is determined from one or more of the following parameters:
fréquence de balayage d'un ou des balais, rapport entre les temps de montée et de descente d'un ou des balais, vitesse maximale d'un ou des balais, courant maximal en entrée du premier moteur, accélération maximale d'un ou des balais, et vitesse à l'approche de chaque position de retournement d'un ou des balais.sweep frequency of one or more brushes, ratio between the rise and fall times of one or more brushes, maximum speed of one or more brushes, maximum input current of the first motor, maximum acceleration of one or more brushes, and speed when approaching each turning position of one or more brushes.
Avantageusement et selon l'invention, l'étape d) et/ou l'étape h) consiste ou consistent à implanter au moins deux programmes de pilotage dans la carte électronique dudit premier moteur et/ou dudit deuxième moteur, un premier programme de pilotage étant destiné à être utilisé pendant une période d'utilisation dudit premier moteur et/ou dudit deuxième moteur, et un deuxième programme de pilotage étant destiné à être utilisé après cette période.Advantageously and according to the invention, step d) and / or step h) consists of or consist of implanting at least two control programs in the electronic card of said first motor and / or of said second motor, a first control program. being intended to be used during a period of use of said first motor and / or of said second motor, and a second control program being intended to be used after this period.
Selon cet aspect de l'invention, le procédé est adapté pour permettre la création d'une pluralité de données de calibration, afin de correspondre à plusieurs périodes d'utilisation du moteur, selon par exemple différentes phases dans la vie du véhicule. Par exemple, on pourra utiliser des données de calibration différentes selon que la vitre est humide ou sèche, selon la vitesse du véhicule, la température extérieure au véhicule, etc.According to this aspect of the invention, the method is adapted to allow the creation of a plurality of calibration data, in order to correspond to several periods of use of the engine, for example according to different phases in the life of the vehicle. For example, different calibration data can be used depending on whether the window is wet or dry, depending on the speed of the vehicle, the temperature outside the vehicle, etc.
L'invention concerne aussi un procédé de pilotage d'au moins un premier et/ou deuxième moteur électrique d'entraînement d'au moins un premier et/ou deuxième balai d'essuie-glace d'une vitre de véhicule, notamment un pare-brise, au moyen d'au moins un régulateur PWM modulant une tension appliquée à des bornes électriques dudit premier et/ou deuxième moteur en fonction du programme de pilotage implanté dans la carte électronique dudit premier et/ou deuxième moteur par le procédé selon l'une des revendications précédentes.The invention also relates to a method for controlling at least a first and / or second electric motor for driving at least a first and / or second wiper blade of a vehicle window, in particular a windscreen breeze, by means of at least one PWM regulator modulating a voltage applied to electrical terminals of said first and / or second motor as a function of the control program installed in the electronic card of said first and / or second motor by the method according to the 'one of the preceding claims.
Avantageusement et selon l'invention, le procédé de pilotage comprend au moins une étape de sélection d'un programme de pilotage parmi plusieurs programmes de pilotage implantés dans la carte électronique dudit premier et/ou deuxième moteur, selon la période d'utilisation dudit premier et/ou deuxième moteur, et/ou la situation dans laquelle se trouve le véhicule.Advantageously and according to the invention, the control method comprises at least one step of selecting a control program from among several control programs installed in the electronic card of said first and / or second engine, according to the period of use of said first and / or second engine, and / or the situation in which the vehicle is located.
Selon cet aspect de l'invention, le procédé de pilotage permet au système de choisir lui-même un programme de pilotage parmi les programmes de pilotage implantés sur la carte pour répondre à plusieurs types de situation dans laquelle se trouve le véhicule, par exemple sous une pluie de différentes intensités, sous une neige de différentes intensités, de jour ou de nuit, selon la vitesse du véhicule, etc., mais aussi selon les périodes d'utilisation du moteur, en fonction de son degré d'usure par exemple.According to this aspect of the invention, the piloting method allows the system to choose itself a piloting program among the piloting programs implanted on the card to respond to several types of situation in which the vehicle is, for example under rain of different intensities, under snow of different intensities, day or night, depending on the speed of the vehicle, etc., but also according to the periods of use of the engine, depending on its degree of wear for example.
ίοίο
5. Liste des figures5. List of figures
D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante donnée à titre uniquement non limitatif et qui se réfère aux figures annexées dans lesquelles :Other objects, characteristics and advantages of the invention will appear on reading the following description given by way of non-limiting example and which refers to the appended figures in which:
la figure 1 est une vue schématique d'un pare-brise de véhicule et d'un système d'essuyage de ce pare-brise, la figure 2 est une représentation schématique reprenant les différentes étapes d'un mode de réalisation du procédé de calibration selon l'invention, la figure 3 est une courbe représentant le mouvement relatif de deux balais d'essuie-glace selon un mode de réalisation de l'invention, la figure 4 est une courbe représentant les profils de vitesse et de position des balais d'essuie-glace selon un premier mode de réalisation de l'invention, la figure 5 est une courbe représentant les profils de vitesse et de position des balais d'essuie-glace selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, les figures 6a et 6b représentent les courbes des différentes sous-étapes de la définition du mouvement relatif de deux balais d'essuie-glace, la figure 7 est une représentation des courbes générées lors de l'association du profil de vitesse avec la courbe de mouvement relatif, et la figure 8 est une représentation du procédé de pilotage du moteur à partir du programme implanté dans la carte électronique du moteur.Figure 1 is a schematic view of a vehicle windshield and a system for wiping this windshield, Figure 2 is a schematic representation showing the different stages of an embodiment of the calibration process according to the invention, FIG. 3 is a curve representing the relative movement of two wiper blades according to an embodiment of the invention, FIG. 4 is a curve representing the speed and position profiles of the brushes d wiper according to a first embodiment of the invention, FIG. 5 is a curve representing the speed and position profiles of the wiper blades according to a second embodiment of the invention, FIGS. 6a and 6b represent the curves of the different sub-stages of the definition of the relative movement of two wiper blades, FIG. 7 is a representation of the curves generated during the association of the speed profile with the curve of relative movement, and the figur e 8 is a representation of the engine control method from the program installed in the engine electronic card.
6. Description détaillée de modes de réalisation de l'invention6. Detailed description of embodiments of the invention
Les modes de réalisation présentés dans la suite de la description s'appliquent à un véhicule comprenant un pare-brise dont l'essuyage est effectué par deux balais d'essuie-glace entraînés par deux moteurs. Néanmoins, l'invention ne saurait se limiter à une telle réalisation et est aussi adaptée à la calibration et au pilotage d'un ou de plusieurs moteurs d'entraînement d'un nombre quelconque de balais d'essuie-glace sur une vitre (notamment pare-brise), tel qu'un seul balai pour certains véhicules de petite taille ou trois balais ou plus pour certains véhicules de grande taille.The embodiments presented in the following description apply to a vehicle comprising a windshield whose wiping is carried out by two wiper blades driven by two motors. However, the invention cannot be limited to such an embodiment and is also suitable for the calibration and control of one or more motors for driving any number of wiper blades on a window (in particular windshield), such as a single brush for certain small vehicles or three or more brushes for certain large vehicles.
La figure 1 représente l'avant d'un véhicule 10, doté d'un pare-brise 12 balayé par deux balais d'essuie-glace 14, 15 entre deux positions extrêmes appelées IW (In Wipe ou position basse) et OW (Out Wipe ou position haute) pour chaque balai. Les zones balayées 16, 17 par chaque balai 14, 15 entre les positions extrêmes IW, OW sont représentées. L'intersection des deux zones représente une zone 18 où les deux balais d'essuie-glace peuvent entrer en collision et doit donc être prise en compte lors du pilotage des balais d'essuie-glace 14, 15. Le pilotage des balais d'essuie-glace 14, 15 par un ou plusieurs moteurs (non représentés) requiert une calibration avant la mise en service du véhicule 10. L'ensemble comportant le pare-brise 12, les balais 14, 15 et leur(s) moteur(s) d'entraînement est appelé système de balayage.Figure 1 shows the front of a vehicle 10, with a windshield 12 swept by two wiper blades 14, 15 between two extreme positions called IW (In Wipe or low position) and OW (Out Wipe or high position) for each brush. The areas scanned 16, 17 by each brush 14, 15 between the extreme positions IW, OW are shown. The intersection of the two zones represents a zone 18 where the two wiper blades can collide and must therefore be taken into account when piloting the wiper blades 14, 15. The piloting of the wiper blades wiper 14, 15 by one or more motors (not shown) requires calibration before the vehicle is put into service 10. The assembly comprising the windshield 12, the brushes 14, 15 and their motor (s) ) drive is called a scanning system.
La figure 2 représente schématiquement les différentes étapes d'un mode de réalisation du procédé de calibration selon l'invention.FIG. 2 schematically represents the different stages of an embodiment of the calibration method according to the invention.
La première étape 20 du procédé est une étape de détermination du mouvement relatif des balais. Ce mode de réalisation s'appliquant aux véhicules dotés de deux moteurs entraînant chacun un balai, ledit mouvement relatif étant un mouvement relatif d'un balai par rapport à l'autre. Plus précisément, le mouvement peut être représenté sous la forme d'une courbe représentant la position angulaire d'un premier balai en fonction de celle d'un deuxième balai, comme représenté par exemple sur la figure 3, qui sera décrite plus en détail plus loin dans la description.The first step 20 of the method is a step of determining the relative movement of the brushes. This embodiment applying to vehicles with two motors each driving a brush, said relative movement being a relative movement of a brush relative to the other. More specifically, the movement can be represented in the form of a curve representing the angular position of a first brush as a function of that of a second brush, as shown for example in FIG. 3, which will be described in more detail more far in the description.
Une seconde étape 22 consiste en la détermination du profil de position pour le déplacement de chaque balai entre ses deux positions extrêmes. Ce profil de position permet de connaître les valeurs souhaitées de la position d'un balai en fonction du temps, la position du balai étant normalisée entre 0 représentant la position basse (IW) et 1 représentant la position haute (OW). Ce profil est déterminé en fonction des contraintes physiques, mécaniques et/ou esthétiques préalablement déterminés pour le balayage du pare-brise. Le profil de position d'un balai peut éventuellement être déterminé à partir d'un profil de vitesse de ce balai par intégration de celui-ci, ce dernier permettant de connaître la vitesse du balai sur le pare-brise en fonction du temps, déterminé en fonction des mêmes caractéristiques que le profil de position.A second step 22 consists in determining the position profile for the movement of each brush between its two extreme positions. This position profile makes it possible to know the desired values of the position of a brush as a function of time, the position of the brush being normalized between 0 representing the low position (IW) and 1 representing the high position (OW). This profile is determined according to the physical, mechanical and / or aesthetic constraints previously determined for the scanning of the windshield. The position profile of a broom can optionally be determined from a speed profile of this broom by integrating it, this latter making it possible to know the speed of the broom on the windshield as a function of time, determined according to the same characteristics as the position profile.
Des exemples de détermination des profils de position et de vitesse sont présentés dans les figures 4 et 5 qui seront décrites plus bas dans la description.Examples of determining the position and speed profiles are presented in Figures 4 and 5 which will be described later in the description.
On peut utiliser le profil de position pour affecter un indice temporel de parcours à la courbe de mouvement relatif. En associant à la courbe de mouvement une abscisse curviligne, notée S, on peut définir chaque point le long de cette abscisse par un triplet comportant la position angulaire du premier balai, la position angulaire du second balai et l'abscisse curviligne S.The position profile can be used to assign a time course index to the relative motion curve. By associating with the movement curve a curvilinear abscissa, noted S, one can define each point along this abscissa by a triplet comprising the angular position of the first brush, the angular position of the second brush and the curvilinear abscissa S.
A partir de la courbe représentant le balayage des balais sur un pare-brise, on peut normaliser la valeur de l'abscisse curviligne en lui attribuant une valeur comprise entre 0 et 1, la valeur 0 représentant la position basse (IW) et la valeur 1 représentant la position haute (OW). En séparant le triplet en deux couples, le premier couple étant (abscisse curviligne; position angulaire du premier balai) et le second couple étant (abscisse curviligne; position angulaire du second balai), il est possible de créer deux nouvelles courbes représentant chacune la position angulaire d'un balai en fonction de l'abscisse curviligne.From the curve representing the sweeping of the brushes on a windshield, the value of the curvilinear abscissa can be normalized by assigning it a value between 0 and 1, the value 0 representing the low position (IW) and the value 1 representing the high position (OW). By separating the triplet into two couples, the first couple being (curvilinear abscissa; angular position of the first brush) and the second couple being (curvilinear abscissa; angular position of the second brush), it is possible to create two new curves each representing the position angle of a broom as a function of the curvilinear abscissa.
Ensuite, l'abscisse curviligne est associée à une base de temps définie par le profil de position. Pour cela, on utilise le profil de position dont les valeurs sont normalisées entre 0 et 1, et on associe ces valeurs avec l'abscisse curviligne définie précédemment. On obtient donc une courbe de l'abscisse curviligne en fonction du temps. On peut alors créer des nouvelles courbes représentant la position angulaire de chaque balai en fonction du temps, en associant ce profil de position ayant comme ordonnée l'abscisse curviligne avec les courbes représentant la position angulaire en fonction de l'abscisse curviligne pour chaque balai.Then, the curvilinear abscissa is associated with a time base defined by the position profile. For this, we use the position profile whose values are normalized between 0 and 1, and we associate these values with the curvilinear abscissa defined previously. We therefore obtain a curve of the curvilinear abscissa as a function of time. We can then create new curves representing the angular position of each brush as a function of time, by associating this position profile having as ordinate the curvilinear abscissa with the curves representing the angular position as a function of the curvilinear abscissa for each brush.
Ces courbes obtenues des angles de position et de vitesse en fonction du temps vont permettre l'asservissement des balais car on connaît pour chaque balai la position et la vitesse souhaitées en fonction du temps. Ainsi, pour modifier le comportement des balais en terme de vitesse de balayage ou pour définir la position des balais à un instant t, il n'est plus nécessaire de recréer entièrement une courbe exprimant la vitesse par rapport à la position, comme dans l'état de la technique, mais il suffit simplement de redéfinir les profils de position et/ou de vitesse : le mouvement défini reste le même, seule la base de temps associée à l'abscisse curviligne est modifiée. Cela permet de définir simplement des comportements différents, notamment lorsque plusieurs modes de vitesse sont à définir pour le véhicule.These curves obtained from the angles of position and speed as a function of time will allow the slaves to be enslaved because we know for each brush the desired position and speed as a function of time. Thus, to modify the behavior of the brushes in terms of sweep speed or to define the position of the brushes at an instant t, it is no longer necessary to entirely recreate a curve expressing the speed relative to the position, as in state of the art, but it suffices simply to redefine the position and / or speed profiles: the defined movement remains the same, only the time base associated with the curvilinear abscissa is modified. This makes it possible to simply define different behaviors, in particular when several speed modes are to be defined for the vehicle.
Lors d'une troisième étape 24, le mouvement relatif, les profils de position et/ou les profils de vitesse sont utilisés pour la définition d'un programme de pilotage du moteur. Le programme est destiné à piloter le moteur selon les données déduites des étapes précédentes. Avantageusement, plusieurs programmes peuvent être créés, destinés à être utilisés pendant plusieurs périodes d'utilisation du moteur. Les programmes contiennent les données déterminées précédemment caractérisant les positions des balais en fonction de l'abscisse curviligne, les profils de position et/ou de vitesse, etc. Pour faciliter la réalisation du programme, son implantation et son fonctionnement, on utilise généralement les données obtenues d'un nombre fini de points des courbes de position. Par exemple, on utilise avantageusement une cinquantaine de points pour décrire le balayage du pare-brise, chaque point représentant une abscisse curviligne reliée à la position angulaire du premier balai et à la position angulaire du deuxième balai, selon le triplet défini précédemment. Le programme contient aussi le profil de vitesse et/ou de position pour pouvoir associer ces points à une base de temps.During a third step 24, the relative movement, the position profiles and / or the speed profiles are used for the definition of an engine control program. The program is intended to control the engine according to the data deduced from the previous steps. Advantageously, several programs can be created, intended to be used during several periods of engine use. The programs contain the previously determined data characterizing the positions of the brushes as a function of the curvilinear abscissa, the position and / or speed profiles, etc. To facilitate the implementation of the program, its implementation and its operation, we generally use the data obtained from a finite number of points on the position curves. For example, around fifty points are advantageously used to describe the sweeping of the windshield, each point representing a curvilinear abscissa connected to the angular position of the first brush and to the angular position of the second brush, according to the triplet defined above. The program also contains the speed and / or position profile to be able to associate these points with a time base.
Dans une quatrième étape 26, le programme ainsi créé est implanté dans la carte électronique du moteur. Cette implantation est avantageusement effectuée dans une mémoire modifiable afin de pouvoir modifier le programme au cours de la vie du véhicule. Si plusieurs programmes sont créés pour répondre à plusieurs utilisations du moteur (différentes vitesses, périodes d'utilisation différentes, etc.), ils sont implantés à cette étape. Cette étape est la dernière étape du procédé de calibration.In a fourth step 26, the program thus created is implanted in the electronic card of the engine. This installation is advantageously carried out in an modifiable memory in order to be able to modify the program during the life of the vehicle. If several programs are created to respond to several uses of the engine (different speeds, different periods of use, etc.), they are implemented at this stage. This step is the last step in the calibration process.
L'étape suivante 28 représentée sur la figure 2 représente l'étape correspondant au procédé de pilotage du moteur selon l'invention. Ce pilotage a lieu pendant la période d'utilisation du véhicule. Le procédé consiste à utiliser le programme préalablement implanté dans la carte électronique du moteur à l'issue du procédé de calibration. Les données du programme de pilotage sont transmises à un régulateur qui va faire en sorte que l'angle réel de position du balai soit conforme à l'angle de position de la consigne émanant du programme, décrite par les profils de position. Selon un autre mode de réalisation, cet asservissement est effectué à partir des données de vitesse réelle du véhicule et des données de consigne provenant des profils de vitesse. Si plusieurs programmes sont implantés dans la carte électronique pour faire face à différents types de situation dans lesquelles peut se trouver le véhicule, le procédé de pilotage comprend une étape de sélection du programme (non représentée), en fonction de la situation dans laquelle se trouve le véhicule, ou en fonction de la phase d'utilisation du moteur.The following step 28 represented in FIG. 2 represents the step corresponding to the method of driving the engine according to the invention. This control takes place during the period of use of the vehicle. The method consists in using the program previously implanted in the electronic card of the engine at the end of the calibration process. The data of the piloting program are transmitted to a regulator which will ensure that the actual angle of position of the brush conforms to the position angle of the setpoint emanating from the program, described by the position profiles. According to another embodiment, this control is carried out on the basis of the actual speed data of the vehicle and of the reference data coming from the speed profiles. If several programs are installed in the electronic card to deal with different types of situation in which the vehicle may be, the piloting process includes a program selection step (not shown), depending on the situation in which it is found the vehicle, or depending on the engine usage phase.
Dans le cas où deux moteurs contrôlent chacun un balai, chacun des moteurs possède son régulateur qui se base sur les données de consigne et réelles du balai qu'il contrôle.In the case where two motors each control a brush, each of the motors has its regulator which is based on the reference and actual data of the brush which it controls.
Le régulateur envoie ensuite la commande au moteur par modulation de largeur d'impulsion, en modulant la tension appliquée aux bornes électriques du moteur en fonction du programme de pilotage implémenté, et plus précisément en fonction de la différence entre la consigne (position et/ou vitesse) donnée par ce programme et la donnée réelle (position et/ou vitesse) mesurée en fonctionnement.The regulator then sends the command to the motor by pulse width modulation, by modulating the voltage applied to the electrical terminals of the motor according to the control program implemented, and more precisely according to the difference between the setpoint (position and / or speed) given by this program and the actual data (position and / or speed) measured during operation.
La figure 3 est une courbe représentant le mouvement relatif de deux balais d'essuie-glace selon un mode de réalisation de l'invention dans lequel deux balais sont entraînés par un ou deux moteurs. L'axe des abscisses 30 représente la position angulaire du balai d'essuie-glace situé du côté du conducteur (premier balai ou balai conducteur), et l'axe des ordonnées 31 représente la position angulaire du balai d'essuie-glace situé du côté du passager (deuxième balai ou balai passager). La courbe 32 représente donc la position d'un des balais en fonction de l'autre, entre les deux positions extrêmes IW et OW, pour une vitesse de déplacement de 40 rotations par minute dans l'exemple représenté. Dans ce mode de réalisation préférentiel, la courbe 32 est valable pour le déplacement d'un balai sur le pare-brise de la position IW vers la position OW (sens montant), mais aussi pour son déplacement de la position OW vers la position IW (sens descendant). Les points IW' et OW' représentent quant à eux les positions extrêmes pour une vitesse de déplacement de 60 rotations par minute.FIG. 3 is a curve representing the relative movement of two wiper blades according to an embodiment of the invention in which two brushes are driven by one or two motors. The abscissa axis 30 represents the angular position of the wiper blade located on the driver's side (first wiper or conductive brush), and the ordinate axis 31 represents the angular position of the wiper blade located on the passenger side (second broom or passenger broom). Curve 32 therefore represents the position of one of the brushes as a function of the other, between the two extreme positions IW and OW, for a displacement speed of 40 rotations per minute in the example shown. In this preferred embodiment, the curve 32 is valid for the displacement of a blade on the windshield from the position IW to the position OW (upward direction), but also for its displacement from the position OW to the position IW (descending direction). The points IW 'and OW' represent the extreme positions for a displacement speed of 60 rotations per minute.
La détermination de ce mouvement relatif est schématiquement représentée dans la figure 2, par des sous-étapes 34 à 38 de l'étape 20 de détermination du mouvement relatif des balais. Une sous-étape préliminaire 34 consiste à modéliser le système de balayage du véhicule en utilisant un procédé de CAO connu de l'Homme du métier et non détaillé ici. Cette modélisation permet de travailler majoritairement sur un ordinateur afin d'éviter les interventions sur le véhicule pour la calibration des balais d'essuie-glace.The determination of this relative movement is schematically represented in FIG. 2, by substeps 34 to 38 of step 20 of determination of the relative movement of the brushes. A preliminary substep 34 consists in modeling the vehicle scanning system using a CAD method known to those skilled in the art and not detailed here. This modeling makes it possible to work mainly on a computer in order to avoid interventions on the vehicle for the calibration of the wiper blades.
Une première sous-étape de définition 35 permet l'obtention d'une première courbe de mouvement relatif : cette sous-étape consiste à définir la courbe de mouvement la plus proche de la zone de collision (déterminée grâce à la modélisation du système de balayage du véhicule), en y ajoutant une marge de sécurité, typiquement 30 mm entre les deux balais. Cette courbe est représentée notamment à la figure 6a.A first definition sub-step 35 makes it possible to obtain a first relative movement curve: this sub-step consists in defining the movement curve closest to the collision zone (determined by modeling the scanning system of the vehicle), by adding a safety margin, typically 30 mm between the two brushes. This curve is shown in particular in Figure 6a.
Une deuxième sous-étape de définition 36 permet l'obtention d'une deuxième courbe de mouvement relatif, prolongeant la première courbe en prenant en compte différents paramètres relatifs aux positions extrêmes, comme par exemple : les coordonnées des positions extrêmes, le temps d'attente de chaque balai à proximité des positions extrêmes, etc.A second definition sub-step 36 makes it possible to obtain a second curve of relative movement, extending the first curve by taking into account various parameters relating to the extreme positions, such as for example: the coordinates of the extreme positions, the time of waiting for each broom near the extreme positions, etc.
Une sous-étape facultative de définition 37 permet de tenir compte d'une marge de sécurité supplémentaire pour la distance entre les balais, cette marge étant ajoutée à la deuxième courbe.An optional definition sub-step 37 makes it possible to take account of an additional safety margin for the distance between the brushes, this margin being added to the second curve.
Une troisième sous-étape de définition 38 permet l'obtention d'une troisième courbe de mouvement relatif, qui permet de prendre en compte les dernières caractéristiques à appliquer au mouvement relatif, et notamment l'amélioration de l'harmonie du déplacement relatif des deux balais par interpolation polynomiale de la deuxième courbe.A third definition sub-step 38 makes it possible to obtain a third curve of relative movement, which makes it possible to take into account the last characteristics to be applied to the relative movement, and in particular the improvement of the harmony of the relative displacement of the two. brushes by polynomial interpolation of the second curve.
La première, la deuxième et la troisième courbes sont représentées sur la figure 6b, ainsi qu'une courbe intermédiaire tenant compte d'une marge de sécurité supplémentaire pour la distance entre les deux balais.The first, second and third curves are shown in Figure 6b, as well as an intermediate curve taking into account an additional safety margin for the distance between the two brushes.
Sur la courbe de la figure 3 est aussi représentée la zone de collision 18, qui indique la zone où les balais peuvent s'entrechoquer. Pour le mode de réalisation où les deux balais sont contrôlés par un seul moteur, l'entraînement des deux balais est configuré de façon mécanique afin d'éviter toute collision. Néanmoins, dans le mode de réalisation utilisant deux moteurs entraînant chacun un balai, il est nécessaire de prendre en compte cette zone de collision 18 pour la détermination du mouvement relatif. Par ailleurs, les données précises concernant cette zone de collision 18 peuvent être intégrées dans le programme de pilotage du moteur afin d'éviter des collisions en cas de cycle dégradé, c'est-à-dire en cas de comportement anormal dû à des perturbations externes qui conduisent à un déplacement non prévu d'un ou des balais. Ainsi, si les positions relatives des deux balais ne suivent pas le mouvement programmé, ce qui risque d'entraîner un choc entre les balais dans la zone de collision enregistrée dans le programme, des mesures de sûreté peuvent être mises en place pour, par exemple, stopper un balai.The curve of FIG. 3 also shows the collision zone 18, which indicates the zone where the brushes can collide. For the embodiment where the two brushes are controlled by a single motor, the drive of the two brushes is configured mechanically in order to avoid any collision. However, in the embodiment using two motors each driving a brush, it is necessary to take into account this collision zone 18 for the determination of the relative movement. Furthermore, the precise data concerning this collision zone 18 can be integrated into the engine control program in order to avoid collisions in the event of a degraded cycle, that is to say in the event of abnormal behavior due to disturbances. which lead to unexpected movement of one or more brushes. Thus, if the relative positions of the two brushes do not follow the programmed movement, which risks causing a shock between the brushes in the collision zone recorded in the program, safety measures can be put in place for, for example , stop a broom.
La détermination du profil de vitesse et/ou du profil de position peut se faire selon différentes méthodes et donc selon plusieurs modes de réalisation.The speed profile and / or the position profile can be determined according to different methods and therefore according to several embodiments.
La figure 4 représente un profil de vitesse A utilisé pour la détermination du programme de pilotage selon un premier mode de réalisation, ainsi qu'un profil de position B que l'on peut déduire de ce profil de vitesse A par intégration. Le profil de vitesse A exprime la vitesse d'un balai en fonction du temps T, exprimé en secondes, tandis que le profil de position B exprime la position angulaire normalisée entre 0 et 1 d'un balai en fonction du temps T, exprimé en secondes. Le profil de vitesse A est déterminé de façon à répondre à une multitude de critères. Le premier paramètre à prendre en compte est la fréquence de balayage, qui permet de définir le temps nécessaire au balayage sur le pare-brise, entre la position basse et la position haute, puis pour le retour à la position basse. Le deuxième paramètre est le rapport entre le temps de balayage de la position basse et la position haute, et de la position haute à la position basse. De préférence, ce rapport vaut 1, c'est-à-dire que les deux temps de balayages sont égaux. D'autres paramètres peuvent ensuite être pris en compte, comme par exemple la vitesse maximale d'un balai, le courant maximal en entrée du moteur, l'accélération maximale d'un balai, et la vitesse à l'approche de chaque position extrême d'un balai. Le profil de vitesse A est ici représenté par une courbe sinusoïdale, mais il est possible que le profil de vitesse soit représenté par un autre type de courbe, tel que par exemple des courbes triangulaires, carrées, trapézoïdales, ou une combinaison de ces différentes formes de courbes. Le profil de position B est déduit du profil de vitesse par intégration de ce dernier. Le profil de position B est ensuite normalisé pour comprendre des valeurs de position entre 0 et 1, 0 correspondant à la position basse IW et 1 à la position haute OW.FIG. 4 represents a speed profile A used for determining the driving program according to a first embodiment, as well as a position profile B which can be deduced from this speed profile A by integration. The speed profile A expresses the speed of a broom as a function of time T, expressed in seconds, while the position profile B expresses the normalized angular position between 0 and 1 of a broom as a function of time T, expressed in seconds. The speed profile A is determined so as to meet a multitude of criteria. The first parameter to take into account is the sweep frequency, which defines the time required for sweeping on the windshield, between the low position and the high position, and then for returning to the low position. The second parameter is the ratio between the sweep time from the low position to the high position, and from the high position to the low position. Preferably, this ratio is equal to 1, that is to say that the two scanning times are equal. Other parameters can then be taken into account, such as the maximum speed of a brush, the maximum current at the motor input, the maximum acceleration of a brush, and the speed when approaching each extreme position. of a broom. The speed profile A is here represented by a sinusoidal curve, but it is possible that the speed profile is represented by another type of curve, such as for example triangular, square, trapezoidal curves, or a combination of these different shapes. of curves. The position profile B is deduced from the speed profile by integration of the latter. The position profile B is then normalized to include position values between 0 and 1, 0 corresponding to the low position IW and 1 to the high position OW.
La figure 5 illustre un deuxième mode de réalisation pour la détermination du profil de position, le profil de position est déterminé directement à partir d'une base de temps générée par un superviseur. La courbe présente un exemple de profil de position 56, de base de temps 57 et de profil de vitesse 58. Le superviseur génère la base de temps 57 qui se présente sous la forme d'un signal périodique ou adapté à la création d'une fonction périodique (comme par exemple une base de temps à variation constante à laquelle on applique une fonction sinus ou cosinus pour obtenir une fonction périodique). On applique ensuite à cette base de temps 57 une fonction pour obtenir le profil de position 56, celui-ci devant comprendre des valeurs entre 0 et 1. La fonction utilisée tient compte des différents paramètres déjà évoqués, comme par exemple la vitesse maximale d'un balai, le courant maximal en entrée du moteur, l'accélération maximale d'un balai, et la vitesse à l'approche de chaque position extrême d'un balai. À des fins d'ajustement du profil de position 56, on peut dériver celui-ci pour obtenir le profil de vitesse 58 afin de vérifier si les critères de vitesse et d'accélération évoqués précédemment sont respectés. Ici, le profil de vitesse 58 est multiplié par 0,1 pour des raisons d'échelle.FIG. 5 illustrates a second embodiment for determining the position profile, the position profile is determined directly from a time base generated by a supervisor. The curve presents an example of position profile 56, time base 57 and speed profile 58. The supervisor generates the time base 57 which is in the form of a periodic signal or suitable for creating a periodic function (such as a constantly varying time base to which a sine or cosine function is applied to obtain a periodic function). A function is then applied to this time base 57 to obtain the position profile 56, which must include values between 0 and 1. The function used takes into account the various parameters already mentioned, such as for example the maximum speed of a broom, the maximum motor input current, the maximum acceleration of a broom, and the speed when approaching each extreme position of a broom. For the purpose of adjusting the position profile 56, it can be derived to obtain the speed profile 58 in order to check whether the speed and acceleration criteria mentioned above are met. Here, the speed profile 58 is multiplied by 0.1 for reasons of scale.
Les profils de position et les profils de vitesse déterminés selon ces deux modes de réalisation (figures 4 et 5, respectivement) sont analogues, et ne différent principalement que par les étapes qui permettent de les obtenir.The position profiles and the speed profiles determined according to these two embodiments (FIGS. 4 and 5, respectively) are similar, and differ mainly only by the steps which make it possible to obtain them.
Les figures 6a et 6b illustrent les différentes sous-étapes de définition du mouvement relatif, déjà décrit en référence dans la figure 2. La courbe 40 représentée sur les figures 6a et 6b représente la première courbe de mouvement relatif longeant la zone de collision. La deuxième courbe de mouvement relatif 41 étend cette première courbe 40 aux positions extrêmes IW et OW (figure 6b). Dans cet exemple, on applique à cette courbe 41 une marge de sécurité supplémentaire pour obtenir une nouvelle courbe intermédiaire. Cette courbe intermédiaire donne ensuite une troisième courbeFIGS. 6a and 6b illustrate the different substeps for defining the relative movement, already described with reference to FIG. 2. The curve 40 shown in FIGS. 6a and 6b represents the first curve of relative movement along the collision zone. The second curve of relative movement 41 extends this first curve 40 to the extreme positions IW and OW (FIG. 6b). In this example, an additional safety margin is applied to this curve 41 to obtain a new intermediate curve. This intermediate curve then gives a third curve
42, par interpolation par un polynôme, ici de degré 6, pour « lisser » la courbe afin d'obtenir un mouvement relatif plus harmonieux lors du pilotage.42, by interpolation by a polynomial, here of degree 6, to "smooth" the curve in order to obtain a more harmonious relative movement during piloting.
La figure 7 représente les courbes générées lors de l'association du profil de vitesse A avec la courbe de mouvement relatif 32. Une base de temps, délivrée par le superviseur 44, est associée à l'abscisse curviligne de la courbe de mouvement relatif 32 grâce au profil de position en reliant l'abscisse curviligne avec le profil de position B normalisée entre 0 et 1, lui-même issu du profil de vitesse A. On obtient une courbe 46 représentant l'abscisse curviligne en fonction du temps. En récupérant les positions angulaires des balais en fonction de l'abscisse curviligne sur la courbe de mouvement relatif 32, on obtient de la courbe 46 deux autres courbes, une première courbe 48 représentant la position angulaire du premier balai en fonction du temps, et une deuxième courbe 49 représentant la position angulaire du deuxième balai en fonction du temps.FIG. 7 represents the curves generated during the association of the speed profile A with the relative movement curve 32. A time base, delivered by the supervisor 44, is associated with the curvilinear abscissa of the relative movement curve 32 thanks to the position profile by connecting the curvilinear abscissa with the normalized position profile B between 0 and 1, itself derived from the speed profile A. A curve 46 is obtained representing the curvilinear abscissa as a function of time. By recovering the angular positions of the brushes as a function of the curvilinear abscissa on the relative movement curve 32, two other curves are obtained from curve 46, a first curve 48 representing the angular position of the first brush as a function of time, and a second curve 49 representing the angular position of the second brush as a function of time.
La figure 8 représente un procédé similaire, cette fois associé au procédé de pilotage du moteur. Le programme implanté dans la carte électronique du moteur contient les données relatives à la courbe de mouvement relatif 32, desquelles sont extraites la courbe 46 représentant l'abscisse curviligne en fonction du temps, de laquelle on déduit les deux courbes décrites précédemment 48, 49 représentant la position angulaire de chaque balai en fonction du temps. Ces courbes 48, 49 servent chacune d'entrée de référence à un régulateur de position, destiné à la régulation du moteur par le biais de commandes en modulation de largeur d'impulsion, ou PWM pour puise width modulation. Ces commandes s'effectuent aussi sur la base d'un retour sur la position réelle des balais d'essuie-glace. Ce retour provient par exemple d'un capteur de position situé sur le moteur indiquant la position angulaire des balais. Le régulateur se base alors sur la différence entre la position cible, donnée par la courbe d'entrée de référence et la position réelle du balai pour transmettre la commande adéquate au moteur. Ces commandes PWM adaptent donc la vitesse de rotation du moteur en fonction de l'écart entre la position réelle du balai qu'il entraine et l'entrée de référence donnant la position souhaitée. Lorsque le système comprend deux moteurs, deux régulateurs sont utilisés, un premier régulateur 50 pour le moteur du balai conducteurFIG. 8 represents a similar process, this time associated with the engine control process. The program installed in the electronic card of the engine contains the data relating to the relative movement curve 32, from which are extracted the curve 46 representing the curvilinear abscissa as a function of time, from which the two curves described above 48, 49 representing the angular position of each brush as a function of time. These curves 48, 49 each serve as a reference input to a position regulator, intended for regulating the motor by means of commands in pulse width modulation, or PWM for draws width modulation. These commands are also carried out on the basis of a return to the actual position of the wiper blades. This feedback comes for example from a position sensor located on the motor indicating the angular position of the brushes. The regulator then uses the difference between the target position, given by the reference input curve and the actual position of the brush to transmit the appropriate command to the motor. These PWM commands therefore adapt the speed of rotation of the motor as a function of the difference between the actual position of the brush which it drives and the reference input giving the desired position. When the system comprises two motors, two regulators are used, a first regulator 50 for the driver's brush motor
14, prenant en entrée la courbe 48 de position du premier balai et le retour de position 52 du premier balai 14 et envoyant une première commande PWM 54, un deuxième régulateur 51 pour le moteur du balai passager 15, prenant en entrée la courbe 49 de position du deuxième balai 15 et le retour de position 53 du deuxième balai et envoyant une deuxième commande PWM 55.14, taking as input the curve 48 of position of the first brush and the position feedback 52 of the first brush 14 and sending a first PWM command 54, a second regulator 51 for the motor of the passenger brush 15, taking as input curve 49 of position of the second brush 15 and the return of position 53 of the second brush and sending a second PWM command 55.
Un procédé de calibration selon l'invention permet donc une calibration qui n'implique pas d'itération pour la détermination du programme de pilotage du moteur. Le procédé permet de déterminer le programme de pilotage du moteur à partir de deux étapes essentielles de détermination du mouvement du balai sur le pare-brise et du profil de vitesse/position de ce balai, sans nécessiter d'expérimentation particulière sur un véhicule.A calibration method according to the invention therefore allows a calibration which does not involve iteration for the determination of the engine control program. The method makes it possible to determine the engine control program from two essential steps for determining the movement of the brush on the windshield and the speed / position profile of this brush, without requiring any particular experimentation on a vehicle.
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ID=59070784
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| US20030213087A1 (en) * | 2002-05-15 | 2003-11-20 | Arman Moein | Direct drive windshield wiper assembly |
| US20040244136A1 (en) * | 2002-05-15 | 2004-12-09 | John Bledsoe | Tandem windshield wiper system with direct drive motor |
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2017
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Patent Citations (3)
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| EP2873568A1 (en) * | 2012-07-12 | 2015-05-20 | Mitsuba Corporation | Wiper control method and wiper control device |
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