FR3098169A1 - Wiping device for motor vehicle, motor vehicle and method of controlling an electric motor. - Google Patents
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Abstract
Dispositif d’essuyage pour véhicule automobile, véhicule automobile et procédé de commande d’un moteur électrique. La présente invention concerne un dispositif d’essuyage (1) pour véhicule automobile (5) comprenant:- un moteur électrique unidirectionnel (11),- un mécanisme d’entraînement (13) lié au moteur électrique (11) comprenant au moins un bras (9) sur lequel vient se fixer un balai d’essuyage (7) et configuré pour permettre un mouvement alternatif du balai d’essuyage (7),- une unité de commande (19) du moteur électrique (11) configurée pour piloter le moteur électrique en rotation à une vitesse de consigne sélectionnée,dans lequel l’unité de commande (19) est configurée pour réduire la vitesse de rotation du moteur électrique (11) d’une valeur prédéterminée lorsque le balai d’essuyage (7) est dans une zone angulaire prédéfinie autour d’une position de retournement dudit balai d’essuyage (7). Figure pour l’abrégé : Fig. 1Wiper device for a motor vehicle, motor vehicle and method for controlling an electric motor. The present invention relates to a wiper device (1) for a motor vehicle (5) comprising:- a unidirectional electric motor (11),- a drive mechanism (13) linked to the electric motor (11) comprising at least one (9) on which is fixed a wiper blade (7) and configured to allow reciprocating movement of the wiper blade (7), - a control unit (19) of the electric motor (11) configured to drive the electric motor rotating at a selected set speed, wherein the control unit (19) is configured to reduce the rotational speed of the electric motor (11) by a predetermined value when the wiper blade (7) is in a predefined angular zone around a reversal position of said wiper blade (7). Figure for the abstract: Fig. 1
Description
Des modes de mise en œuvre et de réalisation de l’invention concernent le domaine des dispositifs d’essuyage des véhicules automobiles.Modes of implementation and embodiments of the invention relate to the field of wiper devices for motor vehicles.
Il est connu d’utiliser un moteur électrique pour actionner les dispositifs d’essuyage des véhicules automobiles. De plus, afin de limiter les coûts liés au moteur électrique, il est connu d’utiliser un moteur électrique unidirectionnel couplé à une tringlerie configurée pour transformer le mouvement de rotation du moteur électrique en mouvement alternatif de va-et-vient du ou des bras d’essuyage.It is known to use an electric motor to actuate the wiper devices of motor vehicles. In addition, in order to limit the costs associated with the electric motor, it is known to use a unidirectional electric motor coupled to a linkage configured to transform the rotational movement of the electric motor into reciprocating back-and-forth movement of the arm(s) wiping.
Cependant, avec les architectures actuelles des dispositifs d’essuyage, la tringlerie entraîne un bruit important lors du retournement du ou des bras d’essuyage. De plus, du fait des contraintes mécaniques importantes lors du retournement, la tringlerie doit être dimensionnée en conséquence afin d’éviter une usure précoce.However, with the current architectures of wiper devices, the linkage causes significant noise when turning over the wiper arm(s). In addition, due to the significant mechanical stresses during overturning, the linkage must be sized accordingly in order to avoid premature wear.
La présente invention vise donc à résoudre au moins partiellement les problèmes des dispositifs d’essuyage de l’état de la technique mentionnés précédemment en proposant une solution permettant de réduire le bruit et les contraintes mécaniques associés au retournement du ou des bras d’essuyage.The present invention therefore aims to at least partially solve the problems of the prior art wiping devices mentioned above by proposing a solution making it possible to reduce the noise and the mechanical stresses associated with the turning over of the wiping arm(s).
A cet effet, il est proposé un dispositif d’essuyage pour véhicule automobile comprenant:
- un moteur électrique unidirectionnel,
- un mécanisme d’entraînement lié au moteur électrique comprenant au moins un bras sur lequel vient se fixer un balai d’essuyage et configuré pour permettre un mouvement alternatif du balai d’essuyage,
- une unité de commande du moteur électrique configurée pour piloter le moteur électrique en rotation à une vitesse de consigne sélectionnée,
dans lequel l’unité de commande est configurée pour réduire la vitesse de rotation du moteur électrique d’une valeur prédéterminée lorsque le balai d’essuyage est dans une zone angulaire prédéfinie autour d’une position de retournement dudit balai d’essuyage.To this end, there is proposed a wiper device for a motor vehicle comprising:
- a unidirectional electric motor,
- a drive mechanism linked to the electric motor comprising at least one arm on which a wiper blade is fixed and configured to allow reciprocating movement of the wiper blade,
- an electric motor control unit configured to drive the electric motor in rotation at a selected setpoint speed,
wherein the control unit is configured to reduce the rotational speed of the electric motor by a predetermined value when the wiper blade is in a predefined angular zone around a position of reversal of said wiper blade.
Avantageusement, un telle réduction de vitesse de rotation du moteur électrique permet de limiter des contraintes mécaniques et des bruits lors des phases de retournement dudit balai d’essuyage.Advantageously, such a reduction in the rotational speed of the electric motor makes it possible to limit mechanical stresses and noise during the phases of reversal of said wiper blade.
Selon un mode de réalisation, l’unité de commande est configurée pour déterminer la zone angulaire prédéfinie à partir d’une mesure d’un courant au niveau du moteur électrique.According to one embodiment, the control unit is configured to determine the predefined angular zone from a measurement of a current at the level of the electric motor.
Selon un autre mode de réalisation, la zone angulaire prédéfinie correspond à une réduction du courant mesuré d’un pourcentage prédéfini.According to another embodiment, the predefined angular zone corresponds to a reduction of the measured current by a predefined percentage.
Selon un autre mode de réalisation, l’unité de commande est configurée pour déterminer la zone angulaire à partir d’un signal issu d’un capteur d’arrêt associé à une position de retournement du balai d’essuyage et d’un minuteur permettant l’estimation des positions intermédiaires entre deux détections du capteur d’arrêt.According to another embodiment, the control unit is configured to determine the angular zone from a signal coming from a stop sensor associated with a position of reversal of the wiper blade and from a timer allowing the estimation of the intermediate positions between two detections of the stop sensor.
Selon un autre mode de réalisation, le mécanisme d’entraînement comprend un capteur à effet Hall configuré pour déterminer au moins une position de retournement du balai d’essuyage.According to another embodiment, the drive mechanism comprises a Hall effect sensor configured to determine at least one position of reversal of the wiper blade.
Selon un autre mode de réalisation, la zone angulaire prédéfinie autour d’une position de retournement est comprise entre 5 et 20° autour de ladite position de retournement.According to another embodiment, the predefined angular zone around a reversal position is between 5 and 20° around said reversal position.
Selon un autre mode de réalisation, la valeur prédéterminée de réduction de la vitesse de rotation du moteur électrique est comprise entre 20 et 50 % de la vitesse de consigne sélectionnée.According to another embodiment, the predetermined value for reducing the rotational speed of the electric motor is between 20 and 50% of the selected setpoint speed.
Selon encore un autre mode de réalisation, la valeur prédéterminée de réduction de la vitesse de rotation du moteur électrique dépend de la vitesse de consigne sélectionnée pour entraîner le moteur électrique.According to yet another embodiment, the predetermined value for reducing the rotational speed of the electric motor depends on the setpoint speed selected to drive the electric motor.
Selon un autre aspect, il est proposé un véhicule automobile comprenant un dispositif d’essuyage selon l’une des revendications précédentes.According to another aspect, a motor vehicle is proposed comprising a wiper device according to one of the preceding claims.
Selon encore un autre aspect, il est proposé un procédé de commande d’un moteur électrique pour un dispositif d’essuyage de véhicule automobile, ledit dispositif d’essuyage comprenant :
- un moteur électrique unidirectionnel,
- un mécanisme d’entraînement comprenant au moins un bras sur lequel vient se fixer un balai d’essuyage et configurée pour permettre un mouvement alternatif du balai d’essuyage,
le procédé comprenant les étapes suivantes :
- on commande la rotation du moteur électrique en fonction d’une vitesse de consigne sélectionnée,
- on détermine la présence du balai d’essuyage dans une zone angulaire prédéfinie autour d’une position de retournement dudit balai d’essuyage,
- on réduit la vitesse de rotation du moteur électrique d’une valeur prédéterminée lorsque le balai d’essuyage est dans la zone angulaire prédéfinie.According to yet another aspect, there is proposed a method for controlling an electric motor for a motor vehicle wiper device, said wiper device comprising:
- a unidirectional electric motor,
- a drive mechanism comprising at least one arm on which a wiper blade is fixed and configured to allow reciprocating movement of the wiper blade,
the method comprising the following steps:
- the rotation of the electric motor is controlled according to a selected setpoint speed,
- the presence of the wiper blade is determined in a predefined angular zone around a position of reversal of said wiper blade,
- The speed of rotation of the electric motor is reduced by a predetermined value when the wiper blade is in the predefined angular zone.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante, donnée à titre d’exemple illustratif et non limitatif et des dessins annexés parmi lesquels :Other characteristics and advantages of the invention will appear more clearly on reading the following description, given by way of illustrative and non-limiting example, and the appended drawings, among which:
Dans ces figures, les éléments identiques portent les mêmes références.In these figures, identical elements bear the same references.
Les réalisations suivantes sont des exemples. Bien que la description se réfère à un ou plusieurs modes de réalisation, ceci ne signifie pas nécessairement que chaque référence concerne le même mode de réalisation ou que les caractéristiques s'appliquent seulement à un seul mode de réalisation. De simples caractéristiques de différents modes de réalisation peuvent également être combinées ou interchangées pour fournir d'autres réalisations.The following achievements are examples. Although the description refers to one or more embodiments, this does not necessarily mean that each reference is to the same embodiment or that the features apply only to a single embodiment. Simple features of different embodiments can also be combined or interchanged to provide other embodiments.
Des modes de réalisation de l’invention concernent un dispositif d’essuyage 1 pour véhicule automobile comprenant au moins un élément d’essuyage tel qu’un balai d’essuyage.Embodiments of the invention relate to a wiper device 1 for a motor vehicle comprising at least one wiper element such as a wiper blade.
La figure 1 représente un exemple d’un tel dispositif d’essuyage 1 disposé au niveau d’un pare-brise 3 d’un véhicule automobile 5. Le dispositif d’essuyage 1 comprend deux balais d’essuyage 7 montés respectivement sur deux bras d’essuyage 9 entraînés par un moteur électrique unidirectionnel 11 via un mécanisme d’entraînement 13. Le mécanisme d’entraînement 13 comprend un réducteur 15 relié à l’arbre de sortie 11a du moteur électrique 11 et une timonerie 17 configurée pour convertir le mouvement de rotation de l’arbre de sortie 11a du moteur électrique 11 en un mouvement alterné de va-et-vient (représenté par les flèches F) des bras d’essuyage 9 entre les positions de retournement notées IW et OW représentées en pointillés. Les positions de retournement correspondent aux positions angulaires extrêmes entre lesquelles se font le mouvement de va et vient des balais d’essuyage 7. Cependant l’invention ne se limite pas à cette configuration de dispositif d’essuyage 1 mais peut également s’appliquer à des dispositifs différents, par exemple des dispositifs ayant un nombre de balais d’essuyage différents ou disposé sur d’autres éléments du véhicule, etc.FIG. 1 represents an example of such a wiping device 1 arranged at the level of a windshield 3 of a motor vehicle 5. The wiping device 1 comprises two wiper blades 7 respectively mounted on two arms wipers 9 driven by a unidirectional electric motor 11 via a drive mechanism 13. The drive mechanism 13 comprises a reduction gear 15 connected to the output shaft 11a of the electric motor 11 and a linkage 17 configured to convert the movement rotation of the output shaft 11a of the electric motor 11 in an alternating back and forth movement (represented by the arrows F) of the wiper arms 9 between the reversal positions denoted IW and OW shown in dotted lines. The reversal positions correspond to the extreme angular positions between which the back and forth movement of the wiper blades 7 takes place. However, the invention is not limited to this configuration of wiper device 1 but can also be applied to different devices, for example devices having a different number of wiper blades or arranged on other elements of the vehicle, etc.
Le dispositif d’essuyage 1 comprend également une unité de commande 19 du moteur électrique 11 configurée pour piloter le moteur électrique 11 en rotation. L’unité de commande 19 est par exemple configurée pour appliquer une modulation à largeur d’impulsions (« Pulse Width Modulation : PWM » en langue anglaise) sur une tension d’alimentation continue pour fournir un signal de commande du moteur électrique 11. Les caractéristiques de la modulation à largeur d’impulsions et notamment le rapport cyclique sont prédéterminées en fonction d’une vitesse de consigne sélectionnée. Par exemple une première vitesse de consigne peut correspondre à un rapport cyclique de 50 % de la modulation à largeur d’impulsions et une deuxième vitesse de consigne supérieure à la première vitesse de consigne peut correspondre à un rapport cyclique de 70 %. Pour appliquer cette modulation, l’unité de commande 19 comprend par exemple un onduleur dont l’état passant et l’état bloqué des transistors sont pilotées selon la modulation à largeur d’impulsion.Wiper device 1 also includes a control unit 19 of electric motor 11 configured to drive electric motor 11 in rotation. The control unit 19 is for example configured to apply a pulse width modulation ("Pulse Width Modulation: PWM" in English) on a DC supply voltage to provide a control signal of the electric motor 11. characteristics of the pulse width modulation and in particular the duty cycle are predetermined as a function of a selected setpoint speed. For example, a first setpoint speed can correspond to a duty cycle of 50% of the pulse width modulation and a second setpoint speed greater than the first setpoint speed can correspond to a duty cycle of 70%. To apply this modulation, the control unit 19 comprises for example an inverter whose on state and off state of the transistors are controlled according to pulse width modulation.
La figure 2 représente un exemple de la tension d’alimentation fournie au moteur électrique en fonction de la position angulaire α des balais d’essuyage 7. La réduction de la tension d’alimentation au niveau des positions de retournement IW et OW correspond par exemple à une réduction comprise entre 20 et 50 %, notamment entre 30 et 50 % de la valeur de la tension nominale fournie par la modulation à largeur d’impulsions. Cependant, il est à noter que cette réduction de 20 à 50 % correspond à la réduction de vitesse au niveau de la position de retournement (IW ou OW) par rapport à la vitesse de consigne, la réduction de la vitesse jusqu’à cette valeur ainsi que la ré-accélération jusqu’à la valeur de consigne étant progressives. Cette réduction peut être différente en fonction de la vitesse de consigne sélectionnée (par exemple une réduction plus importante lorsque le rapport cyclique associé à la vitesse de consigne est de 70 % et plus faible lorsque le rapport cyclique associé à la vitesse de consigne est de 50%).FIG. 2 represents an example of the supply voltage supplied to the electric motor as a function of the angular position α of the wiper blades 7. The reduction of the supply voltage at the level of the reversal positions IW and OW corresponds for example to a reduction of between 20 and 50%, in particular between 30 and 50% of the value of the nominal voltage supplied by the pulse width modulation. However, it should be noted that this reduction of 20 to 50% corresponds to the reduction in speed at the level of the reversal position (IW or OW) compared to the set speed, the reduction in speed up to this value as well as the re-acceleration up to the set value being progressive. This reduction may be different depending on the setpoint speed selected (for example a greater reduction when the duty cycle associated with the setpoint speed is 70% and lower when the duty cycle associated with the setpoint speed is 50 %).
Les balais d’essuyage 7 sont entraînés en déplacement par la timonerie 17 à partir d’une position P0de repos (également appelé « parking position » en anglais) représentée sur la figure 1 puis de manière alternative entre une première position extrême de retournement notée IW située à proximité de P0et une deuxième position extrême de retournement OW (les positions IW et OW sont représentées en pointillés). L’écart angulaire entre les positions P0et IW est par exemple compris entre 0 et 5° tandis que l’écart angulaire entre les positions IW et OW est par exemple supérieur à 90°.The wiper blades 7 are driven in movement by the linkage 17 from a rest position P 0 (also called "parking position" in English) shown in Figure 1 then alternately between a first extreme position of reversal denoted IW located close to P 0 and a second extreme reversal position OW (the positions IW and OW are shown in dotted lines). The angular difference between the positions P 0 and IW is for example between 0 and 5° while the angular difference between the positions IW and OW is for example greater than 90°.
Afin de limiter les contraintes mécaniques appliquées à la timonerie 17 au moment des retournements, c’est-à-dire lorsque les balais d’essuyage 7 sont dans les positions de retournement IW et OW, ainsi que pour réduire le bruit lié aux retournements, l’unité de commande 19 est également configurée pour réduire la vitesse de rotation du moteur électrique 11 lorsque les balais d’essuyage 7 sont dans une zone angulaire prédéfinie Z autour des positions de retournement IW et OW comme représenté sur la figure 2.In order to limit the mechanical stresses applied to the linkage 17 at the time of rollovers, that is to say when the wiper blades 7 are in the rollover positions IW and OW, as well as to reduce the noise associated with rollovers, the control unit 19 is also configured to reduce the speed of rotation of the electric motor 11 when the wiper blades 7 are in a predefined angular zone Z around the reversal positions IW and OW as represented in figure 2.
Cette zone angulaire prédéfinie Z autour des positions de retournement IW et OW est par exemple comprise entre 5 et 20° autour des positions de retournement. Le ralentissement progressif du moteur électrique 11 est par exemple initié lorsque les balais d’essuyage 7 sont positionnés 10° avant la position de retournement et l’accélération des balais d’essuyage après leur passage de la position de retournement IW ou OW est progressive sur une étendue de 10° de sorte qu’à la sortie de la zone angulaire prédéfinie Z, le moteur électrique 11 est de nouveau piloté à une vitesse correspondant à la vitesse de consigne sélectionnée.This predefined angular zone Z around the reversal positions IW and OW is for example between 5 and 20° around the reversal positions. The progressive slowing down of the electric motor 11 is for example initiated when the wiper blades 7 are positioned 10° before the reversal position and the acceleration of the wiper blades after they pass from the reversal position IW or OW is progressive over an extent of 10° so that on leaving the predefined angular zone Z, the electric motor 11 is again driven at a speed corresponding to the selected setpoint speed.
Afin de réduire la vitesse de rotation du moteur électrique 11 lorsque les balais d’essuyage 7 sont dans la zone angulaire prédéfinie Z, il est nécessaire de connaître la position angulaire des balais d’essuyage 7.In order to reduce the speed of rotation of the electric motor 11 when the wiper blades 7 are in the predefined angular zone Z, it is necessary to know the angular position of the wiper blades 7.
Pour cela, différentes techniques peuvent être utilisées.For this, different techniques can be used.
Une première solution consiste à utiliser un capteur de position dédié permettant de détecter une position associée à la zone de retournement mais cette solution présente un coût élevé.A first solution consists in using a dedicated position sensor making it possible to detect a position associated with the reversal zone, but this solution has a high cost.
Une deuxième solution consiste à mesurer le courant électrique au niveau du moteur électrique 11. Le courant électrique est par exemple mesuré en entrée du moteur électrique 11, notamment au niveau de l’alimentation des balais de connexion dans le cas d’un moteur électrique à courant continu. Ce courant électrique Imvariant en fonction de la position angulaire α des balais d’essuyage 7 comme représenté sur la figure 3. En effet, ce courant électrique Imvarie en fonction du couple fourni par le moteur et ce couple varie en fonction de la résistance appliquée par la timonerie et qui dépend de la position du ou des balai(s) d’essuyage 7. Sur cette figure, on peut observer que le courent Impasse par des minimas au niveau des positions de retournement IW et OW et que les valeurs maximales sont différentes selon la direction des balais d’essuyage (de IW vers OW ou de OW vers IW). Ainsi, il est possible de définir une valeur de courant correspondant à l’entrée des balais d’essuyage 7 dans la zone angulaire prédéfinie Z de sorte à réduire la vitesse de rotation du moteur électrique 11 lorsque cette valeur de courant est atteinte. La zone angulaire prédéfinie Z correspond par exemple à une réduction d’un pourcentage prédéfini du courant mesuré, par exemple une réduction de 10 % du courant maximal mesuré, ce pourcentage pouvant différent en fonction du sens de déplacement des balais d’essuyage (Imax1et Imax2sur la figure 3). De plus, il est à noter que les valeurs de courants peuvent varier en fonction des conditions d’essuyage notamment la présence de gel ou la quantité de liquide à essuyer de sorte que des recalibrages réguliers peuvent être nécessaires (pour déterminer Imin, Imax1et Imax2).A second solution consists in measuring the electric current at the level of the electric motor 11. The electric current is for example measured at the input of the electric motor 11, in particular at the level of the supply of the connection brushes in the case of an electric motor with direct current. This electric current I m varying according to the angular position α of the wiper blades 7 as represented in FIG. 3. Indeed, this electric current I m varies according to the torque supplied by the motor and this torque varies according to the resistance applied by the linkage and which depends on the position of the wiper blade(s) 7. In this figure, it can be seen that the current I m passes through minima at the reversal positions IW and OW and that the maximum values are different depending on the direction of the wiper blades (from IW to OW or from OW to IW). Thus, it is possible to define a current value corresponding to the entry of the wiper blades 7 into the predefined angular zone Z so as to reduce the speed of rotation of the electric motor 11 when this current value is reached. The predefined angular zone Z corresponds for example to a reduction of a predefined percentage of the current measured, for example a reduction of 10% of the maximum current measured, this percentage possibly different depending on the direction of movement of the wiper blades (I max1 and I max2 in Figure 3). In addition, it should be noted that the current values may vary depending on the wiping conditions, in particular the presence of frost or the quantity of liquid to be wiped, so that regular recalibrations may be necessary (to determine I min , I max1 and I max2 ).
Une troisième solution consiste à utiliser un capteur d’arrêt aussi appelé « park finger » en anglais associé à la position de repos P0. Comme la position de retournement IW correspond sensiblement à la position de repos P0, le capteur d’arrêt peut être utilisé pour détecter le passage dans la position de retournement IW des balais d’essuyage. Un minuteur (« timer » en anglais) peut alors être utilisé pour estimer la position des balais d’essuyage 7 entre deux positions de retournement IW et ainsi estimer le moment où les balais d’essuyage 7 rentrent dans la zone angulaire prédéfinie Z et déclencher ainsi la réduction de la vitesse de rotation du moteur électrique 11. De la même manière, la position de retournement OW peut également être estimée pour augmenter à nouveau la vitesse de rotation du moteur électrique 11.A third solution consists in using a stop sensor also called “park finger” associated with the rest position P 0 . As the reversal position IW substantially corresponds to the rest position P 0 , the stop sensor can be used to detect the passage into the reversal position IW of the wiper blades. A timer can then be used to estimate the position of the wiper blades 7 between two reversal positions IW and thus estimate the moment when the wiper blades 7 enter the predefined angular zone Z and trigger thus reducing the rotational speed of the electric motor 11. In the same way, the reversal position OW can also be estimated to increase the rotational speed of the electric motor 11 again.
Une quatrième solution consiste à positionner un aimant 21 couplé à un capteur 23 au niveau du réducteur disposé en aval du moteur électrique. La figure 4 représente un exemple d’aimant 21 de forme annulaire disposé sur le mécanisme réducteur 15 qui vient engrener sur l’arbre de sortie 11a du moteur électrique 11. Le mécanisme réducteur 15 fournit par exemple un rapport de réduction de 1:69. Le capteur 23, par exemple un capteur à effet Hall peut ainsi détecter une position correspondant au passage d’un pôle sud noté S à un pôle nord noté N de l’aimant 21 et l’aimant 21 peut être positionné de sorte que cette position corresponde à une position de retournement IW ou OW. L’aimant 21 comprenant au moins deux transitions de pôles (nord vers sud ou sud vers nord (2 transitions dans l’exemple de la figure 4)) sur sa périphérie, il peut donc être possible de détecter les positions IW et OW avec un seul capteur 23 à effet Hall incorporé dans l’unité de commande 19. Un exemple de la projection du capteur 23 à effet Hall est illustré sur la figure 4.A fourth solution consists in positioning a magnet 21 coupled to a sensor 23 at the level of the reducer disposed downstream of the electric motor. FIG. 4 shows an example of a ring-shaped magnet 21 arranged on the reduction mechanism 15 which meshes with the output shaft 11a of the electric motor 11. The reduction mechanism 15 provides, for example, a reduction ratio of 1:69. The sensor 23, for example a Hall effect sensor can thus detect a position corresponding to the passage from a south pole denoted S to a north pole denoted N of the magnet 21 and the magnet 21 can be positioned so that this position corresponds to an IW or OW reversal position. The magnet 21 comprising at least two pole transitions (north to south or south to north (2 transitions in the example of FIG. 4)) on its periphery, it may therefore be possible to detect the positions IW and OW with a single Hall effect sensor 23 incorporated in the control unit 19. An example of the projection of the Hall effect sensor 23 is shown in Figure 4.
Selon une variante de cette quatrième solution représentée sur la figure 5, un premier 23 et un deuxième 23’ capteurs à effet Hall sont incorporés dans l’unité de commande 19. Un exemple des projetions des premier et deuxième capteurs 23, 23’ à effet Hall est illustré sur la figure 5. Le premier capteur à effet Hall 23 est par exemple positionné de manière à détecter la position IW et le deuxième capteur à effet Hall 23’ est par exemple positionné de manière à détecter la position OW.According to a variant of this fourth solution represented in FIG. 5, a first 23 and a second 23' Hall effect sensor are incorporated in the control unit 19. An example of the projections of the first and second Hall effect sensors 23, 23' Hall is illustrated in FIG. 5. The first Hall effect sensor 23 is for example positioned so as to detect the position IW and the second Hall effect sensor 23′ is for example positioned so as to detect the position OW.
D’autres configurations d’aimants 21 et de capteurs 23 sont également possibles sans sortir du cadre de la présente invention.Other configurations of magnets 21 and sensors 23 are also possible without departing from the scope of the present invention.
Par ailleurs, certains moteurs électriques 11, par exemple des moteurs sans balais (« brushless motors » en langue anglaise), nécessitent de connaître la position de leur rotor pour permettre leur fonctionnement. Dans ce cas-là, la position des balais d’essuyage 7 peut être déterminée à partir de la position de l’arbre de sortie 11a du moteur électrique 11 et du rapport de réduction du mécanisme réducteur 15 en combinaison éventuellement avec le signal fourni par le capteur d’arrêt.Furthermore, some electric motors 11, for example brushless motors, require knowledge of the position of their rotor to allow their operation. In this case, the position of the wiper blades 7 can be determined from the position of the output shaft 11a of the electric motor 11 and the reduction ratio of the reduction mechanism 15 possibly in combination with the signal supplied by stop sensor.
Ces différentes solutions peuvent également être combinées entre elles pour fournir des solutions plus précises et/ou plus fiables pour déterminer la position des balais d’essuyage et détecter ainsi l’entrée des balais d’essuyage 7 dans la zone angulaire prédéfinie Z.These different solutions can also be combined together to provide more precise and/or more reliable solutions for determining the position of the wiper blades and thus detecting the entry of the wiper blades 7 into the predefined angular zone Z.
Des modes de réalisation de l’invention concernent également un véhicule comprenant un dispositif d’essuyage tel que décrit précédemment.Embodiments of the invention also relate to a vehicle comprising a wiper device as described above.
Un exemple des différentes étapes du procédé de commande du moteur électrique 11 d’un dispositif d’essuyage 1 tel que décrit précédemment va maintenant être décrit à partir de l’organigramme de la figure 6.An example of the different steps of the method for controlling the electric motor 11 of a wiper device 1 as described above will now be described based on the flowchart of Figure 6.
La première étape 101 concerne l’activation d’un dispositif d’essuyage 1 d’un véhicule automobile 5. L’activation est par exemple déclenchée par un signal de commande correspondant au dépassement d’un seuil d’un capteur ou d’une commande utilisateur, notamment une commande manuelle. De plus, le signal de commande comprend la sélection d’une vitesse de consigne (de manière automatique ou manuelle).The first step 101 relates to the activation of a wiper device 1 of a motor vehicle 5. The activation is for example triggered by a control signal corresponding to the exceeding of a threshold of a sensor or of a user control, in particular a manual control. In addition, the control signal includes the selection of a set speed (automatically or manually).
La deuxième étape 102 concerne l’application d’une commande pour entraîner la rotation du moteur électrique 11 en fonction de la vitesse de consigne sélectionnée à l’étape 101.The second step 102 concerns the application of a command to drive the rotation of the electric motor 11 according to the setpoint speed selected in step 101.
La commande correspond par exemple à l’application d’une modulation à largeur d’impulsions prédéterminée associée à la vitesse de consigne sélectionnée.The command corresponds for example to the application of a modulation with a predetermined pulse width associated with the selected setpoint speed.
La troisième étape 103 concerne une détermination de la présence du ou des balai(s) d’essuyage dans une zone angulaire prédéfinie Z autour des positions de retournement IW et OW. La détermination de la position du ou des balai(s) peut être réalisée par l’une des méthodes décrites précédemment ou une combinaison de ces méthodes ou par toute autre méthode connue de l’homme du métier. La zone angulaire prédéfinie Z peut correspondre à une zone s’étendant entre -10° et +10° autour de la position de retournement mais peut également être asymétrique ou différente pour les deux zones de retournement (associées à IW et à OW).The third step 103 concerns a determination of the presence of the wiper blade(s) in a predefined angular zone Z around the reversal positions IW and OW. The position of the brush(es) can be determined by one of the methods described previously or a combination of these methods or by any other method known to those skilled in the art. The predefined angular zone Z can correspond to a zone extending between -10° and +10° around the reversal position but can also be asymmetrical or different for the two reversal zones (associated with IW and OW).
La quatrième étape 104 concerne la réduction de la vitesse de rotation du moteur électrique 11 d’une valeur prédéterminée lorsque l’entrée du ou des balai(s) d’essuyage 7 dans la zone angulaire prédéfinie Z est détectée à l’étape 103. La vitesse de rotation du moteur électrique 11 est réduite d’une valeur prédéterminée, par exemple une valeur comprise entre 20 et 50 %. Cependant, il est à noter que cette réduction de 20 à 50 % correspond à la réduction de vitesse au niveau de la position de retournement (IW ou OW) par rapport à la vitesse de consigne et que la réduction est progressive entre l’entrée dans la zone angulaire prédéfinie Z et la position de retournement IW ou OW.The fourth step 104 concerns the reduction of the rotational speed of the electric motor 11 by a predetermined value when the entry of the wiper blade(s) 7 into the predefined angular zone Z is detected at step 103. The rotational speed of the electric motor 11 is reduced by a predetermined value, for example a value comprised between 20 and 50%. However, it should be noted that this reduction of 20 to 50% corresponds to the reduction in speed at the level of the reversal position (IW or OW) compared to the set speed and that the reduction is progressive between the entry into the predefined angular zone Z and the reversal position IW or OW.
La cinquième étape 105 concerne l’augmentation de la vitesse de rotation à partir du passage de la position de retournement IW ou OW, la vitesse de rotation augmente alors progressivement, par exemple de manière symétrique à la réduction progressive, jusqu’à atteindre la vitesse de consigne à la sortie de la zone angulaire prédéfinie Z.The fifth step 105 concerns the increase in the speed of rotation from the passage of the reversal position IW or OW, the speed of rotation then increases gradually, for example symmetrically to the progressive reduction, until reaching the speed set point at the exit from the predefined angular zone Z.
Les étapes 102 à 105 peuvent alors être réitérées pour permettre une réduction de la vitesse de rotation du moteur électrique 11 et donc une réduction de la vitesse des balais d’essuyage au niveau des passages des positions de retournement.Steps 102 to 105 can then be repeated to allow a reduction in the speed of rotation of the electric motor 11 and therefore a reduction in the speed of the wiper blades at the passages of the reversal positions.
Les réductions et augmentations progressives de la vitesse de rotation du moteur électrique sont obtenues en modifiant les paramètres de la modulation à largeur d’impulsions.Gradual reductions and increases in the rotational speed of the electric motor are obtained by modifying the parameters of the pulse width modulation.
Ces réductions de la vitesse du ou des balai(s) d’essuyage 7 au niveau des postions de retournement IW et OW permettent de limiter des contraintes mécaniques lors des phases de retournement du balai d’essuyage 7 ce qui permet d’utiliser une timonerie ayant des caractéristiques mécaniques moindres, ce qui correspond par exemple à une timonerie ayant un coût et/ou un poids réduit(s). De plus, cela permet également de réduire le bruit généré par le retournement des balais d’essuyage 7. De plus, cette solution peut être appliquée aisément sur les moteurs électriques 11 commandés par une modulation à largeur d’impulsions puisque différentes solutions peu ou pas onéreuses peuvent être utilisées pour déterminer la position du ou des balai(s) d’essuyage 7.
These reductions in the speed of the wiper blade(s) 7 at the level of the reversal positions IW and OW make it possible to limit mechanical stresses during the reversal phases of the wiper blade 7 which makes it possible to use a wheelhouse having lower mechanical characteristics, which corresponds for example to a wheelhouse having a reduced cost and/or weight. In addition, this also makes it possible to reduce the noise generated by the turning over of the wiper blades 7. In addition, this solution can be easily applied to the electric motors 11 controlled by pulse width modulation since different solutions little or no expensive can be used to determine the position of the wiper blade(s) 7.
Claims (10)
- un moteur électrique unidirectionnel (11),
- un mécanisme d’entraînement (13) lié au moteur électrique (11) comprenant au moins un bras (9) sur lequel vient se fixer un balai d’essuyage (7) et configuré pour permettre un mouvement alternatif du balai d’essuyage (7),
- une unité de commande (19) du moteur électrique (11) configurée pour piloter le moteur électrique en rotation à une vitesse de consigne sélectionnée,
caractérisé en ce que l’unité de commande (19) est configurée pour réduire la vitesse de rotation du moteur électrique (11) d’une valeur prédéterminée lorsque le balai d’essuyage (7) est dans une zone angulaire prédéfinie autour d’une position de retournement (IW, OW) dudit balai d’essuyage (7).Wiper device (1) for a motor vehicle (5) comprising:
- a unidirectional electric motor (11),
- a drive mechanism (13) linked to the electric motor (11) comprising at least one arm (9) on which is fixed a wiper blade (7) and configured to allow reciprocating movement of the wiper blade ( 7),
- a control unit (19) of the electric motor (11) configured to drive the electric motor in rotation at a selected setpoint speed,
characterized in that the control unit (19) is configured to reduce the rotational speed of the electric motor (11) by a predetermined value when the wiper blade (7) is in a predefined angular zone around a reversal position (IW, OW) of said wiper blade (7).
- un moteur électrique unidirectionnel (11),
- un mécanisme d’entraînement (13) comprenant au moins un bras (9) sur lequel vient se fixer un balai d’essuyage (7) et configurée pour permettre un mouvement alternatif du balai d’essuyage (7),
le procédé comprenant les étapes suivantes :
- on commande la rotation du moteur électrique (11) en fonction d’une vitesse de consigne sélectionnée,
- on détermine la présence du balai d’essuyage (7) dans une zone angulaire prédéfinie autour d’une position de retournement dudit balai d’essuyage (7),
- on réduit la vitesse de rotation du moteur électrique (11) d’une valeur prédéterminée lorsque le balai d’essuyage (7) est dans la zone angulaire prédéfinie.Method for controlling an electric motor (11) for a wiper device (1) of a motor vehicle (5), said wiper device (1) comprising:
- a unidirectional electric motor (11),
- a drive mechanism (13) comprising at least one arm (9) on which is fixed a wiper blade (7) and configured to allow reciprocating movement of the wiper blade (7),
the method comprising the following steps:
- the rotation of the electric motor (11) is controlled according to a selected setpoint speed,
- the presence of the wiper blade (7) is determined in a predefined angular zone around a position of reversal of said wiper blade (7),
- the speed of rotation of the electric motor (11) is reduced by a predetermined value when the wiper blade (7) is in the predefined angular zone.
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4039038A1 (en) * | 1990-12-07 | 1992-06-11 | Man Nutzfahrzeuge Ag | Windscreen wiper control for buses and lorries - reduces speed of blades movement on approach to each motor reversing point |
| US5506483A (en) * | 1994-11-03 | 1996-04-09 | Itt Automotive Electrical Systems, Inc. | Windshield wiper system incorporating a variable speed DC motor |
| US5642026A (en) * | 1994-09-30 | 1997-06-24 | Itt Automotive Electrical Systems, Inc. | Windshield wiper system having reduced wipe speed at reversal points using variable frequency induction motor control |
| FR2867736A1 (en) * | 2004-03-16 | 2005-09-23 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Windshield wiper blade`s movement detecting method for motor vehicle, involves determining minimum/maximum current intensity corresponding to movement of blade in end/middle positions, from current intensity measured by sensor |
-
2019
- 2019-07-04 FR FR1907482A patent/FR3098169B1/en active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4039038A1 (en) * | 1990-12-07 | 1992-06-11 | Man Nutzfahrzeuge Ag | Windscreen wiper control for buses and lorries - reduces speed of blades movement on approach to each motor reversing point |
| US5642026A (en) * | 1994-09-30 | 1997-06-24 | Itt Automotive Electrical Systems, Inc. | Windshield wiper system having reduced wipe speed at reversal points using variable frequency induction motor control |
| US5506483A (en) * | 1994-11-03 | 1996-04-09 | Itt Automotive Electrical Systems, Inc. | Windshield wiper system incorporating a variable speed DC motor |
| FR2867736A1 (en) * | 2004-03-16 | 2005-09-23 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Windshield wiper blade`s movement detecting method for motor vehicle, involves determining minimum/maximum current intensity corresponding to movement of blade in end/middle positions, from current intensity measured by sensor |
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|---|---|
| FR3098169B1 (en) | 2021-12-31 |
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