способ и устройство для управления приводом стеклоочистителя

Формула изобретения

1. Способ управления приводом стеклоочистителя, отличающийся тем, что он включает следующие стадии: формирование сигнала на включение и его обработку для включения электродвигателя 10 очистителя и запуск последнего на выполнение соответствующего рабочего цикла; формирование сигнала положения по достижении стеклоочистителем конечного положения рабочего цикла и обработку этого сигнала положения для подачи команды на выключение электродвигателя 10 по достижении стеклоочистителем конечного положения рабочего цикла; формирование нового сигнала на включение в пределах временного интервала заданной максимальной длительности, отсчитываемой от момента выдачи предыдущего сигнала на включение, и обработку этого сигнала для включения электродвигателя 10 и запуска стеклоочистителя на выполнение нового рабочего цикла во временном интервале, который отсчитывается от момента выдачи упомянутого предыдущего сигнала на включение и варьируется между длительностью, которая по меньшей мере равна длительности выполнения названного рабочего цикла, если временной интервал между обоими последовательными сигналами на включение равен или меньше длительности упомянутого рабочего цикла при непрерывном режиме работы, и длительностью, равной длительности соответствующего временного интервала между обоими последовательными сигналами на включение, если эта длительность превышает длительность упомянутого рабочего цикла при прерывистом режиме работы; регистрацию длительности временного интервала между двумя последовательными сигналами на включение в пределах заданной максимальной длительности и обработку сигналов на включение с формированием автоматического сигнала на включение электродвигателя 10 для выполнения стеклоочистителем следующего рабочего цикла в пределах того же самого временного интервала, зарегистрированного между двумя предыдущими последовательными рабочими циклами, и далее в такой же последовательности; и формирование сигнала на выключение электродвигателя 10 и обработку этого сигнала для выключения стеклоочистителя по достижении последним конечного положения рабочего цикла с помощью автоматического привода электродвигателя 10.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что он включает также следующие стадии: формирование сигнала на повторное включение электродвигателя 10 после его предыдущего выключения во временном интервале, меньшем заданной максимальной длительности и отсчитываемым от момента выдачи последнего предшествующего ему сигнала на включение перед выключением; обработку этого сигнала на повторное включение электродвигателя 10 и запуск стеклоочистителя на выполнение нового рабочего цикла; регистрацию временного интервала между моментом выдачи последнего сигнала на включение и моментом выдачи сигнала на повторное включение и обработку этой длительности для автоматического включения электродвигателя 10 с последовательным выполнением стеклоочистителем рабочих циклов, исходя из одинаковой длительности временного интервала, зарегистрированного между обоими последними сигналами на включение.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что сигнал на включение, новый сигнал на включение и сигнал на выключение подаются водителем транспортного средства произвольным задействованием элемента 40 управления.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что он включает стадию формирования сигналов частоты вращения электродвигателя 10 и обработку этих сигналов совместно с каждым сигналом на включение таким образом, что выключение двигателя 10 происходит тогда, когда по истечении определенного временного интервала работы двигателя не регистрируется подача сигнала частоты вращения.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно включает следующие стадии: включение водяного насоса 60 при непрерывном задействования водителем элемента 40 управления для подачи на ветровое стекло водяной струи; формирование сигнала на включение электродвигателя 10 во время работы водяного насоса 60; обработку этого сигнала на включение электродвигателя 10 таким образом, что по окончании определенной длительности работы водяного насоса 60 обеспечивается непрерывная работа электродвигателя 10; выключение водяного насоса 60 при отпускании водителем элемента 40 управления; формирование сигнала окончания работы водяного насоса 60 при выключении последнего; обработку этого сигнала окончания работы водяного насоса 60 и сигналов конечного положения рабочего цикла стеклоочистителя таким образом, что двигатель 10 после выполнения стеклоочистителем некоторого числа рабочих циклов, следующих за тем циклом, который выполнялся при выключении водяного насоса 60, возвращается к режиму работы, который предшествовал режиму работы водяного насоса.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно включает следующие стадии: регистрацию временного интервала между включением и выключением водяного насоса 60 и обработку этого временного интервала совместно с сигналом на выключение насоса таким образом, что включение электродвигателя 10 для выполнения рабочего цикла обеспечивается в том случае, если этот временной интервал меньше определенной длительности, необходимой для достижения водяной струей ветрового стекла после включения водяного насоса 60.

7. Способ по п.6, отличающийся тем, что выключение водяного насоса 60 и формирование сигнала на включение электродвигателя 10 при выполнении рабочего цикла осуществляется одновременно при отпускании водителем элемента 40 управления.

8. Способ по п.5, отличающийся тем, что включение водяного насоса 60 осуществляется водителем путем переключения элемента управления в соответствующее конкретное положение, а его выключение осуществляется при отпускании элемента управления, в то время как формирование сигнала на включение электродвигателя 10 для выполнения рабочего цикла производится путем переключения элемента 40 управления в соответствующее конкретное положение.

9. Устройство управления приводом стеклоочистителя, отличающееся тем, что оно содержит постоянно фиксируемый в подпружиненном состоянии в неактивном нейтральном положении 25 элемент 40 управления, который избирательно может отклоняться в соответствующие положения для подачи сигналов на включение и выключение электродвигателя 10 очистителя; переключатель 20 для включения электродвигателя 10; датчик 30 скорости вращения, который функционально связан с осью электродвигателя 10 и всегда по достижении очистителем конечного положения рабочего цикла подает сигнал положения, и электронный процессорный блок 50, функционально связанный с элементом 40 управления, переключателем 20 и датчиком 30 скорости вращения таким образом, что обработка сигналов на включение и выключение электродвигателя 10 и сигналов конечного положения в рабочем цикле обеспечивает включение электродвигателя 10 при подаче сигнала на включение, подачу команду на выключение электродвигателя 10 в конце каждого рабочего цикла электродвигателя 10, включение электродвигателя 10 в конце рабочего цикла, когда новый сигнал на включение подается во временном интервале, отсчитываемом от момента упомянутой подачи предыдущего сигнала на включение и меньшем заданной максимальной длительности, автоматическое включение электродвигателя 10 при выполнении последующего рабочего цикла с одинаковой длительностью временного интервала, зарегистрированного между обоими предыдущими последовательными рабочими циклами, и выключение электродвигателя 10 при задействовании элемента 40 управления для выключения стеклоочистителя по достижении последним конечного положения рабочего цикла с помощью автоматического привода электродвигателя 10.

10. Устройство по п.9, отличающееся тем, что электронный процессорный блок 50 обрабатывает сигнал на повторное включение электродвигателя 10, произвольно поданный во временном интервале, меньше заданной максимальной длительности, отсчитываемой от момента выдачи последнего предшествовавшего ему сигнала на включение до момента выключения электродвигателя 10, таким образом, что осуществляется автоматическое включение электродвигателя 10 для выполнения стеклоочистителем последующих рабочих циклов с одинаковой длительностью временного интервала между моментами последовательной подачи сигналов на включение.

11. Устройство по п.9, отличающееся тем, что оно содержит также водяной насос 60, функционально связанный с элементом 40 управления таким образом, что он включается при соответствующем продолжительном задействовании водителем транспортного средства элемента 40 управления в определенном положении, при этом процессорный блок 50 выдает сигнал на включение электродвигателя во время включения водяного насоса 60 и обрабатывает сигнал на включение электродвигателя 10 таким образом, что предшествующий непосредственно моменту включения водяного насоса 60 режим работы прерывается и по истечении некоторого времени работы водяного насоса 60 включает электродвигатель на непрерывный режим, а также обрабатывает сигнал об окончании работы водяного насоса и сигнал конечного положения рабочего цикла таким образом, что электродвигатель 10 после выполнения стеклоочистителем некоторого числа рабочих циклов, следующих за тем циклом, который выполнялся при выключении водяного насоса 60, возвращается к режиму работы, который предшествовал режиму работы водяного насоса.

12. Устройство по п.10 или 11, отличающееся тем, что положения элемента 40 управления для подачи сигналов на включение и выключение электродвигателя 10 определяются положением (позицией) соответствующей кнопки "вкл" 41 и "выкл" 42, при этом, однако, элемент 40 управления имеет неактивное нейтральное положение, в котором он постоянно фиксируется в подпружиненном состоянии.

13. Устройство по п. 12, отличающееся тем, что элемент 40 управления содержит кнопку 41, 43, которая включает водяной насос 60 при переключении этого элемента из нейтрального положения в соответствующее рабочее положение и обеспечивает работу указанного насоса при ее удержании в этом положении нажатой, а при отпускании водителем элемента управления отключает водяной насос 60 с возвратом этого элемента в нейтральное положение, в котором он постоянно фиксируется в подпружиненном состоянии.

14. Устройство по п.13, отличающееся тем, что кнопка "вкл" 41 для подачи сигнала на включение электродвигателя 10 одновременно служит кнопкой включения водяного насоса 60 и что этот сигнал на включение формируется только тогда, когда кнопка "вкл" 41 возвращена в нейтральное положение.

15. Устройство по п.13, отличающееся тем, что в качестве кнопки включения водяного насоса 60 используется отдельная кнопка 43.

Описание изобретения к патенту

В обычных системах управления приводом стеклоочистителя водитель транспортного средства переключением рычага управления в различные положения может осуществлять выбор режима работы стеклоочистителя, как например очистку с высокой скоростью, очистку с малой скоростью, прерывистую очистку с определенными временными интервалами и режим работы омывателя ветрового стекла.

Недостатки этих известных систем заключаются в сложности конструкции рычага управления и достаточно сложной разводке проводов. Кроме того, заданную скорость работы очистителя трудно согласовать со скоростью, определяемой интенсивностью осадков (дождя).

Согласно этим известным решениям рабочая скорость или частота двойных ходов щеток очистителя в единицу времени задается водителем путем выбора определенного положения органа управления, обычно переключением известным образом смонтированного на подрулевой консоли рычага управления. В этих случаях изменение рабочей скорости при непрерывном режиме работы достигается за счет изменения скорости двигателя путем переключения рычага управления в соответствующее положение. Обычно для непрерывного режима работы двигателя предусмотрены две скорости - высокая и малая, причем последняя используется также для прерывистого режима.

Таким образом, двигатель согласно известному уровню техники может работать с различными, обычно двумя, скоростями, обеспечивая соответствующие режимы работы, а если же в отношении частоты двойных ходов щеток очистителя для определенного режима работы требуется более низкая частота вращения двигателя, то это достигается за счет изменения времени остановок двигателя между двумя последовательными циклами. Изменение скорости работы очистителя, превышающей определенное значение, достигается за счет изменения частоты вращения двигателя, а при значении частоты вращения ниже упомянутого минимального значения достигается за счет изменения времени остановок двигателя между двумя последовательными циклами при прерывистом режиме работы.

Кроме указанных выше особенностей работы, известные стеклоочистители обнаруживают другую особенность при эксплуатации, которая может рассматриваться как недостаток. Установка низких скоростей в прерывистом режиме работы осуществляется выбором времени остановок путем переключения водителем рычага управления.

После выбора скорости водителю необходимо дождаться наступления двух последовательных циклов работы стеклоочистителя с целью проверить, что выбранное время остановок (эксплуатационная скорость) соответствует времени, за которое дождевая вода покрывает ветровое стекло.

В этом случае, если выбор в зависимости от интенсивности дождя оказывается неприемлемым, водителю необходимо дождаться окончания уже выбранного цикла с тем, чтобы система могла распознать его новую команду. Таким образом водитель задает скорость работы, которую он рассматривает как приемлемую, анализирует свой выбор с учетом результата, достигнутого после двух рабочих циклов, выбирает при необходимости новый режим и ожидает окончания цикла в уже выбранном режиме до тех пор, пока его новая установка не будет воспринята приводом стеклоочистителя.

Такой способ задания режима работы является очень трудоемким и требует от водителя транспортного средства не всегда имеющегося у него или возможно еще не приобретенного им опыта, чтобы мгновенно установить соответствующую интенсивности дождя скорость работы стеклоочистителя.

Согласно настоящему изобретению предлагается способ и устройство управления приводом стеклоочистителя транспортного средства (автомобиля), исходя из команд, которые подает водитель с помощью электрического переключателя, предпочтительно кнопок.

Задачей изобретения является создание способа и устройства управления приводом стеклоочистителя транспортного средства, которые с помощью имеющего простую конструкцию элемента управления, при менее сложной разводке проводов и путем программирования позволяют водителю задавать различные скорости работы стеклоочистителя в отношении частоты двойных ходов щеток в единицу времени.

Еще одной задачей изобретения является создание способа и устройства упомянутого выше типа, которые позволяют водителю мгновенно установить согласованную с фактической интенсивностью осадков скорость работы.

Способ согласно изобретению характеризуется тем, что при его осуществлении предусмотрены следующие стадии:

- формирование сигнала на включение и его обработку для включения электродвигателя очистителя и запуск последнего на выполнение соответствующего рабочего цикла;

- формирование сигнала положения по достижении стеклоочистителем конечного положения рабочего цикла и обработку этого сигнала положения для подачи команды на выключение электродвигателя по достижении стеклоочистителем конечного положения рабочего цикла;

- формирование нового сигнала на включение в пределах временного интервала заданной максимальной длительности, отсчитываемой от момента выдачи предыдущего сигнала на включение, и обработку этого сигнала для включения электродвигателя и запуска стеклоочистителя на выполнение нового рабочего цикла во временном интервале, который отсчитывается от момента выдачи упомянутого предыдущего сигнала на включение и варьируется между длительностью, которая по меньшей мере равна длительности выполнения названного рабочего цикла, если временной интервал между обоими последовательными сигналами на включение равен или меньше длительности упомянутого рабочего цикла (непрерывный режим работы), и длительностью, равной длительности соответствующего временного интервала между обоими последовательными сигналами на включение, если эта длительность превышает длительность упомянутого рабочего цикла (прерывистый режим работы);

- регистрацию длительности временного интервала между двумя последовательными сигналами на включение в пределах заданной максимальной длительности и обработку сигналов на включение с формированием автоматического сигнала на включение электродвигателя для выполнения стеклоочистителем следующего рабочего цикла в пределах того же самого временного интервала, зарегистрированного между двумя предыдущими последовательными рабочими циклами, и далее в такой же последовательности; и

- формирование сигнала на выключение электродвигателя и обработку этого сигнала для выключения стеклоочистителя по достижении последним конечного положения рабочего цикла с помощью автоматического привода электродвигателя.

Устройство управления приводом стеклоочистителя, реализующее каждую из стадий вышеописанного способа, состоит из: постоянно фиксируемого в подпружиненном состоянии в неактивном нейтральном положении элемента управления, который может избирательно отклоняться в соответствующие положения для подачи сигналов на включение и выключение электродвигателя очистителя; переключателя для включения электродвигателя; датчика скорости вращения, который функционально связан с осью электродвигателя и всегда по достижении стеклоочистителем конечного положения рабочего цикла выдает сигнал положения, и электронного процессорного блока, который функционально связан с элементом управления (органом управления), переключателем и датчиком скорости вращения и который предназначен для формирования сигналов на включение и выключение электродвигателя, а также сигнала конечного положения в рабочем цикле и управляет приводом стеклоочистителя.

Такое решение согласно изобретению обеспечивает управление работой стеклоочистителя с помощью имеющего простую конструкцию устройства и позволяет водителю путем подачи команды мгновенно устанавливать скорость работы, согласованную с погодными условиями (интенсивностью осадков).

Ниже изобретение более подробно поясняется на примерах его выполнения со ссылкой на чертежи, где

на фиг. 1 показана блок-схема первого примера, а

на фиг. 2 изображена блок-схема второго примера выполнения настоящего изобретения, иллюстрирующих элементы и работу предлагаемого устройства.

На фиг. 1 стеклоочиститель схематично представлен в виде электропривода 10, который может включаться переключателем 20, соединенным с бортовой электросетью транспортного средства, запитываемой постоянным током.

С осью электродвигателя 10 с помощью любого известного из уровня техники решения функционально связан датчик скорости вращения, который всегда по достижении стеклоочистителем конечного положения рабочего цикла выдает сигналы, определяющие частоту вращения электродвигателя 10.

В качестве такого датчика можно использовать датчик Холла, комбинацию из диска с фотореле или комбинацию из диска с электрическими контактами, которые находятся в блоке двигателя стеклоочистителя.

С целью обеспечить водителю контроль за работой стеклоочистителя предусмотрен элемент 40 управления, который согласно примеру выполнения по фиг. 1 состоит из рычага управления (не показан), который постоянно фиксируется в подпружиненном состоянии в неактивном нейтральном положении и может быть избирательно переведен водителем в соответствующее положение для выдачи сигналов на включение и выключение электродвигателя 10.

В рабочих положениях на включение и выключение рычаг управления задействует соответственно кнопку "вкл" 41 и кнопку "выкл" 42, которые при их нажатии соответственно выдают сигналы на включение и выключение электродвигателя 10.

Система состоит также из электронного процессорного блока 50, который функционально связан с элементом 40 управления, переключателем 20 и датчиком 30 скорости вращения и служит для обработки выдаваемых элементом 40 управления сигналов на включение и выключение, а также для обработки выдаваемого датчиком 30 сигнала конечного положения рабочего цикла и который управляет работой стеклоочистителя и выполняет следующие функции:

- Очистка только в одном рабочем цикле: в этом случае электродвигатель 10 включается, когда водитель нажимает кнопку "вкл" 41 элемента 40 управления, и выключается, когда датчик 30 скорости вращения посылает на процессорный блок 50 последующий сигнал об окончании рабочего цикла, который означает остановку стеклоочистителя.

- Продолжительный режим очистки: в этом случае электродвигатель 10 включается, когда водитель нажимает кнопку "вкл" 41 элемента 40 управления для запуска стеклоочистителя на выполнение первого рабочего цикла, а затем следует последующее нажатие водителем кнопки "вкл" 41, прежде чем датчик 30 скорости вращения выдаст на процессорный блок 50 сигнал об окончании соответствующего первого рабочего цикла.

Процессорный блок 50 регистрирует длительность этого временного интервала между обоими последовательными сигналами на включение, которая меньше длительности выполнения рабочего цикла, и оставляет двигатель 10 непрерывно включенным для выполнения последующих рабочих циклов до тех пор, пока водитель не нажмет кнопку "выкл" 42 элемента 40 управления, подавая тем самым с помощью последующего сигнала об окончании рабочего цикла команду на отключение электродвигателя 10.

- Прерывистая очистка: в этом случае электродвигатель 10 включается, когда водитель нажимает кнопку "вкл" 41 элемента 40 управления, запуская стеклоочиститель на выполнение первого рабочего цикла, при этом после выполнения цикла по достижении конечного положения двигатель по сигналу от датчика 30 скорости вращения об окончании рабочего цикла обычно выключается.

По завершении этого первого рабочего цикла водитель снова нажимает кнопку "вкл" 41 в тот момент времени, когда считает это необходимым в соответствии с количеством осадков, скопившихся на ветровом стекле, и тем самым запускает стеклоочиститель на выполнение нового рабочего цикла.

Электронный процессорный блок 50 регистрирует длительность временного интервала между обоими последовательными сигналами на включение, которая будет превышать длительность непосредственно перед этим выполненного рабочего цикла, и обрабатывает эту длительность указанного временного интервала для автоматического включения электродвигателя 10 на выполнение последующих рабочих циклов с той же самой длительностью временного интервала, исходя из момента выдачи поданного непосредственно перед этим сигнала на включение, при этом эти циклы будут выполняться до тех пор, пока водитель не нажмет кнопку "выкл" 42 элемента 40 управления, подавая тем самым с помощью последующего сигнала об окончании рабочего цикла команду на отключение электродвигателя 10.

Автоматическое включение электродвигателя 10 в прерывистом режиме (прерывистая очистка) осуществляется только тогда, когда длительность временного интервала между двумя последовательными сигналами на включение меньше определенной максимальной длительности. Или, иными словами, если в пределах некоторого промежутка времени после подачи последнего сигнала на включение не поступает новая команда на включение электродвигателя 10, то стеклоочиститель включается вновь только для выполнения одного единственного рабочего цикла.

Вышеупомянутая система также позволяет водителю вернуться от непрерывного режима работы к прерывистому, нажав сначала кнопку "выкл" 42 для выключения электродвигателя 10, чтобы прервать непрерывный режим работы, а затем снова нажав кнопку "вкл" 41 в пределах определенного максимального временного интервала, который отсчитывается от момента последнего включения электродвигателя 10 или же от момента запуска последнего рабочего цикла перед нажатием на кнопку "выкл" 42.

Согласно примерам выполнения изобретения, показанным на чертежах, предусмотрен водяной насос 60 с электрическим приводом (насос стеклоочистителя) для подачи направленной на ветровое стекло струи воды.

Согласно примеру по фиг. 1 насос 60 включается, когда кнопка "вкл" 41 элемента 40 управления удерживается нажатой в течение определенного времени. В этом режиме насос 60 остается включенным до тех пор, пока не будет отпущена кнопка "вкл" 41. С целью исключить работу стеклоочистителя вхолостую во время удержания кнопки "вкл" 41 в нажатом положении до попадания водяной струи на ветровое стекло электронный процессорный блок 50 формирует соответствующую задержку при включении электродвигателя 10 очистителя. Если кнопка "вкл" 41 отпускается, электродвигатель 10 остается включенным в течение нескольких рабочих циклов, после чего он отключается. В том случае, если эта функция "стеклоомыватель" запускается во время другой функции, то выполняемая функция прерывается и осуществляется функция "стеклоомыватель" в соответствии с описанным выше способом. При отпускании кнопки "вкл" 41 выполнение этой функции "стеклоомыватель" заканчивается, и система возвращается к выполнению предыдущей функции, которая была прервана.

В показанном на фиг. 2 примере выполнения используются те же самые основные элементы, что и в показанном на фиг. 1, лишь с одним изменением в работе насоса 60. В этом случае элемент 40 управления помимо кнопок "вкл" 41 и "выкл" 42 имеет дополнительную кнопку 43, при нажатии на которую рычагом управления включается водяной насос 60, по типу и принципу, как это уже описано применительно к примеру выполнения по фиг. 1.

Вариант этой конструкции позволяет запускать рабочий цикл нажатием на кнопку "вкл" 41, в то время как согласно примеру по фиг. 1 включение двигателя 10 следует только после отпускания кнопки "вкл" 41 из ее нажатого положения.

Электронный процессорный блок 50, кроме того, предусматривает защиту от блокирования стеклоочистителя, которая обеспечивает отключение электродвигателя 10, если он включен, а частота его вращения не может быть установлена датчиком 30 скорости вращения.

Как можно увидеть из вышеописанных режимов работы, электронный процессорный блок 50 обеспечивает автоматическое включение электродвигателя 10 и выполнение соответствующего рабочего цикла во временном интервале, который не превышает максимально заданную длительность, отсчитываемую от момента выдачи непосредственно предыдущего сигнала на включение, и равен длительности временного интервала между моментами выдачи обоих предыдущих сигналов на включение.

На основе этой особенности способа каждый автоматический или произвольно поданный сигнал на включение электродвигателя 10 обрабатывается с целью определения длительности временного интервала в отношении предыдущего, автоматически или произвольно поданного сигнала на включение.

Если длительность временного интервала не превышает заданную максимальную длительность, то система обрабатывает эту длительность, чтобы в последующем подать команду на включение двигателя в одноименном временном интервале и повторять этот процесс до тех пор, пока не последует произвольно поданный сигнал на выключение.

Если длительность временного интервала между обоими последними сигналами на включение больше заданной максимальной длительности, то не последует никакого автоматического включения, а последний сигнал на включение регистрируется как новый опорный сигнал для измерения временного интервала по отношению к последующему сигналу на включение.

При таком режиме работы автоматический сигнал на включение электродвигателя 10 при выполнении стеклоочистителем последнего или каждого рабочего цикла после выключения водяного насоса 60 используется процессорным блоком 50 в качестве опорного сигнала для измерения временного интервала по отношению к последующему сигналу на включение.

Если же после выключения насоса 60 водитель подает произвольный сигнал на включение во временном интервале, равном или меньшем предусмотренной максимальной длительности после последнего автоматического сигнала на включение двигателя, то процессорный блок 50 будет воспринимать это как временной интервал и будет подавать последовательно команды на включение двигателя в прерывистом или непрерывном режиме работы, в зависимости от того, превышает ли фактическая длительность временного интервала длительность соответствующего рабочего цикла стеклоочистителя или меньше этой длительности.

Такое устройство управления работой очистителя позволяет водителю транспортного средства после выключения насоса 60 сделать выбор нового непрерывного или прерывистого режима работы стеклоочистителя путем однократного переключения элемента 40 управления.