Brevet FR2286030A1 — publié le 19760423

La présente invention, due à la collàboration de Messieurs, Claude POLUFAN, Pierre CHEVALLIER, plain TKIERY se rapporte au cadencement automatique d'essuie-vitres ,en particulier utilisés sur les véhicules automobiles. On connaît déjà des dispositifs permettant un cadence ment automatique de 11 essuie-vitre, mais la variation de vitesse du moteur de l'essuie-vitre nécessite une intervention manuelle et présente donc l'inconvénient de nécessiter l'intervention assez fréquente de l'utilisateur. D'autres dispositifs automatiques se contentent de mettre en route l'essuie-vitre pour un certain degré d'humidité et de l'arrêter pour un autre. Mais leur fonctionnement, mise en route et arrêt de l'essuie-vitre suivant lthumidité de la glace,nécessite l'emploi d'un dérecteur d'humidité au niveau des glaces essuyées, ce qui entraîne une modification des vitres et un capteur exposé. L'invention a donc pour objet, une commande qui permet d'éviter les inconvénients ci-dessus en obtenant un balayage automatique de l'essuie-vitre qui soit fonction de l'humidité de la glace, donc un cadencement rapide pour une vitre bien mouillée et très lent pour une vitre presque sèche. L'invention est baséesur le principe que lorsque la glace est sèche, le couple de balais résistant augmente,ce qui se traduit au niveau du moteur par un couple plus tort donc une augmentation du courant et une diminution de la vitesse. La plus facile de ces grandeurs à mesurer est la vitesse, puisque le potentiel apparaissant sur la borne du dispositif d'arrêt fixe du moteur est soit celui de la batterie alimentant le moteur, soit celui de la masse. On a ainsi à chaque tour un créneau de tension qui sera d'autant plus long que la vitesse du moteur sera plus lente. Mesurer la vitesse du moteur équivaut donc à mesurer le temps nécessaire à un balayage, ce temps étant plus grand pour une glace séchante que pour une glace mouillée. Essayer de mesurer les deux autres grandeurs (courant ou couple moteur), aurait nécessité l'adjonction soit d'un shunt pour l'intensité qui provoquerait une chute de tension supplémentaire, soit d'un détecteur pour le couple dont le coût est relativement élevé. Une telle commande automatique d'essuie-vitre, comprenant un moteur à courant continu à inducteur non bobiné associé à un inverseur de contact dit d'arrêt fixe à commande par une came du moteur, un commutateur à au moins deux positions de travail et une position d'arrêt,relié à une source de courant et permettant la mise en court-circuit de l'induit du moteur à l'arrêt, le contact d'arrêt fixe étant au potentiel de la masse à l'arrêt et au potentiel de la source pendant la rotation du moteur, est essentiellement caractérisée par le fait qu'elle comprend un cadenceur de marche du moteur, connecté d'une part à l'une des positions de travail du commutateur et d'autre part au contact d'arrêt fixe, recevant ainsi pendant la rotation du moteur un signal dont la durée traduit la vitesse du moteur, le cadenceur comportant des moyens d'accumulation du potentiel du signal reçu, un organe qui compare ce potentiel accumulé à une grandeur théorique traduisant la vitesse de rotation du moteur à l'état mouillé de la vitre, un relais inséré dans le circuit d'un transistor commande par le signal de comparaison amplifié dudit organe, ce relais commandant par un contact inverseur l'alimentation dudit moteur et ledit circuit du transistor étant coupé tant que ledit potentiel accumulé est inférieur à ladite grandeur théorique , des moyens permettant,en cas de dépassement par ledit potentiel accumulé de la grandeur théorique, la fermeture du circuit d'alimentation du relais et la coupure consécutive du circuit d'alimentation du moteur pendant une durée qui est fonction de celle du balayage de ltessuie-vitre. D'autres caractéristiques de l'invention ressortiront de la description ci-après faite d'un mode de réalisation du dispositif de commande, donné à titre d'exemple en référence aux dessins ànnexés dans lesquels - la figure 1 montre un schéma de réalisation utilisant un commutateur existant équipant la plupart des véhicules possédant un essuie-vitre à deux vitesses, pour le commander avec l'adjonction d'une diode de puissance, par l'intermédiaire d'un relais faisant partie d'un cadenceur; - la figure 2 montre un schéma de principe d'un commutateur qui supprimerait l'emploi de la diode de puissance; - la figure 3 montre le schéma de principe d'une réalisation du cadenceur associée au montage de la figure 1. En se reportant au schéma de la figure 1, on voit un moteur d1essuîe-vitre M, dont seul l'induit 1 du rotor est représenté, l'inducteur étant avantageusement du type à aimants permanents. A l'induit est associé un inverseur AF dit "d'arrêt fixe", dont un contact mobile 2, commandé par une came 3, occupe à arrêt du moteur la position représentée sur le dessin et qui le réunit au contact fixe 2a mis à la masse. Lorsque le moteur tourne, le contact 2 occupe une deuxième position indiquée en pointillé, dans laquelle il est réuni à un contact fixe 2b. Le contact mobile 2 est raccordé à un plot c d'un commutateur manuel 4, déterminant la position d'arrêt S d'un connecteur 5 commandé par une manette 6. Un tel commutateur existe actuellement sur les véhicules dont le moteur d'essuie-vitre est à deux vitesses. Un deuxième plot d en recouvrement avec le plot c, recouvre à son tour un troisième plot e, ce dernier recouvrement correspondant à la position CO de marche continue; un quatrième plot correspond avec une partie du plot e, à la position CA de marche cadencée. Au plot e est raccordé d'une part la borne positive å' une source de courant continu dont l'autre borne est reliée à la masse, et d'autre part le contac U fixe de l'inverseur AF. Le plot f est raccordé d'une part par l'intermédiaire d'une diode de puissance D au plot b, la diode étant montée en sens direct de f vers d; d'autre part le plot f est raccordé à une entrée A d'un cadenceur 7 dont la sortie se trouve mise à la masse et qui sera décrit en détail par la suite. Le plot d est encore raccordé à une borne de l'induit 1 du moteur M, par l'intermédiaire d'un contact fixe g d'un contact inverseur 1R d'un relais R faisant partie du cadenceur 7 et dont il sera encore question plus loin; l'autre borne de l'induit est mise à la masse. Un deuxième contact fixe h de l'inverseur 1R est relié au contact mobile 2 de l'inverseur d'arrêt fixe AF associé au mo teur M. En variante, selon la figure 2, la diode de puissance D peut être supprimée et le plot d' du commutateur 4' auquel est connecté le contact fixe g du contact inverseur 1R, recouvre les trols autres plots c, e, f du commutateur. En se reportant maintenant à la figure 3, on voit que le cadence 7 comprend a son entrée > , reliée au contact mobile 2 de 'inverseur d'arrêt fixe AF du moteur M de la figure 1, une résistance R1 en série avec un condensateur C1 raccordé à la mas e; une diode D1 est montée en sens inverse en parallèle avec la résistance R1. L'ensemble D1, R1 est raccordé par une diode D2, montée en sens direct en série avec une résistance R2, à l'entrée inverseuse " - " d'un amplificateur opérationnel CI monte en comparateurintégrateur, un condensateur C2 étant connecté entre son entrée " - " et sa sortie s.Une diode D3 montée en inverse en série avec une résistance R3 est branchée aux bor nes de l'ensemble D2 R2. une entre non-inverseuse " + " de l'amplificateur CI est raccordée, par l'intermédiaire du curseur 1 d'un potentio mètre P1, à une armature d'un condensateur C3. Le potentiomètre P ait ~ P1 fait partie d'un diviseur de tension relié en G à l'autre armazure du condensateur C3 et comportant encore des résistances et etR5 , en série avec P1. Une extrémité de ce pont est reliée à la masse et l'autre extrémité est reliée au point~G~à une ligne d'alimentation GFB A.Dans cette ligne est insérée entre F et B une diode D en montage inverse; l'extrémité de cette ligne est raccordé en A au plot f du commutateur 4 de la figure 1, ce plot étanz connecté au pôle "plus" de la batterie lorsque le commutateur est en position de marche cadencée Cd L'ensemble C3, R4, P1, R5 fournit à l'amplificateur CI une tension théorique V1 réglable par le potentiomètre P1, qu'aurait atteinte le condensateur C1 après un balayage complet d'une glace bien mouil Idée. La sortie s du comparateur-intégrateur CI est raccordée par l'intermédiaire d'une résistance R6 à la base d'un premier transistor T1 du du type PNP, dont l'émetteur est relié à un point H d'un diviseur de tension constitué par les résistances R7 et R8 et branché entre le pointF de la ligne d'alimentation G F B A et la masse Une résistance R9 relie le collecteur du transistor T à la masse, tandis qu' une résistance R1o le relie à la base d'un deuxième transistor T2 du type NPN. Un relais R, aux bornes duquel est branchée une diode D5, est inséré dans le circuit collecteur émetteur du transistor T2 branché entre le point B de la ligne d'alimentation et la masse. Le dispositif de commande fonctionne de la façon suì vante A l'arrêt du balayage, comme représenté à la figure 1, le connecteur 5 du commutateur 4 se trouve en position S et relie les plots c et d du commutateur. Le contact 1R du relais R est en position de fermeture, le relais étant désexcité. L'induit 1 du moteur M se trouve court-circuité par le circuit 2a, 2, 4c, 4d,g 1R et mis à la masse. Lorsque l'usager veut faire fonctionner l'essuie-vitre en marche continue, il fait passer le connecteur 5 en position CO dans laquelle il réunit les plots e et d. La mise en court-circuit de l'induit 1 du moteur est alors supprimée et l'induit est alimenté par le circuit + , 5e, 5d, 1R et la masse; dès que le moteur se met à tourner, la palette mobile 2 de l'inverseur AF passe sur le plot 2b et le moteur continue à tourner avec un cycle normal de balayage, son arrêt complet étant obtenu par le retour Qu=ponnecteur 5 en position d'arrêt S. Lorsque l'usager désire un fonctionnement cadencé de l'essuie-vitre avec réglage automatique de la cadence en fonction de l'état mouillé de la glace, il fait passer la manette 6 directement en position Cd du connecteur 5. Au départ la palette mobile 2 de l'inverseur AF se trouvant sur le plot 2a, l'entrée E du cadenceur 7 est reliée à la masse et le relais R est désexcité. Le moteur se trouve alors alimenté par le circuit +, 5e, 5f, D1, 1R et la masse > etla palette mobile 2 de l'inverseur passe sur le plot 2b relié au plot e du commutateur 5.Le cadenceur 7 reçoit alors à sôn entrée E le potentiel de l'inverseur AF pendant le temps de balayage de la vitre durant un tour du moteur et le condensateur C1 se charge à travers la résistance R1 Moins la glace est mouillée, et plus le temps de balayage de ce fait est long, plus le potentiel accumulé aux bornes du condensateur C1 sera élevé. Lorsque l'inverseur d'arrêt fixe à la fin du tour de balayage du moteur reviendra à la position 2a de mise à la masse, le condensateur C1 se déchargera à travers la diode D1 et l'entrée E. Si le potentiel V2 accumulé sur C1 et transmis par la diode D2 et la résistance R2 au comparateur-intégrateur CI est inférieur à la tension théorique V affichée par le potentiomètre P1, le signal V3 de comparaison.à la sortie s du comparateur po larisera positivement la base du transistor T1 qui sera alors bloqué, ce qui bloquera également le transistor T2 dont la base sera polarisée négativement. Le relais R reste alors désexcité et le balayage continuera à sa cadence normale. Mais si le potentiel V accumulé.en C1, par suite d'une 2 augmentation du temps de balayage sur une glace séchante, dépasse la tension théorique affichée Y1, c'est le condensateur C2 aux bornes du comparateur-intégrateur CI qui va se charger à travers la diode D2 et la résistance R2. Le potentiel V3 à la sortie s du comparateur décroîtra alors et la base du transistor T1 sera polarisée négativement par rapport àlson émetteur . Le transistor T1 sera alors conducteur, et polarisera positivement la base du transistor T2 qui devient également conducteur. Le relais R est alors excité et son contact 1R passera du plot g sur le plot h. Dès que le moteur viendra à la position d'arrêt fixe de l'inver- seur AF , la palette 2 de ce dernier passera sur 2a, l'induit 1 du moteur se trouvera en court-circuit par le circuit 2a, 2, h, 1R et le moteur s'arrêtera. Le condensateur C2 se déchargera en même temps à travers la résistance R3, la diode D3, la diode D1 et l'entrée E qui se trouve alors mise à la masse. Le temps de décharge, conditionné par les caractéristiques de C2et R3 et le niveau de la charge, donne le temps de l'arrêt du moteur et dépend donc du temps de balayage , donc de l'état d'humidité de la glace. Lors-. que le condensateur C2 est déchargé, la sortie s du comparateur CI se trouve de nouveau à son niveau V3 haut, les transistors T et T2 se trouvent successivement bloqués et le relais R désex cité, ce qui ramène le contact 1R à sa position de départ sur le plot g, et le moteur repart pour un nouveau cycle. La variation du temps ne cadencement est donnée par es variations des temps de charge des condensateurs C1 et C2, les temps de charge et de décharge étant très sensiblement différents, le condensateur C1 ayant une capacité plus élevée que celle du condensateur C2 et la résistance R2 de charge étant plus faible que celle de décharge R3. La commande automatique telle que décrite ci-dessus, s'adapte à toute installation existante d'essuie-vitre à moteur à une seule vitesse et ayant un commutateur du type décrit, auquel est seulement couplée une diode D. A défaut de couplage par la diode, il aut remplacer le commutateur du type connu par un commutateur de la figure 2. La commande peut aussi s'adapter à des installations existantes d'essuie-vitre à moteur à deux vitesses, en remplaçant le commutateur existant par un commutateur ayant une position de marche supplémentaire, ce qui est à la portée de tout homme de l'art. REVENDICATIONS 1. Commande autonatique d'essuie-vitre, comprenant un noteur à courant continu a inducteur non bobiné, associé à un inverseur de contact dit d'arrêt fixe à cor.a.ande par une came du moteur , un commutateur à au moins deux positions de travail et une position d'arrêt , relié à une source de courant et permettant la mise en court-circuit de l'induit du moteur à l'arrêt, le contact d'arrêt fixe étant au potentiel de la masse à l'arrêt, et au potentiel de la source pendant la rotation du moteur, caractérisée par le fait qu'elle comprend un cadenceur (7) de marche du moteur (M), connecté d'une part à l'une des positions de tra vail (CD) du commutateur (4) et d'autre part au contact (2) d'arrêt fixe (AF), recevant ainsi pendant la rotation du moteur un signal dont la durée traduit la vitesse du moteur, le cadenceur (7) comportant : des moyens (C1 , R1) d'accumulation du potentiel du signal reçu, un organe (CI) qui compare le potentiel accumulé (V2) du signal reçu a' une grandeur théorique (V1) trapuisant la vitesse de rotation du moteur (M) à l'état mouillé de la vitre 7 un relais (R) inséré dans le circuit d'un transistor (T2) cojnandé par le signal de comparaison amplifié dudit organe, ce relais commandant par un contact inverseur (1R) l'alimentation dudit moteur et ledit circuit du transistor étant coupé tant que ledit potentiel accumulé (V2) est inférieur à ladite grandeur théorique (' ) i des moyens permettant,en encas de dépassement par ledit potentiel accumulé de la grandeur théorique, la ferme lure du circuit d'alimentation du relais (R) et la coupure consécutive vu circuit d'alImentation du moteur (M) pendant une durée qui est fonction de celle du balayage de ltessuie-vitre. . Commande autcr.atique selon la revendication 1, carac rérisée par le fait que l'organe de comparaison des potentiels du cader.eur (7) est un amplificateur opérationnel monté en com parateur-intégrateur ayant une première entrée à inversion (-) recevant le potentiel (V2) accumulé du signal reçu par le cadenceur du contact (2) d'arrêt fixe du moteur (M) et une deuxième entrée non-inverseuse (fo recevant le potentiel (V1) de la grandeur théorique. 3. Commande'automatique selon les revendications 1 et 2, caractérisée par le fait Que l'entrée (E) recevant les signaux du cadenceur (7) est reliée à un circuit à résistance (R1) en parallèle avec une diode à montage inverse (D1), ce circuit étant relié à une armature d'un condensateur (C1) d'accumulation du potentiel des signaux, l'autre armature du condensateur étant reliée à la masse. 4. Commande automatique selon les revendications 2 et 3, caractérisée par le fait qu'un condensateur (C2) est branché entre la première entrée (-) et la sortie (s) du comparateur-intégrateur, un circuit à résistance de charge (R2) en série avec une'diode directe (D2)Jen parallèle avec un circuit à résistance de décharge (R3) en série avec une diode inverse (D3),étant connecté d'un côté à la diode(D1) en parallèle avec une résistance (R1) de l'entrée (E) du cadenceur et de l'autre côté à l'entrée (-) pour lui transmettre le potentiel de la charge reçue à l'en- trée (E) de cadenceur où la décharge du condensateur (C2) qui est transmise à cette dernière entrée lors de sa mise à la nasse, la valeur de la résistance de décharge (R3) étant supérieure à celle de charge (R2) pour différencier les temps de charge et de décharge du condensateur (C2), et la capacité de ce condensateur étant inférieure à celle du condensateur d'entrée (C1). 5. Commande selon les revendications 1 et 2 , caractérisée par le fait qu'un transistor amplificateur (T1) est interposé entre la sortie du comparateur-intégrateur (CI) et le transistor (T2) d'alimentation du relais (R), l'un des.transistors étant du groupe PNP et l'autre du groupe MPN. 6. Commande son la revendication 1, comprenant un commutateur de commande manuelle classique d'un moteur d'essuie-vitre à deux vitesses, ayant un connecteur réunissant deux étages de plots à deux plots chacun, un plot de chaque étage recouvrant un plot de l'autre étage en totalité et l'autre plot partiellement, caractérisée par le fait qu'une diode (D) est insérée entre les plots (f, d) d'un étage réunis respectivement au cadenceur (7) et à l'inverseur (1R) du relais (R), les plots de l'autre étage ( e, c) étant raccordés respectivement à un pôle de la source de courant et à un contact fixe (2b) non mis à la masse de l'inverseur d'arrêt fixe (AF) et au contact mobile (2) de cet inverseur. 7. Commande selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le commutateur de commande manuelle (4') comprend trois étages de plots, l'un comprenant un plot simple (f) raccordé au cadenceur (A) , un autre comprenant un plot double (e) raccordé au pôle d'une source de courant et au contact fixe (2bide l'inverseur d'arrêt fixe (AF) et un plot simple (c) raccordé au contact mobile (2) de cet inverseur, et un troisième étage comprenant un plot triple (d') en recouvrement avec les autres plots et raccordé à l'inverseur (1R) du relais (R), un connecteur (5') pouvant réunir les plots (c et d', ou e et d') de deux étages ou les plots (f, d', e) des trois étages. 8. Commande selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisée par le fait qu'elle s'applique à un moteur à une vitesse. 9. Commande selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisée par le fait qu'elle s'applique à un moteur à deux vitesses, un plot et une position supplémentaire étant alors prévus sur le commutateur de commande manuelle.