Brevet FR2538326A1 — publié le 19840629

DISPOSITIF D'ESSUIE-GLACES A BALAYAGE INTERMITTENT A TEMPORISATION REGLABLE DE L'ARRET SUR UNE POSITION EXTREME DE L'ANGLE DE BALAYA La présente invention concerne un dispositif d'essuieglaces à balayage intermittent à temporisation réglable de l'arrêt sur une position extrême de l'angle de balayage. Plus précisément, l'invention se rapporte à un dispositif d'essuie-glaces, destiné à fonctionner, selon le choix de l'utilisâteur, en continu ou par intermittence, avec une temporisation, de valeur réglée par l'utilisateur, de l'arrêt de chaque balai d'essuie-glace sur l'une de ses positions extrêmes qui constitue la position d'arrêt fixe du balai, lorsque le dispositif d'essuie-glaces ne fonctionne pas. On connais de nombreuses réalisations de dispositif d'essuie-glaces pour véhicules, notamment pour véhicules automobiles, qui comprennent au moins un balai d'essuieglaces, entraSné à partir d'un moteur électrique rotatif selon un mouvement pendulaire, entre deux positions extrêmes qui délimitent l'angle d'essuyage ou de balayage. Dans certaines de ces réalisations connues, le moteur électrique rotatif est un moteur à courant continu unidi-rectionnel, dont l'arbre de sortie est relié au(x) balai(s) par l'intermédiaire d'une timonerie ou tringlerie, qui transforme le mouvement de rotation continue du moteur en mouvement pendulaire ou de pivotement angulaire alternatif du ou des balais. Dans d'autres réalisations connues, le moteur électrique rotatif est un moteur à courant continu réversible, dont le changement du sens de rotation est commande par inversion de polarité ; le balai d'essuie-glaces est solidaire en rotation de l'arbre de sortie soit directement du moteur, soit d'un réducteur ou d'un surmultiplicateur monté entre le moteur et le balai correspondant, un dispositif de commutation intervenant à la fin du balayage de l'angle d'essuyage dans chaque sens de rotation du balai, afin d'inverser le sens de rotation du moteur. Il est connu d'équiper des réalisations de ce dernier type avec un dispositif de temporisation permettant d'arreter un certain temps le balai d'essuie-glaces dans une position de repos, qui est simultanément celle des positions extrêmes, dans laquelle le ou les balais dégagent au maximum la visibilité du conducteur du véhicule et la position d'ar ret fixe du balai, lorsque le dispositif d'essuie-glaces ne fonctionne pas ; cette position de repos est occupée par le ou les balais entre les cycles de balayage, dont chacun correspond à un balayage du balai de sa position extrême de repos ou d'arrêt fixe jusqu'à l'autre position extrême, suivi immédiatement d'un balayage en sens contraire jusqu'au retour du balai dans sa position de repos ou d'arrêt fixe. Cette configuration de balayage intermittent est appropriée par temps de pluie peu abondante ou lorsque de fines éclaboussures sont projetées sur le pare-brise d'un véhicule considéré par d'autres véhicules dans le sillage desquels ce dernier se déplace ou qui croisent ce dernier. De plus, le dispositif de temporisation, qui commande le balayage intermittent, permet d'économiser l'énergie électrique du véhicule et d'empêcher l'usure prématurée des balais d'essuie-glaces. Enfin, on a déjà proposé des dispositifs de temporisation électroniques commandant l'arrêt momentané du balai dans sa position de repos pendant un intervalle de temps réglable, afin de tenir compte de la vitesse du véhicule et de l'intensité de la pluie. Mais ces réalisations connues présentent les inconvénients de ne pas permettre un réglage fin du temps de repos du balai, et de ne pas être bien adaptées aux moteurs électriques réversibles à courant continu. Par la présente invention, on se propose de remédier à ces inconvénients ; à cet effet, le dispositif d'essuieglaces selon l'invention, à balayage intermittent à temporisation réglable, du type comprenant au-moins un balai d'essuie-glaces entraîné selon un mouvement de pivotement alternatif entre deux positions extrêmes, délimitant un angle de balayage, par un moteur électrique réversible alimenté par une source de courant continu, dont les changements de sens de rotation sont commandés par un dispositif de commutation sensible à l'arrivée du balai sur ses positions extrême mes, dont l'une est une position d'arrêt fixe du balai, lorsque le moteur n 'estpas alimenté en raison de l'ouverture d'un interrupteur marche-arrêt, et également une position de repos, entre deux cycles de balayage successifs, lorsqu'un dispositif de temporisation coupe momentanément l'alimentation du moteur pendant un intervalle de temps déterminé par le dispositif de temporisation, se caractérise par le fait que le dispositif de commutation comprend deux contacts d'alimentation du moteur, reliés chacun à l'une des bornes du moteur et chacun mobile entre deux positions de connexion de la borne correspondante aux deux bornes de la source d'alimentation, les positions inversées des deux contacts d'alimentation du moteur étant commandées par une bascule bistable transisrorisée alimentée par la fermeture de l'interrupteur marche arrêt, et qui change d'état lorsque le balai atteint ses positions extrêmes de balayage. Avantageusement, les deux contacts d'alimentation du moteur sont les contacts mobiles de deux relais inverseurs dont les bobinages forment avec deux transistors une bascule bistable à deux contacts de sortie fixes avec lesquels un contact mobile, déplacé en meule temps que le balai, vient alternativement en contact lorsque le balai atteint alternativement ses positions extrêmes de balayage, ce qui permet d'obtenir un dispositif de commutation bien adapté à la commande de l'inversion des polarités d'un moteur électrique re- versible à courant continu, du type le plus communément utilisé dans les dispositifs d'essuie-glaces de véhicules automobiles. De préférence, la bascule bistable transistorisée est alimentée par un circuit d'alimentation comprenant un transistor d'arrêt fixe, qui est cour-circuité par l'interrupteur marche-arrêt, lorsque ce dernier est fermé, afin de commander le passage à l'état passant d'un transistor d'alimentation de la bascule bistable, le transistor d'arrêt fixe commandant le blocage du transistor d'alimentation dès que le balai atteint sa position d'arrêt fixe ou de repos, lorsque l'interrupteur marche-arrêt est ouvert, ce qui permet de commander l'alimentation de la bascule bistable par la fermeture de l'interrupteur sur position l'marche", et de couper l'alimentation de la bascule bistable dès que le balai atteint sa position d'arrêt fixe, après l'ouverture de l'interrupteur sur position "arrêt". Selon l'invention, le dispositif de temporisation comprend avantageusement un transistor de coupure, interrompant momentanément l'alimentation de la bascule bistable pendant la décharge d'un condensateur de temporisation en série avec une résistance variable, réglable entre une valeur nulle, pour laquelle la temporisation est nulle, et une valeur maximum, pour laquelle la temporisation est maximum, la décharge du condensateur étant commandée lorsque le balai atteint sa position de repos ou d'arrêt fixe. De la sorte, le fonctionnement en continu, qui correspond à un fonctionnement avec une temporisation nulle, est obtenu par fermeture de l'interrupteur lorsque la résistance variable est réglée sur la valeur nulle, et le fonctionnement par intermittence est obtenu avec une temporisation proportionnelle à la capacité du condensateur de temporisation et fonction de la valeur de la résistance réglable, dès que cette valeur est choisie non nulle par l'utilisateur. Le dispositif selon l'invention offre ainsi l'avantage d'un réglage très fin de la constance de temps de la temporisation, dont l'utilisateur peut aisément profiter si la valeur de la résistance variable est réglable par la manoeuvre d'un potentiomètre couplé à l'interrupteur marche-arrêt, qui se ferme sur le début de la plage de réglage du potentiomètre. Selon une forme préférée de réalisation du dispositif selon l'invention, les bobinages des relais inverseurs sont reliés d'une part au collecteur du transistor d'alimentation de type PNP, et d'autre part chacun à la fois au collecteur de l'un des deux transistors de type NPN de la bascule bistable et, par l'intermédiaire d'une résistance, à la base de l'autre transistor NPN, l'émetteur du transistor d'alimentation étant relié à une borne d'alimentation tandis que les émetteurs des deux transistors NPN sont reliés à l'autre borne d'alimentation, et que les bases des deux transistors NPN sont chacune également reliées à l'un des deux contacts de sortie fixes de la bascule bistable De plus, le transistor d'arrêt fixe est un transistor de type NPN, dont la base est reliée par une diode d'isolement au contact de sortie fixe de la bascule bistable qui correspond à la position extrême d'arrêt fixe ou de repos du balai, et lui-même relié à la base du transistor correspondant de la bascule bistable par une diode d'isolement, l'émetteur du transistor d'arrêt fixe étant relié à la même borne d'alimentation que les émetteurs des deux transistors de la bascule bistable, et le collecteur du transistor d'arrêt fixe étant relié à la base du transistor d'alimentation par l'intermédiaire du transistor de coupure. Le transistor de coupure est de préférence un transistor à effet de champ dont le drain est relié à la base du transistor d'alimentation, dont la source est reliée au collecteur du transistor d'arrêt fixe, et dont la grille est reliée à la fois au condensateur de temporisation et à la même borne d'alimentation que l'émetteur du transistor d'alimentation, par l'intermédiaire de la résistance réglable. Pour mieux faire comprendre l'objet de l'invention, on-va en décrire maintenant, à titre d'exemple purement illustratif et non limitatif, un mode de réalisation représenté sur le dessin annexé. Sur ce dessin, on a représenté schématiquement le circuit électronique de commande du moteur entraînant un balai du dispositif d'essuie-glaces d'un véhicule automobile. En référence à cette figure unique, le moteur électrique réversible à courant continu 1 est tel que chacune de ses deux bornes est reliée à l'un des contacts mobiles 2 et 3 de deux relais inverseurs. Chaque contact mobile 2 ou 3 peut venir en position de repos contre une borne R reliée à la borne (+) de la batterie du véhicule ou en position de travail contre une borne T reliée à la borne (-) de la batterie ou masse du véhicule. les positions des contacts mobiles 2 et 3 sont commandées par les bobinages 4 et 5 des relais inverseurs. Le bobinage 4 est relié au collecteur d'un premier transistor T1 > de type NPN, et > par l'intermédiaire d'une résistance R1, à la base d'un second transistor T2, de type NPN, tandis que le bobinage 5 est symétriquement relié au collecteur du transistor, T2 et,par l'intermédiaire d'une résistance , à la base du transistor T1. les émetteurs des transistors T1 et T2 sont reliés à la borne (-) de la batterie, de même que les bases des transistors T1 et T2, par l'intermédiaire pour chacune d'elles d'un condensateur C1 ou C2 et d'une résistance R3 ou R4, montées en parallèle sur les condensateurs C1 et C2. Enfin, la base du transistor T1 est reliée à une borne de sortie fixe C, tandis que la base du transistor T2 est reliée à une borne de sortie fixe A par l'intermédiaire d'une diode d'isolement D1. Un contact mobile 6, entraîne en même temps que le balai d'essuieuglaces correspondant (non représenté), de tout type convenable connu, met la borne B, reliée à la masse du véhicule, en communication avec la borne As lorsque le balai atteint leune de ses positions extrêmes de balayage, par exemple celle située à la droite du conducteur du véhicule, et avec la borne C lorsque le balai atteint l'autre position extrême de balayage, située à gauche du conducteur. En pratique, le contact mobile 6 peut être réalisé de nombreuses manières, afin de fermer les liaisons BA et BC, lorsque le balai d'essuie-glaces atteint ses positions extrê mes de balayage. Par exemple, le contact mobile 6 peut être constitué par un plot conducteur fixé sur une face d'un disque relié constamment à la masse et solidaire en rotation du balai, et le plot conducteur vient alternativement au contact des bornes A et C lorsque le balai atteint alternativement ses positions extrêmes droite et gauche de balayage. les bobinages 4 et 5 des relais inverseurs qui comprennent également des diodes D2 et D3 en parallèle sur les bobinages, sont reliés tous les deux au collecteur d'un transistor d'alimentation T3 > de type PNP, dont l'émetteur est relié à la borne (+) de la batterie. La base du transistor T3 est polarisée par rapport au (+) de la batterie par une résistance R5 et reliée au drain d'un transistor de coupure T4, à effet de champ, par l'intermédiaire d'une résistance R6.La source du transistor T4 est reliée au collecteur d'un transistor d'ar rêt fixe T5 de type NPN, dont l'émetteur -est relié à la masse (borne (-) de la batterie) et dont la base est polarisée par rapport à la masse par une résistance b , et par rapport au collecteur du transistor d'alimentation T3 par une résistance N , et est reliée à la borne fixe A de la bascule bistable par l'intermédiaire d'une diode d'isolement D4. La grille du transistor à effet de champ T4 est reliée par l'intenmé- diaire d'une résistance Rg, d'une part à une résistance variable Rlo, réglable par un potentiomètre entre une valeur nulle et une valeur maximale, selon une échelle linéaire ou logaritmique, et d'autre part, par l'intermédiaire d'une résistance Roll, à une borne d'un condensateur C3 dont l'autre borne est reliée à la borne fixe A de la bascule bistable ainsi qu'au collecteur du transistor d'alimentation T3 par l'intermédiaire d'une résistance R12. Enfin, un interrupteur marche-arrêt 7 est monté entre la masse et le collecteur du transistor d'arrêt fixe T5, de sorte que ce dernier est court-circuité par la fermeture de l'interrupteur 7, qui est couplé au potentiomètre de réglage de la résistance variable Rlo, de manière à se fermer sur le début de la plage de réglage du potentiomètre. Le fonctionnement du dispositif dont la structure vient d'être décrite, se déroule de la manière suivante - en position initiale, l'interrupteur marche-arrêt 7 est ouvert, le contact mobile 6 relie les bornes B et A car le balai est dans sa position d'arrêt fixe, à droite, les deux contacts mobiles 2 et 3 du moteur 1 sont en position de repos sur les bornes R, car les bobinages 4 et 5 des relais inverseurs ne sont pas alimentés, puisque le transistor d'alimentation T est bloqué. En effet, la base de ce dernier est sous tension, car le transistor d'arrêt fixe T5 est bloqué, sa base étant mise à la masse par le contact 6, alors que le transistor de coupure T5 est passant, car sa grille est maintenue sous tension positive. - lorsque l'utilisateur ferme l'interrupteur 6 sans régler le potentiomètre sur une valeur non nulle de la résistance variable Rlo, le transistor d'arrêt fixe T5 est courcircuité, ce qui débloque le transistor d'alimentation T3, qui devient passant. De ce fait, la base du transistor T1 est alimentée en courant, alors que celle du transistor T2 est à la masse par le contacteur 6. Le transistor T1 devient donc passant alors que le transistor T2, qui est monté avec T1 et les bobinages 4 et 5 de façon à constituer une bascule bistae ble, est bloqué. le bobinage 4 est parcouru par un courant et commande le basculement du contact mobile 2 sur sa position de travail, contre la borne T.Le moteur 1 est alors alimenté et tourne dans un sens qui entratne le balai de sa position extrême d'arrêt à droite vers son autre position extrême à gauche. Simultanément, le contact mobile 6 est entrainé et coupe la liaison AB. En conséquence, le condensateur C3 se charge, et le transistor d'arrêt fixe T5 devient passant. - lorsque le balai atteint sa position extrême à gauche, le contact mobile 6 établit la liaison BC, ce qui bloque le transistor T1 et débloque simultanément le transistor T2 de la bascule bistable. Ceci commande le basculement du contact mobile 2 sur sa position de repos contre la borne R, et le basculement du contact mobile 3 sur sa position de travail contre la borne T. La polarité du moteur 1 est donc inversée, et ce dernier tourne en sens contraire. Le balai est donc entraîné de sa position extrême de gauche vers sa position extrême d'arrêt à droite, jusqu'au moment où le contact mobile 6 rétablit la liaison BA, ce qui commande une nouvelle inversion des polarités du moteur 1, et donc sa rotation en sens contraire. Le dispositif d'essuie-glaces fonctionne ainsi en continu, sans temporisation. Si l'interrupteur 7 est ouvert avant le rétablissement de la liaison BA, au retour du balai vers sa position d'arrêt, comme le transistor d'arrêt fixe T est passant, l'alimentation du moteur 1 est assurée jusqu'au moment de l'établissement de cette liaison BA, qui bloque le transistor T Le transistor d'alimentation T3 se bloque en conséquence et le dispositif ne fonctionne plus, le balai étant arrêté dans sa position d'arrêt fixe. Par contre, l'interrupteur 7 étant fermé, si l'utilisateur a tourné le potentiomètre afin de régler la résistance variable R10 sur une valeur non nulle, le cycle se déroule comme précédemment jusqu'au rétablissement de la liaison BA, qui commande alors la décharge du condensateur C3 en série avec la résistance R10 > ce qui provoque le blocage du transistor de coupure T4 pendant un temps proportionnel au produit de la capacité du condensateur C3 et de la valeur de la résistance variable R10. Pendant cet intervalle de temps, le transistor T3 est bloqué, ce qui entrain le retour des contacts mobiles 2 et 3 du moteur 1 en position de repos contre les bornes R correspondantes, de sorte que le moteur 1 n'est plus alimenté. Il y a donc temporisation du balai dans une position de repos qui est sa position extrême d'arrêt fixe.A la fin de cet intervalle de temps, le transistor de coupure T4 est débloqué, ce qui débloque le transistor d'alimentation T3, et donc ensuite le transistor T1 de la bascule bistable, alors que le transistor T2 de cette dernière reste bloqué. Un nouveau cycle commence, et le moteur 1 est à nouveau entraîné dans le sens de rotation qui déplace le balai vers sa position extrême de gauche et le contact mobile 6 vers la borne C, en coupant la liaison BA, et ce cycle se poursuit comme expliqué ciadessus la manoeuvre combinée de l'interrupteur 7 et du potentiomètre de réglage de la résistance variable R10 permet donc de commander le fonctionnement continu ou intermittent du dispositif d'essuie-glaces, avec une temporisation, ajustable avec une grande finesse, sur la position extrême d'ar rêt fixe ou de repos du balai. On note qu'un tel circuit électronique de commande peut être utilisé aussi bien dans des dispositifs d'essuieglaces comprenant un seul balai d'essuyage que dans des dispositifs à deux balais entraînés en synchronisme Il suffit dans chaque cas de s'assurer#que les positions extrêmes du ou des balais sont telles que ce ou ces derniers ne gênent pas la visibilité du conducteur. Il est bien entendu que le dispositif ci-dessus décrit n'est aucunement limitatif et pourra donner lieu à toutes modifications désirables, sans sortir pour cela du cadre de l'invention Revendications 1 - Dispositif d'essuie-glaces à balayage intermittent à temporisation réglable, comprenant au moins un balai d'essuie-glaces entraîné selon un mouvement de pivotement alternatif entre deux positions extrêmes, délimitant un angle de balayage, par un moteur électrique réversible (1) alimenté par une source de courant continu, dont les changements de sens de rotation sont commandés par un dispositif de commutation sensible à l'arrivée du balai sur ses positions extrêmes, dont l'une est une position d'arrêt fixe du balai, lorsque le moteur (1) n'est pas alimenté en raison de l'ouverture d'un interrupteur marche-arrêt (7), et également une position de repos, entre deux cycles de balayage successifs, lorsqu'un dispositif de temporisation coupe l'alimentation du moteur (1) pendant un intervalle de temps -déterminé par le dispositif de temporisation, caractérisé par le fait que le dispositif de commutation comprend deux contacts (2,3) d'alimentation du moteur, reliés chacun à l'une des bornes du moteur (1) et chacun mobile entre deux positions (R,T) de connexion de la borne correspondante aux deux bornes de la source d'alimentation, les positions inversées des deux contacts d'alimentation (2,3) du moteur (1) étant commandées par une bascule bistable transistorisée (4 > 5 > T1 > T2) alimentée par la fermeture de l'interrupteur marche#arrêt (7) et qui change d'état lorsque le balai atteint ses positions extrêmes de balayage. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les deux contacts d'alimentation (2,3) du moteur (1) sont les contacts mobiles de deux relais inverseurs dont les bobinages (4,5) forment avec deux transistors -(T1, T2) une bascule bistable à deux contacts de sortie fixes (A,C), avec lesquels un contact mobile (6), déplacé en même temps que le balai, vient alternativement en contact lorsque le balai atteint alternativement ses positions extrêmes de balayage. 3 - Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que la bascule bistable transistorisée est alimentée par un circuit d'alimentation comprenant un transistor d'arrêt fixe (T5), qui est court-circuité par l'interrupteur marche-arrêt (7) lorsque ce dernier est fermé afin de commander le passage à l'état passant d'un transistor d'alimentation (T3) de la bascule bistable, le transistor d'arrêt fixe (T5) commandant le blocage du transistor d'alimentation (T3) dès que le balai a atteint sa position d'arrêt fixe ou de repos, lorsque l'interrupteur marche-arrêt est ouvert. 4 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que le dispositif de temporisation comprend un transistor de coupure (T4), interrompant momentanément l'alimentation de la bascule bistable pendant la décharge d'un condensateur de temporisation (C3) en série avec une résistance variable (Rlo) réglable entre une valeur nulle, pour laquelle la temporisation est nulle, et une valeur maxi- mum, pour laquelle la temporisatiai est maamum, la décharge du condensateur (C3) étant commandée lorsque le balai atteint sa position de repos ou d'arrêt fixe. 5 - Dispositif selon la -revendication 4, caractérisé par le fait que la valeur de la résistance variable (R10) est réglable par la manoeuvre d'un potentiomètre couplé à l'interrupteur taarche-arrêt (7), qui se ferme sur le début de la plage de réglage du potentiomètre. 6 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que les bobinages (4,5) des relais inverseurs sont reliés d'une part au collecteur du transistor d'alimentation (T3) de type PNP et, d'autre part, chacun à la fois au collecteur de l'un des deux transistors (T1, T2) de type NPN de la bascule bistable et, par l'intermédiaire d'une résistance (R1,R2), a la base de l'autre transistor (T2,T1) de type NPN, l'émetteur-du transistor d'alimentation (T3) étant relié à une borne d'alimentation (+), (+), tandis que les émetteurs des deux transistors (T1, T2) de type NPN sont reliés à l'autre borne d'alimentation (-) et que les bases des deux transistors (T1, T2) de type NPN sont chacune également reliée à l'un des deux contacts de sortie fixes (A,C) de la bascule bistable. 7 - Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par le fait que le transistor d'arrêt fixe (T5) est un transistor du type NPN dont la base est reliée par une diode d'isolement (94) au contact de sortie fixe (A) de la bascule bistable qui correspond à la position extrême d'arrêt fixe ou de repos du balai, et lui-même relié à la base du transistor correspondant (T2) de la bascule bistable par une seconde diode d'isolement (D1), l'émetteur du transistor d'arrêt fixe (T5) étant relié à la même borne d'alimentation (-) que les émetteurs des deux transistors (T1,T2) T2)de la bascule bistable, et le collecteur du transistor d'arrêt fixe (T5) étant relié à la base du transistor d'alimentation (T3) par l'intermédiaire du transistor de coupure (T4). 8 - Dispositif selon la revendication 7, caractérisé par le fait que le transistor de coupure (T4) est un transistor à effet de champ, dont le drain est relié à la base du transistor d'alimentation (T3) > dont la source est reliée au collecteur du transistor d'arrêt fixe (T5), et dont la grille est reliée à la fois au condensateur de temporisation (C3) et à la même borne d'alimentation (+) que l'émetteur du transistor d'alimentation (T3), par l'intermédiaire de la résistance réglable (R10).