Brevet FR2736222A1 — publié le 19970103

PROCEDE DE COMMANDE D'UN MOTEUR ELECTRIIUE D'ESSUIE VITRES La présente invention concerne un procédé de commande d'un moteur électrique d'entraînement d'essuie-vitres. L'essuyage du pare-brise d'un véhicule automobile est un facteur très important de la sécurité des automobilistes par temps de pluie. Un essuie-vitre est constitué d'un portebalai métallique dans lequel est fixé le talon du balai qui est sa partie épaisse lui assurant sa stabilité. Le balai, généralement en caoutchouc, se prolonge par une lèvre, qui enlève l'eau à chaque aller-retour du bras par retournement. La lèvre d'un balai d'essuie-vitre en bon état possède une élasticité lui permettant de se déplacer autour du plan longitudinal du balai. Ainsi, lors de chaque phase de montée respective de descente du porte-balai entre les positions extrêmes de balayage du pare-brise, la lèvre s'oriente du côté du plan de symétrie longitudinal du balai opposé à la direction du mouvement de ce dernier. Lorsqu'il désire arrêter le balayage du pare-brise par les essuie-vitres, le conducteur positionne de manière adéquate une manette de commande. Le moteur électrique est alors alimenté par l'intermédiaire d'un contact dit arrêt fixe lequel continue d'alimenter le moteur tant que le bras d'essuie-vitre ne passe pas par une position prédéterminée, située en général au niveau de ses positions limites de balayage afin de ne pas gêner la vision du conducteur. L'utilisation de ce contact permet d'arrêter les essuie-vitres très exactement à la fin de leur balayage de retour du parebrise. I1 s'ensuit qu'au moment de l'arrêt de l'essuie-vitre, la lèvre du balai est positionnée du côté du plan longitudinal médian où elle se trouvait lors de la phase de balayage ayant précédé la dernière mise au repos de l'essuie-vitre et reste fléchie dans cette position jusqu'à la prochaine utilisation des essuie-vitres. La flexion prolongée de la lèvre génère un fluage de celleci. Ce phénomène de fluage de la lèvre est d'autant plus sensible lorsque cette dernière est réalisée en caoutchouc. En effet, la fabrication de ce matériau met en oeuvre un procédé comprenant une phase dite de vulcanisation qui, une fois initiée se poursuit continuellement, et ce, d'autant plus vite que le caoutchouc est soumis à des contraintes thermiques ou mécaniques importantes. Le fluage de la lèvre conduit à l'apparition du phénomène dénommé "broutement", source de nuisances sonores importantes préjudiciables tant au confort acoustique des occupants du véhicule qu'à la qualité de l'essuyage. Afin de conserver des conditions d'essuyage compatibles avec une conduite par temps de pluie dans des conditions de sécurité suffisantes, il est nécessaire de procéder à un remplacement relativement fréquent de la lèvre du balai. Parmi les moyens proposés pour résoudre ce problème, on connaît un dispositif qui décolle la lèvre de la surface à nettoyer lorsque l'essuie-vitre est au repos. Un tel dispositif reste néanmoins coûteux et complexe. L'invention résout ce problème en proposant une gestion électronique de l'alimentation du moteur d' essuie-vitres. Plus précisément, un premier objet de l'invention est un procédé de commande d'un moteur d'essuie-vitres alimenté par une tension continue et commandé par une manette. Plus précisément, un premier objet de l'invention est un procédé de commande d'un moteur électrique d'entraînement d'un bras d'essuie-vitre, du type à balai muni d'une lèvre racleuse, sur une surface à nettoyer, par exemple un pare-brise du véhicule, ledit moteur, du type à alimentation continue, étant commandé par une manette à plusieurs positions dont une position d'arrêt du balayage et plusieurs positions qui correspondent respectivement à différents modes de balayage de la surface à nettoyer, et doté d'un contact d'arrêt fixe qui détecte le passage des bras d'essuie-vitres par une position d'arrêt prédéterminée, caractérisé en ce que l'arrêt du balayage comporte les étapes suivantes - détection d'un signal de demande d'arrêt du balayage résultant d'un positionnement adéquat de la manette de commande, - détection du premier front de basculement du contact à ouverture d'arrêt fixe suivant l'émission dudit signal de demande d'arrêt du balayage, - commande simultanée de la coupure de l'alimentation du moteur d'une part et court-circuit de l'induit du moteur, d'autre part, après une temporisation D définie comme permettant d'obtenir une configuration d'arrêt de la lèvre du balai symétrique par rapport au plan longitudinal médian du balai. Selon une autre caractéristique de la présente invention, la temporisation D est constante. Selon une autre caractéristique de la présente invention, la temporisation D est déterminée à partir de la mesure du temps de balayage T entre deux positions extrêmes de balayage de l'essuie-vitre. Pour mettre en oeuvre ce procédé, un second objet de l'invention est un dispositif de commande d'un moteur électrique d'entraînement de bras d'essuie-vitres relié à un circuit d'alimentation en tension continue, commandé par une manette selon différents modes de balayage et possédant une position d'arrêt dudit balayage, et doté d'un contact d'arrêt fixe destiné à indiquer les instants ou les essuievitres sont en position de repos, mettant en oeuvre le procédé de commande précité, caractérisé en ce que le circuit d'alimentation du moteur est un circuit électronique comprenant:: - un premier relais électromagnétique autorisant l'alimentation par une tension continue, - un second relais électromagnétique, connecté entre le premier relais et le moteur et autorisant le fonctionnement du moteur en petite ou grande vitesse, - une unité de commande reliée au contact d'arrêt fixe des essuie-vitres et à la manette de commande, - un compteur, - des moyens de mémorisation, d'une part, d'un paramètre représentatif des conditions d'essuyage du pare-brise par l'essuie-vitres, par exemple, la durée T d'une phase de balayage entre deux passages successifs par une position d'arrêt fixe, et d'autre part, de la temporisation D, - des moyens de calcul de ladite temporisation D en fonction du paramètre représentatif des conditions d'essuyage du pare-brise par l'essuie-vitre. On comprendra mieux les buts, aspects et caractéristiques de la présente invention d'après la description donnée ciaprès d'un mode de réalisation de l'invention, présenté à titre d'exemple non limitatif, en se référant aux dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 est un exemple de réalisation d'un dispositif selon l'invention, mettant en oeuvre le procédé; - la figure 2 est l'organigramme des étapes du procédé selon I invention; - la figure 3 représente la lèvre du balai d'un essuie-vitre en position de repos. La commande du moteur d'essuie-vitres, dans un véhicule automobile, est obtenue par une gestion électronique de l'alimentation en tension continue du moteur. Comme le montre la figure 1, le moteur 1 est équipé d'un contact 2 d'arrêt fixe des essuie-vitres et est relié à un circuit électronique 3 de gestion de l'alimentation du moteur par une tension continue V, de l'ordre de 12 Volts fournie par une batterie par exemple. Une manette 4 de commande permet à l'automobiliste de choisir, à partir d'une position de repos A, le mode de balayage des essuie-vitres en fonction du degré d'humidité du pare-brise, selon trois possibilités généralement.Une première vitesse, dite petite vitesse PV, assure le balayage en cas de pluie normale, une seconde vitesse supérieure à la première, dite grande vitesse GV, est utilisée en cas de forte pluie, et enfin un mode de cadencement CV permet d'essuyer le pare-brise temporairement en cas de faible humidité, la vitesse du balayage proprement dit étant égale à la petite vitesse mais deux balayages successifs étant séparés par une temporisation. Dans les réalisations habituelles, la manette de commande 4 assure la liaison directe entre la batterie et le moteur ainsi alimenté. Dans le dispositif selon l'invention, cette manette 4 est connectée au circuit électronique 3 qui gère l'alimentation du moteur en fonction de la demande de l'automobiliste. Le contact 2 d'arrêt fixe s'ouvre à chaque fois que le moteur a ramené les essuie-vitres en position de repos, en bas du pare-brise après un balayage aller-retour complet. Le circuit électronique 3 reçoit de ce contact l'information du premier front de basculement de la partie contact à ouverture de l'arrêt fixe et calcule, à partir de cette seule information, la vitesse avec laquelle s'effectue chaque balayage, ou la durée de chaque balayage. Ce temps de balayage T peut varier de manière sensible et dépend notamment de paramètre tels que le mode de fonctionnement sélectionné par le conducteur et les états de surface respectifs du pare-brise et de la lèvre de l'essuievitre. Pour piloter le moteur 1 en fonction d'une part de la commande imposée par la manette 4 et d'autre part du temps de balayage réel des essuie-vitres, le circuit électronique 3 comporte deux relais 5 et 6 reliés en série entre la source de tension continue V et le moteur 1. Le premier relais 5 a pour fonction d'assurer l'alimentation en tension du moteur et le second relais 6 oriente cette tension d'alimentation soit vers la voie petite vitesse du moteur, soit vers la voie grande vitesse. Le circuit électronique comporte également une unité centrale de commande ou microprocesseur 7, recevant les différentes informations de la manette 4 et du contact 2 d'arrêt fixe des essuie-vitres, et pilotant les relais 5 et 6 selon une stratégie de commande qui va être développée dans la suite de cette description.Le circuit comporte des moyens de mémorisation 8 des informations dont a besoin le microprocesseur, ainsi qu'un compteur 9. La suite de la description va maintenant examiner de manière détaillée le procédé de commande selon l'invention du moteur d'essuie-vitres en considérant que le balayage du pare-brise s'effectuait en mode grande vitesse juste avant que ne soit demandé l'arrêt du balayage par un positionnement adéquat de la manette de commande 4. Ce choix est purement arbitraire et l'explication donnée vaut aussi pour un fonctionnement antérieur à la demande d'arrêt du balayage du type fonctionnement en mode petite vitesse ou en mode cadencement. Le procédé de commande selon l'invention comporte les étapes suivantes, remplies par l'unité centrale 7 du circuit électronique 3 de gestion de l'essuyage. Afin de calculer une valeur précise du délai de temporisation entre le passage des essuie-vitres par une positon prédéterminée et l'arrêt des essuie-vitres dans la position voulue, on procède tout d'abord à une mesure continue de la valeur d'un paramètre représentatif des conditions d'essuyage du pare-brise avant que ne soit demandé l'arrêt du balayage. Un paramètre adéquat est constitué par le temps de balayage T défini entre deux passages successifs de l'essuie-vitre entre l'une et l'autre de ses positions extrêmes de balayage. Ce temps de balayage T peut être aisément mesuré par tout moyen connu et peut notamment être déduit de deux fermetures successives d'un contact composé de deux parties portées respectivement par l'axe du moteur électrique et par un élément du moteur fixe par rapport au véhicule. La nouvelle réalisation s'appuie sur une gestion électronique de l'alimentation du moteur d'essuie-vitres à partir de la seule information du premier front de basculement de la partie contact à ouverture d'arrêt fixe. A partir de cette information, l'unité centrale 7 est capable de déterminer un délai D après lequel elle doit arrêter le moteur, puis sans autre délai court-circuiter son induit pour le stopper immédiatement à l'endroit voulu. La réponse immédiate lors du court-circuit de l'induit est obtenue grâce à l'utilisation de relais dans le circuit de puissance du moteur, plus aucun fil de puissance ne transitant par le circuit de la manette de commande. La valeur de la temporisation D peut être constante, auquel cas elle est fixée de manière définitive après essais préalables sur véhicule, mais elle est de préférence variable et calculée à partir du temps T prédéfini. Cette temporisation D permet de continuer à alimenter le moteur d'essuie-vitres, juste le temps nécessaire pour amorcer un début de déplacement en direction du centre du pare-brise, et suffisant pour permettre un basculement de la lèvre et placer cette dernière en position de repos perpendiculairement à la surface du pare-brise. Lorsque l'essuie-vitre balaie le pare-brise selon le mode cadencement, c'est-à-dire un balayage intermittent du parebrise, le circuit électronique 3 génère une temporisation D, au passage de l'essuie-vitre par sa position d'arrêt fixe, soit seulement lorsque la manette de commande 4 est basculée dans sa position d'arrêt du balayage, soit à chaque passage de l'essuie-vitre par la position d'arrêt fixe. Tant que la manette de commande 4 reste dans une position de demande de balayage selon l'un des modes (grande vitesse, petite vitesse, cadencement), le circuit électronique 3 continue d'alimenter le moteur 1 par l'intermédiaire des relais 5 et 6. En revanche, dès qu'un signal de demande d'arrêt du balayage est transmis au circuit électronique 3, ce dernier continue d'alimenter le moteur 1 par le relais 5 jusqu'à ce qu'il détecte le passage du bras d'essuie-vitres par une position prédéterminée, notamment par fermeture du contact d'arrêt fixe entre 2 et 4. L'unité centrale 7 commence alors à décompter la temporisation D tout en continuant d'alimenter le moteur 1 par le relais 5. A la fin de cette temporisation, l'unité centrale 7 arrête le balayage en cessant de commander le relais 5, ce qui a pour effet de court-circuiter l'induit du moteur 1 à travers le contact à ouverture du relais 6, le moteur s'arrête alors instantanément. Le bras d'essuie-vitres s'immobilise alors au tout début d'une nouvelle phase de balayage, et la lèvre 9 du balai 10 d'essuie-vitres qui venait juste de débuter son mouvement de retournement se trouve alors positionnée sur sa tranche dans une configuration symétrique par rapport au plan longitudinal du bras d'essuie-vitre. La lèvre reste ensuite dans cette position de repos, perpendiculairement à la surface du pare-brise 11, comme représenté à la figure 3. Ceci permet de prolonger la durée de vie du balai de manière très sensible et la qualité du balayage s'en trouve en outre, considérablement améliorée. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et illustré qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. Au contraire, I'invention comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont effectuées suivant son esprit. REVENDICATIONS 1) Procédé de commande d'un moteur électrique (1) d'entraînement d'un bras d'essuie-vitre, du type à balai muni d'une lèvre racleuse, sur une surface à nettoyer, par exemple un pare-brise du véhicule, ledit moteur, du type à alimentation continue, étant commandé par une manette (4) à plusieurs positions dont une position d'arrêt du balayage et plusieurs positions qui correspondent respectivement à différents modes de balayage de la surface à nettoyer, et doté d'un contact d'arrêt fixe (2) qui détecte le passage des bras d'essuie-vitres par une position d'arrêt prédéterminée, caractérisé en ce que l'arrêt du balayage comporte les étapes suivantes - détection d'un signal de demande d'arrêt du balayage résultant d'un positionnement adéquat de la manette de commande (4), - détection du premier front de basculement du contact à ouverture d'arrêt fixe (2) suivant l'émission dudit signal de demande d'arrêt du balayage, - commande simultanée de la coupure de l'alimentation du moteur d'une part et court-circuit de l'induit du moteur (1), d'autre part, après une temporisation D définie comme permettant d'obtenir une configuration d'arrêt de la lèvre du balai symétrique par rapport au plan longitudinal médian du balai. 2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la temporisation D est constante. 3) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la temporisation D est déterminée à partir de la mesure du temps de balayage T entre deux positions extrêmes de balayage de l'essuie-vitre. 4) Dispositif de commande d'un moteur électrique (1) d'entraînement de bras d'essuie-vitres relié à un circuit d'alimentation en tension continue, commandé par une manette (4) selon différents modes de balayage et possédant une position d'arrêt dudit balayage, et doté d'un contact d'arrêt fixe destiné à indiquer les instants ou les essuievitres sont en position de repos, mettant en oeuvre le procédé selon les revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le circuit d'alimentation (3) du moteur (1) est un circuit électronique comprenant: : - un premier relais électromagnétique (5) autorisant l'alimentation par une tension continue (V), - un second relais (6) électromagnétique, connecté entre le premier relais (5) et le moteur (1) et autorisant le fonctionnement du moteur en petite ou grande vitesse, - une unité de commande (7) reliée au contact d'arrêt fixe (2) des essuie-vitres et à la manette de commande (4), - un compteur (9), - des moyens de mémorisation (8), d'une part, d'un paramètre représentatif des conditions d'essuyage du parebrise par l'essuie-vitres, par exemple, la durée T d'une phase de balayage entre deux passages successifs par une position d'arrêt fixe, et d'autre part, de la temporisation D, - des moyens de calcul de ladite temporisation D en fonction du paramètre représentatif des conditions d'essuyage du pare-brise par l'essuie-vitre.