УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ПРИВОДОМ СТЕКЛООЧИСТИТЕЛЯ

Полезная модель относится к электрооборудованию транспортных средств, конкретно, к системам очистки ветровых стекол.
Широко известны системы управления приводом стеклоочистителя, в которых водитель транспортного средства переключением подрулевого рычага управления в различные положения может осуществлять выбор режима работы стеклоочистителя [1]. Изменение рабочей скорости щеток стеклооочистителя достигается за счет изменения скорости привода через электромеханическое реле при переключении рычага управления в соответствующее положение.
Недостатками описанной системы управления приводом стеклоочистителя являются сложная разводка проводов, недостаточная надежность работы стеклоочистителя из-за наличия электромеханического реле, а также отсутствие защиты от помех в бортовой электросети транспортного средства.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для управления приводом стеклоочистителя [2].
Устройство содержит переключатель режимов работы стеклоочистителя, который, в свою очередь, содержит подрулевой рычаг управления и кнопочный элемент, взаимодействующий с рычагом управления для осуществления следующих функций стеклоочистителя: очистку с высокой или малой скоростью, прерывистую очистку с определенными временными интервалами и режим работы омывателя ветрового стекла транспортного средства. Устройство содержит также микроконтроллер, функционально связанный с переключателем режимов работы стеклоочистителя, коммутирующим элементом и датчиком конечного положения щеток стеклоочистителя. Микроконтроллер служит для обработки сигналов, выдаваемых переключателем режимов работы стеклоочистителя, а также для обработки выдаваемого упомянутым датчиком сигнала конечного положения рабочего цикла щеток и, таким образом, управляет работой стеклоочистителя на всех предусмотренных в нем режимах. Связь микроконтроллера с редукторным электродвигателем осуществляется через коммутирующий элемент, который включает и выключает электродвигатель в зависимости от сигнала микроконтроллера.
Данное устройство по сравнению с вышеописанным обладает большей надежностью за счет исключения электромеханического реле для коммутации силовой цепи электродвигателя.
Недостатки в данном устройстве заключаются в отсутствии помехозащищенности питающих цепей стеклоочистителя и в достаточно большой их разветвленности.
Задачей настоящего технического решения является уменьшить количество и сечение проводов в устройстве, а также повысить защищенность его от помех, возникающих в бортовой электросети транспортного средства, и, тем самым, повысить надежность работы стеклоочистителя.
Поставленная задача решена в устройстве управления приводом стеклоочистителя, содержащего переключатель режимов его работы, стеклоомыватель и электронный блок управления приводом моторедуктора, включающий последовательно функционально-соединенные датчик конечного положения щеток стеклоочистителя, микроконтроллер и электронный коммутирующий элемент, причем, согласно техническому решению, блок управления приводом моторедуктора дополнительно содержит вторичный источник питания, вход которого связан с бортовой электросетью, а выходы - с микроконтроллером и электронным коммутирующим элементом соответственно, при этом блок управления приводом моторедуктора расположен в корпусе моторедуктора, образуя с последним единое целое. Для этого вторичный источник питания, микроконтроллер и электронный коммутирующий элемент смонтированы на печатной плате, встроенной в электродвигатель моторедуктора, а датчик конечного положения щеток стеклоочистителя размещен на выходной шестерне вала моторедуктора. Возможно в электродвигателе моторедуктора использовать двухщеточный коллекторный узел.
Такое выполнение устройства позволяет значительно снизить количество проводов и их сечение за счет помещения блока управления приводом моторедуктора непосредственно на печатной плате в корпусе моторедуктора. Наличие вторичного источника питания, снижающего напряжение питания блока управления приводом моторедуктора с 24В до 5В, позволяет защитить устройство от помех, возникающих в бортовой электросети системы. Возможность использования в электродвигателе моторедуктора двухщеточного коллекторного узла появилась благодаря формированию в микроконтроллере широтно-импульсно модулируемого сигнала.
На чертеже показана блок-схема устройства управления приводом стеклоочистителя.
Устройство содержит запитываемый постоянным током от бортовой электросети транспортного средства моторедуктор 1. Контроль за работой стеклоочистителя осуществляется водителем через переключатель режимов работы стеклоочистителя, который состоит из подрулевого рычага управления (не показан) и элемента 2 управления с кнопками 3, 4, 5, 6. Рычаг управления фиксируется в подпружиненном состоянии в нейтральном положении, а в рабочем положении взаимодействует с одной из 4-х кнопок элемента 2. В корпусе моторедуктора 1 размещен блок 7 управления приводом моторедуктора 1. В состав блока 7 управления входят последовательно функционально-связанные между собой датчик 8 конечного положения щеток стеклоочистителя, микроконтроллер 9 и электронный коммутирующий элемент 10. В состав блока 7 управления входит также вторичный источник 11 питания, электрически связанный с микроконтроллером 9 и электронным коммутирующим элементом 10 и обеспечивающий защиту электронной схемы от кондуктивных помех, возникающих в бортовой сети транспортного средства. Вторичный источник 11 питания, электронный коммутирующий элемент 10 и микроконтроллер 9 размещены на печатной плате, встроенной в электродвигатель (не показаны) моторедуктора 1. Датчик 8 конечного положения щеток стеклоочистителя размещен на выходной шестерне (не показана) вала моторедуктора 1.
В устройстве предусмотрен стеклоомыватель, состоящий из кнопки 6 и водяного насоса 12 для подачи направленной на ветровое стекло струи воды.
Устройство управления приводом стеклоочистителя работает следующим образом.
Водитель переключением подрулевого рычага управления в различные положения и с помощью программирования может осуществлять выбор режима работы стеклоочистителя, а именно: очистку с малой или высокой скоростью, прерывистую очистку с определенными временными интервалами и режим работы омывателя ветрового стекла.
При работе стеклоочистителя в непрерывном режиме малой скорости водитель переводит подрулевой рычаг управления из нейтрального положения во взаимодействие с кнопкой 3 элемента 2, при этом вырабатывается сигнал, поступающий на первый вход микроконтроллера 9. С датчика 8 положения и напряжения питания бортовой электросети поступают сигналы на второй и третий входы микроконтроллера 9 соответственно. Последний, в зависимости от поступивших сигналов, подает управляющий сигнал на электронный коммутирующий элемент 10, а последний, в свою очередь, в соответствии с алгоритмом, подает на щетку моторедуктора 1 широтно-импульсно модулируемый сигнал и устанавливает низкую скорость перемещения щеток стеклоочистителя. Сигнал подается пока сигнал управления воздействует на кнопку 3.
При увеличении интенсивности осадков водитель переводит рычаг управления в положение кнопки 4. Микроконтроллер 9 увеличивает скорость перемещения щеток стеклоочистителя за счет увеличения ширины импульсов модулируемого сигнала на щетку моторедуктора 1. При переводе рычага управления в нейтральное положение после совершения необходимого количества рабочих циклов стеклоочистителем сигнал на моторедуктор 1 отключается.
Для реализации режима прерывистой очистки водитель переводит рычаг управления в положение кнопки 5. Микроконтроллер 9 переводит моторедуктор 1 в прерывистый режим с программированием паузы между рабочими циклами стеклоочистителя.
При переводе рычага управления в положение кнопки 6 включается двигатель насоса 12 стеклоомывателя и одновременно подается сигнал на микроконтроллер 9. После снятия сигнала с двигателя насоса 12 микроконтроллер 9 включает щетки стеклоочистителя на запрограммированное число рабочих циклов в прерывистом или непрерывном режиме работы.
Таким образом предложенное устройство позволяет значительно снизить количество проводов и их сечение в питающих цепях и повысить защищенность системы от помех в бортовой электросети транспортного средства.
Источники информации:
RU 41682 U1, 10.11.2004
RU 2166445 С2, 10.06.1999