BRPI0617716A2 - dispositivo limpa-vidro com um autobloqueio ativo no estado de repouso de um acionamento do limpador - Google Patents

Abstract

<B>DISPOSITIVO LIMPA-VIDRO COM UM AUTOBLOQUEIO ATIVO NO ESTADO DE REPOUSO DE UM ACIONAMENTO DO LIMPADOR<D>Para garantir no estado de repouso do acionamento (1) um autobloquelo eficaz, reagindo a uma alteração de posição do limpador (5), é proposto um autobloqueio eletronicamente implementado. O controle (S)monitora então o limpador (5) quanto a uma alteração da posição durante o estado de repouso do acionamento (1) mediante avaliação dos sinais do sensor de posição e quando da resposta do monitoramento de posição ativa o acionamento (1), para girar de volta o limpador (5) a uma posição teórica (U,P).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "DISPOSITIVOLIMPA-VIDRO COM UM AUTOBLOQUEIO ATIVO NO ESTADO DE RE-POUSO DE UM ACIONAMENTO DO LIMPADOR".

A presente invenção refere-se a um dispositivo limpa-vidro paraum veículo automotor com ao menos um limpador, um acionamento, um au-tobloqueio ativo no estado de repouso do acionamento, reagindo a uma alte-ração de posição de limpador, e com um controle eletrônico ativando o acio-namento, que detecta a entrada de sinais de sensor de posição do limpador.

ESTADO ATUAL DA TÉCNICA

Dispositivo limpa-vidro desse tipo com meios para o bloqueio doacionamento do limpador no estado de repouso já é conhecido da DE 103 12 982.

Há muito são conhecidos dispositivos de acionamento de Iimpa-vidros em que um movimento de rotação de um motor rotativo em uma dire-ção predeterminada é convertido por um mecanismo excêntrico, especial-mente um acionamento de manivela, em um movimento de vaivém do Iimpa-vidros. Os eixos de acionamento de tais acionamentos estão, portanto, uni-dos indiretamente, através de uma manivela e de uma haste de empuxo,com os eixos do limpador, aos quais estão fixadas braços limpadores compalhetas limpadoras. Devido à transmissão não uniforme do mecanismo demanivela, que é mínima em posição de cobertura ou estiramento, resultanessas posições, inversamente, uma transmissão que requer um torque má-ximo, portanto considerável, com relação a um movimento de rotação, queparte do braço limpador e se transmite ao eixo de acionamento. Como osbraços limpadores com tais acionamentos limpadores-padrão ficam dispos-tos em posição estirada na posição de estacionamento ou repouso da hastedo limpador, devido a essa transmissão muito alta no âmbito da usualtransmissão de movimento indireta, resulta, sem outras medidas, um autob-Ioqueio mecânico, que se realiza através da haste do limpador, com relaçãoa uma transmissão de movimento invertida do braço limpador para o motor.

No estado de repouso do acionamento, o autobloqueio reage auma alteração de posição do limpador no caso de um torque atuando exter-namente sobre um limpador que se encontra na posição de repouso. Isso édesejado, pois o eixo de induzido do motor do limpador não transmite cor-rente no estado de repouso e, com isso, seria livremente giratório sem sufi-ciente autobloqueio, havendo o perigo de que o limpador por exemplo fossemovido pelo vento para dentro do campo de limpeza.

Em dispositivos limpadores mais recentes são cada vez maisempregados acionamentos com motores elétricos reversíveis, em que o mo-tor é controlado em distintas direções de rotação em correspondência aomovimento de vaivém do limpador. É então necessário prever um controleeletrônico que, com o limpador ligado, detecte a entrada de sinais de sensorde posição, para poder comutar no momento correto a direção de rotação domotor. Tais motores reversíveis possibilitam uma estrutura mecânica maisflexível do dispositivo limpador e mais ampla funcionalidade, por exemplouma posição de estacionamento ampliada. O limpador é então posicionadonão na posição de inversão inferior, mas sim mais abaixo, portanto fora daesfera visual. O problema é aí o ligeiro desvio, vinculado à nova posição derepouso, da haste do limpador da posição de estiramento, que pode levar aum autobloqueio demasiado pequeno do acionamento.

Relativamente a um autobloqueio é ainda particularmente pro-blemática uma variante, muitas vezes desejada, do acionamento reversível,do assim chamado acionamento direto do limpador. O eixo de saída de mo-vimento da roda helicoidal do acionamento está então diretamente unidacom um braço limpador através de uma engrenagem de transmissão unifor-me. Como, devido à eliminação da mecanismo de manivela, também é eli-minado o autobloqueio produzido pelo mecanismo de manivela, na DE 10312 982 A1 segundo o gênero se propõe prever no acionamento um meioarmazenador de energia adicional, especialmente uma mola em espiral, paradessa maneira produzir um autobloqueio.

Medidas de autobloqueio mecânicas não-convencionais, comomolas em espiral ou elementos bloqueadores, são no entanto relativamentedispendiosas e devem ser ajustadas à respectiva execução do dispositivolimpador. Uma eliminação completa de medidas de autobloqueio, contudo,tampouco é possível, pois senão, como já mencionado acima, o ou os bra-ços limpadores podem penetrar no campo de limpeza por uso indevido ououtras atuações exteriores (por exemplo lava-jato) a partir da posição de es-tacionamento.

VANTAGENS DA INVENÇÃO

De acordo com a invenção é previsto um autobloqueio eletroni-camente implementado, de modo que é possível dispensar medidas de au-tobloqueio mecânicas em acionamentos de limpadores. A invenção se ba-seia ainda na idéia de que o requisito a um autobloqueio, a saber que hajauma reação a uma rotação do limpador para o campo visual do motoristaprejudicando o mesmo, já pode ser então atendido quando o limpador girade volta tão prontamente depois da rotação que praticamente não ocorreuma perturbação das condições visuais. De acordo com a invenção, o con-trole monitora o limpador quanto a uma alteração da posição durante o esta-do de repouso do acionamento mediante avaliação dos sinais do sensor deposição. Respondendo ao monitoramento da posição, o controle ativa o a-cionamento para girar de volta o limpador a uma posição teórica. O autoblo-queio de acordo com a invenção pode ser empregado em todos os dispositi-vo limpadores com ativação eletrônica do motor do limpador.

Das medidas especificadas nas sub-reivindicações resultam ou-tras configurações vantajosas e aperfeiçoamentos das características indi-cadas na reivindicação principal.

Como particularmente vantajosa é considerada uma outra exe-cução, que possibilita que o autobloqueio eletrônico, que naturalmente impli-ca em um suprimento de corrente, devendo no entanto a bateria do veículoser tanto quanto possível poupada, atue mesmo com a ignição desligada,por exemplo em um lava-jato. Para tanto, o controle é executado como ele-trônica internamente despertável, que com a ignição do veículo automotorligada está conectada à bateria do veículo e em um estado de espera semautobloqueio eletrônico ativo, sendo que o controle no estado de espera éauto-despertado ciclicamente, assume respectivamente para uma fase des-perta um estado operacional com autobloqueio eletrônico ativo e se restabe-Iece novamente para o estado de espera. Dessa maneira, há uma reação auma alteração de posição do limpador previamente assumida ou assumidadurante a fase de despertamento duradoura.

Para poupar a bateria do veículo simultaneamente com suficien-te eficácia de monitoramento, na prática é vantajoso que o controle se des-perte automaticamente ciclicamente a intervalos de tempo da ordem degrandeza de um segundo. Quando não há resposta do monitoramento deposição, a fase de despertamento pode durar apenas cerca de 10 m. É ain-da vantajoso que a resposta do monitoramento de posição apenas com ul-trapassagem de um valor limiar predeterminável da alteração de posiçãoconduza a uma regulagem de reposição do limpador à posição teórica. Van-tajosamente, esse valor limiar da alteração de posição importa em cerca de3% do máximo ângulo de limpeza.

Como o autobloqueio eletrônico não pressupõe um mecanismode manivela, pode assegurar um suficiente autobloqueio mesmo com acio-namentos diretos do limpador, isto é, em casos, em que o acionamento a-presenta ao menos um motor reversível com um eixo de saída de movimen-to, sendo que o eixo de saída de movimento está unido com um braço dolimpador diretamente ou através de um mecanismo de transmissão uniforme.

DESENHOS

Um exemplo de execução da invenção está representado nasfiguras e detalhadamente explicado na descrição a seguir. Mostram:

Figura 1 - um dispositivo limpador de acordo com a invençãocom um algoritmo de autobloqueio implementado no controle e

Figura 2 - um fluxograma para explicação do algoritmo de au-tobloqueio do dispositivo limpador com ignição do veículo automotor desligada

DESCRIÇÃO DO EXEMPLO DE EXECUÇÃO

A figura 1 mostra uma representação esquemática de um dispo-sitivo limpa-vidro de acordo com a invenção sobre um vidro 2 de um veículoautomotor. O vidro está aqui representado apenas pela metade para maiorclareza. O dispositivo limpador abrange um acionamento 1 com um motorreversível 3, que aciona um eixo de saída de movimento 4, com o qual estáunido à prova de rotação um limpador 5. O limpador 5 abrange essencial-mente um braço limpador 6, a cuja extremidade livre está articulada umapalheta Iimpadora 7. Em operação, o eixo de saída de movimento 4 executaum movimento pendular, de modo que o limpador 5 se move pendularmentepor cima do vidro 2. A região abrangida pela palheta Iimpadora 7 sobre ovidro 2 constitui aí o campo de limpeza 8.

A uma ativação do motor reversível 3, o limpador 5 pêndula en-tre a posição de inversão U inferior e uma posição de inversão O superior.Na figura 1 está indicada também uma outra posição de estacionamento P,em que o limpador se encontra no estado de repouso.

Quando o veículo se encontra em movimento, o vento incide so-bre o limpador e o pressiona para cima devido à inclinação do vidro 2. Essacorrente de ar é indicada por uma seta de corrente. Com isso, atua um for-que sobre o eixo de saída de movimento 4. Se o motor reversível 3 não esti-ver ativado, então o limpador 5 migra para cima, para o campo de limpeza 8,pois sem autobloqueio mecânico nenhum torque desde logo impedindo umarotação reage ao torque produzido pelo vento ou por uma outra causa exte-rior. Esse efeito é indesejado, pois o limpador 5 penetra assim no campovisual do motorista.

O controle eletrônico S do dispositivo limpador pode estar dis-posto por exemplo no lado interno da tampa de alojamento 9 do acionamen-to 1. Um sensor de posição 10 pode, por exemplo, ficar disposto sobre a ro-da helicoidal 11, para detectar a posição da roda helicoidal 11 e, com isso,do limpador 5.

Os pressupostos requeridos para a execução do algoritmo deautobloqueio coincidem essencialmente com os pressupostos requeridospara a ativação eletrônica do motor reversível 3. Pode ser vantajosamenteempregada uma eletrônica microcontrolada para detecção de entradas desinal, por exemplo LIN-Bus ("Local Interconnect Network"), para detecçãodos sinais de sensor de posição ou de posicionamento e para ativação deum estágio final de potência (por exemplo H-diplexer).

Como outro pressuposto para um eficaz autobloqueio eletrônico,o motor do limpador ou a eletrônica devem ser continuamente suprida comcorrente. Para tanto, é empregada uma eletrônica internamente despertável("Controller in Stand-by-Modus') para redução da tomada de corrente noestado de repouso do sistema, portanto com a ignição desligada. De manei-ra em si conhecida, uma parte da eletrônica de controle S, o circuito de des-pertar, pode ser suprida com corrente a partir da bateria do veículo tambémno estado de espera, enquanto que as partes que consomem mais energia,como o monitoramento do sinal de sensor de posição e o circuito de ativaçãosão colocados em estado de espera.

O fluxograma representado na figura 2 parte de uma igniçãodesligada do veículo automotor, em que o controle S eletrônico foi colocadoem um modo de espera economizador de energia, no qual partes essenciaisdo controle S, especialmente do microcontrolador, estão desligadas ou fo-ram colocados em um estado operacional reduzido. De acordo com a etapade programa 12 seguinte, o controle passa ao pleno estado operacional porum despertamento interno, cíclico, que ocorre por meio do circuito de des-pertamento, pela duração de uma fase de despertamento. Os intervalos detempo entre as fases de despertamento podem importar por exemplo emaproximadamente um segundo.

De acordo com a etapa de programa 13 seguinte, o controle Sverifica nessa fase de despertamento, que dura por exemplo 10 m, se houveuma alteração de posição, portanto uma alteração do ângulo de limpeza dolimpador 5 relativamente à posição teórica. Essa alteração pode ter se dadojá antes da fase de despertamento ou durante a fase de despertamento. Emfunção do resultado da verificação de posição 13 ocorre uma derivação nodecorrer do programa do algoritmo de autobloqueio eletrônico.

Caso seja verificada uma alteração de posição, por uma regula-ção de posição implementada no microcontrolador há um retorno à posiçãoteórica. Essa etapa 14 é o autobloqueio eletrônico no sentido mais estrito. Aexecução dessa etapa 14 pode ser modificada, desde logo, sem a introdu-ção de um valor limiar, portanto mediante predeterminação de uma alteraçãode posição mínima. Esse valor limiar da alteração de posição pode importarem cerca de 3 % do máximo ângulo de limpeza. Depois de efetuada a rota-ção de volta do limpador 6 à posição teórica, o controle S na próxima etapade programa 15 prepara o retorno ao modo de espera. Na etapa de progra-ma 16 seguinte, o controle S assume o modo de espera, sendo que o decur-so do programa conforme o algoritmo descrito é repetido ciclicamente atéque o decurso do programa termina ao ser ligada a ignição. Com a igniçãoligada, como há suficiente energia disponível, divergindo do algoritmo se-gundo a figura 2, tem lugar um monitoramento contínuo ou autobloqueio dolimpador 5.

Caso, na etapa de programa 13, não seja verificada uma altera-ção de posição, não ocorre uma regulagem de retorno segundo a etapa 14,mas sim, no final da fase de despertamento normal, para o modo de esperasegundo as etapas de programa 15 e 16.

Claims (7)

1. Dispositivo limpa-vidro para um veículo automotor com aomenos um limpador (5), um acionamento (1), um autobloqueio ativo no esta-do de repouso do acionamento (1), reagindo a uma alteração de posição delimpador (5), e com um controle (S) eletrônico ativando o acionamento (1),que detecta a entrada de sinais de sensor de posição do limpador (5), carac-terizado pelo fato de que está previsto um autobloqueio eletronicamente im-plementado, sendo que o controle (S) monitora o limpador (5) quanto a umaalteração da posição durante o estado de repouso do acionamento (1) medi-ante avaliação dos sinais do sensor de posição e quando da resposta domonitoramento de posição ativa o acionamento (1), para girar de volta o lim-pador (5) a uma posição teórica (U, P).

2. Dispositivo limpa-vidro de acordo com a reivindicação 1, ca-racterizado pelo fato de que o controle (S) é executado como eletrônica in-ternamente despertável, que com a ignição do veículo automotor ligada estáconectada à bateria do veículo e em um estado de espera sem autobloqueioeletrônico ativo, sendo que o controle (S) no estado de espera é autodesper-tado ciclicamente, assume respectivamente para uma fase desperta um es-tado operacional com autobloqueio eletrônico ativo e se reestabelece nova- mente para o estado de espera.

3. Dispositivo limpa-vidro de acordo com a reivindicação 2, ca-racterizado pelo fato de que o controle (S) se desperta automaticamente ci-clicamente a intervalos de tempo da ordem de grandeza de um segundo.

4. Dispositivo limpa-vidro de acordo com reivindicação 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que, quando não há resposta do monitoramentode posição, a fase de despertamento dura cerca de 10 m.

5. Dispositivo limpa-vidro de acordo com uma das reivindicações-1 a 4, caracterizado pelo fato de que a resposta do monitoramento de posi-ção apenas com ultrapassagem de um valor limiar predeterminável da alte-ração de posição conduz a uma regulagem de reposição do limpador (5) àposição teórica.

6. Dispositivo limpa-vidro de acordo com a reivindicação 5, ca-racterizado pelo fato de que o valor limiar da alteração de posição importaem cerca de 3 % do máximo ângulo de limpeza.

7. Dispositivo limpa-vidro de acordo com uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o acionamento (1) apresenta ao menosum motor reversível (3) com um eixo de saída de movimento (4), e o eixo desaída de movimento (4) está unido com um braço (6) do limpador (5) diretamente ou através de um mecanismo de transmissão uniforme.