Патент на полезную модель Республики Беларусь

1. (19) BY (11) 10725
(13) U
(46) 2015.06.30
(51) МПК
ОПИСАНИЕ
ПОЛЕЗНОЙ
МОДЕЛИ К
ПАТЕНТУ
(12)
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
B 60S 1/08 (2006.01)
(54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ПРИВОДОМ СТЕКЛООЧИСТИТЕЛЯ
(21) Номер заявки: u 20150045
(22) 2015.02.03
(71) Заявитель: Общество с ограниченной
ответственностью Горнтрейд (BY)
(72) Авторы: Бурдыкин Иван Васильевич;
Бурдыкин Кирилл Иванович; Редько
Николай Фёдорович; Царик Алек-
сандр Максимович (BY)
(73) Патентообладатель: Общество с огра-
ниченной ответственностью Горн-
трейд (BY)
(57)
1. Устройство управления приводом стеклоочистителя, содержащее переключатель
режимов работы стеклоочистителя, стеклоомыватель и электронный блок управления
приводом моторедуктора, включающий последовательно функционально соединенные
датчик конечного положения щеток стеклоочистителя, микроконтроллер и электронный
коммутирующий элемент, отличающееся тем, что блок управления приводом моторедук-
тора дополнительно содержит вторичный источник питания, вход которого связан с бор-
товой электросетью, а выходы - с микроконтроллером и электронным коммутирующим
элементом соответственно, при этом блок управления приводом моторедуктора располо-
жен в корпусе моторедуктора, образуя с последним единое целое.
BY10725U2015.06.30

2. BY 10725 U 2015.06.30
2
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что вторичный источник питания, микро-
контроллер и электронный коммутирующий элемент расположены на печатной плате,
встроенной в электродвигатель моторедуктора, а датчик конечного положения щеток
стеклоочистителя размещен на выходной шестерне вала моторедуктора.
3. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что в моторедукторе использован
двухщеточный коллекторный узел.
(56)
1. RU 41682 U1, 2004.
2. RU 2166445 C2, 2001.
Полезная модель относится к электрооборудованию транспортных средств, конкретно
к системам очистки ветровых стекол.
Широко известны системы управления приводом стеклоочистителя, в которых води-
тель 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 при-
вода через электромеханическое реле при переключении рычага управления в соответст-
вующее 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, взаимодей-
ствующий с рычагом управления для осуществления следующих функций стеклоочисти-
теля: очистки с высокой или малой скоростью, прерывистой очистки с определенными
временными интервалами и режимом работы омывателя ветрового стекла транспортного
средства. Устройство содержит также микроконтроллер, функционально связанный с пере-
ключателем 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 предусмот-
ренных в нем режимах. Связь микроконтроллера с редукторным электродвигателем осу-
ществляется через коммутирующий элемент, который включает и выключает электро-
двигатель в зависимости от сигнала микроконтроллера.
Данное устройство по сравнению с вышеописанным обладает большей надежностью
за счет исключения электромеханического реле для коммутации силовой цепи электро-
двигателя.
Недостатки в данном устройстве заключаются в отсутствии помехозащищенности пи-
тающих 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.

3. BY 10725 U 2015.06.30
3
Поставленная задача решена в устройстве управления приводом стеклоочистителя,
содержащем переключатель режимов его работы, стеклоомыватель и электронный блок
управления приводом моторедуктора, включающий последовательно функционально со-
единенные датчик конечного положения щеток стеклоочистителя, микроконтроллер и
электронный коммутирующий элемент, причем, согласно техническому решению, блок
управления приводом моторедуктора дополнительно содержит вторичный источник пита-
ния, 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 еди-
ное целое. Для этого вторичный источник питания, микроконтроллер и электронный ком-
мутирующий элемент смонтированы на печатной плате, встроенной в электродвигатель
моторедуктора, а датчик конечного положения щеток стеклоочистителя размещен на вы-
ходной шестерне вала моторедуктора. Возможно в электродвигателе моторедуктора ис-
пользовать двухщеточный коллекторный узел.
Такое выполнение устройства позволяет значительно снизить количество проводов и
их сечение за счет помещения блока управления приводом моторедуктора непосредствен-
но на печатной плате в корпусе моторедуктора. Наличие вторичного источника питания,
снижающего напряжение питания блока управления приводом моторедуктора с 24 до 5 В,
позволяет защитить устройство от помех, возникающих в бортовой электросети системы.
Возможность использования в электродвигателе моторедуктора двухщеточного коллек-
торного узла появилась благодаря формированию в микроконтроллере широтно-
импульсно модулируемого сигнала.
На фигуре показана блок-схема устройства управления приводом стеклоочистителя.
Устройство содержит запитываемый постоянным током от бортовой электросети
транспортного средства моторедуктор 1. Контроль за работой стеклоочистителя осущест-
вляется водителем через переключатель режимов работы стеклоочистителя, который со-
стоит из подрулевого рычага управления (не показан) и элемента 2 управления с кнопками
3, 4, 5, 6. Рычаг управления фиксируется в подпружиненном состоянии в нейтральном по-
ложении, а в рабочем положении взаимодействует с одной из четырех кнопок элемента 2.
В корпусе моторедуктора 1 размещен блок 7 управления приводом моторедуктора 1. В
состав блока 7 управления входят последовательно функционально связанные между со-
бой датчик 8 конечного положения щеток стеклоочистителя, микроконтроллер 9 и элек-
тронный коммутирующий элемент 10. В состав блока 7 управления входит также
вторичный источник 11 питания, электрически связанный с микроконтроллером 9 и элек-
тронным коммутирующим элементом 10 и обеспечивающий защиту электронной схемы
от кондуктивных помех, возникающих в бортовой сети транспортного средства. Вторич-
ный источник 11 питания, электронный коммутирующий элемент 10 и микроконтроллер 9
размещены на печатной плате, встроенной в электродвигатель (не показаны) моторедук-
тора 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 на-
соса 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 стеклоочистите-
ля, а именно: очистку с малой или высокой скоростью, прерывистую очистку с опреде-
ленными временными интервалами и режимом работы смывателя ветрового стекла.
При работе стеклоочистителя в непрерывном режиме малой скорости водитель пере-
водит 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

4. BY 10725 U 2015.06.30
4
поступают сигналы на второй и третий входы микроконтроллера 9 соответственно. По-
следний в зависимости от поступивших сигналов подает управляющий сигнал на элек-
тронный 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 по-
ложение кнопки 4. Микроконтроллер 9 увеличивает скорость перемещения щеток стекло-
очистителя за счет увеличения ширины импульсов модулируемого сигнала на щетку
моторедуктора 1. При переводе рычага управления в нейтральное положение после со-
вершения необходимого количества рабочих циклов стеклоочистителем сигнал на мото-
редуктор 1 отключается.
Для реализации режима прерывистой очистки водитель переводит рычаг управления в
положение кнопки 5. Микроконтроллер 9 переводит моторедуктор 1 в прерывистый ре-
жим 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 ра-
боты.
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.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.