УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ СТЕКЛООЧИСТИТЕЛЯ Российский патент 2001 года по МПК B60S1/08 B60S1/46 

Изобретение относится к электрооборудованию транспортных средств и может быть использовано для управления работой стеклоочистителя в прерывистом режиме и совместно со стеклоомывателем в непрерывном режиме с задержкой отключения стеклоочистителя после выключения стеклоомывателя.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому является устройство управления электродвигателем стеклоочистителя совместно со стеклоомывателем [1].

Недостатками устройства являются:
- сложность схемы управления электродвигателем стеклоочистителя совместно со стеклоомывателем, так как схема задатчика циклов прерывистой работы помимо времязадающей цепи обязательно содержит пороговое устройство, поэтому применение в схеме реле времени задержки отключения стеклоочистителя еще одного порогового устройства усложняет схему;
- использование для размыкания цепи электродвигателя стеклоочистителя механического выключателя, коммутирующего силовую цепь электродвигателя, что снижает надежность и долговечность работы стеклоочистителя;
- отсутствие защиты ключевого элемента и цепи электродвигателя от короткого замыкания, что может привести к аварийному выходу из строя ключевого элемента.

Целью изобретения является повышение надежности устройства за счет снижения количества звеньев в схеме управления работой стеклоочистителя совместно со стеклоомывателем и исключения механического выключателя из силовой цепи питания электродвигателя, а также применения схемы защиты ключевого элемента и цепи электродвигателя стеклоочистителя от короткого замыкания.

Для достижения указанной цели в устройстве управления электродвигателем стеклоочистителя транспортного средства, содержащем задатчик циклов прерывистой работы, состоящий из порогового устройства, управляющего ключевым элементом, и цепи задания паузы между циклами очистки, реле времени задержки отключения стеклоочистителя после отключения стеклоомывателя, выключатель электродвигателя стеклоочистителя, шины включения задатчика циклов и реле времени, согласно заявляемому изобретению выключатель электродвигателя стеклоочистителя включен в цепь между электродвигателем стеклоочистителя и третьим входом схемы ИЛИ, при этом вход порогового устройства, входящего в задатчик циклов прерывистой работы, соединен с выходом схемы ИЛИ, кроме того, в него дополнительно введены датчик тока и схема защиты от короткого замыкания электродвигателя стеклоочистителя, включенная между плюсом и минусом питающей сети, на вход которой поступает сигнал перегрузки с датчика тока, при этом датчик тока включен между ключевым элементом и двигателем стеклоочистителя, выход схемы защиты соединен со входом ключевого элемента.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое техническое решение отличается наличием новых связей между элементами устройства и, кроме того, устройство дополнительно снабжено датчиком тока и схемой защиты от короткого замыкания. Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию изобретения "новизна".

Введение в устройство для управления электродвигателем стеклоочистителя датчика тока и схемы защиты от короткого замыкания электродвигателя и ключевого элемента и связей между ними, а также изменение взаимосвязей между элементами схемы реле времени, схемы задатчика циклов и выключателем электродвигателя стеклоочистителя придают устройству новые свойства: повышается надежность работы и ресурс устройства.

Это позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию "изобретательский уровень"
Схема устройства представлена на фиг.1. Устройство содержит задатчик циклов прерывистой работы 1, состоящий из порогового элемента 2 и цепи задания паузы между циклами очистки, состоящей из конденсатора 3 и резистора 4, который может быть переменным, при этом цепь задания паузы включена между выключателем прерывистого режима работы стеклоочистителя 5 и минусом питающей сети, а точка соединения конденсатора 3 и резистора 4 подключена к первому входу схемы ИЛИ 6, например диодной, второй вход которой соединен с точкой соединения конденсатора 7 и катода диода 8, которые входят вместе со схемой 6 в реле времени задержки отключения стеклоочистителя 9 после выключения двигателя стеклоомывателя 10, при этом анод диода 8 соединен с выключателем 11 стеклоомывателя, третий вход схемы ИЛИ соединен с выключателем 12 стеклоочистителя 9, выход схемы 6 соединен с входом порогового устройства 2 задатчика циклов, который включен в цепь между плюсом и минусом питающей сети, выход которого соединен со входом ключа 13, который включен последовательно в цепь между плюсом сети, резистивным датчиком тока 14 и элетродвигателем стеклоочистителя 15, при этом точка соединения двигателя 15 и датчика тока 14 подключена ко входу схемы защиты 16, которая включена между плюсом и минусом сети, а своим выходом подключена ко входу ключа 13.

Устройство работает следующим образом.

При замыкании контактов выключателя прерывистого режима работы 5 через время, определяемое сопротивлением резистора 4 и емкостью конденсатора 3 цепи задания паузы задатчика циклов 1, на выходе порогового устройства 2 формируется импульс напряжения длительностью несколько секунд, который отпирает ключевой элемент 13, через который запускается двигатель 15 стеклоочистителя 9, при этом замыкается выключатель стеклоочистителя 12, через который на третий вход схемы ИЛИ поступает напряжение, примерно равное напряжению питающей сети, при этом на выходе порогового устройства 2 формируется напряжение, отпирающее ключевой элемент 13, двигатель 15 при этом вращается непрерывно пока замкнут выключатель 12, конденсатор 3 при этом разряжается через входную цепь ИЛИ, после завершения цикла очистки, в крайнем положении "дворников", выключатель 12 размыкается, напряжение на третьем входе схемы ИЛИ исчезает, при этом на выходе порогового устройства 2 формируется запирающее напряжение через время паузы, определяемое номиналом резистора 4 и конденсатора 3, на выходе порогового устройства 2, формируется запускающий импульс, цикл очистки повторяется.

При замыкании выключателя 11 включается двигатель 10 стеклоомывателя, при этом через диод 8 заряжается конденсатор 7 до напряжения питающей сети, это напряжение через схему ИЛИ поступает на вход порогового устройства 2, на выходе которого при этом формируется напряжение, отпирающее ключевой элемент 13 и запускающее двигатель 15 стеклоочистителя 9, после размыкания выключателя 11 двигатель стеклоочистителя продолжает вращаться, время вращения определяется временем разряда конденсатора 7 через вход схемы ИЛИ.

При возникновении короткого замыкания в цепи электродвигателя стеклоочистителя 9 и при замкнутом состоянии ключевого элемента сигнал превышения током нагрузки порогового уровня поступает на вход схемы защиты 16, при этом на выходе схемы защиты появляется блокирующий импульс напряжения, выключающий ключевой элемент 13 на время, определяемое параметрами элементов схемы защиты, на выходе ключевого элемента в режиме короткого замыкания формируются импульсы тока, амплитуда и частота которых определяют защитную токовую характеристику схемы защиты.

Схема защиты может быть выполнена, например, так, как изображено на фиг. 2. На первый вход схемы сравнения 1 поступает опорное напряжение, которое определяет порог срабатывания схемы защиты, на второй вход схемы 1 поступает сигнал с резистивного датчика тока, выход схемы сравнения соединен с входом одновибратора 2. Работает схема следующим образом: при превышении током нагрузки заданного порогового уровня на выходе схемы сравнения появляется сигнал, который запускает одновибратор, на выходе которого формируется блокирующий импульс, поступающий на вход ключевого элемента, номиналы элементов одновибратора определяют защитную токовую характеристику.

Положительный эффект при работе заявляемого устройства достигается:
- за счет использования общего порогового устройства для реле времени задержки отключения стеклоочистителя после отключения стеклоомывателя и задатчика циклов прерывистой работы;
- за счет исключения использования для коммутации силовой цепи электродвигателя стеклоочистителя механического выключателя, снижающего надежность и долговечность работы устройства, в заявляемом устройстве выключатель электродвигателя стеклоочистителя выполняет функцию датчика положения "дворников";
- за счет применения схемы защиты ключа и цепи электродвигателя от короткого замыкания, отсутствие которой может привести к аварийному выходу из строя ключевого элемента, так как используемые для защиты питающих цепей в транспортном средстве плавкие предохранители не эффективны, потому что имеют низкое быстродействие.

Результаты испытаний заявляемого в качестве изобретения устройства для управления электродвигателем стеклоочистителя положительные, и данное устройство принято к производству в составе системы управления машины лесопромышленного комплекса.

Источник информации
1. Патент N 2027618, МПК: В 60 S 1/08, опуб. 27.01.95 г.

Изобретение относится к электрооборудованию транспортных средств. Устройство управляет работой стеклоочистителя в прерывистом режиме и совместно со стеклоомывателем в непрерывном режиме с задержкой отключения стеклоочистителя после выключения стеклоомывателя. В состав устройства входит задатчик циклов прерывистой работы, состоящий из порогового устройства, управляющего ключевым элементом, и цепи задания паузы между циклами очистки. Имеются также реле времени задержки отключения стеклоочистителя после отключения стеклоомывателя, схема ИЛИ, к первому и второму входам которой подключены цепь задания паузы между циклами очистки и упомянутое реле времени, выключатель электродвигателя стеклоочистителя, шины включения задатчика циклов и реле времени. Отличие заключается в том, что выключатель электродвигателя стеклоочистителя включен в цепь между электродвигателем стеклоочистителя и третьим входом схемы ИЛИ, а вход порогового устройства соединен с выходом схемы ИЛИ. Устройство характеризуется повышенными надежностью и ресурсом. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. Устройство управления электродвигателем стеклоочистителя транспортного средства, содержащее задатчик циклов прерывистой работы, состоящий из порогового устройства, управляющего ключевым элементом, и цепи задания паузы между циклами очистки, реле времени задержки отключения стеклоочистителя после отключения стеклоомывателя, схему ИЛИ, к первому и второму входам которой подключены цепь задания паузы между циклами очистки и упомянутое реле времени, выключатель электродвигателя стеклоочистителя, шины включения задатчика циклов и реле времени, отличающееся тем, что выключатель электродвигателя стеклоочистителя включен в цепь между электродвигателем стеклоочистителя и третьим входом схемы ИЛИ, а вход порогового устройства соединен с выходом схемы ИЛИ. 2. Устройство управления электродвигателем стеклоочистителя по п.1, отличающееся тем, что в него дополнительно введены датчик тока и схема защиты от короткого замыкания электродвигателя стеклоочистителя, включенная между плюсом и минусом питающей сети с возможностью поступления на ее вход сигнала перегрузки от датчика тока, при этом датчик тока включен между ключевым элементом и двигателем стеклоочистителя, а выход схемы защиты соединен со входом ключевого элемента.