BACKGROUND: The application of windshield wipers with independent electric drive allows eliminating the mechanical connection between them out of the vehicle design, freeing up space for installing various equipment. In this case, the electric drive control system is required to coordinate the motion of the windshield wipers in order to eliminate or prevent their intersection. Such an electric drive must have performance characteristics that meet standards and use standard hardware, in particular, sensors and an on-board electrical network.
AIM: Modernization of the previously developed control system for panoramic windshield wipers with an independent electric drive, intended to increase the frequency of their continuous cyclic motions while maintaining the composition of the hardware and basic operating principles.
METHODS: To modernize the electric drive control system of windshield wipers, methods of system analysis, software development and debugging methods, as well as experimental research methods were used.
RESULTS: Analysis of previously applied technical solutions showed that the coordination algorithm with opposite motion of windshield wipers leads to deep control of voltages feeding individual electric motors and, consequently, to a significant reduction in their values averaged over the motion cycle. Therefore, to increase the frequency of continuous cyclic motions of windshield wipers with independent electric drive, their antiphase motion is used with the original algorithm of coordination implemented in software without any change of the hardware parts. The use of reversible power converters feeding electric motors allows the windshield wipers to be brought out of positions that lead to intersection without reversing the direction of their rotation.
CONCLUSION: The modernized control system of independent electric drive of windshield wipers has demonstrated the fundamental achievability of the frequency of their antiphase continuous cyclic motions on a bus windshield that meets the standards.
Обоснование. Применение стеклоочистителей с раздельным электроприводом позволяет исключить из конструкции транспортного средства механическую связь между ними, освободив пространство для установки различного оборудования. В этом случае от системы управления электропривода требуется согласовать движение стеклоочистителей, чтобы исключить или предотвратить их смыкание. Такой электропривод должен иметь эксплуатационные характеристики, которые соответствуют стандартам, и использовать типовые аппаратные средства, в частности, датчики и бортовую электрическую сеть.
Цель — модернизация разработанной ранее системы управления панорамных стеклоочистителей с раздельным электроприводом, направленная на повышение частоты их непрерывных циклических движений при сохранении состава аппаратных средств и основных принципов работы.
Методы. Для модернизации системы управления электропривода стеклоочистителей были применены методы системного анализа, методы разработки и отладки программного обеспечения, а также методы экспериментальных исследований.
Результаты. Анализ ранее применённых технических решений показал, что алгоритм согласования при противоположном движении стеклоочистителей приводит к глубокому регулированию напряжений, питающих индивидуальные электрические двигатели, и, как следствие, к значительному снижению их величин, средних за цикл движения. Поэтому для повышения частоты непрерывных циклических движений стеклоочистителей с раздельным электроприводом применено их противофазное движение с оригинальным алгоритмом согласования, осуществлённым программно без изменения аппаратных средств. Использование реверсивных силовых преобразователей, питающих электрические двигатели, позволяет осуществлять вывод стеклоочистителей из положений, приводящих к смыканию при отсутствии реверса направления их вращения.
Заключение. Модернизированная система управления раздельного электропривода стеклоочистителей продемонстрировала принципиальную достижимость частоты их противофазных непрерывных циклических движений по ветровому стеклу автобуса, которая соответствует стандартам.