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一种新型的刮水间歇控制方法
来源:汽车电器  作者:佚名  2018-01-31 09:14:50

    摘要:本文提出了一种通过对回位信号的采集和判断来调整刮水继电器输出,从而确保刮水器刮刷次数的控制方法。

    刮水间歇作为刮水器的一种刮水方式,隶属车辆刮水系统。车辆刮水系统是汽车车身必备的安全装置,根据驾驶员的需求及时清除车窗上的雨滴和污垢,以保证驾驶员具有良好的视野。刮水间歇控制作为刮水器的一个重要控制方式,其功能特性也是影响行车安全的一个重要特性。
    刮水间歇控制要求刮水电机能在工作周期内刮刷规定的次数,并能自动复位。传统的刮水间歇控制,周期内电机的工作时间和停止时间是根据相应电机的运转速度来确定的,而电机的运转速度由额定电压下的电机参数决定。在这种控制方式下,如果更改电机、电机参数不准确或电源电压不稳定,就会影响电机的运转速度,增加了刮刷次数的不确定性,从而影响车辆的安全性能。为解决上述问题,本文提出了一种通过对回位信号的采集和判断来调整刮水继电器输出,从而确保刮水器刮刷次数的控制方法。

    1 刮水系统的组成
    刮水系统主要包括组合开关、喷淋开关、刮水电机、刮水低速/高速继电器、车身控制器、传动臂总成、刮臂、刮刷、洗涤泵、储液罐及喷嘴等。其中组合开关上设置有零挡、间歇挡、低速挡和高速挡。刮水电机及传动臂总成为刮水器的往复运动提供动力。车身控制器为中央控制单元,负责开关信号、回位信号等相关信号的采集及运算,并根据运算结果对电机发出相应的控制命令。

    2 新型刮水间歇控制方法
    2.1控制方法概述
    本文提出的新型刮水间歇控制方法,是一种通过对回位信号的采集和判断来调整刮水继电器输出,从而确保刮水器刮刷次数的控制方法。当刮水喷淋开关断开或车身控制器检测到触发信号的上升沿时,车身控制器将持续驱动刮水器低速继电器工作,直到检测到刮水器回位信号第1次下降沿及之后的上升沿。检测到此上升沿后,车身控制器则在延迟0.1 s后立即停止驱动刮水器低速继电器输出,由此完成一个间歇周期控制。
    2.2具体实施方式
    刮水系统电气原理图如图1所示。当刮水器刮刷在回位区域时,刮水电机的回位触点31b与31脚接通。因31脚搭铁,此时的回位信号为低电平。当刮水器刮刷不在回位区域时,31b与53a脚接通,回位信号为高电平。

    图2所示为刮水器控制信号周期示意图。图2中触发信号是周期为10s、占空比为50%的方波信号。将触发信号的上升沿作为间歇工作的触发条件,将回位信号第1次下降沿之后的上升沿作为控制刮水器间歇次数的判断条件。

    当刮水组合开关的间歇挡接通,车身控制器中的间歇触发信号为上升沿时,则车身控制器的刮水低速控制脚会输出高电平,使刮水低速继电器吸合,刮水电机的53脚得电,刮水器刮刷低速运转。
    当刮水电机的31b脚第1次与31脚接通时,回位信号接低电平,车身控制器采集到回位信号的下降沿。之后刮水电机的31b第1次与53a接通时,回位信号接高电平。在回位信号此次上升沿的0.1 s后,车身控制器将刮水低速输出脚置低,刮水低速继电器断开。
    刮水低速继电器断开时,如刮水器刮刷不在回位区域,则刮水电机的31b脚与53a脚接通,53a脚会通过31b脚继续对刮水电机的53脚供电,驱动刮水电机继续低速运转,直至刮水电机的31b脚与31脚接通。此时电机线圈会产生一个瞬时反向电动势,使刮刷臂正好停在要求的回位区域。
    刮刷回位一段时间后,当触发信号再次达到上升沿时,车身控制器会继续按上述逻辑进行工作。刮水间歇的刮刷动作为刮2次一停止一再刮2次一停止,如此反复直至断开刮水间歇开关。一个间歇工作周期为10s,要求周期内刮水器进行2次刮刷动作。
    当车身控制器检测到刮水低速继电器线圈对搭铁短路时,则会立即停止刮水低速输出。

    3 结论
    本文提出的新型刮水间歇控制方法在车身试验台架上进行了大量的测试,并进行了长期的实车试验。试验结果表明:此新型刮水间歇控制方法可以有效地避免电机更改、电机参数不确定、车辆电源电压不稳对电机运转的影响,提高了刮水器的功能特性,进一步保障了车辆的行车安全。
 

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