[发明专利]一种基于单片机的雨刮控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及汽车的雨刮控制系统。

背景技术

现有雨刮控制系统由组合开关、高低速继电器和三碳刷电机组成，当遇到雨天时，驾驶员根据对挡风玻璃上雨量的主观判断来操作组合开关，使雨刮工作在高速模式、低速模式和间歇模式。雨刮间歇模式的间隔时间是预设的一组时间，驾驶员可以通过一个选择旋钮选择需要的间隔时间，一旦选定雨刮器就会根据这个时间来执行间歇刮水。这种方法有一个很大的缺陷，就是当雨量相对较大时，由于刮水间隔时间过长，驾驶员会感觉到视野模糊；当雨量相对较小时，由于刮水间隔时间过短，挡风玻璃就会被刮得很干，长期如此会将挡风玻璃刮花。为了避免这两种情况的出现，驾驶员就会频繁的操作组合开关或者选择间隔时间，这对行车安全非常不利。

并且现有雨刮由于是由人工启动，所以当遇到路面积水飞溅到挡风玻璃上时，驾驶员不能及时反应、清除挡风玻璃上的水，也会影响到行车安全。

现有雨刮器的雨刮电机是由继电器驱动的三碳刷电机，当继电器断开和吸合的时候会产生电磁干扰影响整车EMC，同时三碳刷电机会产生不平衡电流，使电机运行时的噪音加大。

在公开号为CN101992746A的专利申请中提出了一种根据汽车车速来选择雨刮刮水速度的方法，该种方法是通过雨刮控制器采集车速信息，车速越快刮水速度就越快，相反车速越慢，刮水速度就越慢。这种方法在一定程度上能够减少一些手动操作，但是从根本上看其还不是根据玻璃上的雨水多少来改变刮水的速度，同时对突然飞溅到挡风玻璃上的水也不会作出反应。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于单片机的雨刮控制系统，当系统处于智能模式状态时，雨刮器可以根据挡风玻璃上水量的多少来选择刮水的速度。

本发明所述基于单片机的雨刮控制系统，包括主控制器、雨刮电机和组合开关，还包括雨刮位置传感器、雨量传感器、逻辑控制模块、MOSFET驱动模块和H桥电机驱动电路，主控制器分别与组合开关、雨刮位置传感器、雨量传感器及逻辑控制模块电连接，逻辑控制模块与MOSFET驱动模块电连接，MOSFET驱动模块与H桥电机驱动电路电连接，H桥电机驱动电路与雨刮电机电连接。

本发明所述雨刮控制系统除了设置有高速模式、低速模式和停止模式外，还设置有智能模式。在智能模式下分为两种情况：一种是连续刮水模式即雨刮臂是进行连续刮水，另一种情况是间歇刮水，在这种情况下雨刮间隔一定的时间执行一次刮水动作。这两种模式也是根据挡风玻璃上的水量决定的，所以在工作中这两种模式是随时自动切换的。当在智能模式下系统出现故障时可以根据雨量情况手动选择高速模式或者低速模式，避免出现因传感器故障而导致雨刮不动作或动作频繁的问题。高速模式和低速模式不通过雨量传感器的信息来选择刮水速度，而是两个固定的刮水速度。只有在智能模式下主控制器才接收雨量传感器的信号，并根据该信号经过一个算法来确定雨刮刮水的速度。改变雨刮电机刮水速度的方式是调整输出信号的PWM来实现的，雨量小时占空比小，雨量大时占空比大。

本发明所述雨刮控制系统由于设置有智能模式，可根据挡风玻璃上水量的多少自动选择刮水速度，从而减少了驾驶员手动操作雨刮开关的频率，降低了雨天事故的发生，保证了雨天行车安全。本发明雨刮控制系统的电机驱动采用的是由N沟道增强型场效应管构成的H桥电路，该电路可以实现雨刮电机的正转和反转，对连杆的强度以及对安装空间的要求降低，同时摒弃了采用继电器驱动电机的方式，有效的减少了对系统产生的电磁干扰，提高了整车EMC。

附图说明

现结合附图对本发明作进一步详细说明。

图1为本发明所述基于单片机的雨刮控制系统的结构方框图；

图2为本发明控制系统的软件流程图；

图3为本发明控制系统在智能模式下的流程图。

具体实施方式

如图1所示，该基于单片机的雨刮控制系统由主控制器、雨刮电机、组合开关、雨刮位置传感器、雨量传感器、逻辑控制模块、MOSFET驱动模块和H桥电机驱动电路组成，主控制器分别与组合开关、雨刮位置传感器、雨量传感器及逻辑控制模块电连接，逻辑控制模块与MOSFET驱动模块电连接，MOSFET驱动模块与H桥电机驱动电路电连接，H桥电机驱动电路与雨刮电机电连接。主控制器接收组合开关的信号，使系统工作在高速模式、低速模式、智能模式和停止模式。主控制器同时接收雨量传感器的信号，来控制雨刮电机的速度和是否进入智能模式中的间歇模式。

只有当模式选择开关在智能档，且在60毫秒内主控制器接收到的脉冲数在1到3个之间时，系统才工作在间隙模式。