專利名稱：一種機動車雨刮器控制模塊及其控制方法
技術領域：
本發明涉及機動車雨刮器，特別涉及一種機動車雨刮器控制模塊及其控制方法。
背景技術：
隨著科技的發展和人民生活水平的提高，機動車走進千家萬戶，而雨刮器則是機 動車保證行車安全的一個必不可少的部件。不同型號的雨刮器應用到不同的機動車上，而 對于雨刮器速度的控制技術卻相對滯后。目前大多數機動車的雨刮器都是直接采用大電流開關加線束直接驅動雨刮器電 機的控制方法來控制雨刮器的高低速；另外，還有少數通過車身控制器驅動24V繼電器或 高端驅動芯片來驅動雨刮器電機。第一種直接控制的方法由于無法診斷負載，可靠性不高，一旦出現短路，存在一定 的風險，而第二種方法采用電子模塊控制，可靠性提高了很多，但由于24V繼電器和高端驅 動芯片價格昂貴，給產品的普及帶來很大的困難。提供一種生產成本相對較低、可靠性高的雨刮器控制模塊是現有技術需要解決的 問題。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是，提供一種機動車雨刮器控制模塊及其控制方法， 以達到安全可靠得對雨刮器速度進行控制的同時，有效地降低生產成本。為解決上述技術問題，本發明的技術方案是，一種機動車雨刮器控制模塊，其特征 在于所述的控制模塊為邏輯控制模塊與降壓電路連接后將低電壓接入繼電器模塊，繼電 器模塊與雨刮器電機連接；驅動芯片模塊分別與邏輯控制模塊、繼電器模塊連接，從而邏輯 控制模塊通過降壓電路降壓來驅動繼電器模塊，進而轉接驅動芯片模塊的輸出信號，實現 控制雨刮器速度的目的。所述的繼電器模塊為12V工作電壓的雙胞胎繼電器，雙胞胎繼電器分為高速繼電 器和放電繼電器，分別接入繼電器輸出電路、繼電器放電電路中，以12V工作電壓的繼電器 模塊代替現有的24V工作電壓的繼電器模塊，降低生產成本。所述的雙胞胎繼電器的型號為HFKA標準型雙胞胎繼電器。所述的車載電源輸入24V直流電到邏輯控制模塊，從而為整個控制模塊進行供 H1^ ο所述的邏輯控制模塊接收機動車控制面板傳遞來的雨刮低速開關輸入信號、雨刮 高速開關輸入信號、雨刮停止位開關輸入信號，從而根據不同的輸入信號進行邏輯處理。所述的繼電器輸出電路中高速繼電器的靜接點連接到雨刮器電機的低速端，動接 點連接到雨刮器電機的高速端，線圈與驅動芯片模塊連接，從而實現雨刮器電機高低速的 切換。所述的繼電器放電電路中放電繼電器的動接點接入雨刮器電機的低速端，線圈接
3地，從而在關閉雨刮器的時候及時對雨刮器電機的感應電動勢進行放電，使雨刮停止在適 合的位置。所述的邏輯控制模塊的芯片型號為飛思卡爾的MC9S12XEQ384 ；驅動芯片模塊的 芯片型號為英飛凌24V汽車級芯片BTS441。一種機動車雨刮器控制模塊的控制方法，其特征在于所述的控制方法為邏輯控 制模塊接收雨刮高速開關輸入信號后先驅動繼電器模塊中繼電器輸出電路的高速繼電器 吸合，再驅動驅動芯片模塊進行雨刮高速信號輸出；邏輯控制模塊接收雨刮低速開關輸入 信號后直接驅動驅動芯片模塊進行低速信號輸出；關閉雨刮時，邏輯控制模塊首先關閉對驅動芯片模塊的驅動后再關閉對高速繼電 器的驅動，從而使得工作電壓為12V的繼電器模塊可以運用到工作電壓為24V的雨刮器控 制模塊中，不會產生火花。所述的控制方法在關閉雨刮時，驅動芯片模塊在得到關閉信號后啟動延時計時 器，打開繼電器放電電路，放電繼電器吸起，延時結束后邏輯控制模塊再關閉對繼電器模塊 2的驅動，從而清除雨刮器電機的感應電動勢。一種機動車雨刮器控制模塊及其控制方法，由于采用上述電路結構和方法，該發 明具有以下優點1、安全可靠得對雨刮器速度進行控制；2、以價格相對便宜的12V繼電器 代替24V繼電器，有效地降低生產成本；3、可及時對雨刮器電機進行放電，保證雨刮停止的位置。
下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步詳細的說明；圖1為本發明一種機動車雨刮器控制模塊的結構框圖；圖2為本發明一種機動車雨刮器控制模塊的驅動芯片模塊與繼電器模塊的連接 電路圖；圖3為本發明一種機動車雨刮器控制模塊的邏輯控制模塊信號傳遞示意圖；圖4為本發明一種機動車雨刮器控制模塊的控制方法的流程圖；在圖1-3中，1、邏輯控制模塊；2、繼電器模塊；3、驅動芯片模塊；4、降壓電路；5、 雨刮器電機；6、車載電源。
具體實施例方式如圖1-3所示，本發明為邏輯控制模塊1與降壓電路4連接后將低電壓接入繼電 器模塊2，繼電器模塊2與雨刮器電機5連接；驅動芯片模塊3分別與邏輯控制模塊1、繼電 器模塊連接2，從而邏輯控制模塊1通過降壓電路4降壓來驅動繼電器模塊2，進而轉接驅 動芯片模塊3的輸出信號，實現控制雨刮器速度的目的。車載電源6輸入24V直流電到邏輯控制模塊1，從而為整個控制模塊進行供電。繼 電器模塊2為12V工作電壓的雙胞胎繼電器，雙胞胎繼電器分為高速繼電器、放電繼電器， 分別接入繼電器輸出電路、繼電器放電電路中，以12V工作電壓的繼電器模塊2代替現有的 24V工作電壓的繼電器模塊，降低生產成本。繼電器輸出電路中高速繼電器的靜接點連接到雨刮器電機的低速端，動接點連接
4到雨刮器電機的高速端，線圈與驅動芯片模塊3連接，從而實現雨刮器電機高低速的切換。 繼電器放電電路中放電繼電器的動接點接入雨刮器電機的低速端，線圈接地，從而在關閉 雨刮器的時候及時對雨刮器電機5的感應電動勢進行放電，使雨刮停止在適合的位置。降壓電路4是為了滿足12V繼電器模塊2可以在24V電壓下工作，本發明選用的 是HFKA標準型雙胞胎繼電器，其單路線圈電阻在255歐姆，4個并聯的IK電阻為250歐姆， 其串聯電路分壓正好可以使繼電器線圈工作在12伏。驅動芯片模塊3是雨刮器電機5的電源輸出，采用的是英飛凌24V汽車級芯片 BTS441驅動芯片，其控制由邏輯控制模塊1實現開啟與關閉，當此芯片開啟時，24V電會通 過繼電器模塊2作用到雨刮器電機5上，驅動雨刮器電機5工作。與雨刮器電機5相連接的繼電器放電電路是為了使雨刮可以快速停止在停止位。 當令雨刮停止工作時，將驅動芯片模塊3斷開，這時雨刮器電機5的線圈產生感應電動勢， 可能令雨刮繼續工作很短一段時間(一般為幾百個毫秒)，這樣可能令雨刮停止在擋風玻 璃的中間造成錯誤。而本發明在斷開驅動芯片模塊3的同時，將繼電器放電電路中的放電 繼電器吸合，這樣使得感應電動勢直接被導入到地，避免了雨刮停止在擋風玻璃的中間的 可能。與雨刮器速度輸入開關和停止位開關相連接的邏輯控制模塊1是判斷雨刮工作 與停止的條件，本發明采用的邏輯控制芯片是飛思卡爾的MC9S12XEQ384。如圖4所示，繼電器輸出電路是作為雨刮高低速輸出選擇的，其控制由邏輯控制 模塊1實現高低速雨刮切換當低速雨刮時，繼電器不動作，將驅動芯片模塊3開啟，保持 低速雨刮輸出；當高速雨刮時，先令繼電器模塊2吸合，然后將驅動芯片模塊3開啟，保持 高速雨刮輸出。由于此繼電器為12V繼電器，在24V電壓下工作，吸合時產生的打火現象會 燒毀繼電器的觸點，所以在控制過程中一定要先使繼電器選擇好高速或低速雨刮控制，然 后再開啟驅動芯片模塊3，這樣使繼電器吸合時沒有電流導通，避免打火現象；同樣，斷開 時也存在打火現象，所以在控制過程中一定要先關閉驅動芯片模塊3，然后再操作繼電器斷 開，這樣使繼電器斷開時沒有電流導通，避免打火現象。上述的控制方法為的是保護繼電器 的觸點不會被燒毀，因為正常情況下，12V繼電器用于12V系統驅動負載是沒有問題的；而 12V繼電器用于24V系統驅動負載，在斷開與吸合時的打火會導致繼電器觸點燒毀，而上述 的控制方法是先將繼電器斷開與吸合，然后通過驅動芯片模塊3供電使雨刮器電機5工作， 這樣在繼電器模塊2工作時沒有電流產生，避免了觸點的打火損壞。所以本發明的控制方法為邏輯控制模塊1接收雨刮高速開關輸入信號后先驅動 繼電器模塊2中繼電器輸出電路的高速繼電器吸合，再驅動驅動芯片模塊3進行雨刮高速 信號輸出；邏輯控制模塊1接收雨刮低速開關輸入信號后直接驅動驅動芯片模塊3進行低 速信號輸出；關閉雨刮時，邏輯控制模塊1首先關閉對驅動芯片模塊3的驅動后再關閉對高速 繼電器的驅動，從而使得工作電壓為12V的繼電器模塊2可以運用到工作電壓為24V的雨 刮器控制模塊中，不會產生火花。在關閉雨刮時，驅動芯片模塊3在得到關閉信號后啟動延時計時器，打開繼電器 放電電路，放電繼電器吸起，延時結束后邏輯控制模塊1再關閉對繼電器模塊2的驅動，從 而清除雨刮器電機的感應電動勢。
按照上述方法，本發明的邏輯控制模塊的軟件流程為步驟1 判斷雨刮低速或高速輸入是否有效，若判斷結果為高速有效，則進入步驟 8 ；若判斷結果為低速有效，則進入步驟2 ；步驟2 開啟驅動芯片模塊輸出；步驟3 判斷雨刮低速輸入是否保持有效，若判斷結果為是，則進入步驟7 ；步驟4 判斷雨刮停止位輸入是否有效，若判斷結果為否，則進入步驟7 ；步驟5 關閉驅動芯片模塊輸出，打開繼電器放電電路，啟動延時計時器；步驟6 計時IOms后關閉繼電器放電電路；步驟7 保持驅動芯片模塊輸出，并進入步驟3 ；步驟8 驅動繼電器輸出電路的高速繼電器吸起；步驟9 開啟驅動芯片模塊輸出；步驟10 判斷雨刮高速輸入是否保持有效，若判斷結果為是，則進入步驟14 ；步驟11 判斷雨刮停止位輸入是否有效，若判斷結果為否，則進入步驟14 ；步驟12 關閉驅動芯片模塊輸出，打開繼電器放電電路，啟動延時計時器；步驟13 計時IOms后關閉繼電器放電電路，繼電器輸出電路的高速繼電器落下；步驟14 保持驅動芯片模塊輸出和繼電器輸出電路的高速繼電器吸起；步驟15 結束邏輯控制模塊程序。上面結合附圖對本發明進行了示例性描述，顯然本發明具體實現并不受上述方式 的限制，只要采用了本發明的技術方案進行的各種改進，或未經改進直接應用于其它場合 的，均在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種機動車雨刮器控制模塊，其特征在于所述的控制模塊為邏輯控制模塊(1)與 降壓電路(4)連接后將低電壓接入繼電器模塊O)，繼電器模塊O)與雨刮器電機(5)連 接；驅動芯片模塊C3)分別與邏輯控制模塊(1)、繼電器模塊( 連接。
2.根據權利要求1所述的一種機動車雨刮器控制模塊，其特征在于所述的繼電器模 塊(2)為12V工作電壓的雙胞胎繼電器，雙胞胎繼電器分為高速繼電器、放電繼電器，兩組 接點分別接入繼電器輸出電路、繼電器放電電路中。
3.根據權利要求1或2所述的一種機動車雨刮器控制模塊，其特征在于所述的雙胞 胎繼電器的型號為HFKA標準型雙胞胎繼電器。
4.根據權利要求1所述的一種機動車雨刮器控制模塊，其特征在于所述的車載電源 (6)輸入24V直流電到邏輯控制模塊(1)。
5.根據權利要求1所述的一種機動車雨刮器控制模塊，其特征在于所述的邏輯控制 模塊(1)接收機動車控制面板傳遞來的雨刮低速開關輸入信號、雨刮高速開關輸入信號、 雨刮停止位開關輸入信號。
6.根據權利要求1或2所述的一種機動車雨刮器控制模塊，其特征在于所述的繼電 器輸出電路中高速繼電器的靜接點連接到雨刮器電機(5)的低速端，動接點連接到雨刮器 電機(5)的高速端，線圈與驅動芯片模塊(3)連接。
7.根據權利要求1或2所述的一種機動車雨刮器控制模塊，其特征在于所述的繼電 器放電電路中放電繼電器的動接點接入雨刮器電機(5)的低速端，線圈接地。
8.根據權利要求1或2或4或5所述的一種機動車雨刮器控制模塊，其特征在于所 述的邏輯控制模塊⑴的芯片型號為飛思卡爾的MC9S12XEQ384;驅動芯片模塊(3)的芯片 型號為英飛凌24V汽車級芯片BTS441。
9.一種機動車雨刮器控制模塊的控制方法，其特征在于所述的控制方法為邏輯控制 模塊(1)接收雨刮高速開關輸入信號后先驅動繼電器模塊( 中繼電器輸出電路的高速繼 電器吸合，再驅動驅動芯片模塊(3)進行雨刮高速信號輸出；邏輯控制模塊(1)接收雨刮低 速開關輸入信號后直接驅動驅動芯片模塊( 進行低速信號輸出；關閉雨刮時，邏輯控制模塊(1)首先關閉對驅動芯片模塊(3)的驅動后再關閉對高速 繼電器的驅動。
10.根據權利要求9所述的一種機動車雨刮器控制模塊的控制方法，其特征在于所述 的控制方法在關閉雨刮時，驅動芯片模塊(3)在得到關閉信號后啟動延時計時器，打開繼 電器放電電路，放電繼電器吸起，延時結束后邏輯控制模塊⑴再關閉對繼電器模塊⑵的 驅動。
全文摘要
本發明公開了一種機動車雨刮器控制模塊及其控制方法，其特征在于所述的控制模塊為邏輯控制模塊與降壓電路連接后將低電壓接入繼電器模塊，繼電器模塊與雨刮器電機連接；驅動芯片模塊分別與邏輯控制模塊、繼電器模塊連接，由于采用上述電路結構和方法，該發明具有以下優點1、安全可靠得對雨刮器速度進行控制；2、以價格相對便宜的12V繼電器代替24V繼電器，有效地降低生產成本；3、可及時對雨刮器電機進行放電，保證雨刮停止的位置。
文檔編號G05B19/042GK102069777SQ201010603259
公開日2011年5月25日 申請日期2010年12月24日 優先權日2010年12月24日
發明者陳澤堅 申請人:埃泰克汽車電子(蕪湖)有限公司