專利名稱：汽車刮雨電機(jī)的數(shù)字式控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車上刮雨電機(jī)的控制裝置。
背景技術(shù)：
清潔汽車風(fēng)擋玻璃的汽車雨刷由通用的刮雨電機(jī)提供運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力，通過由組合開關(guān)、定時(shí)器芯片和繼電器等組成的控制電路來控制刮雨電機(jī)的停止、運(yùn)動(dòng)、間歇時(shí)間以及運(yùn)動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)速，從而實(shí)現(xiàn)刮雨器的清洗、高速刮水、低速刮水和間歇刮水等功能。駕車者對(duì)上述功能的選擇是對(duì)組合開關(guān)中某個(gè)檔位的選擇來實(shí)現(xiàn)的，該檔位選定后刮雨電機(jī)的供電回路也就被選定，然后通過定時(shí)器芯片的定時(shí)作用和定時(shí)器芯片所驅(qū)動(dòng)的繼電器的釋放或吸合，來保持或間歇性改變刮雨電機(jī)的供電回路從而實(shí)現(xiàn)刮雨器的相應(yīng)運(yùn)動(dòng)。但是傳統(tǒng)汽車刮雨電機(jī)的控制電路存在以下問題(1)由模擬電路驅(qū)動(dòng)繼電器切換刮雨電機(jī)的供電，可靠性低；(2)所定時(shí)間靠定時(shí)器芯片的外圍電阻設(shè)定，準(zhǔn)確度不高；(3)在間歇刮水檔時(shí)，每次刮水次數(shù)受電壓影響，電壓過高時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)速會(huì)加快，這樣在一個(gè)定時(shí)周期內(nèi)可能會(huì)多動(dòng)作一次(即恰好在應(yīng)該停止時(shí)轉(zhuǎn)過了停止位，從而多動(dòng)作一次)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種汽車刮雨電機(jī)的數(shù)字式控制裝置，以克服由模擬電路驅(qū)動(dòng)繼電器切換刮雨電機(jī)供電的方式可靠性低，和所定時(shí)間靠定時(shí)器芯片的外圍電阻設(shè)定，因而準(zhǔn)確度不高的缺陷。它包括直流電源4和組合開關(guān)K，它還包括開關(guān)狀態(tài)識(shí)別芯片1、微控制器2和電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片3，組合開關(guān)K的輸入引腳連接在直流電源4上，組合開關(guān)K的每個(gè)電平狀態(tài)輸出引腳分別連接在開關(guān)狀態(tài)識(shí)別芯片1的一個(gè)輸入端上，開關(guān)狀態(tài)識(shí)別芯片1的雙向通信端口連接在微控制器2的一個(gè)雙向通信端口上，微控制器2的輸出端連接電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片3的輸入端。本發(fā)明工作時(shí)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片3的高轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)輸出端3-1連接在刮雨電機(jī)M的高轉(zhuǎn)速電源接線端上，電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片3的低轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)輸出端3-2連接在刮雨電機(jī)M的低轉(zhuǎn)速電源接線端上，刮雨電機(jī)M的另一個(gè)電源接線端接地。開關(guān)狀態(tài)識(shí)別芯片1監(jiān)測(cè)組合開關(guān)K的狀態(tài)，根據(jù)組合開關(guān)K的每個(gè)電平狀態(tài)輸出引腳電平的高低進(jìn)行編碼并送給微控制器2，微控制器2根據(jù)內(nèi)部設(shè)定的狀態(tài)表判斷開關(guān)的狀態(tài)并根據(jù)預(yù)先編制的程序進(jìn)行相應(yīng)的控制動(dòng)作，對(duì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片3發(fā)指令并同時(shí)計(jì)時(shí)，使其對(duì)刮雨電機(jī)M的低轉(zhuǎn)速電源接線端或高轉(zhuǎn)速電源接線端供電，刮雨電機(jī)相應(yīng)做低速運(yùn)轉(zhuǎn)或高速運(yùn)轉(zhuǎn)，并根據(jù)微控制器2的程序控制完成工作周期。本發(fā)明中取消了繼電器，改由數(shù)字式驅(qū)動(dòng)芯片直接驅(qū)動(dòng)刮雨電機(jī)，使工作更可靠，杜絕了電壓不穩(wěn)對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速的影響。本發(fā)明采用開關(guān)狀態(tài)識(shí)別芯片監(jiān)測(cè)組合開關(guān)的狀態(tài)并編碼，優(yōu)點(diǎn)是開關(guān)狀態(tài)可擴(kuò)展，還可以簡化組合開關(guān)結(jié)構(gòu)；采用程序計(jì)數(shù)來設(shè)定間歇時(shí)隙，精確度較傳統(tǒng)方式的電阻設(shè)定高。本發(fā)明采用嵌入式數(shù)字芯片，對(duì)刮雨電機(jī)M進(jìn)行靈活而精確的控制，取消了繼電器，提高了系統(tǒng)的可靠性。在本發(fā)明中，刮雨電機(jī)M的間歇時(shí)間可通過軟件進(jìn)行定義，從而使實(shí)現(xiàn)更加靈活方便，而且其精確度也較傳統(tǒng)控制電路有很大的提高。


圖1是本發(fā)明與刮雨電機(jī)的連接結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
具體實(shí)施方式
一下面結(jié)合圖1具體說明本實(shí)施方式。本實(shí)施方式由直流電源4、組合開關(guān)K、開關(guān)狀態(tài)識(shí)別芯片1、微控制器2和電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片3組成，組合開關(guān)K的輸入引腳連接在直流電源4上，組合開關(guān)K的每個(gè)電平狀態(tài)輸出引腳分別連接在開關(guān)狀態(tài)識(shí)別芯片1的一個(gè)輸入端上，開關(guān)狀態(tài)識(shí)別芯片1的雙向通信端口連接在微控制器2的一個(gè)雙向通信端口上，微控制器2的輸出端連接電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片3的輸入端。開關(guān)狀態(tài)識(shí)別芯片1的型號(hào)為MC33993、微控制器2的型號(hào)為MC68HC908GZ16，電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片3的型號(hào)為MC33486，以上三個(gè)芯片都是摩托羅拉公司生產(chǎn)的freescale系列的芯片。開關(guān)狀態(tài)識(shí)別芯片1與微控制器2之間采用串行通信，如SPI總線通信。本發(fā)明中的直流電源4可采用12V和24V不同電壓供電，能夠適用于采用12V電源的廣大車輛和采用24V電源的卡車。
具體實(shí)施方式
二下面結(jié)合圖1具體說明本實(shí)施方式。本實(shí)施方式與實(shí)施方式一的不同點(diǎn)是它還包括刮雨電機(jī)渦輪開關(guān)6、電源V和直流降壓電路5，刮雨電機(jī)渦輪開關(guān)6的一個(gè)靜端接線柱接地，刮雨電機(jī)渦輪開關(guān)6的另一個(gè)靜端接線柱連接電源V，刮雨電機(jī)渦輪開關(guān)6的動(dòng)端接線柱連接直流降壓電路5的輸入端，直流降壓電路5的輸出端連接微控制器2的一個(gè)輸入端。本實(shí)施方式中的刮雨電機(jī)渦輪開關(guān)6就是通用的刮雨電機(jī)自身所帶的渦輪開關(guān)，該刮雨電機(jī)渦輪開關(guān)6的開關(guān)檔位隨刮雨電機(jī)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)而周期性變化。當(dāng)微控制器2中動(dòng)作控制的計(jì)時(shí)時(shí)間已到需要停止刮雨電機(jī)M時(shí)，如果刮雨電機(jī)渦輪開關(guān)6的動(dòng)端恰好與地連通，則在微控制器2的指令下，停止給刮雨電機(jī)M供電。這時(shí)候也對(duì)應(yīng)著汽車雨刷在風(fēng)擋的邊緣位置。如果刮雨電機(jī)渦輪開關(guān)6的動(dòng)端與電源V連通，則在微控制器2的指令下繼續(xù)給刮雨電機(jī)M供電，直至刮雨電機(jī)渦輪開關(guān)6的動(dòng)端與地連通。直流降壓電路5采用穩(wěn)壓二極管電路進(jìn)行直流降壓并穩(wěn)壓，克服電機(jī)渦輪開關(guān)反饋電壓較高且不穩(wěn)定的缺陷，避免傷害微控制器2。如此設(shè)置，利用了已有的刮雨電機(jī)渦輪開關(guān)6，但改變了已有刮雨電機(jī)渦輪開關(guān)6的連接方式。把已有的刮雨電機(jī)渦輪開關(guān)6由供電部件改成了信號(hào)提供的部件，由微控制器2接收刮雨電機(jī)渦輪開關(guān)6的狀態(tài)信號(hào)，微控制器2直接控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片供電，動(dòng)作準(zhǔn)確。消除了傳統(tǒng)雨刷在一個(gè)定時(shí)周期內(nèi)可能會(huì)多動(dòng)作一次的缺陷。
具體實(shí)施方式
三下面結(jié)合圖1具體說明本實(shí)施方式。本實(shí)施方式與實(shí)施方式一的不同點(diǎn)是它還包括雨量傳感器7，雨量傳感器7的輸出端連接在微控制器2的另一個(gè)輸入端。雨量傳感器7可以選用已經(jīng)公開上市的雨量傳感器即可。如此設(shè)置，增加了雨量傳感器，可以根據(jù)雨量傳感器輸出的電信號(hào)來自動(dòng)識(shí)別雨量信息，自動(dòng)決定雨刷的工作速度和頻率。
具體實(shí)施方式
四下面結(jié)合圖1具體說明本實(shí)施方式。本實(shí)施方式與實(shí)施方式一的不同點(diǎn)是它還包括LIN或CAN總線收發(fā)器8，LIN或CAN總線收發(fā)器8的一個(gè)通信端口連接微控制器2的另一個(gè)通信端口。如此設(shè)置，LIN或CAN總線收發(fā)器8的另一個(gè)通信端口可以連接在汽車內(nèi)的LIN或CAN總線上，可以方便地將本雨刷控制裝置通過總線進(jìn)行控制，這樣就可以直接將本發(fā)明的控制裝置以模塊的形式裝在汽車的后風(fēng)檔或其它需要的位置，也可將其集成入其它網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.汽車刮雨電機(jī)的數(shù)字式控制裝置，它包括直流電源(4)和組合開關(guān)(K)，組合開關(guān)(K)的輸入引腳連接在直流電源(4)上，其特征在于它還包括開關(guān)狀態(tài)識(shí)別芯片(1)、微控制器(2)和電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片(3)，組合開關(guān)(K)的每個(gè)電平狀態(tài)輸出引腳分別連接在開關(guān)狀態(tài)識(shí)別芯片(1)的一個(gè)輸入端上，開關(guān)狀態(tài)識(shí)別芯片(1)的雙向通信端口連接在微控制器(2)的一個(gè)雙向通信端口上，微控制器(2)的輸出端連接電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片(3)的輸入端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車刮雨電機(jī)的數(shù)字式控制裝置，其特征在于它還包括刮雨電機(jī)渦輪開關(guān)(6)、電源(V)和直流降壓電路(5)，刮雨電機(jī)渦輪開關(guān)(6)的一個(gè)靜端接線柱接地，刮雨電機(jī)渦輪開關(guān)(6)的另一個(gè)靜端接線柱連接電源(V)，刮雨電機(jī)渦輪開關(guān)(6)的動(dòng)端接線柱連接直流降壓電路(5)的輸入端，直流降壓電路(5)的輸出端連接微控制器(2)的一個(gè)輸入端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車刮雨電機(jī)的數(shù)字式控制裝置，其特征在于它還包括雨量傳感器(7)，雨量傳感器(7)的輸出端連接在微控制器(2)的另一個(gè)輸入端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車刮雨電機(jī)的數(shù)字式控制裝置，其特征在于它還包括LIN或CAN總線收發(fā)器(8)，LIN或CAN總線收發(fā)器(8)的一個(gè)通信端口連接微控制器(2)的另一個(gè)通信端口。
全文摘要
汽車刮雨電機(jī)的數(shù)字式控制裝置，本發(fā)明涉及汽車上刮雨電機(jī)的控制裝置。它克服了由模擬電路驅(qū)動(dòng)繼電器切換刮雨電機(jī)供電的方式可靠性低，和所定時(shí)間靠定時(shí)器芯片的外圍電阻設(shè)定，因而準(zhǔn)確度不高的缺陷。它包括直流電源和組合開關(guān)，它還包括開關(guān)狀態(tài)識(shí)別芯片、微控制器和電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片，組合開關(guān)的每個(gè)電平狀態(tài)輸出引腳分別連接在開關(guān)狀態(tài)識(shí)別芯片的一個(gè)輸入端上，開關(guān)狀態(tài)識(shí)別芯片的雙向通信端口連接在微控制器的一個(gè)雙向通信端口上，微控制器的輸出端連接電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片的輸入端。本發(fā)明采用嵌入式數(shù)字芯片，對(duì)刮雨電機(jī)進(jìn)行靈活而精確的控制，取消了繼電器，提高了系統(tǒng)的可靠性。刮雨電機(jī)的間歇時(shí)間通過軟件定義，精確度較傳統(tǒng)控制電路有很大的提高。
文檔編號(hào)G05B15/02GK1971455SQ20061015106
公開日2007年5月30日 申請(qǐng)日期2006年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月24日
發(fā)明者崔剛, 周連科, 劉宏偉, 左德承, 吳智博, 楊孝宗, 董劍, 舒燕君, 向琳, 張展, 羅丹彥, 苗百利, 王玲 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)