专利名称：一种机动车雨刮器控制模块及其控制方法
技术领域：
本发明涉及机动车雨刮器，特别涉及一种机动车雨刮器控制模块及其控制方法。
背景技术：
随着科技的发展和人民生活水平的提高，机动车走进千家万户，而雨刮器则是机 动车保证行车安全的一个必不可少的部件。不同型号的雨刮器应用到不同的机动车上，而 对于雨刮器速度的控制技术却相对滞后。目前大多数机动车的雨刮器都是直接采用大电流开关加线束直接驱动雨刮器电 机的控制方法来控制雨刮器的高低速；另外，还有少数通过车身控制器驱动24V继电器或 高端驱动芯片来驱动雨刮器电机。第一种直接控制的方法由于无法诊断负载，可靠性不高，一旦出现短路，存在一定 的风险，而第二种方法采用电子模块控制，可靠性提高了很多，但由于24V继电器和高端驱 动芯片价格昂贵，给产品的普及带来很大的困难。提供一种生产成本相对较低、可靠性高的雨刮器控制模块是现有技术需要解决的 问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种机动车雨刮器控制模块及其控制方法， 以达到安全可靠得对雨刮器速度进行控制的同时，有效地降低生产成本。为解决上述技术问题，本发明的技术方案是，一种机动车雨刮器控制模块，其特征 在于所述的控制模块为逻辑控制模块与降压电路连接后将低电压接入继电器模块，继电 器模块与雨刮器电机连接；驱动芯片模块分别与逻辑控制模块、继电器模块连接，从而逻辑 控制模块通过降压电路降压来驱动继电器模块，进而转接驱动芯片模块的输出信号，实现 控制雨刮器速度的目的。所述的继电器模块为12V工作电压的双胞胎继电器，双胞胎继电器分为高速继电 器和放电继电器，分别接入继电器输出电路、继电器放电电路中，以12V工作电压的继电器 模块代替现有的24V工作电压的继电器模块，降低生产成本。所述的双胞胎继电器的型号为HFKA标准型双胞胎继电器。所述的车载电源输入24V直流电到逻辑控制模块，从而为整个控制模块进行供 H1^ ο所述的逻辑控制模块接收机动车控制面板传递来的雨刮低速开关输入信号、雨刮 高速开关输入信号、雨刮停止位开关输入信号，从而根据不同的输入信号进行逻辑处理。所述的继电器输出电路中高速继电器的静接点连接到雨刮器电机的低速端，动接 点连接到雨刮器电机的高速端，线圈与驱动芯片模块连接，从而实现雨刮器电机高低速的 切换。所述的继电器放电电路中放电继电器的动接点接入雨刮器电机的低速端，线圈接
3地，从而在关闭雨刮器的时候及时对雨刮器电机的感应电动势进行放电，使雨刮停止在适 合的位置。所述的逻辑控制模块的芯片型号为飞思卡尔的MC9S12XEQ384 ；驱动芯片模块的 芯片型号为英飞凌24V汽车级芯片BTS441。一种机动车雨刮器控制模块的控制方法，其特征在于所述的控制方法为逻辑控 制模块接收雨刮高速开关输入信号后先驱动继电器模块中继电器输出电路的高速继电器 吸合，再驱动驱动芯片模块进行雨刮高速信号输出；逻辑控制模块接收雨刮低速开关输入 信号后直接驱动驱动芯片模块进行低速信号输出；关闭雨刮时，逻辑控制模块首先关闭对驱动芯片模块的驱动后再关闭对高速继电 器的驱动，从而使得工作电压为12V的继电器模块可以运用到工作电压为24V的雨刮器控 制模块中，不会产生火花。所述的控制方法在关闭雨刮时，驱动芯片模块在得到关闭信号后启动延时计时 器，打开继电器放电电路，放电继电器吸起，延时结束后逻辑控制模块再关闭对继电器模块 2的驱动，从而清除雨刮器电机的感应电动势。一种机动车雨刮器控制模块及其控制方法，由于采用上述电路结构和方法，该发 明具有以下优点1、安全可靠得对雨刮器速度进行控制；2、以价格相对便宜的12V继电器 代替24V继电器，有效地降低生产成本；3、可及时对雨刮器电机进行放电，保证雨刮停止的位置。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明；图1为本发明一种机动车雨刮器控制模块的结构框图；图2为本发明一种机动车雨刮器控制模块的驱动芯片模块与继电器模块的连接 电路图；图3为本发明一种机动车雨刮器控制模块的逻辑控制模块信号传递示意图；图4为本发明一种机动车雨刮器控制模块的控制方法的流程图；在图1-3中，1、逻辑控制模块；2、继电器模块；3、驱动芯片模块；4、降压电路；5、 雨刮器电机；6、车载电源。
具体实施例方式如图1-3所示，本发明为逻辑控制模块1与降压电路4连接后将低电压接入继电 器模块2，继电器模块2与雨刮器电机5连接；驱动芯片模块3分别与逻辑控制模块1、继电 器模块连接2，从而逻辑控制模块1通过降压电路4降压来驱动继电器模块2，进而转接驱 动芯片模块3的输出信号，实现控制雨刮器速度的目的。车载电源6输入24V直流电到逻辑控制模块1，从而为整个控制模块进行供电。继 电器模块2为12V工作电压的双胞胎继电器，双胞胎继电器分为高速继电器、放电继电器， 分别接入继电器输出电路、继电器放电电路中，以12V工作电压的继电器模块2代替现有的 24V工作电压的继电器模块，降低生产成本。继电器输出电路中高速继电器的静接点连接到雨刮器电机的低速端，动接点连接
4到雨刮器电机的高速端，线圈与驱动芯片模块3连接，从而实现雨刮器电机高低速的切换。 继电器放电电路中放电继电器的动接点接入雨刮器电机的低速端，线圈接地，从而在关闭 雨刮器的时候及时对雨刮器电机5的感应电动势进行放电，使雨刮停止在适合的位置。降压电路4是为了满足12V继电器模块2可以在24V电压下工作，本发明选用的 是HFKA标准型双胞胎继电器，其单路线圈电阻在255欧姆，4个并联的IK电阻为250欧姆， 其串联电路分压正好可以使继电器线圈工作在12伏。驱动芯片模块3是雨刮器电机5的电源输出，采用的是英飞凌24V汽车级芯片 BTS441驱动芯片，其控制由逻辑控制模块1实现开启与关闭，当此芯片开启时，24V电会通 过继电器模块2作用到雨刮器电机5上，驱动雨刮器电机5工作。与雨刮器电机5相连接的继电器放电电路是为了使雨刮可以快速停止在停止位。 当令雨刮停止工作时，将驱动芯片模块3断开，这时雨刮器电机5的线圈产生感应电动势， 可能令雨刮继续工作很短一段时间(一般为几百个毫秒)，这样可能令雨刮停止在挡风玻 璃的中间造成错误。而本发明在断开驱动芯片模块3的同时，将继电器放电电路中的放电 继电器吸合，这样使得感应电动势直接被导入到地，避免了雨刮停止在挡风玻璃的中间的 可能。与雨刮器速度输入开关和停止位开关相连接的逻辑控制模块1是判断雨刮工作 与停止的条件，本发明采用的逻辑控制芯片是飞思卡尔的MC9S12XEQ384。如图4所示，继电器输出电路是作为雨刮高低速输出选择的，其控制由逻辑控制 模块1实现高低速雨刮切换当低速雨刮时，继电器不动作，将驱动芯片模块3开启，保持 低速雨刮输出；当高速雨刮时，先令继电器模块2吸合，然后将驱动芯片模块3开启，保持 高速雨刮输出。由于此继电器为12V继电器，在24V电压下工作，吸合时产生的打火现象会 烧毁继电器的触点，所以在控制过程中一定要先使继电器选择好高速或低速雨刮控制，然 后再开启驱动芯片模块3，这样使继电器吸合时没有电流导通，避免打火现象；同样，断开 时也存在打火现象，所以在控制过程中一定要先关闭驱动芯片模块3，然后再操作继电器断 开，这样使继电器断开时没有电流导通，避免打火现象。上述的控制方法为的是保护继电器 的触点不会被烧毁，因为正常情况下，12V继电器用于12V系统驱动负载是没有问题的；而 12V继电器用于24V系统驱动负载，在断开与吸合时的打火会导致继电器触点烧毁，而上述 的控制方法是先将继电器断开与吸合，然后通过驱动芯片模块3供电使雨刮器电机5工作， 这样在继电器模块2工作时没有电流产生，避免了触点的打火损坏。所以本发明的控制方法为逻辑控制模块1接收雨刮高速开关输入信号后先驱动 继电器模块2中继电器输出电路的高速继电器吸合，再驱动驱动芯片模块3进行雨刮高速 信号输出；逻辑控制模块1接收雨刮低速开关输入信号后直接驱动驱动芯片模块3进行低 速信号输出；关闭雨刮时，逻辑控制模块1首先关闭对驱动芯片模块3的驱动后再关闭对高速 继电器的驱动，从而使得工作电压为12V的继电器模块2可以运用到工作电压为24V的雨 刮器控制模块中，不会产生火花。在关闭雨刮时，驱动芯片模块3在得到关闭信号后启动延时计时器，打开继电器 放电电路，放电继电器吸起，延时结束后逻辑控制模块1再关闭对继电器模块2的驱动，从 而清除雨刮器电机的感应电动势。
按照上述方法，本发明的逻辑控制模块的软件流程为步骤1 判断雨刮低速或高速输入是否有效，若判断结果为高速有效，则进入步骤 8 ；若判断结果为低速有效，则进入步骤2 ；步骤2 开启驱动芯片模块输出；步骤3 判断雨刮低速输入是否保持有效，若判断结果为是，则进入步骤7 ；步骤4 判断雨刮停止位输入是否有效，若判断结果为否，则进入步骤7 ；步骤5 关闭驱动芯片模块输出，打开继电器放电电路，启动延时计时器；步骤6 计时IOms后关闭继电器放电电路；步骤7 保持驱动芯片模块输出，并进入步骤3 ；步骤8 驱动继电器输出电路的高速继电器吸起；步骤9 开启驱动芯片模块输出；步骤10 判断雨刮高速输入是否保持有效，若判断结果为是，则进入步骤14 ；步骤11 判断雨刮停止位输入是否有效，若判断结果为否，则进入步骤14 ；步骤12 关闭驱动芯片模块输出，打开继电器放电电路，启动延时计时器；步骤13 计时IOms后关闭继电器放电电路，继电器输出电路的高速继电器落下；步骤14 保持驱动芯片模块输出和继电器输出电路的高速继电器吸起；步骤15 结束逻辑控制模块程序。上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式 的限制，只要采用了本发明的技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合 的，均在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种机动车雨刮器控制模块，其特征在于所述的控制模块为逻辑控制模块(1)与 降压电路(4)连接后将低电压接入继电器模块O)，继电器模块O)与雨刮器电机(5)连 接；驱动芯片模块C3)分别与逻辑控制模块(1)、继电器模块( 连接。
2.根据权利要求1所述的一种机动车雨刮器控制模块，其特征在于所述的继电器模 块(2)为12V工作电压的双胞胎继电器，双胞胎继电器分为高速继电器、放电继电器，两组 接点分别接入继电器输出电路、继电器放电电路中。
3.根据权利要求1或2所述的一种机动车雨刮器控制模块，其特征在于所述的双胞 胎继电器的型号为HFKA标准型双胞胎继电器。
4.根据权利要求1所述的一种机动车雨刮器控制模块，其特征在于所述的车载电源 (6)输入24V直流电到逻辑控制模块(1)。
5.根据权利要求1所述的一种机动车雨刮器控制模块，其特征在于所述的逻辑控制 模块(1)接收机动车控制面板传递来的雨刮低速开关输入信号、雨刮高速开关输入信号、 雨刮停止位开关输入信号。
6.根据权利要求1或2所述的一种机动车雨刮器控制模块，其特征在于所述的继电 器输出电路中高速继电器的静接点连接到雨刮器电机(5)的低速端，动接点连接到雨刮器 电机(5)的高速端，线圈与驱动芯片模块(3)连接。
7.根据权利要求1或2所述的一种机动车雨刮器控制模块，其特征在于所述的继电 器放电电路中放电继电器的动接点接入雨刮器电机(5)的低速端，线圈接地。
8.根据权利要求1或2或4或5所述的一种机动车雨刮器控制模块，其特征在于所 述的逻辑控制模块⑴的芯片型号为飞思卡尔的MC9S12XEQ384;驱动芯片模块(3)的芯片 型号为英飞凌24V汽车级芯片BTS441。
9.一种机动车雨刮器控制模块的控制方法，其特征在于所述的控制方法为逻辑控制 模块(1)接收雨刮高速开关输入信号后先驱动继电器模块( 中继电器输出电路的高速继 电器吸合，再驱动驱动芯片模块(3)进行雨刮高速信号输出；逻辑控制模块(1)接收雨刮低 速开关输入信号后直接驱动驱动芯片模块( 进行低速信号输出；关闭雨刮时，逻辑控制模块(1)首先关闭对驱动芯片模块(3)的驱动后再关闭对高速 继电器的驱动。
10.根据权利要求9所述的一种机动车雨刮器控制模块的控制方法，其特征在于所述 的控制方法在关闭雨刮时，驱动芯片模块(3)在得到关闭信号后启动延时计时器，打开继 电器放电电路，放电继电器吸起，延时结束后逻辑控制模块⑴再关闭对继电器模块⑵的 驱动。
全文摘要
本发明公开了一种机动车雨刮器控制模块及其控制方法，其特征在于所述的控制模块为逻辑控制模块与降压电路连接后将低电压接入继电器模块，继电器模块与雨刮器电机连接；驱动芯片模块分别与逻辑控制模块、继电器模块连接，由于采用上述电路结构和方法，该发明具有以下优点1、安全可靠得对雨刮器速度进行控制；2、以价格相对便宜的12V继电器代替24V继电器，有效地降低生产成本；3、可及时对雨刮器电机进行放电，保证雨刮停止的位置。
文档编号G05B19/042GK102069777SQ201010603259
公开日2011年5月25日 申请日期2010年12月24日 优先权日2010年12月24日
发明者陈泽坚 申请人:埃泰克汽车电子(芜湖)有限公司