一种轨道交通车辆刮雨器控制系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种轨道交通车辆刮雨器控制系统，包括控制输入组件，控制盒组件，水位传感器。该控制盒组件包括处理器、水位检测单元、喷淋电机驱动模块、刮雨器电机驱动模块、刮雨器电机制动模块。水位检测单元检测水位传感器信号，在控制输入组件上显示水箱水位“水满”或“缺水”状态。处理器接收控制输入组件控制信号控制喷淋电机驱动模块驱动喷淋电机喷水。处理器接收控制输入组件控制信号控制刮雨器电机驱动模块、刮雨器电机驱动模块驱动刮雨器电机完成快速、慢速、间歇、复位、洗车功能。刮雨器电机驱动模块控制刮雨器电机运转，并控制刮雨器电机在初始位置快速停止。本实用新型基本涵盖了终端客户对城轨机车刮雨器的使用需求。
【专利说明】一种轨道交通车辆刮雨器控制系统
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种轨道交通车辆刮雨器控制系统，尤其是涉及一种应用于轨道 交通车辆，特别是地铁车辆的电动刮雨器控制系统。
【背景技术】
[0002] 当前电动刮雨器系统在轨道交通车辆上应用已经十分广泛，但用于地铁车辆上的 刮雨器系统在电机控制原理，可靠性，智能化方面都还比较落后，不能满足市场的需求。轨 道交通车辆刮雨器控制系统通过脉宽调制技术控制电机转速，利用外置制动电阻制动，智 能检测水箱水位，软件实现刮臂坚直停止，不但能够满足客户多元化的需求，还能进一步提 高系统可靠性，从而降低成本，提高效益。
【发明内容】
[0003] 本实用新型的目的是提供一种轨道交通车辆刮雨器控制系统，能够控制单速直流 电机完成快速、慢速、间歇、复位、洗车(刮臂居中）功能，并能够指示水箱中水位。使刮雨器 系统能够满足客户的多元化要求。提高刮雨器系统可用性和可靠性，进一步提高效益。
[0004] 为了实现上述目的，本实用新型具体提供了一种轨道交通车辆刮雨器控制系统的 技术实现方案。一种轨道交通车辆刮雨器控制系统，具体包括：控制盒组件，控制输入组件 和水位传感器。所述控制盒组件进一步包括处理器、水位检测单元、喷淋电机驱动模块、刮 雨器电机驱动模块、刮雨器电机制动模块，航空连接器X2,航空连接器X3,航空连接器X4 ; 刮雨器电机、喷淋电机和水箱为对象件；所述的控制输入组件，通过所述的航空连接器X2 与所述的控制盒组件相连；所述的水位传感器和所述的对象件喷淋电机安装在所述的对象 件水箱上通过所述的航空连接器X4与所述的控制盒组件相连；所述的对象件刮雨器电机 通过所述的航空连接器X3与所述的控制盒组件相连；所述的控制盒组件通过所述的控制 输入组件接收外部控制信号。所述的水位检测单元通过水位传感器检测水位信号并由控制 输入组件指示水位"水满"，"缺水"状态。所述处理器控制所述的喷淋电机驱动模块驱动对 象件喷淋电机喷水。所述处理器控制所述的刮雨器电机驱动模块和刮雨器电机制动模块实 现对象件刮雨器电机完成快速、慢速、间歇、复位、洗车(刮臂居中）功能。
[0005] 作为本实用新型一种轨道交通车辆刮雨器控制系统技术方案的进一步改进，所述 的水位检测单元能通过所述的水位传感器检测对象件水箱的水位状态，并由所述控制输入 组件指示。
[0006] 作为本实用新型一种轨道交通车辆刮雨器控制系统技术方案的进一步改进，所述 控制盒组件能够在不需要硬件支持条件下，通过软件算法开环控制对象件刮雨器电机停止 位置实现刮雨器刮臂停止在坚直位置，满足客户使用自动洗车设备时对刮臂停止位置的需 求。
[0007] 作为本实用新型一种轨道交通车辆刮雨器控制系统技术方案的进一步改进，所述 刮雨器电机驱动模块是利用脉宽调试技术PWM来实现对象件刮雨器电机运转速度调节。在 对象件刮雨器电机为单速电机情况下能够实现运转速度任意调节。
[0008] 作为本实用新型一种轨道交通车辆刮雨器控制系统技术方案的进一步改进，所述 刮雨器电机制动模块是利用在对象件刮雨器电机内部小电流位置信号定位，通过制动电阻 将对象件刮雨器电机线圈形成能耗回路，使对象件刮雨器电机制动停止，对象件刮雨器电 机动能消耗在制动电阻上。
[0009] 作为本实用新型一种轨道交通车辆刮雨器控制系统技术方案的进一步改进，所述 水位传感器是采用液面传感器。将所述对象件水箱水箱的"水满"，缺水状态转换成"通"， "断"信号。
[0010] 作为本实用新型一种轨道交通车辆刮雨器控制系统技术方案的进一步改进，所述 刮雨器电机驱动模块是利用场效应管一"导通"和"截止"来控制所述对象件刮雨器电机线 圈通断。
[0011] 通过实施上述本实用新型一种轨道交通车辆能耗监测系统的技术方案，具有以下 技术效果：
[0012] 1本实用新型能够控制单速直流电机完成快速、慢速、间歇、复位、洗车(刮臂居 中）功能，并能够指示水箱中水位。使刮雨器系统能够满足客户的多元化要求。
[0013] 2 本实用新型通过优化电机控制原理，提高刮雨器系统可用性和可靠性，进一步 提1?效益。
【专利附图】
【附图说明】
[0014] 图1是本实用新型道交通车辆刮雨器控制系统一种【具体实施方式】的系统结构组 成框图；
[0015] 图2是本实用新型道交通车辆刮雨器控制系统一种【具体实施方式】的水位传感器 结构框图；
[0016] 图3是本实用新型道交通车辆刮雨器控制系统一种【具体实施方式】的刮雨器电机 驱动模块结构框图；
[0017] 图4是本实用新型道交通车辆刮雨器控制系统一种【具体实施方式】的刮雨器电机 制动模块结构框图；
[0018] 图5是本实用新型道交通车辆刮雨器控制系统一种【具体实施方式】的洗车(居中） 效果不意图；
[0019] 图中：1_控制盒组件，2-处理器，3-航空连接器X2,4-控制输入组，5-水位传 感器，6-水箱，7-喷淋电机，8-航空连接器X4,9-水位检测单元，10-喷淋电机驱动模块， 11-刮雨器电机制动模块，12-刮雨器电机，13-航空连接器X3,14-刮雨器电机驱动模块， 15-浮球，16-场效应管一，17-场效应管二，18-制动电阻，19-玻璃，20-刮臂。
【具体实施方式】
[0020] 下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部 的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提 下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0021] 如附图1至5所示，给出了新型道交通车辆刮雨器控制系统的【具体实施方式】，下面 结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。
[0022] 作为本发明一种新型道交通车辆电动刮雨器控制系统的【具体实施方式】，如附图1 所示电动刮雨器控制系统包括：控制盒组件1，控制输入组件4,水位传感器5。所述控制盒 组件1进一步包括处理器2、水位检测单元9、喷淋电机驱动模块10、刮雨器电机驱动模块 14、刮雨器电机制动模块11，航空连接器（X2 ) 3，航空连接器（X3 ) 13，航空连接器（X4 ) 8 ;刮 雨器电机12、喷淋电机7和水箱6为对象件；所述的控制输入组件4,通过所述的航空连接 器（X2) 3与所述的控制盒组件1相连；所述的水位传感器5和所述的对象件喷淋电机7安 装在所述的对象件水箱6上通过所述的航空连接器（X4) 8与所述的控制盒组件1相连；所 述的对象件刮雨器电机12通过所述的航空连接器（X3) 13与所述的控制盒组件1相连；所 述的控制盒组件1通过所述的控制输入组件4接收外部控制信号。所述的水位检测单元9 通过水位传感器5检测水位信号并由控制输入组件4指示水位"水满"，"缺水"状态。所述 处理器2控制所述的喷淋电机驱动模块10驱动对象件喷淋电机7喷水。所述处理器2控 制所述的刮雨器电机驱动模块14和刮雨器电机制动模块11实现对象件刮雨器电机12完 成快速、慢速、间歇、复位、洗车(刮臂20居中）功能。
[0023] 如附图2所示，刮雨器电机驱动模块的【具体实施方式】，利用脉宽调制技术PWM控制 场效应管一 16的通断比率来实现对象件刮雨器电机12的转速度调节。对象件刮雨器电机 12为单速电机情况下也能够实现运转速度任意调节。
[0024] 如附图3所示，刮雨器电机制动模块的【具体实施方式】，制动时通过开启场效应管 二17将制动电阻18与对象件刮雨器电机12线圈形成能耗回路，迅速消耗其动能，使对象 件刮雨器电机12制动停止，对象件刮雨器电机12动能消耗在制动电阻18上。
[0025] 如附图4所示，洗车(居中)的【具体实施方式】，所述控制盒组件1能够在不需要硬件 支持条件下，通过软件算法开环控制对象件刮雨器电机12停止位置实现刮雨器刮臂停止 在坚直位置，满足客户使用自动洗车设备时对刮臂停止位置的需求。
[0026] 如附图5所示，水位传感器的【具体实施方式】，水位传感器5是采用液面传感器。将 所述对象件水箱水箱6的"水满"，缺水状态转换成"通"，"断"信号。
[0027] 作为本实用新型【具体实施方式】的一种典型应用，本实用新型应用于地铁车辆电 动刮雨器系统控制。
[0028] 本实用新型道交通车辆刮雨器控制系统采用直流110V (-30%?+25%)作为辅助 电源电压。额定刮雨器电机功率：180W，喷淋电机功率：40W，
[0029] 功耗小于5W，重量为1.46Kg±3%。同时具有工作电源反向保护功能。外形尺寸 (长 X 宽 X 厚）为 194mmX 170mmX61. 5mm。
[0030] 本实用新型应用于地铁车辆电动刮雨器系统控制，系统可以控制单速直流电机完 成完成快速、慢速、间歇、复位、洗车(刮臂居中）功能，控制喷淋电机喷水以及水箱中水位指 示。使刮雨器系统能够满足客户的多元化要求。
[0031] 其中，处理器2可以采用计算机、中央处理器（CPU)、嵌入式处理器、微控制器 (MCU)、数字信号处理器（DSP)、单片机、片上系统（S0C)、可编程逻辑器件，以及本【技术领域】 内所公知的任意其他形式的具有控制、处理功能的器件。当采用可编程逻辑器件时，可以根 据处理器2所实现的功能编制硬件描述语言生成芯片烧录文件，下载至可编程逻辑器件， 从而形成数字逻辑集成电路。当然，也可以根据处理器2所实现的功能采用分立的数字逻 辑组合电路实现。
[0032] 本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他 实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0033] 以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上 的限制。虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型。任何 熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的 方法和技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的 等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对 以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方 案保护的范围。
【权利要求】
1. 一种轨道交通车辆刮雨器控制系统，其特征在于，包括：控制盒组件（1)，控制输入 组件（4)，水位传感器（5)，所述控制盒组件（1)进一步包括处理器（2)、水位检测单元（9)、 喷淋电机驱动模块（10)、刮雨器电机驱动模块（14)、刮雨器电机制动模块（11)，航空连接 器X2 (3)，航空连接器X3 (13)，航空连接器X4 (8);刮雨器电机（12)、喷淋电机（7)和水 箱（6)为对象件；所述的控制输入组件（4)，通过所述的航空连接器X2 (3)与所述的控制盒 组件（1)相连；所述的水位传感器（5)和所述的对象件喷淋电机（7)安装在所述的对象件水 箱（6)上通过所述的航空连接器X4 (8)与所述的控制盒组件（1)相连；所述的对象件刮雨 器电机（12)通过所述的航空连接器X3 (13)与所述的控制盒组件（1)相连； 所述的控制盒组件（1)通过所述的控制输入组件（4)接收外部控制信号，所述的水位 检测单元（9)通过水位传感器（5)检测水位信号并由控制输入组件（4)指示水位"水满"， "缺水"状态；所述处理器（2 )控制所述的喷淋电机驱动模块（10 )驱动对象件喷淋电机（7 ) 喷水；所述处理器（2)控制所述的刮雨器电机驱动模块（14)和刮雨器电机制动模块（11)实 现对象件刮雨器电机（12)完成快速、慢速、间歇、复位、洗车、刮臂（20)居中功能。
2. 根据权利要求1所述的一种轨道交通车辆刮雨器控制系统，其特征在于：所述的水 位检测单元（9)能通过所述的水位传感器（5)检测对象件水箱（6)的水位状态，并由所述控 制输入组件（4)指示。
3. 根据权利要求1所述的一种轨道交通车辆刮雨器控制系统，其特征在于：所述控制 盒组件（1)能够在不需要硬件支持条件下，通过软件算法开环控制对象件刮雨器电机（12) 停止位置实现刮雨器刮臂（20)停止在坚直位置，满足客户使用自动洗车设备时对刮臂 (20)停止位置的需求。
4. 根据权利要求1所述的一种轨道交通车辆刮雨器控制系统，其特征在于所述刮雨器 电机驱动模块（14)是利用脉宽调试技术PWM来实现对象件刮雨器电机（12)运转速度调节； 在对象件刮雨器电机（12)为单速电机情况下能够实现运转速度任意调节。
5. 根据权利要求1所述的一种轨道交通车辆刮雨器控制系统，其特征在于所述刮雨器 电机制动模块（11)是利用在对象件刮雨器电机（12)内部小电流位置信号定位，通过制动 电阻（18)将对象件刮雨器电机（12)线圈形成能耗回路，使对象件刮雨器电机（12)制动停 止，对象件刮雨器电机（12 )动能消耗在制动电阻（18 )上。
6. 根据权利要求1所述的一种轨道交通车辆刮雨器控制系统，其特征在于所述水位传 感器（5)是采用液面传感器；将所述对象件水箱（6)的"水满"，缺水状态转换成"通"，"断" 信号。
7. 根据权利要求1所述的一种轨道交通车辆刮雨器控制系统，其特征在于所述刮雨器 电机驱动模块（14)是利用场效应管一（16) "导通"和"截止"来控制所述对象件刮雨器电 机（12)线圈通断。
8. 根据权利要求1权利要求所述的一种轨道交通车辆刮雨器控制系统，其特征在于： 所述的一种轨道交通车辆刮雨器控制系统应用于地铁车辆电动刮雨器控制。
【文档编号】B60S1/08GK203876718SQ201420201023
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年4月24日 优先权日:2014年4月24日
【发明者】田治富, 朱海洋, 邓柳靖, 曾辉, 陈朝元, 叶君来 申请人:长沙七维传感技术有限公司