一种去除后视镜雨雪的汽车控制系统及加热方法与流程

本发明涉及汽车部件技术领域，尤其涉及到一种去除后视镜雨雪的汽车控制系统及加热方法。

背景技术：

随着人们生活水平的提高，我国私人车辆拥有量不断增加，机动车给人民带来便利和创造巨大社会价值的同时，由于机动车辆数量的增加、驾驶员素养的良莠不齐、恶劣天气等原因造成的交通事故频发，我国的道路交通安全问题十分严峻。

交通事故统计分析表明，恶劣天气是造成交通事故发生的重要原因之一，尤其是雨雪天气。驾驶员在雨雪天气中驾车时，视野因车窗上的雨雪而受到阻碍，其中，汽车前车窗一般通过电动雨刷将雨雪去除，汽车后车窗也可以通过电热丝或电动雨刷方式去除雨雪，从而保证了驾驶员对前方道路最基本的观察。但是，汽车后视镜上并没有除雨雪装置，后视镜上的雨雪会严重影响驾驶员视线，导致驾驶员无法透过后视镜正常观察侧方道路和后方道路，增加了驾驶员的视线盲区，导致车辆在变道、转弯或倒车时，非常容易发生道路交通事故，尤其是大型客货车辆高速行驶时，一旦发生车辆事故很可能就是车毁人亡、车辆连续追尾的大型交通事故。

目前，绝大部分驾驶员在雨雪天驾驶时仍然使用的是土办法：1、下雨或下雪前在后视镜涂上一层肥皂或者防雨剂；2、行车过程中需要用到后视镜时用抹布擦一擦后视镜镜面。抹肥皂或洗涤剂方法虽然能够起到一定效果，但是存在操作麻烦，下雨之后需要下车涂抹，造作繁琐、效果差；驾驶过程中用抹布擦拭，严重影响驾驶员的驾驶操作，更容易造成交通事故，且副驾驶一侧无法擦除。

专利“一种喷气雨刷”（申请号：200420110249.x申请日：2004-11-24）公开了一种喷气雨刷，其在车窗的一侧边缘上有一条气管，在气管上开设有若干喷口，气管接高压气泵。车窗中前面的挡风玻璃上的气管位于车窗的下边侧。窗中两侧面的玻璃上的气管位于车窗的前侧边。车窗中后面的玻璃上的气管位于车窗上侧边。该专利主要依靠压缩空气通过气管的若干喷口来连续吹拂车窗上的雨水，代替雨刷的功能。该雨刷仅仅通过高压空气对雨水吹拂，在温度较低或下雪下霜时，并不能将结成的冰吹掉。

专利“汽车后视镜玻璃吹气装置”（申请号：cn200820103309.3申请日：2008-08-04）公开了一种汽车后视镜玻璃吹气装置，包括控制电路、空压机、导气管和吹气嘴，控制电路控制空压机工作与否，空压机的出气口通过导气管与吹气嘴相连，吹气嘴对着后视镜和侧窗玻璃安装在汽车上。此装置仅可清除后视镜和侧窗玻璃上的雾气和水滴，清理效果差。

以上两个专利由于其直接使用空压机的气源作为吹拂动力，会使各部分压缩空气流速不一且无法形成均匀的气幕，仅能对玻璃表面雾气和水滴起到一定清除效果，在降雨量大、玻璃外侧结冰或下雪下霜时，无法对后视镜玻璃进行清理，仍会对视线造成阻挡。

技术实现要素：

本发明针对现有技术的不足，提供一种去除后视镜雨雪的汽车控制系统及加热方法，不仅可以清除后视镜玻璃上的雾气和水滴，而且能够在大降雨量的天气使用，即使在温度较低的雨雪天气仍能够将后视镜镜面上的冰雪清除干净。

本发明是通过如下技术方案实现的，提供一种去除后视镜雨雪的汽车控制系统，包括通过气管连接气源的吹气装置，所述吹气装置吹出的气体与后视镜镜面接触，所述气管缠绕于汽车排气管上。

本方案通过空气泵提供高压气体，并通过将气管缠绕于汽车排气管上，利用排气管的热量对气管内的高压空气进行加热，在后视镜镜面上存在雪、冰或霜时，利用被加热的空气将其融化，并吹拂掉。

作为优化，所述吹气装置的出气方向与后视镜镜面平行。通过将吹气装置的出气方向设置为与后视镜镜面平行，增大了气体的吹拂面积，避免后视镜对高压气体减力，同时减小了高压气体和冰块对后视镜玻璃的冲击损伤，减小了水滴迸溅，使雨雪等沿同一方向快速被吹离；并且使压缩空气能够在雨雪和后视镜镜面之间形成风幕，防止雨雪落到后视镜镜面上，并将后视镜镜面上附着的雨雪吹拂干净。

作为优化，所述吹气装置为固定于后视镜上沿的风刀，所述风刀的出气口贴于后视镜镜面。本优化方案利用风刀的特殊结构产生具有冲击力的高速气流薄片，并且气流方向由上往下，加速了雨雪的吹离速度，在大降雨量或大降雪量的情况下仍可方便驾驶员从后视镜进行观察，风刀出气口的设置提高了气流的利用率，并且避免了气流薄片伤害后视镜玻璃。

作为优化，所述气源为空气泵，所述控制系统还包括与所述空气泵电连接的控制模块，以及与所述控制模块电连接的雨量传感器，所述雨量传感器固定于汽车前挡风玻璃内侧。本优化方案将空气泵作为气源，更方便进行智能化控制；通过雨量传感器监测雨雪量的大小，并将监测信号传至控制模块，控制模块根据雨雪量的大小控制空气泵是否工作，提高了空气泵工作的智能化程度。

作为优化，所述气管上安装有与控制模块电连接的温度传感器。通过温度传感器监测气管内气体的温度，并将温度信号传至控制模块，方便控制模块根据气体的温度对其他各部分进行控制。

作为优化，所述气管内安装有与控制模块电连接的电热丝。在控制模块接收的温度信号低于设定值时，启动电热丝进行加热，利用排气管的热量和电热丝同时对气管内的空气进行加热，使气体快速升温，满足除雨雪的要求。

作为优化，所述气管内安装有与控制模块电连接的空气流量传感器。本优化方案通过空气流量传感器监测气管内压缩空气的流量，并将监测信号传至控制模块，便于控制模块根据流量的大小控制空气泵工作。

作为优化，所述控制模块包括与雨量传感器、温度传感器和空气流量传感器电连接的信息采集单元，与所述信息采集单元电连接的计算单元，与计算单元电连接的比较单元，与比较单元电连接的判断单元，与判断单元和空气泵电连接的气泵执行单元，以及与信息采集单元和电热丝电连接的加热执行单元。本优化方案中的信息采集单元用于采集雨量传感器所采集的雨雪量大小信号、温度传感器所采集的压缩空气温度和空气流量传感器所采集的压缩空气流量；计算单元用于通过信息采集单元采集到的雨雪量大小信号，利用实验公式计算压缩空气流量计算值；比较单元用于比较信息采集单元采集到的压缩空气流量和压缩空气流量计算值大小；判断单元根据比较单元的结果判断压缩空气流量是否过小；在压缩空气流量过小时，气泵执行单元控制空气泵增大供气量；加热执行单元根据信息采集单元采集到的压缩空气温度控制电热丝的工作。

上述任一项汽车控制系统用压缩空气的加热方法，包括普通加热模式和快速加热模式，所述普通加热模式是指，气管内的气体温度高于5℃时，只通过排气管的热量对气管内的气体进行加热；所述快速加热模式是指，气管内的气体温度低于或等于5℃时，电热丝工作，与排气管的热量同时对气管内的气体进行加热。

本方案通过设置两种加热模式，在气管内温度较高时，只通过排气管的热量加热，节省能源，在气管内温度较低时，通过排气管和电热丝同时加热，使管内气体温度快速上升，满足雨雪时使用，保证使用的及时性。

本发明的有益效果为：结构简单，便于布置，利用发动机残余热量加热吹扫空气，实现了废热利用；通过与后视镜镜面平行的高速气流对雨雪进行吹扫，能够高效的去除汽车后视镜镜面上的雨雪，减少驾驶员盲区，大大提高驾驶安全性，即使在降雨量大、玻璃外侧结冰或下雪下霜时仍可保持视线清晰；并且系统可以根据雨雪量大小、空气温度自动控制空气流量大小和加热模式，提高了使用智能化程度。

附图说明

图1为本发明总体原理框图；

图2为本发明控制程序流程图。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。

如图1所示一种去除后视镜雨雪的汽车控制系统，包括通过气管连接空气泵的吹气装置，空气泵安装在汽车发动机舱室，吹气装置吹出的气体与后视镜镜面接触，且吹气装置的出气方向与后视镜镜面平行，所述气管缠绕于汽车排气管上，利用发动机排气管残余热量对空气泵提供的压缩空气进行加热。

本实施例的吹气装置为固定于后视镜上沿的风刀，所述风刀的出气口贴于后视镜镜面。压缩空气进入风刀后，由于科恩达效应原理及风刀特殊的几何形状，风刀出口形成高强度、大气流的冲击风幕,达到去除汽车后视镜镜面上雨雪的作用。

本实施例还包括与所述空气泵电连接的控制模块，以及与所述控制模块电连接的雨量传感器，所述雨量传感器固定于汽车前挡风玻璃内侧，通过雨量传感器监测雨雪量大小。

气管上安装有与控制模块电连接的温度传感器，通过温度传感器监测气管内压缩空气温度。

气管内安装有与控制模块电连接的电热丝，通过电热丝对气管内压缩空气进行加热，提高了压缩空气温度升高的速度，保证了高温压缩空气供应的及时性。

气管内安装有与控制模块电连接的空气流量传感器，通过空气流量传感器监测压缩空气流量，便于控制器根据流量对空气泵进行控制。

控制模块包括与雨量传感器、温度传感器和空气流量传感器电连接的信息采集单元，与所述信息采集单元电连接的计算单元，与计算单元电连接的比较单元，与比较单元电连接的判断单元，与判断单元和空气泵电连接的气泵执行单元，以及与信息采集单元和电热丝电连接的加热执行单元。本实施例的控制模块控制芯片选用mc9s12g128单片机。

信息采集单元用于采集雨量传感器所采集的雨雪量大小信号、温度传感器所采集的压缩空气温度和空气流量传感器所采集的压缩空气流量；计算单元用于通过信息采集单元采集到的雨雪量大小信号，利用实验公式计算压缩空气流量计算值；比较单元用于比较信息采集单元采集到的压缩空气流量和压缩空气流量计算值大小；判断单元根据比较单元的结果判断压缩空气流量是否过小；在压缩空气流量过小时，气泵执行单元控制空气泵增大供气量；加热执行单元根据信息采集单元采集到的压缩空气温度控制电热丝的工作。

还包括给本系统供电的供能模块，供能模块包括车载蓄电池和车载发电机；以气压为制动能量的车辆，可以直接使用车载气源代替空气泵。

上述汽车控制系统用压缩空气的加热方法，包括普通加热模式和快速加热模式，所述普通加热模式是指，气管内的气体温度高于5℃时，只通过排气管的热量对气管内的气体进行加热；所述快速加热模式是指，气管内的气体温度低于或等于5℃时，电热丝工作，与排气管的热量同时对气管内的气体进行加热。

本发明工作过程：通过雨量传感器监测雨雪量大小，利用试验公式计算出所需要的压缩空气流量，根据这一计算值来调整气源模块提供给风刀的压缩空气流量，风刀形成风幕，吹拂掉后视镜镜面上的风雪；为达到更好地去除效果，利用发动机排气管道加热和电热丝两种加热模式为压缩空气进行加热，保证了高温压缩空气供应的及时性。

当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例及附图仅用于说明本发明的技术方案并非是对本发明的限制，参照优选的实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本发明的宗旨，也应属于本发明的权利要求保护范围。