專利名稱：一種汽車多功能雨刮控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種汽車車窗玻璃雨刮控制裝置。
背景技術(shù)：
目前汽車玻璃雨刮電機(jī)的控制多是采用繼電器控制，由于雨刮電機(jī)是感性負(fù)載、功率大，起動(dòng)和停止瞬時(shí)電流大，容易造成繼電器觸點(diǎn)燒蝕或粘連，特別是在雨刮間歇刮水情況下對(duì)繼電器觸點(diǎn)影響更大，雨刮控制電路是汽車電器中最經(jīng)常頻繁出現(xiàn)的故障電路。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是現(xiàn)有汽車雨刮使用時(shí)繼電器易損壞造成控制電路失效，提供一種工作性能可靠、穩(wěn)定的汽車雨刮控制電路，能夠防止因繼電器觸點(diǎn)燒蝕或者粘連造成控制電路故障。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是以下述方式實(shí)現(xiàn)的一種汽車多功能雨刮控制電路，包括電源、穩(wěn)壓電路和單片機(jī)，單片機(jī)輸出端連有低速驅(qū)動(dòng)電路、高速驅(qū)動(dòng)電路、回位檢測(cè)電路和制動(dòng)電路，單片機(jī)的輸入端連有間歇控制單元、洗滌控制單元、高速控制單元和低速控制單元，間歇控制單元與間歇開(kāi)關(guān)相連、洗滌控制單元與洗滌開(kāi)關(guān)相連、高速控制單元與高速開(kāi)關(guān)相連、低速控制單元與低速開(kāi)關(guān)相連，單片機(jī)與電流檢測(cè)電路相連。所述單片機(jī)為NXP89LPC9107。本實(shí)用新型采用無(wú)觸點(diǎn)智能功率驅(qū)動(dòng)芯片及單片機(jī)結(jié)合組成，利用無(wú)觸點(diǎn)智能功率驅(qū)動(dòng)芯片對(duì)雨刮電機(jī)控制。避免了采用繼電器控制，造成繼電器觸點(diǎn)燒蝕或粘連等故障。同時(shí)采用單片機(jī)可以實(shí)現(xiàn)刮水及洗滌智能控制，對(duì)雨刮電機(jī)電流進(jìn)行檢測(cè)，具有短路保護(hù)功能。采用單片機(jī)控制的雨刮電路工作穩(wěn)定、性能可靠，特別適合于客車及卡車中高電壓、大功率雨刮電機(jī)的控制。

圖I是本實(shí)用新型的原理框圖。圖2是本實(shí)用新型的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
如圖I所示，一種汽車多功能雨刮控制電路，包括電源、穩(wěn)壓電路和單片機(jī)，單片機(jī)輸出端連有低速驅(qū)動(dòng)電路、高速驅(qū)動(dòng)電路、回位檢測(cè)電路和制動(dòng)電路，單片機(jī)的輸入端連有間歇控制單元、洗滌控制單元、高速控制單元和低速控制單元，間歇控制單元與間歇開(kāi)關(guān)相連、洗滌控制單元與洗滌開(kāi)關(guān)相連、高速控制單元與高速開(kāi)關(guān)相連、低速控制單元與低速開(kāi)關(guān)相連，單片機(jī)與電流檢測(cè)電路相連。所述單片機(jī)為NXP89LPC9107。如圖2所示，電源VCC與電源極性防反接二極管D2相接，通過(guò)電阻R5、電容C7、電阻R2、穩(wěn)壓管DZ1、三極管TR1、電容C2、集成穩(wěn)壓芯片U1、濾波電容Cl、C4、C5組成穩(wěn)壓電路，輸出+3. 3V電源電壓為單片機(jī)U3提供工作電壓。組合開(kāi)關(guān)包括洗滌、間歇、低速及高速開(kāi)關(guān)。洗滌檔開(kāi)關(guān)WASH的一端接地，另一端與洗滌控制單元相連，所述洗滌控制單元是由二極管D4、電容C8、電阻Rl、R12、R17、電容C12組成的輸入電路，接入單片機(jī)U3的3腳；間歇開(kāi)關(guān)INT的一端接地，另一端與間歇控制單元相連，間歇控制單元由二極管D5、電容C9、電阻R4、R 14、R18、電容C13組成，接入單片機(jī)U3的I腳；低速開(kāi)關(guān)LOW的一端接地，另一端通過(guò)與低速控制單元相連，低速控制單元由二極管D3、電容C10、電阻R5、R15、R19、電容C14組成的輸入電路接入單片機(jī)U3的5腳；高速開(kāi)關(guān)HIGH的一端接地，另一端與高速控制單元相連，高速控制單元由二極管D7、電容C17、電阻R26、R27、R28、電容C18組成，接入單片機(jī)U3的6腳。當(dāng)組合開(kāi)關(guān)處于OFF檔，接到單片機(jī)U3的I腳、3腳、5腳及6腳都是高電平，雨刮不工作；當(dāng)組合開(kāi)關(guān)的洗滌、間歇、低速及高速刮水檔其中一檔接通時(shí)，該檔位輸入的單片機(jī)對(duì)應(yīng)的管腳為低電平，當(dāng)單片機(jī)檢測(cè)到低電平時(shí)，將根據(jù)不同管腳的對(duì)應(yīng)的組合開(kāi)關(guān)檔位，執(zhí)行對(duì)應(yīng)功能。雨刮電機(jī)的低速驅(qū)動(dòng)電路是單片機(jī)U3的14腳通過(guò)電阻R9、R22、三極管TR2、電阻R3接無(wú)觸點(diǎn)智能功率驅(qū)動(dòng)芯片U2的2腳，無(wú)觸點(diǎn)智能功率驅(qū)動(dòng)芯片U2的3腳接電源VCC，U2的I腳及5腳接雨刮電機(jī)M的低速端L ;雨刮電機(jī)的高速驅(qū)動(dòng)電路是單片機(jī)U3的9腳通過(guò)電阻R10、R23、三極管TR3、電阻R20接無(wú)觸點(diǎn)智能功率驅(qū)動(dòng)芯片U4的2腳，U4的3腳接電源VCC，U4的I及5腳接雨刮電機(jī)M的高速端H ;雨刮電機(jī)E公共端接地。當(dāng)雨刮組合開(kāi)關(guān)洗滌檔、間歇刮水檔、低速刮水檔中的一檔接通時(shí)，雨刮電機(jī)工作在低速狀態(tài)，單片機(jī)U3的14管腳輸出一個(gè)高電平信號(hào)，通過(guò)電阻R9、R22驅(qū)動(dòng)三極管TR2導(dǎo)通，智能功率驅(qū)動(dòng)芯片U2 (BTS6143D)導(dǎo)通，向I腳及5腳輸出電流驅(qū)動(dòng)雨刮電機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)，帶動(dòng)雨刮臂在玻璃上刮水；當(dāng)雨刮組合高速刮水檔接通時(shí)，雨刮電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)在高速狀態(tài)，單片機(jī)U3的9腳輸出一個(gè)高電平信號(hào)，通過(guò)電阻R10、R23驅(qū)動(dòng)三極管TR3導(dǎo)通，智能功率驅(qū)動(dòng)芯片U4 (BTS6143D)導(dǎo)通，向I腳及5腳輸出電流驅(qū)動(dòng)雨刮電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)，帶動(dòng)雨刮臂在玻璃上高速刮水。如附圖所示，雨刮臂回位停止位置檢測(cè)電路是雨刮回位位置S通過(guò)二極管D8、電容C11、電阻R7、R6、R21及電容C15接入單片機(jī)U3的7腳。雨刮電機(jī)不在回位位置時(shí)，單片機(jī)U3的7腳為高電平；雨刮電機(jī)在回位位置時(shí)，單片機(jī)U3的7腳為低電平。雨刮電機(jī)的制動(dòng)電路是單片機(jī)U3的8腳輸出電機(jī)制動(dòng)信號(hào)通過(guò)電阻R11、R24及MOSFET功率管IRL3705N實(shí)現(xiàn)雨刮電機(jī)制動(dòng)。雨刮開(kāi)關(guān)由組合開(kāi)關(guān)的由洗滌、間歇、低速刮水檔回到OFF檔位置時(shí)，單片機(jī)U3通過(guò)7腳檢測(cè)雨刮電機(jī)是否回到停止位置，如果電機(jī)沒(méi)有回到停止位置，單片機(jī)U3的14腳繼續(xù)輸出高電平，維持電機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)通過(guò)U3的7腳檢測(cè)到雨刮電機(jī)回到停止位置，單片機(jī)U3的14腳停止輸出高電平，立即輸出低電平，通過(guò)電阻R9、R22關(guān)斷三極管TR2的導(dǎo)通，同時(shí)也關(guān)斷無(wú)觸點(diǎn)智能功率驅(qū)動(dòng)芯片U2的輸出。然后延時(shí)0.01秒，單片機(jī)U3的8腳輸出0. I秒高電平脈沖，使MOSFET功率管RL3705N導(dǎo)通，在雨刮電機(jī)兩端形成對(duì)地等電位，雨刮電機(jī)制動(dòng)停止。如果雨刮組合開(kāi)關(guān)是從高速刮水檔到OFF檔，單片機(jī)U3的處理是當(dāng)檢測(cè)到6腳沒(méi)有低電平信號(hào)，單片機(jī)U3的9腳停止輸出高電平，立即輸出低電平，通過(guò)電阻RIO、R23關(guān)斷三極管TR3的導(dǎo)通，同時(shí)也關(guān)斷無(wú)觸點(diǎn)智能功率驅(qū)動(dòng)芯片U4的輸出，然后單片機(jī)的14腳輸出高電平通過(guò)電阻R9、R22、三極管TR2、R3使U2的輸出，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)在低速狀態(tài)，再按照低速狀態(tài)檢測(cè)回位及制動(dòng)停止。[0015]電流檢測(cè)電路是U2的4腳接二極管D1，U4的4腳接二極管D6接在一起共同接電阻R6、R8腳到單片機(jī)U3的12腳。電流檢測(cè)原理是智能功率芯片U2及U4的4腳輸出與負(fù)載電流相一致的電流信號(hào)，通過(guò)電阻R8將電流轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，R6接入單片機(jī)U3的12腳所對(duì)應(yīng)的內(nèi)部比較器中，在U2或U4有輸出時(shí)，單片機(jī)對(duì)U2或U4的輸出電流進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)內(nèi)部比較器判斷輸出電流是否大于最大設(shè)定電流，當(dāng)大于設(shè)定值，單片機(jī)U3的9腳及14腳停止輸出高電平，立即輸出高電平，通過(guò)三極管TR2關(guān)斷U 2導(dǎo)通，通過(guò)三極管TR3關(guān)斷U 4導(dǎo)通，切斷 電流輸出，實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)功能。本實(shí)用新型工作過(guò)程如下I.雨刮組合開(kāi)關(guān)處于間歇刮水檔(INT)時(shí)，雨刮控制電路控制雨刮電機(jī)低速工作，通過(guò)雨刮臂在玻璃上刮水，雨刮臂往返刮水一個(gè)循環(huán)。當(dāng)雨刮臂移動(dòng)到起始位置時(shí)，雨刮控制電路控制雨刮電機(jī)停止，雨刮臂在起始位停止5秒，然后重復(fù)上述過(guò)程。當(dāng)雨刮組合開(kāi)關(guān)從間歇刮水檔(INT)轉(zhuǎn)換到OFF檔時(shí)，雨刮控制電路控制檢測(cè)雨刮臂位置，當(dāng)回到起始位置時(shí)停止。2.雨刮組合開(kāi)關(guān)處于低速刮水檔(LOW)時(shí)，雨刮控制電路控制雨刮電機(jī)低速工作，通過(guò)雨刮臂在玻璃上往返循環(huán)刮水。當(dāng)雨刮組合開(kāi)關(guān)從低速刮水檔(LOW)轉(zhuǎn)換到OFF檔時(shí)，雨刮控制電路控制檢測(cè)雨刮臂位置，當(dāng)回到起始位置時(shí)停止。3.雨刮組合開(kāi)關(guān)處于高速刮水檔時(shí)，雨刮控制電路控制雨刮電機(jī)高速工作，通過(guò)雨刮臂刮水，當(dāng)雨刮臂在汽車玻璃上往返循環(huán)高速刮水。當(dāng)雨刮組合開(kāi)關(guān)從高速刮水檔(LOW)轉(zhuǎn)換到OFF檔時(shí)，雨刮控制電路檢測(cè)雨刮臂位置，當(dāng)回到起始位置時(shí)停止。4.雨刮組合開(kāi)關(guān)處于洗滌檔時(shí)，雨刮控制電路控制雨刮電機(jī)低速工作，通過(guò)雨刮臂刮水，當(dāng)雨刮臂在汽車玻璃上往返循環(huán)低速刮水。當(dāng)雨刮組合開(kāi)關(guān)從洗滌檔(WASH)轉(zhuǎn)換到OFF檔時(shí)，雨刮控制電路控制雨刮臂在玻璃上往返刮3個(gè)循環(huán)后到起始位置時(shí)停止。
權(quán)利要求1.一種汽車多功能雨刮控制電路，包括電源、穩(wěn)壓電路和單片機(jī)，其特征在于單片機(jī)輸出端連有低速驅(qū)動(dòng)電路、高速驅(qū)動(dòng)電路、回位檢測(cè)電路和制動(dòng)電路，單片機(jī)的輸入端連有間歇控制單元、洗滌控制單元、高速控制單元和低速控制單元，間歇控制單元與間歇開(kāi)關(guān)相連、洗滌控制單元與洗滌開(kāi)關(guān)相連、高速控制單元與高速開(kāi)關(guān)相連、低速控制單元與低速開(kāi)關(guān)相連，單片機(jī)與電流檢測(cè)電路相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的汽車多功能雨刮控制電路，其特征在于所述單片機(jī)為NXP89LPC9107。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)一種汽車多功能雨刮控制電路，包括電源、穩(wěn)壓電路和單片機(jī)，單片機(jī)輸出端連有低速驅(qū)動(dòng)電路、高速驅(qū)動(dòng)電路、回位檢測(cè)電路和制動(dòng)電路，單片機(jī)的輸入端連有間歇控制單元、洗滌控制單元、高速控制單元和低速控制單元，間歇控制單元與間歇開(kāi)關(guān)相連、洗滌控制單元與洗滌開(kāi)關(guān)相連、高速控制單元與高速開(kāi)關(guān)相連、低速控制單元與低速開(kāi)關(guān)相連，單片機(jī)與電流檢測(cè)電路相連。本實(shí)用新型采用無(wú)觸點(diǎn)智能功率驅(qū)動(dòng)芯片及單片機(jī)結(jié)合組成，利用無(wú)觸點(diǎn)智能功率驅(qū)動(dòng)芯片對(duì)雨刮電機(jī)控制。避免了采用繼電器控制，造成繼電器觸點(diǎn)燒蝕或粘連等故障。本實(shí)用新型工作穩(wěn)定、性能可靠，特別適合于客車及卡車中高電壓、大功率雨刮電機(jī)的控制。
文檔編號(hào)B60S1/08GK202378834SQ20112056737
公開(kāi)日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2011年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月30日
發(fā)明者王淑珍, 程廣偉, 門清毅, 閆紅彥, 雷建, 馬利民 申請(qǐng)人:洛陽(yáng)理工學(xué)院