本發(fā)明涉及電動(dòng)刮雨器領(lǐng)域，尤其涉及一種機(jī)車用電動(dòng)刮雨系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

刮雨器又稱為刮水器、雨刮器或擋風(fēng)玻璃雨刷，是用來刮除附著于車輛擋風(fēng)玻璃上的雨點(diǎn)及灰塵的設(shè)備，以改善駕駛?cè)说哪芤姸?，增加行車安全；依法律要求，幾乎所有地方的汽車都帶有雨刷；除此之外，其他運(yùn)輸工具也設(shè)置了雨刷，像是火車、電車等；目前我國鐵路運(yùn)輸業(yè)正在快速發(fā)展，對(duì)機(jī)車安全運(yùn)行性提出了更高的要求，實(shí)現(xiàn)機(jī)車刮雨器通用、智能、全幅、無故障成為了機(jī)車刮雨器的最新要求。

現(xiàn)代鐵路機(jī)車和動(dòng)車組的刮雨器裝置多采用氣動(dòng)，動(dòng)力來源為空氣壓縮。氣動(dòng)刮雨器存在以下缺陷：第一是氣動(dòng)刮雨器裝置密封性能差，容易造成氣源不穩(wěn)定；第二是氣動(dòng)刮雨器裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維護(hù)性能差，儲(chǔ)氣罐需要定期排水，操作繁瑣；由于上述缺陷，所以必須研制一種新的機(jī)車刮雨器。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種機(jī)車用電動(dòng)刮雨系統(tǒng)，以解決背景技術(shù)中所述的傳統(tǒng)的氣動(dòng)刮雨器裝置存在的缺陷。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種機(jī)車用電動(dòng)刮雨系統(tǒng)，包括電機(jī)、傳動(dòng)單元、刮刷單元、噴淋水管、穿墻接頭、注水管、水箱、水泵和輸水管，注水管用于向水箱內(nèi)添加液體，輸水管出水口通過穿墻接頭與噴淋水管連通；還包括控制單元，所述的電機(jī)包括完全相同的第一無刷電機(jī)和第二無刷電機(jī)，所述的傳動(dòng)單元包括完全相同的第一傳動(dòng)模塊和第二傳動(dòng)模塊，所述的刮刷單元包括完全相同的第一刮刷模塊和第二刮刷模塊，第一無刷電機(jī)在控制單元的控制下通過第一傳動(dòng)模塊控制第一刮刷模塊動(dòng)作，第二無刷電機(jī)在控制單元的控制下通過第二傳動(dòng)模塊控制第二刮刷模塊動(dòng)作；

所述的控制單元包括微處理器、控制開關(guān)、第一控制模塊和第二控制模塊，控制開關(guān)通過開關(guān)量采集模塊與微處理器的輸入端連接，第一控制模塊和第二控制模塊均與微處理器通信連接；

其中，第一控制模塊包括PWM調(diào)制電路、三角波發(fā)生器、信號(hào)分配器、門極驅(qū)動(dòng)電路、三相六臂逆變器、相位傳感器、速度傳感器和電流傳感器構(gòu)成；微處理器的輸出端與PWM調(diào)制電路的輸入端連接，PWM調(diào)制電路的輸出端與信號(hào)分配器的輸入端連接，三角波發(fā)生器的輸入端與微處理器的輸出端連接，三角波發(fā)生器的輸出端與PWM調(diào)制電路的輸入端連接，信號(hào)分配器的輸出端與門極驅(qū)動(dòng)電路的輸入端連接，門極驅(qū)動(dòng)電路的輸出端與三相六臂逆變器的輸入端連接，三相六臂逆變器的輸出端與無刷電機(jī)的輸入端連接；所述的相位傳感器和速度傳感器均固定在第一無刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子上，相位傳感器、速度傳感器和電流傳感器的輸出端均與微處理器的輸入端連接；相位傳感器用于采集無刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子的相位信號(hào)，速度傳感器用于采集無刷電機(jī)轉(zhuǎn)子的速度信號(hào)，電流傳感器用于采集無刷電機(jī)的電流信號(hào)；

第二控制模塊和第一控制模塊的結(jié)構(gòu)和連接關(guān)系均完全相同。

所述的控制單元還包括雨量傳感器，雨量傳感器安裝在機(jī)車的前擋風(fēng)玻璃上，雨量傳感器的輸出端與微處理器的輸入端連接。

所述的微處理器采用工業(yè)計(jì)算機(jī)。

所述的相位傳感器采用霍爾傳感器。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明所述的機(jī)車用電動(dòng)刮雨系統(tǒng)，將傳統(tǒng)的機(jī)車刮雨器系統(tǒng)中的氣動(dòng)馬達(dá)和氣動(dòng)水泵等替換為電機(jī)驅(qū)動(dòng)，由于電動(dòng)刮雨系統(tǒng)不必使用密封件，因此解決了傳統(tǒng)的機(jī)車刮雨器系統(tǒng)中存在的密封性能差的問題；本發(fā)明所述的機(jī)車用電動(dòng)刮雨系統(tǒng)，采用了兩個(gè)無刷電機(jī)，且兩個(gè)無刷電機(jī)能夠被同一微處理器控制，同步運(yùn)行，突破了傳統(tǒng)的機(jī)車刮雨器系統(tǒng)中只能采用一個(gè)刮雨器的技術(shù)缺陷，同時(shí)還能夠保證兩個(gè)刮刷單元同步運(yùn)行，互不干擾；本發(fā)明所述的機(jī)車用電動(dòng)刮雨系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定且成本較低，相比于傳統(tǒng)的氣動(dòng)刮雨器裝置，操作簡(jiǎn)單，且更易維護(hù)。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施方式，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明所述的控制單元的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

如圖1所示：本發(fā)明所述的機(jī)車用電動(dòng)刮雨系統(tǒng)，包括電機(jī)、傳動(dòng)單元、刮刷單元、噴淋水管、穿墻接頭、注水管、水箱、水泵和輸水管，注水管用于向水箱內(nèi)添加液體，輸水管出水口通過穿墻接頭與噴淋水管連通；本發(fā)明所述的機(jī)車用電動(dòng)刮雨系統(tǒng)還包括控制單元，所述的電機(jī)包括完全相同的第一無刷電機(jī)和第二無刷電機(jī)，所述的傳動(dòng)單元包括完全相同的第一傳動(dòng)模塊和第二傳動(dòng)模塊，所述的刮刷單元包括完全相同的第一刮刷模塊和第二刮刷模塊，第一無刷電機(jī)在控制單元的控制下通過第一傳動(dòng)模塊控制第一刮刷模塊動(dòng)作，第二無刷電機(jī)在控制單元的控制下通過第二傳動(dòng)模塊控制第二刮刷模塊動(dòng)作；

所述的控制單元包括微處理器、控制開關(guān)、第一控制模塊和第二控制模塊，控制開關(guān)通過開關(guān)量采集模塊與微處理器的輸入端連接，第一控制模塊和第二控制模塊均與微處理器通信連接；

其中，第一控制模塊包括PWM調(diào)制電路、三角波發(fā)生器、信號(hào)分配器、門極驅(qū)動(dòng)電路、三相六臂逆變器、相位傳感器、速度傳感器和電流傳感器構(gòu)成；所述的相位傳感器采用霍爾傳感器；微處理器的輸出端與PWM調(diào)制電路的輸入端連接，PWM調(diào)制電路的輸出端與信號(hào)分配器的輸入端連接，三角波發(fā)生器的輸入端與微處理器的輸出端連接，三角波發(fā)生器的輸出端與PWM調(diào)制電路的輸入端連接，信號(hào)分配器的輸出端與門極驅(qū)動(dòng)電路的輸入端連接，門極驅(qū)動(dòng)電路的輸出端與三相六臂逆變器的輸入端連接，三相六臂逆變器的輸出端與無刷電機(jī)的輸入端連接；所述的霍爾傳感器、速度傳感器和電流傳感器均固定在第一無刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子上，霍爾傳感器、速度傳感器和電流傳感器的輸出端均與微處理器的輸入端連接；霍爾傳感器用于采集無刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子的相位信號(hào)，速度傳感器用于采集無刷電機(jī)轉(zhuǎn)子的速度信號(hào)，電流傳感器用于采集無刷電機(jī)的電流信號(hào)；

第二控制模塊和第一控制模塊的結(jié)構(gòu)和連接關(guān)系均完全相同。

所述的控制單元還包括雨量傳感器，雨量傳感器安裝在機(jī)車前擋風(fēng)玻璃上，雨量傳感器的輸出端通過放大、整形和濾波等電路與微處理器的輸入端連接，雨量傳感器用于采集雨量信號(hào)并將雨量信號(hào)發(fā)送給微處理器。

所述的控制開關(guān)包括關(guān)斷、復(fù)位、噴淋、間歇、中速、高速和自動(dòng)六個(gè)狀態(tài)；

利用控制開關(guān)控制第一無刷電機(jī)和第二無刷電機(jī)作出相應(yīng)的動(dòng)作時(shí)，首先微處理器通過開關(guān)量采集模塊判斷控制開關(guān)的動(dòng)作，然后微處理器根據(jù)微處理器內(nèi)部的時(shí)鐘信號(hào)模塊發(fā)出一個(gè)同步信號(hào)，通過第一控制模塊和第二控制模塊同步控制第一無刷電機(jī)和第二無刷電機(jī)動(dòng)作；由于微處理器通過第一控制模塊和第二控制模塊分別控制第一無刷電機(jī)和第二無刷電機(jī)的過程完全相同，所以下面只對(duì)微處理器通過第一控制模塊控制第一無刷電機(jī)的過程進(jìn)行描述；微處理器通過開關(guān)量采集模塊判斷開關(guān)量信號(hào)屬于現(xiàn)有成熟技術(shù)，這里不再贅述；

當(dāng)控制開關(guān)處于關(guān)斷、中速或高速狀態(tài)時(shí)，控制開關(guān)通過開關(guān)量信號(hào)采集模塊向微處理器發(fā)送相應(yīng)的第一無刷電機(jī)啟動(dòng)電信號(hào)、第一無刷電機(jī)中速運(yùn)轉(zhuǎn)電信號(hào)或第一無刷電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)信號(hào)，微處理器根據(jù)這些信號(hào)控制三角波發(fā)生器發(fā)出相應(yīng)的信號(hào)對(duì)PWM調(diào)制電路進(jìn)行相應(yīng)的脈寬調(diào)制，然后通過門極驅(qū)動(dòng)電路和三相六臂逆變器驅(qū)動(dòng)無刷電機(jī)作出相應(yīng)的動(dòng)作；在此過程中，霍爾傳感器、速度傳感器和電流傳感器分別采集無刷電機(jī)轉(zhuǎn)子的相位信號(hào)、速度信號(hào)和電流信號(hào)并將之發(fā)送給微處理器，微處理器根據(jù)傳感器和微處理器反饋的相位信號(hào)、速度信號(hào)和電流信號(hào)對(duì)PWM調(diào)制電路產(chǎn)生的脈寬調(diào)制信號(hào)進(jìn)行調(diào)節(jié)，保證微處理器能夠精確的對(duì)無刷電機(jī)的運(yùn)行速度和相位進(jìn)行精確的調(diào)節(jié)；利用微處理器、三角波發(fā)生器和PWM調(diào)制電路控制無刷電機(jī)的運(yùn)行也屬于現(xiàn)有成熟技術(shù)，這里不再贅述；

當(dāng)微處理器接收到控制開關(guān)發(fā)送的復(fù)位信號(hào)時(shí)，微處理器首先接收速度傳感器發(fā)送的無刷電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過角度的感應(yīng)信號(hào)，經(jīng)過整形、濾波和放大后傳輸給PWM調(diào)制電路進(jìn)行脈寬調(diào)制，然后控制直流無刷電機(jī)轉(zhuǎn)子回零；

當(dāng)微處理器接收到控制開關(guān)發(fā)送的噴淋信號(hào)時(shí)，微處理器控制通過水泵控制電路控制與微處理器連接的水泵動(dòng)作，并通過噴淋水管進(jìn)行噴淋工作；

當(dāng)微處理器接收到控制開關(guān)發(fā)送的自動(dòng)信號(hào)時(shí)，微處理器能夠根據(jù)霍爾傳感器、速度傳感器、電流傳感器和雨量傳感器發(fā)送的相位、轉(zhuǎn)速、電流和雨量信號(hào)自動(dòng)對(duì)無刷電機(jī)進(jìn)行控制。

利用微處理器和傳感器以及PWM調(diào)制電路對(duì)無刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子進(jìn)行控制屬于現(xiàn)有成熟技術(shù)，這里不再贅述；

本發(fā)明所述的機(jī)車用電動(dòng)刮雨系統(tǒng)，將傳統(tǒng)的機(jī)車刮雨器系統(tǒng)中的氣動(dòng)馬達(dá)和氣動(dòng)水泵等替換為電機(jī)驅(qū)動(dòng)，由于電動(dòng)刮雨系統(tǒng)不必使用密封件，因此解決了傳統(tǒng)的機(jī)車刮雨器系統(tǒng)中存在的密封性能差的問題；本發(fā)明所述的機(jī)車用電動(dòng)刮雨系統(tǒng)，采用了兩個(gè)無刷電機(jī)，且兩個(gè)無刷電機(jī)能夠被同一微處理器控制，同步運(yùn)行，突破了傳統(tǒng)的機(jī)車刮雨器系統(tǒng)中只能采用一個(gè)刮雨器的技術(shù)缺陷，同時(shí)還能夠保證兩個(gè)刮刷單元同步運(yùn)行，互不干擾；本發(fā)明所述的機(jī)車用電動(dòng)刮雨系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定且成本較低，相比于傳統(tǒng)的氣動(dòng)刮雨器裝置，操作簡(jiǎn)單，且更易維護(hù)。

最后應(yīng)說明的是：以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。