一種汽車雨刮器電機(jī)性能檢測(cè)裝置及檢測(cè)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種汽車雨刮器電機(jī)性能檢測(cè)裝置，尤其是檢測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)速、復(fù)位區(qū)寬度等指標(biāo)，屬于汽車零部件制造領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車雨刮器是汽車雨天行駛的重要安全設(shè)備。汽車雨刮器高速、低速刮水功能和自動(dòng)復(fù)位功能，是通過雨刮器電機(jī)的結(jié)構(gòu)和控制方式實(shí)現(xiàn)的。目前汽車上常用的雨刮器電機(jī)根據(jù)接線方式主要有5線制和4線制兩種類型，如圖1和圖2所示，圖1中的復(fù)位正極線104、復(fù)位線105、負(fù)極線106、高速線107和低速線108分別與電機(jī)轉(zhuǎn)子101和自動(dòng)復(fù)位器102相接，而圖2的四線制電機(jī)沒有復(fù)位正極線。當(dāng)雨刮器關(guān)閉時(shí)，電機(jī)會(huì)繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，直到復(fù)位線觸點(diǎn)和負(fù)極線觸點(diǎn)在復(fù)位區(qū)103處短路，電機(jī)轉(zhuǎn)子由于斷電和制動(dòng)，使電機(jī)完成復(fù)位。自動(dòng)復(fù)位器上復(fù)位區(qū)103的寬度對(duì)復(fù)位能否完成至關(guān)重要，因此復(fù)位區(qū)寬度，高、低轉(zhuǎn)速值和高、低轉(zhuǎn)速差等是雨刮器裝配完成后需要檢測(cè)的重要指標(biāo)。目前企業(yè)生產(chǎn)中，對(duì)復(fù)位區(qū)寬度檢測(cè)需要采用特殊電路，并通過示波器捕捉電機(jī)轉(zhuǎn)過復(fù)位區(qū)時(shí)產(chǎn)生的電脈沖信號(hào)寬度來進(jìn)行評(píng)價(jià)的，這種方法操作困難，效率低下，只適合樣品抽檢；對(duì)于高、低轉(zhuǎn)速檢測(cè)，目前的檢測(cè)方法是在雨刮器曲柄起始位置放置接近開關(guān)，刮臂往返刮刷一次，接近開關(guān)通、斷、通一次，根據(jù)兩次導(dǎo)通之間的時(shí)間計(jì)算出轉(zhuǎn)速，實(shí)踐表明這種方法對(duì)接近開關(guān)的位置要求嚴(yán)格，容易出現(xiàn)檢測(cè)不到接近開關(guān)的情況，且檢測(cè)精度較低；另外，由于5線制和4線制電機(jī)復(fù)位方法不一樣，因此現(xiàn)有檢測(cè)裝置通常設(shè)計(jì)兩套控制電路，兩套檢測(cè)軟件，導(dǎo)致成本上升。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述問題，本發(fā)明公開了一種汽車雨刮器電機(jī)性能檢測(cè)裝置及檢測(cè)方法，直接利用電機(jī)自身復(fù)位機(jī)構(gòu)和控制原理，實(shí)現(xiàn)復(fù)位區(qū)寬度、高低轉(zhuǎn)速同步一體化檢測(cè)，且5線制和4線制電機(jī)使用同一套控制電路和測(cè)控軟件，檢測(cè)精度高，使用方便，成本低。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的檢測(cè)裝置的技術(shù)方案如下:
[0004]—種汽車雨刮器電機(jī)性能檢測(cè)裝置，包括微控制器模塊、數(shù)字輸出模塊、數(shù)字輸入模塊、電磁繼電器；
[0005]微控制器模塊分別與所述數(shù)字輸入模塊、數(shù)字輸出模塊相連接，所述電磁繼電器、專用接線端子的一端與所述數(shù)字輸出模塊相連，專用接線端子的另一端連接雨刮器電機(jī)；
[0006]所述數(shù)字輸入模塊、所述數(shù)字輸出模塊以及所述電磁繼電器在檢測(cè)雨刮器電機(jī)性能時(shí)均通過專用接線端子與雨刮器電機(jī)相連；
[0007]所述微控制器模塊通過控制數(shù)字輸出模塊、數(shù)字輸入模塊以及電磁繼電器實(shí)現(xiàn)雨刮器電機(jī)高速、低速和復(fù)位區(qū)寬度的檢測(cè)。
[0008]作為優(yōu)選技術(shù)方案，還包括啟動(dòng)按鈕、停止按鈕、指示燈以及觸摸屏模塊；所述啟動(dòng)按鈕與停止按鈕均與所述數(shù)字輸入模塊相連接，所述指示燈與所述數(shù)字輸出模塊相連接；所述觸摸屏模塊通過顯示接口與微控制器模塊相連。
[0009]作為優(yōu)選技術(shù)方案，還包括USB模塊和電源模塊；所述USB模塊一端與所述微控制器模塊相連接、另一端連接上位機(jī)；電源模塊用于為檢測(cè)裝置供電。
[0010]作為優(yōu)選技術(shù)方案，還包括控制箱和位于控制箱內(nèi)部的測(cè)控板；所述啟動(dòng)按鈕、停止按鈕、指示燈、觸摸屏模塊以及電磁繼電器、顯示接口均設(shè)置在所述控制箱的箱體上，所述微控制器模塊、數(shù)字輸出模塊、數(shù)字輸入模塊、電源模塊以及USB模塊均焊接在測(cè)控板上。
[0011]作為優(yōu)選技術(shù)方案，所述數(shù)字輸入模塊包括光電耦合器，所述數(shù)字輸出模塊包括固態(tài)繼電器，所述微控制器模塊采用ARM Cortex-M3內(nèi)核CPU。
[0012]作為優(yōu)選技術(shù)方案，所述電源模塊將220V交流電轉(zhuǎn)換成直流電，所述直流電包括5V電壓和15V電壓，所述5V電壓為微控制器模塊供電，所述15V電壓為雨刮器電機(jī)、指示燈、啟動(dòng)按鈕和停止按鈕供電。
[0013]基于上述裝置，本發(fā)明還提出了一種汽車雨刮器電機(jī)性能檢測(cè)方法，包括如下步驟:
[0014]步驟1:將檢測(cè)裝置和雨刮器電機(jī)連接好，通過觸摸屏模塊設(shè)置好檢測(cè)參數(shù)和電機(jī)高速、低速旋轉(zhuǎn)圈數(shù)；
[0015]步驟2:檢測(cè)雨刮器電機(jī)的性能，包括高速、低速以及復(fù)位區(qū)寬度。
[0016]作為優(yōu)選技術(shù)方案，所述步驟I中檢測(cè)裝置和雨刮器電機(jī)的連接關(guān)系為:
[0017]INl輸出端連接微控制器模塊的定時(shí)/計(jì)數(shù)器Tl，并工作在周期測(cè)量模式；IN2輸出端連接微控制器模塊的定時(shí)/計(jì)數(shù)器T2，工作在計(jì)時(shí)模式；IN3輸出端連接微控制器模塊的定時(shí)/計(jì)數(shù)器T3，工作在脈沖捕捉模式；
[0018]Kl的NOl端口通過K4接專用接線端子的低速端口，K2的N02端口接專用接線端子的高速端口，K3的N03端口通過K4接專用接線端子的復(fù)位端口，Kl的COMl端口、K2的COM2端P以及K3的COM3端P均接15V+，K3的NC3端P分別接INl的INl+端P和IN2的IN2+端口，INl的INl-端口、IN2的IN2-端口均連接專用接線端子的復(fù)位端口，IN3的IN3+端口通過K4接15V+，IN3的IN3-端口接15V-，專用接線端子的負(fù)極接15V-，專用接線端子的低速端口通過K4接15V-；
[0019]所述IN1、IN2、IN3分別表示數(shù)字輸入模塊的光電耦合器，KU K2、K3分別表示數(shù)字輸出模塊的固態(tài)繼電器，K4表不電磁繼電器。
[0020]作為優(yōu)選技術(shù)方案，所述步驟2具體包括如下步驟:
[0021]步驟2.1:按啟動(dòng)按鈕開始檢測(cè)；
[0022]步驟2.2:使K1、K3斷電，Κ2得電，電機(jī)高速旋轉(zhuǎn)；定時(shí)/計(jì)數(shù)器Tl測(cè)出脈沖周期和高電平寬度，檢測(cè)裝置根據(jù)脈沖周期計(jì)算出轉(zhuǎn)速，根據(jù)脈沖高電平寬度評(píng)估復(fù)位區(qū)寬度；當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)達(dá)到設(shè)定值，自動(dòng)切換到低速旋轉(zhuǎn)；
[0023]步驟2.3:低速旋轉(zhuǎn)時(shí)，Κ2、Κ3斷電，Kl得電，測(cè)量過程同步驟2.2相同；當(dāng)定時(shí)/計(jì)數(shù)器Τ2捕捉脈沖上升沿次數(shù)達(dá)到設(shè)定值，自動(dòng)切換到復(fù)位控制；
[0024]步驟2.4:復(fù)位控制時(shí)，Κ1、Κ3得電，Κ2斷電，電機(jī)繼續(xù)低速旋轉(zhuǎn)至復(fù)位觸點(diǎn)與復(fù)位區(qū)接觸時(shí)，Κ4得電，Κ4常閉觸點(diǎn)斷開，常開觸點(diǎn)閉合，切斷低速電流，同時(shí)造成復(fù)位線和負(fù)極線短路，實(shí)現(xiàn)電機(jī)制動(dòng)復(fù)位；Κ4常開觸點(diǎn)閉合使光耦ΙΝ3導(dǎo)通，定時(shí)/計(jì)數(shù)器Τ3捕捉脈沖上升沿，據(jù)此判斷復(fù)位結(jié)束，檢測(cè)裝置切斷Kl和K3，檢測(cè)完成；
[0025]所述步驟2.1至步驟2.4中的K1、K2、K3分別表示數(shù)字輸出模塊22的固態(tài)繼電器，K4表不電磁繼電器15，INl、IN2、IN3分別表不數(shù)字輸入模塊23的光電親合器。
[0026]作為優(yōu)選技術(shù)方案，所述步驟2.2和所述步驟2.3中轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)達(dá)到設(shè)定值的判斷方法為:利用定時(shí)/計(jì)數(shù)器T2捕捉脈沖上升沿，每轉(zhuǎn)一圈，計(jì)數(shù)值加1，以此計(jì)數(shù)轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)，將此計(jì)數(shù)值與設(shè)定值比較。
[0027]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為:
[0028](I)同示波器檢測(cè)相比，電機(jī)自動(dòng)復(fù)位區(qū)寬度和電機(jī)轉(zhuǎn)速能夠同步檢測(cè)，精度高，操作方便，效率高，即可用于抽檢，又可用于全檢。
[0029](2)同利用接近開關(guān)檢測(cè)相比，根據(jù)電機(jī)自身結(jié)構(gòu)和控制電路檢測(cè)轉(zhuǎn)速，精度高，機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單。
[0030](3)5線制和4線制電機(jī)使用同一套測(cè)控電路和軟件，實(shí)用方便、成本低。
[0031](4)檢測(cè)裝置既可以單獨(dú)運(yùn)行，又可以根據(jù)需要與上位機(jī)配合，實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的檢測(cè)。
【附圖說明】
[0032]圖1為5線制雨刮器電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖2為4線制雨刮器電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖3為本發(fā)明的檢測(cè)裝置示意框圖；
[0035]圖4為本發(fā)明與雨刮器電機(jī)接線的實(shí)施例電路圖；
[0036]圖5為本發(fā)明作為檢測(cè)依據(jù)的脈沖波形圖。
[0037]圖中標(biāo)記:101-電機(jī)轉(zhuǎn)子，102-自動(dòng)復(fù)位器，103-復(fù)位區(qū)，104-復(fù)位正極線，105-復(fù)位線，106-負(fù)極線，107-高速線，108-低速線，1-控制箱，2-測(cè)控板，3-專用接線端子，4-雨刮器電機(jī)，11-啟動(dòng)按鈕，12-停止按鈕，13-指示燈，14-觸摸屏模塊，15-電磁繼電器，16-顯示接口，21-微控制器模塊，22-數(shù)字輸出模塊，23-數(shù)字輸入模塊，24-USB模塊，25-電源模塊。
【具體實(shí)施方式】
[0038]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳盡描述。
[0039]如圖1和圖2所示，分別為5線制和4線制雨刮器電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。圖1中的復(fù)位正極線104、復(fù)位線105、負(fù)極線106、高速線107和低速線108分別與電機(jī)轉(zhuǎn)子101和自動(dòng)復(fù)位器102相接，而圖2的四線制電機(jī)沒有復(fù)位正極線。當(dāng)雨刮器關(guān)閉時(shí)，電機(jī)會(huì)繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，直到復(fù)位線觸點(diǎn)和負(fù)極線觸點(diǎn)在復(fù)位區(qū)103處短路，電機(jī)轉(zhuǎn)子由于斷電和制動(dòng)，使電機(jī)完成復(fù)位。自動(dòng)復(fù)位器上復(fù)位區(qū)103的寬度對(duì)復(fù)位能否完成至關(guān)重要，因此復(fù)位區(qū)寬度，高、低轉(zhuǎn)速值和高、低轉(zhuǎn)速差等是雨刮器裝配完成后需要檢測(cè)的重要指標(biāo)。為此，本發(fā)明提出了一種汽車雨刮器電機(jī)性能檢測(cè)裝置和檢測(cè)方法。
[0040]如圖3所示，本發(fā)明提出的一種汽車雨刮器電機(jī)性能檢測(cè)裝置，包括控制箱1，安裝在所述控制箱I內(nèi)部的測(cè)控板2，連接雨刮器電機(jī)接頭和所述測(cè)控板2的專用接線端子3。其中，控制箱I上安裝有啟動(dòng)按鈕11，停止按鈕12，指示燈13，觸摸屏模塊14，雙路15V電磁繼電器15以及顯示接口 16。
[0041]測(cè)控板2上包括微控制器模塊21、數(shù)字輸出模塊22、數(shù)字輸入模塊23、USB模塊
24、電源模塊25。所述微控制器模塊21用于實(shí)現(xiàn)所有測(cè)控、管理功能，所述微控制器模塊21采用ARM Cortex-M3內(nèi)核CPU實(shí)現(xiàn)。所述數(shù)字輸出模塊22采用8路固態(tài)繼電器，用于電機(jī)調(diào)速與啟停，數(shù)字輸出模塊22的一端連接微控制器模塊21，另一端連接指示燈13、電磁繼電器15和專用接線端子3的一端，專用接線端子3另一端連接雨刮器電機(jī)4。所述數(shù)字輸入模塊23的一端連接微控制器模塊21、另一端分別連接啟動(dòng)按鈕11和停止按鈕12，通過高電平向TTL電平轉(zhuǎn)換，以實(shí)現(xiàn)微控制器模塊21對(duì)外部數(shù)字輸入信號(hào)的接收；另外，觸摸屏模塊14通過顯示接口 16與微控制器21相連；所述USB模塊24與微控制器模塊21連接，用來與上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信；所述電源模塊25用于將220V交流電轉(zhuǎn)換成直流電，直流電壓有兩種類型:一種是5V電壓，為測(cè)控板2上的微控制器模塊21等器件供電，另外一種是15V電壓，用于為雨刮器電機(jī)4、指示燈13、啟動(dòng)按鈕11和停止按鈕12供電；所述啟動(dòng)按鈕11用來啟動(dòng)檢測(cè)裝置；所述停止按鈕12用于中途停止檢測(cè)；所述指示燈13用于指示檢測(cè)結(jié)果，檢測(cè)合格顯示綠色，不合格顯示紅色；所述觸摸屏模塊14用于顯示檢測(cè)結(jié)果和設(shè)置參