常用后雨刮控制電路分析

蔣云峰

摘 要：汽車(chē)后雨刮控制電路分為BCM（車(chē)身控制器）控制和非BCM控制兩種，每種電路對(duì)應(yīng)的電機(jī)硬件都有差異;非BCM控制成本低但是功能簡(jiǎn)單，特殊情況下停機(jī)時(shí)可能不在初始位置;BCM能通過(guò)復(fù)位信號(hào)判斷雨刮進(jìn)入或離開(kāi)復(fù)位區(qū)，能實(shí)現(xiàn)精確停機(jī)，所以是目前主流的控制電路，但是需要注意控制復(fù)位區(qū)角度和定義復(fù)位信號(hào)有效值的要求，否則會(huì)出現(xiàn)無(wú)法停機(jī)的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：控制電路 停機(jī) 后雨刮 復(fù)位功能

The rear wiper control circuit analysis

Jiang Yunfeng

Abstract：Automotive rear wiper control circuit is divided into two kinds：BCM （body controller） control and non-BCM control， each circuit corresponding to the motor hardware is different.Non-BCM control has low cost but simple function， and may not be in the initial position when it is shut down under special circumstances.BCM can determine whether the wiper enters or leaves the reset area through the reset signal and can realize accurate shutdown， so it is the mainstream control circuit at present. However， attention should be paid to the requirements of controlling the Angle of the reset area and defining the effective value of the reset signal， otherwise the problem will not be able to stop.

Key words：Control circuit， motor Stop， rear wiper， wiper reset function

1 引言

一般常用后雨刮控制電路分為兩種：一種雨刮開(kāi)關(guān)直接控制;另一種為BCM控制;其中BCM控制的后雨刮根據(jù)復(fù)位信號(hào)差異又分為低電位復(fù)位信號(hào)和高電位復(fù)位信號(hào)兩種控制電路。汽車(chē)后雨刮控制電路主要是實(shí)現(xiàn)雨刮正常復(fù)位功能（即停機(jī)在初始位置）[1];但是后雨刮電機(jī)本身轉(zhuǎn)速高慣性大剎車(chē)需要時(shí)間，BCM控制器采集及處理雨刮位置信號(hào)也需要時(shí)間，所以確保每次停在初始位置需要復(fù)雜的邏輯判斷雨刮位置。

2 后雨刮控制原理

如圖1所示后雨刮主要由電機(jī)、渦輪、蝸桿組成;其中渦輪轉(zhuǎn)一圈對(duì)應(yīng)雨刮在玻璃上來(lái)回刮刷一個(gè)循環(huán)，在渦輪上鑲嵌一個(gè)導(dǎo)電復(fù)位盤(pán)，復(fù)位盤(pán)上設(shè)計(jì)一個(gè)復(fù)位區(qū)（凸起缺口區(qū)域），使復(fù)位區(qū)對(duì)應(yīng)雨刮在玻璃上最低高度位置，然后在蓋板上設(shè)計(jì)兩個(gè)固定觸點(diǎn)壓在復(fù)位盤(pán)上，觸點(diǎn)接通表示雨刮進(jìn)入復(fù)位區(qū)，電機(jī)在復(fù)位區(qū)停機(jī)就可以實(shí)現(xiàn)雨刮停在最低高度位置了。

3 常用后雨刮控制電路介紹

第一種控制電路如圖2所示[2]，后雨刮開(kāi)關(guān)直接控制，當(dāng)開(kāi)關(guān)撥到ON檔（本文指低速擋因?yàn)楹笥旯我话悴粫?huì)有其它檔位）時(shí)電機(jī)正極（紅線(xiàn)）和負(fù)極（黑線(xiàn)）接通，電機(jī)立即工作。當(dāng)雨刮開(kāi)關(guān)撥至OFF檔時(shí)，電機(jī)正極（紅線(xiàn)）立即斷開(kāi);如果此時(shí)雨刮不在復(fù)位位置，復(fù)位（黃線(xiàn)-接常電）端繼續(xù)供電使電機(jī)繼續(xù)工作到復(fù)位位置才執(zhí)行停機(jī);如果此時(shí)雨刮在復(fù)位區(qū)以?xún)?nèi)則會(huì)立即停機(jī)，考慮到電機(jī)慣性，在復(fù)位區(qū)末尾段停機(jī)，雨刮可能會(huì)沖出復(fù)位區(qū)停在玻璃上高出初始位置的位置，開(kāi)關(guān)控制電路只能通過(guò)較少?gòu)?fù)位區(qū)寬度來(lái)控制沖出復(fù)位區(qū)時(shí)的高度，一般復(fù)位區(qū)寬度≤18度轉(zhuǎn)角對(duì)視野影響較小。

第二種控制電路如圖3所示[2]，BMC收到雨刮開(kāi)關(guān)ON檔信號(hào)后立即接通雨刮繼電器使電機(jī)通電連續(xù)工作（不判斷復(fù)位信號(hào)）;BCM收到OFF檔信號(hào)后需要根據(jù)雨刮復(fù)位（黃色S）信號(hào)判斷雨刮所處的位置來(lái)決定是否立即執(zhí)行停機(jī)，如果此時(shí)雨刮不在復(fù)位位置繼續(xù)驅(qū)動(dòng)電機(jī)直到復(fù)位位置后停機(jī);如果此時(shí)雨刮在復(fù)位位置則繼續(xù)驅(qū)動(dòng)電機(jī)直到再次達(dá)到復(fù)位位置后停機(jī)，因?yàn)锽CM從采樣到輸出執(zhí)行指令需要約50ms，高速電機(jī)剎車(chē)時(shí)間大約60ms，立即停機(jī)可能會(huì)出現(xiàn)觸點(diǎn)沖出復(fù)位區(qū)造成無(wú)法停機(jī)問(wèn)題（停在非復(fù)位區(qū)又繼續(xù)工作）或者停在玻璃中央問(wèn)題，BCM在下一個(gè)循環(huán)執(zhí)行停機(jī)可以確保雨刮停在初始位置;但是由于BCM處理信號(hào)時(shí)間較長(zhǎng)，所以復(fù)位區(qū)寬度不能太窄，一般要求復(fù)位區(qū)≥28度轉(zhuǎn)角確保高速下BCM能采集到復(fù)位信號(hào)并有足夠的行程給電機(jī)剎車(chē)。當(dāng)然采用BCM控制電路后通過(guò)控制停頓時(shí)間就能實(shí)現(xiàn)間歇檔功能，BCM根據(jù)采集到的其它信號(hào)還能實(shí)現(xiàn)隨動(dòng)功能、噴水雨刮等功能。

第二種控制電路必須先給電機(jī)供電才能檢測(cè)到復(fù)位信號(hào)，當(dāng)雨刮工作中突然斷開(kāi)電源并停機(jī)在非復(fù)位區(qū)，然后電源恢復(fù)后BCM無(wú)法判斷雨刮所在位置（例如：后雨刮工作時(shí)打開(kāi)尾門(mén)雨刮會(huì)立即斷電停機(jī)）[3]，造成雨刮一直停在玻璃中央問(wèn)題;而第三種控制電路如圖4所示雨刮在復(fù)位位置給出的信號(hào)為低電位有效信號(hào);在電機(jī)斷電后也能采集正確的復(fù)位信號(hào)，BCM控制雨刮繼電器使雨刮自動(dòng)復(fù)位（運(yùn)行到初始位置再停機(jī)），使雨刮更加智能。

4 各種控制電路優(yōu)缺點(diǎn)分析

三種控制電路優(yōu)劣對(duì)比如表1，采用不同的電路需要注意電機(jī)本身硬件的差異和BCM軟件和硬件的差異，如果不匹配功能會(huì)出現(xiàn)異常。

5 結(jié)論

帶BCM的車(chē)型建議采用第三種電路能解決停機(jī)時(shí)沖出復(fù)位區(qū)和下電后無(wú)法檢測(cè)復(fù)位狀態(tài)的問(wèn)題，同時(shí)該電路能實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的功能邏輯便于擴(kuò)展更多新功能。

參考文獻(xiàn)：

[1]項(xiàng)金林.豐田威馳車(chē)刮水器不能正常復(fù)位 [J].汽車(chē)工業(yè)，2019（16）：78-79.

[2]隋禮輝.汽車(chē)電路分析[M].中國(guó)人民大學(xué)出版社，2011：41.

[3]陳耀.間歇檔位下后雨刮電機(jī)工作異常問(wèn)題分析[J].汽車(chē)工業(yè)，2017（16）：91-92.