CN100527898C - 雨刮器解冻装置、解冻方法及具有该解冻装置的汽车 - Google Patents

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Abstract

本发明雨刮器解冻装置包括加热体、温度传感器及加热控制电路，该加热控制电路与加热体和温度传感器均连接，该温度传感器监测雨刮器与前挡风玻璃接触面附近区域的温度，并输出温度信号到加热控制电路，该加热控制电路根据该温度信号判断该雨刮器是否结冻，如结冻，则控制加热体加热而对雨刮器解冻，加热体对应该雨刮器的停止位置粘贴于该前挡风玻璃下沿的内侧，且该加热体的面积覆盖雨刮器停止位置所占据的面积。通过温度传感器感应温度，通过加热控制电路控制加热体加热，使雨刮器与前挡风玻璃冻结在一起时，可通过对加热体加热使雨刮器解冻，而使其可正常运行。

Description

雨刮器解冻装置、解冻方法及具有该解冻装置的汽车
【技术领域】
本发明涉及汽车雨刮器领域。
【背景技术】
在寒冷的冬季，由于在雨刮器的刮片经常会存在积水，如果在一段时间内雨刮器不运行或把车停留在室外一段时间后，雨刮器往往会和汽车挡风玻璃冻结在一起。造成雨刮器无法启动，损坏雨刮器，甚至会烧毁雨刮电机。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种可在雨刮器启动时迅速将冻结在挡风玻璃上的雨刮器解冻的装置及具有该装置的汽车。
本发明的目的在于提供一种可在雨刮器启动时迅速将冻结在挡风玻璃上的雨刮器解冻的方法。
本发明的目的是这样实现的：该雨刮器解冻装置包括加热体、温度传感器及加热控制电路，该加热控制电路与加热体和温度传感器均连接，该温度传感器监测雨刮器与前挡风玻璃接触面区域的温度，并输出温度信号到加热控制电路，该加热控制电路根据该温度信号判断该雨刮器是否结冻，如结冻，则控制加热体加热而对雨刮器解冻，加热体对应该雨刮器的停止位置粘贴于该前挡风玻璃下沿的内侧，且该加热体的面积覆盖雨刮器停止位置所占据的面积。
所述的加热体为呈矩形波状的电加热丝。
所述的加热控制电路输出PWM信号来控制加热体加热。
一种雨刮器解冻方法包括如下进程：1)通过温度传感器监测雨刮器与前挡风玻璃接触面附近区域的温度；2)通过加热控制电路判断该温度是否处于冻结温度范围之内，如处于冻结温度范围之内，则控制加热体加热而对雨刮器解冻，如处于冻结温度范围之外，则不启动该加热体，加热体对应该雨刮器的停止位置粘贴于该前挡风玻璃下沿的内侧，且该加热体的面积覆盖雨刮器停止位置所占据的面积。
所述的加热控制电路根据冻结温度向加热体发送相应占空比的PWM信号来控制加热体加热。
该具有雨刮器解冻装置的汽车包括前挡风玻璃、雨刮器及解冻装置，该雨刮器贴附于前挡风玻璃的外侧，该解冻装置包括加热体、温度传感器及加热控制电路，该加热控制电路与加热体和温度传感器均连接，该温度传感器监测雨刮器与前挡风玻璃接触面区域的温度，并输出温度信号到加热控制电路，该加热控制电路根据该温度信号判断该雨刮器是否结冻，如结冻，则控制加热体加热而对雨刮器解冻，加热体对应该雨刮器的停止位置粘贴于该前挡风玻璃下沿的内侧，且该加热体的面积覆盖雨刮器停止位置所占据的面积。
所述的加热体为呈矩形波状的电加热丝。
所述的前挡风玻璃的内侧附着有涂层，该涂层完全覆盖该电加热丝。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：通过温度传感器感应温度，通过加热控制电路控制加热体加热，使雨刮器与前挡风玻璃冻结在一起时，可通过对加热体加热使雨刮器解冻，而使其可正常运行。
【附图说明】
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发发明的PWM信号占空比一冻结温度曲线图。
图3是本发明的电加热丝在前挡风玻璃上的分布位置的示意图。
图4是本发明的电加热丝的结构示意图。
图5是本发明的电加热丝分布在前挡风玻璃上的横截面的示意图。
【具体实施方式】
请参阅图1至图5，本发明雨刮器解冻装置包括加热体3、温度传感器1及加热控制电路2，该加热控制电路2与加热体3和温度传感器1均连接，该温度传感器1监测雨刮器4与前挡风玻璃5接触面区域的温度，并输出温度信号到加热控制电路2，该加热控制电路2根据该温度信号判断该雨刮器4是否结冻，如结冻，则控制加热体3加热而对雨刮器4解冻。该加热体3为矩形波状的电热丝3。
由于雨刮器4关闭时停留在前挡风玻璃5下沿的外侧，所以电加热丝3对应该雨刮器4的位置粘贴于该前挡风玻璃5下沿的内侧，且该电加热丝3的面积覆盖雨刮器4所占据的面积，使雨刮器4的两个雨刮片4完全处于电加热丝3的加热区域内。为了保持前挡风玻璃5的美观，在前挡风玻璃5的下沿内侧覆盖有一层能够覆盖电加热丝3的黑漆带涂层6，该黑漆带6与前挡风玻璃5四周的粘结胶融为一色，从而体现了整体的美感。温度传感器1设置在前挡风玻璃5的外侧，并邻近前挡风玻璃5与雨刮器4的接触面，用以监测前挡风玻璃5与雨刮器4接触面附近区域的温度。加热控制电路2根据来自温度传感器1的电信号来判断雨刮器4与挡风玻璃5是否已经冻结在一起，即判断该温度是否处于冻结温度范围内。当雨刮器4与前挡风玻璃5冻结时，其接触面附近的区域也会呈现低温状态，所以温度传感器1可以通过感知这一区域的温度高低来判断雨刮器4与前挡风玻璃5是否冻结在一起。当雨刮器4和前挡风玻璃5未冻结在一起时，即感知的温度处于冻结温度范围之外，则加热控制电路2不启用电加热丝3进行加热；如果已经冻结在一起，即感知的温度处于冻结温度范围之内，则加热控制电路2会根据冻结温度来向电加热丝3发送相应占空比的PWM信号。如图2所示，通过计算和实验，可以获得一条高效节能的最佳PWM信号占空比—冻结温度工作曲线(如图2中的A曲线)，可根据雨刮器的冻结情况来选择一个最佳的PWM信号来控制电加热丝对雨刮器进行解冻，该曲线的大致趋势是：冻结温度越低，则PWM信号的占空比越大，冻结温度越高，PWM信号的占空比会越小。由于电加热丝采用矩形波式的布线方式，所以提高了雨刮器停止位置处电加热丝的密度，使电加热丝的能量释放更加集中。
在PWM信号控制上采用了区段无级动态调节的控制方式。通过把最佳PWM信号占空比—冻结温度工作曲线进行区段分割，使之成为由多段直线连接而成的矩形波群(如附图2中的B曲线所示)，在直线区段内，PWM信号的占空比是根据冻结温度来进行无级动态调节。
本发明中，该感应器可设置在雨刮器与前挡风玻璃接触面的附近区域，也可直接设置在雨刮器上，用以感应雨刮器与前挡风玻璃接触区域的温度。对应于两个雨刮片的电加热丝可以分开设置，也可以做成一个整体。
本发明雨刮器解冻方法包括如下进程：1)通过温度传感器监测雨刮器与前挡风玻璃接触面附近区域的温度；2)通过加热控制电路判断该温度是否处于冻结温度范围之内，如处于冻结温度范围之内，则控制加热体加热而对雨刮器解冻，如处于冻结温度范围之外，则不启动该加热体。所述的加热控制电路根据冻结温度向加热体发送相应占空比的PWM信号来控制加热体加热。
本发明具有雨刮器解冻装置的汽车包括前挡风玻璃、雨刮器及解冻装置，该雨刮器贴附于前挡风玻璃的外侧，该解冻装置包括包括加热体、温度传感器及加热控制电路，该加热控制电路与加热体和温度传感器均连接，该温度传感器监测雨刮器与前挡风玻璃接触面区域的温度，并输出温度信号到加热控制电路，该加热控制电路根据该温度信号判断该雨刮器是否结冻，如结冻，则控制加热体加热而对雨刮器解冻。该汽车的其它结构如现有技术，在此不再赘述。
本发明具有如下优点：
(1)加工成本低和装配性能好
直接采用常规的雨刮器就可以匹配，无需对雨刮器的结构和制造加工流程都进行全新的设计，因此节省了大量的开发和制造成本，而且电加热丝是直接粘贴在前挡风玻璃内侧，工艺非常简单；另外，由于将电加热丝粘贴在前挡风玻璃下沿内侧，不会影响驾驶人员的视线，而且也降低了加工工艺性难度，使装配工序更加简单并提高了可靠性。
(2)高可靠性
由于电加热丝是整体粘贴在前挡风玻璃内侧，其不随雨刮器一起运动，是一个非运动件，而且并没有直接暴露在车身外，而是受到前挡风玻璃的保护，不容易受到外界损伤。
(3)极低的使用成本
雨刮器是一个易损件，其与电加热丝分开设置，由于电加热丝工作环境较好、可靠性高，在正常使用期间几乎不需更换，使用成本很低。
(4)加热效率更高
电加热丝采用了矩形波布线方式，热量密度高，且是粘贴在挡风玻璃内侧直接进行传热，与通过雨刮片传热的方式相比较，传热效率更高，而且在雨刮片上不会产生高温，保证了雨刮片的使用寿命。并且根据实时监测雨刮器所在区域的温度，通过PWM信号对加热强度进行动态闭环控制，节省了电能。而且对PWM信号的占空比运用了区段无级调节的方式进行动态控制，使装置能够一直处于一个最佳的工作状态。

Claims (8)

1.一种雨刮器解冻装置，包括加热体、温度传感器及加热控制电路，该加热控制电路与加热体和温度传感器均连接，该温度传感器监测雨刮器与前挡风玻璃接触面附近区域的温度，并输出温度信号到加热控制电路，该加热控制电路根据该温度信号判断该雨刮器是否结冻，如结冻，则控制加热体加热而对雨刮器解冻，其特征在于：加热体对应该雨刮器的停止位置粘贴于该前挡风玻璃下沿的内侧，且该加热体的面积覆盖雨刮器停止位置所占据的面积。
2.如权利要求1所述的雨刮器解冻装置，其特征在于：所述的加热体为呈矩形波状的电加热丝。
3.如权利要求1所述的雨刮器解冻装置，其特征在于：所述的加热控制电路输出PWM信号来控制加热体加热。
4.一种雨刮器解冻方法，包括如下进程：
1)通过温度传感器监测雨刮器与前挡风玻璃接触面附近区域的温度；
2)通过加热控制电路判断该温度是否处于冻结温度范围之内，如处于冻结温度范围之内，则控制加热体加热而对雨刮器解冻，如处于冻结温度范围之外，则不启动该加热体，其特征在于：加热体对应该雨刮器的停止位置粘贴于该前挡风玻璃下沿的内侧，且该加热体的面积覆盖雨刮器停止位置所占据的面积。
5.如权利要求4所述的雨刮器的解冻方法，其特征在于：所述的加热控制电路根据冻结温度向加热体发送相应占空比的PWM信号来控制加热体加热。
6.一种具有雨刮器解冻装置的汽车，包括前挡风玻璃和雨刮器，该雨刮器贴附于前挡风玻璃的外侧，还包括解冻装置，该解冻装置包括加热体、温度传感器及加热控制电路，该加热控制电路与加热体和温度传感器均连接，该温度传感器监测雨刮器与前挡风玻璃接触面区域的温度，并输出温度信号到加热控制电路，该加热控制电路根据该温度信号判断该雨刮器是否结冻，如结冻，则控制加热体加热而对雨刮器解冻，其特征在于：加热体对应该雨刮器的停止位置粘贴于该前挡风玻璃下沿的内侧，且该加热体的面积覆盖雨刮器停止位置所占据的面积。
7.如权利要求6所述的具有雨刮器解冻装置的汽车，其特征在于：所述的加热体为呈矩形波状的电加热丝。
8.如权利要求7所述的具有雨刮器解冻装置的汽车，其特征在于：所述的前挡风玻璃的内侧附着有涂层，该涂层完全覆盖该电加热丝。
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