CN105584461A - 用于控制刮水器片的洗涤液喷洒的系统 - Google Patents

用于控制刮水器片的洗涤液喷洒的系统 Download PDF

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吴荣燮
李珍熙
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Abstract

本发明涉及一种用于控制刮水器片的洗涤液喷洒的系统，该刮水器片集成有洗涤器喷嘴并且装配有提供使得刮水器片进行刮水的驱动力的刮水器电机，该系统包括：位置感测板，其设置在刮水器电机中并且配置为当刮水器电机运转时随着刮水器电机的输出轴旋转，该位置感测板具有多个交替的闭合区段和打开区段；接触销，其配置为当刮水器电机运转时，在闭合区段内与所述位置感测板接触，在打开区段内与所述位置感测板分离，以及该接触销传输指示有是否与所述位置感测板接触或分离的信号；以及控制器，其基于所述接触销传输的信号对刮水器电机的运转进行控制。

Description

用于控制刮水器片的洗涤液喷洒的系统
技术领域
本发明涉及用于控制从集成洗涤器喷嘴的刮水器片喷洒洗涤液的系统。更具体地，本发明涉及这样一种用于控制从集成洗涤器喷嘴的刮水器片喷洒洗涤液的系统，其通过基于集成洗涤器喷嘴的刮水器片的移动方向和准确位置来控制洗涤液的喷洒时间，从而最优地控制来自洗涤器喷嘴的洗涤液的喷洒。
背景技术
通常，车辆均配备有刮水器，其用于去除挡风玻璃和后窗玻璃上的雨、雪和其它灰尘。
刮水器是一种通过刮水器电机转动刮水器片来清洁玻璃的设备，其设计为：刮水器电机产生的旋转运动经由刮水器连杆系传递到刮水器臂，经由刮水器臂随着刮水器片在预定区域做往复运动来清洁挡风玻璃，从而保持驾驶员良好的视野。
近来，随着刮水器添加了各种电子控制系统或传感器以及若干开关，使得刮水器更方便和更安全的运动。
由于喷洒洗涤液(其从放置洗涤液的罐体供应到挡风玻璃)的洗涤器喷嘴与刮水器片集成，使得当刮水器清洁挡风玻璃时，更容易去除灰尘。
这些洗涤器喷嘴由车辆中的控制器(例如车身控制模块(BodyControlModule，BCM))进行控制，并且控制器基于来自刮水器电机的电信号控制洗涤器喷嘴的运行。
参考图5，该图示出了刮水器电机，当电机齿轮单元1上的铜板3(安装在刮水器电机的输出轴上因而刮水器电机使其旋转)与停置开关(parkingswitch)的接触销(连接销)物理接触或分离时，控制器可以根据来自停置开关的信号识别电机齿轮单元1和铜板3的旋转周期，并且可以基于铜板3的非接触时期N(当电机齿轮单元1旋转时铜板3与停置开关的接触销不接触的情况)计算出电机齿轮单元1和铜板3旋转一次所花费的时间。
通过基于铜板3旋转一次花费的时间估计刮水器片的位置，控制器识别表示了铜板3的非接触时期N的信号，然后在预先确定的时间t1和t2内喷洒洗涤液(参见图1)。例如，当铜板3花费一秒旋转一次时，当识别铜板3的非接触时期N时，控制器在200ms内使洗涤器喷嘴工作，从而喷洒洗涤液。
然而，当基于刮水器片的估计位置来控制喷洒洗涤液时(如上所述)，由于外部的环境条件(例如，挡风玻璃的摩擦条件或外力的干扰)，可能在错误时间喷洒洗涤液，并且难以处理刮水器片限制状态的变化以及刮水器电机的运行速度的变化。
公开于该发明背景技术部分的上述信息仅仅旨在加深对发明背景的理解，因此其可以包含的信息并不构成在本国已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明致力于解决与现有技术相关的上述问题，并且致力于提供用于控制来自集成洗涤器喷嘴的刮水器片的洗涤液喷洒的系统，其通过基于集成洗涤器喷嘴的刮水器片的移动方向和准确位置来控制洗涤液的喷洒时间，从而对洗涤液的喷洒进行最优控制。
在一个方面，本发明提供了用于控制刮水器片洗涤液喷洒的系统，该刮水器片集成有洗涤器喷嘴并且装配有提供使得刮水器片进行刮水的驱动力的刮水器电机，该系统包括：位置感测板，其设置在刮水器电机中并且配置为当刮水器电机运转时随着刮水器电机的输出轴旋转，该位置感测板具有多个交替的闭合区段和打开区段；接触销，其配置为当刮水器电机运转时，在闭合区段内与所述位置感测板接触，在打开区段内与所述位置感测板分离，以及该接触销传输指示有是否与所述位置感测板接触或分离的信号；以及控制器，其基于所述接触销传输的信号对洗涤器电机的运转进行控制。
在一个实施方案中，所述控制器可以使洗涤器电机运转为当所述接触销与所述位置感测板分离时开始喷洒洗涤液，当所述接触销与所述位置感测板接触时停止喷洒洗涤液。
在特定实施方案中，所述位置感测板可以具有第一闭合区段和第二闭合区段，并且在该第一闭合区段和该第二闭合区段之间具有打开区段，以及当所述接触销与所述位置感测板的第一闭合区段接触之后并且开始与该第一闭合区段分离时，所述控制器可以使洗涤器电机运转以开始喷洒洗涤液，当所述接触销与所述位置感测板的第二闭合区段接触时，所述控制器可以控制洗涤器电机停止喷洒洗涤液。
在另一个实施方案中，所述控制器可以使洗涤器电机运转为当接触销与位置感测板分离时开始喷洒洗涤液，以及当开始喷洒洗涤液之后经过预先确定的时间而停止喷洒洗涤液。
在特定实施方案中，所述位置感测板可以具有第一闭合区段和第二闭合区段，并且在该第一闭合区段和该第二闭合区段之间具有打开区段，以及当所述接触销与所述位置感测板的第一闭合区段接触之后并且开始与第一关闭时间分离时，所述控制器可以使洗涤器电机运转以开始喷洒洗涤液，在开始喷洒洗涤液之后经过预先确定的时间，所述控制器可以控制洗涤器电机停止喷洒洗涤液。在特定实施方案中，所述预先确定的时间可以为100ms。
在特定实施方案中，所述位置感测板可以包括至少一个铜板。
在特定实施方案中，所述控制器可以使洗涤器电机运转为当所述接触销与所述位置感侧板接触时开始喷洒洗涤液，当所述接触销与所述位置感侧板分离时停止喷洒洗涤液。
根据用于控制来自集成洗涤器喷嘴的刮水器片洗涤液喷洒的系统的特定实施方案，由于刮水器片转动时伴随喷洒洗涤液，并且在刮水器片的移动方向上喷洒洗涤液，驾驶员的视野可以不受雨水的影响并且大部分的洗涤液喷洒到需要刮水的区域，因此，可以最小化不必要的洗涤液的消耗。
下面讨论本发明的其它方面和实施方案。
应当理解，此处所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语一般包括机动车辆，例如包括运动型多用途车辆(SUV)、大客车、卡车、各种商用车辆的乘用车辆，包括各种舟艇、船舶的船只，航空器等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、可插式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其它替代性燃料车辆(例如源于非汽油的能源的燃料)。正如此处所提到的，混合动力车辆是具有两种或更多动力源的车辆，例如汽油动力和电力动力两者的车辆。
下面讨论本发明的实施方案的上述特征及其它特征。
附图说明
接下来将参照某些示例性实施方案及其所显示的附图详细地描述本发明的实施方案的以上和其它特征，下面所给附图仅是示意性的，因而其对本发明是非限定性的，其中：
图1是示出了根据本发明的实施方案的用于控制来自集成洗涤器喷嘴的刮水器片的洗涤液喷洒的系统示意图；
图2是示出了根据本发明的实施方案的控制来自集成洗涤器喷嘴的刮水器片的洗涤液喷洒方式的示意图；
图3是示出了根据本发明的实施方案，当刮水器片向上移动时控制来自集成洗涤器喷嘴的刮水器片洗涤液喷洒方式的示意图；
图4是示出了根据本发明的实施方案，当刮水器片向下移动时控制来自集成洗涤器喷嘴的刮水器片洗涤液喷洒方式的示意图；以及
图5是示出了现有技术中的控制洗涤液喷洒的方式的示意图。
应当了解，所附附图不是必须按比例地显示了本发明的基本原理的说明性的各种优选特征的略微简化的画法。本文所描述的本发明的具体设计特征包括例如具体尺寸、方向、位置和外形将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。
在这些附图中，在贯穿附图的多幅图形中，附图标记指代本发明的相同的或等同的部分。
具体实施方式
接下来将根据本发明的不同实施方案做出详细地说明，这些实施方案的示例被显示在所附附图中被描述如下。虽然对本发明的示例性实施方案进行描述，但是应当了解，本说明书不是要将本发明限制为那些示例性实施方案。相反，本发明不但包括这些示例性实施方案，而且包括可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种替换、修改、等效形式以及其它实施方案。
下文中，将描述本发明的实施方案，以使本领域技术人员易于将其实现。
图1是示出了用于控制来自集成洗涤器喷嘴的刮水器片的洗涤液喷洒系统的示意性电路图，其示出了当洗涤器电机15中的位置感测板的物理接触信号(接触或分离)输入时，控制器13(例如，BCM(车身控制模块))和洗涤器电机15之间的控制关系。
当用户操作多功能开关(图1中的11)时，电力供应到刮水器电机，使刮水器片工作以清洁玻璃。供应有电力的刮水器电机产生扭矩并且该扭矩使刮水器电机的输出轴上的电机齿轮单元(例如，齿轮)旋转。位置感测板通常与电机齿轮单元一体成型并且与电机齿轮单元一起旋转。
接触销机械地以及物理地连接到位置感测板，该接触销可以通过与在刮水器电机中的位置感测板相接触或分离而将电信号传输到车辆中的控制器。在特定的实施方案中，该接触销是停置开关的接触销。
位置感测板是具有至少一个预设的开放部分的板，因此，当来自刮水器电机的扭矩使其旋转时，其与固定在至少一个预先确定位置的接触销接触或分离。
即是说，接触销固定至位置感测板的侧面，使得随着位置感测板旋转，在接触销和位置感测板之间形成物理接触和分离。
在本发明的实施方案中，可以通过改善位置感测板的形状而发现刮水器电机中的位置感测板的物理接触信号(其与接触销接触或分离而产生)以及由刮水器电机操作使刮水器片进行准确的移动方向和位置，从而通过车辆中的控制器对喷洒洗涤液进行最优控制，使得打开/关闭洗涤器电机(洗涤器喷嘴)的时间得到准确的控制，从而可以对洗涤液的喷洒进行最优控制。
图2示出了根据本发明的实施方案的刮水器电机中的位置感测板17以及通过该位置感测板17的旋转而输入到控制器的信号的波形。在特定实施方案中，位置感测板17可以包括一个或多个铜板。在特定实施方案中，位置感测板17可以具有包含铜板的部分和不包含铜板的部分。在特定实施方案中，对于位置感测板17，其包含铜板的部分和不包含铜板的部分可以交替设置。
如图2中的左侧所示，刮水器电机中的位置感测板17具有多个闭合区段P和P’以及多个打开区段O和O’，并且当刮水器电机运转时，来自刮水器电机的扭矩使位置感测板17旋转，因此，位置感测板17与接触销(未示出)物理地接触或分离。在特定实施方案中，接触销可以在闭合区段P和P’中与位置感测板17接触，并且可以在打开区段O和O’中与位置感测板17分离。在特定实施方案中，闭合区段P和P’可以包括铜板，打开区段O和O’可以不包括铜板。
参考图2，位置感测板17具有顺序地连接的第一闭合区段P、第一打开区段O、第二闭合区段P’和第二打开区段O’，并且当由刮水器电机运转时，位置感测板17响应于与接触销物理接触/分离而产生脉冲信号。
在特定实施方案中，位置感测板17具有至少两个闭合区段P和P’以及打开区段O和O'，因此，当其通过来自刮水器电机的扭矩而旋转时，其重复的与接触销接触和分离。因此，经由接触销传输到控制器13的电信号可以产生连续的脉冲波形，比如，如图2中右侧的图形。
第一打开区段O和第二打开区段O’(也即，没有铜板的区段)是位置感测板17(在特定实施方案中，其是环形铜板)的打开区段，而第一闭合区段P和第二闭合区段P’是毗邻于第一打开区段O和第二打开区段O’的闭合区段(也即，具有铜板的区段)。
尽管未在附图中示出，但是，接触销设计为当它与位置感测板17物理接触或分离时能够将电信号传输到控制器13，也即，接触销传输可以区分与位置感测板17物理地接触的情况(闭合区段)和与位置感测板17物理地分离的情况(打开区段)的信号。
例如，通过位置感测板17的旋转，接触销可以在图2中的位置A处与位置感测板17接触或分离。
如图2中的右侧部分所示，控制器13通过识别当位置感测板17与接触销开始互相接触时(B2和C2)以及当位置感测板17与接触销开始互相分离(B1和C1)时的信号，从而控制打开(喷洒)/关闭(停止)洗涤器电机(洗涤器喷嘴)。进一步地，在特定实施方案中，控制器13可以通过识别第一闭合区段P和第二闭合区段P’而将洗涤器喷嘴的喷洒方向控制为向上喷洒和向下喷洒(或刮水器片向上移动和向下移动)。
为了识别第一闭合区段P和第二闭合区段P’，控制器13将提前设定与接触销在一个循环(刮水器电机的一圈)期间内第一次接触的关闭周期，作为任意一个第一闭合区段P和第二闭合区段P’。
如图3和图4，其示出了根据本发明的实施方案的洗涤器喷嘴喷洒(洗涤器电机运行)的控制方式，其示出了由刮水器电机而工作的刮水器片的移动位置与由刮水器电机中的位置感测板17的旋转而工作的接触销的接触位置之间的关系。
首先参考图3，刮水器片位于挡风玻璃的下端处，在用于刮水器电机的一个周期的周期起点处(参见图2中的A)，并且通过刮水器电机移动到挡风玻璃的上端，其中，洗涤器电机15响应于来自控制器13的信号而运转，并且洗涤器喷嘴向上喷洒洗涤液。
当刮水器片位于位置①处时，控制器13基于从接触销输入的信号，识别出刮水器片位于挡风玻璃的下端处。
在该过程中，接触销位于位置感测板17的第一闭合区段P(或第二闭合区段P’)，并且将通过与位置感测板17物理地接触所产生的信号(接触信号)输入到控制器，并且控制器13基于该接触信号识别出刮水器片位于挡风玻璃的下端处。
当刮水器片从下端(也即，位置①)朝挡风玻璃的上端移动并到达位置②，接触销开始与位置感测板17物理地分离，以脱离第一闭合区段P，控制器13基于来自位置感测板17的位置②处的接触销的信号识别刮水器片的位置(靠近玻璃的下端)并且打开(操作)洗涤器电机15，从而喷洒洗涤液。
当刮水器片持续朝挡风玻璃的上端移动并且经由位置③而到达位置④，以及接触销在第一打开区段O之后到达第二闭合区段P’并开始与位置感测板17再次接触时，控制器13基于来自位置感测板17的位置④处的接触销的信号识别刮水器片的位置(靠近玻璃的上端)，关闭(停止)洗涤器电机15，从而停止喷洒洗涤液。
之后，刮水器片向上移动到挡风玻璃的上端(参见图4中的A)而洗涤液不喷洒，并且之后从挡风玻璃的上端朝下端向回移动。
参考图4，刮水器片从上端(也即，挡风玻璃的位置A)下降到位置B，并且洗涤器电机15响应于来自控制器的信号而运转，并因此洗涤器喷嘴向下喷洒洗涤液。
当刮水器片位于位置A处时，控制器13基于从接触销输入的信号识别出刮水器片位于挡风玻璃的上端处。
在该过程中，接触销位于位置感测板17的第二闭合区段P’(或第一闭合区段P)，并且输入通过与位置感测板17物理地接触产生的信号(接触信号)，控制器13基于该接触信号识别出刮水器片位于挡风玻璃的上端。
当刮水器片从挡风玻璃的上端(也即，位置A)向下端移动并且之后到达位置B，接触销开始与位置感测板17物理地分离以脱离第二闭合区段P’时，控制器13基于来自位置感测板17的位置B处的接触销的信号识别刮水器片的位置(靠近玻璃的上端)并且打开(操作)洗涤器电机15，从而喷洒洗涤液。
当刮水器片持续向挡风玻璃的下端移动，经由位置C而到达位置D，并且接触销在第二打开区段O’之后到达第一闭合区段P并开始与位置感测板17接触时，控制器13基于来自在位置感测板17的位置D处的接触销的信号识别刮水器片的位置(靠近玻璃的下端)并且关闭(停止)洗涤器电机15，从而停止喷洒洗涤液。
之后，刮水器片移动到挡风玻璃的下端(图3中的位置①)，而不喷洒洗涤液，并且重复该过程直到刮水器电机停止为止。
之后，参考图3和图4描述控制洗涤液喷洒的另一种方式。
首先参考图3，刮水器片位于挡风玻璃的下端处，在刮水器电机的一个周期的周期起点处(参见图2中的A)，利用刮水器电机移动到挡风玻璃的上端，其中，洗涤器电机15响应于来自控制器13的信号而运转，并且洗涤器喷嘴向上喷洒洗涤液。
当刮水器片位于位置①处时，控制器13基于从接触销输入的信号，识别出刮水器片位于挡风玻璃的下端处。
在该过程中，接触销位于位置感测板17的第一闭合区段P(或第二闭合区段P’)，并且将通过与位置感测板17物理地接触而产生的信号(接触信号)输入到控制器，以及控制器13基于该接触信号识别刮水器片位于挡风玻璃的下端处。
当刮水器片从挡风玻璃的下端(也即，位置①)向上端移动时，之后到达位置②，并且接触销开始与位置感测板17物理地分离并脱离第一闭合区段P时，控制器13基于来自位置感测板17的位置②处的接触销的信号识别刮水器片的位置(靠近玻璃的下端)并且打开(操作)洗涤器电机15，从而喷洒洗涤液。
刮水器片持续向挡风玻璃的上端移动，并且在接触销到达位置②之后，控制器13不考虑来自接触销的信号而在预先确定的时间(提前设定)内关闭(停止)洗涤器电机，从而停止喷洒洗涤液。
也即，在开始喷洒洗涤液之后经过预先确定的时间(例如，100ms)，控制器13关闭(停止)洗涤器电机15并且停止从洗涤器喷嘴喷洒洗涤液。
例如，当接触销在第一打开区段内到达位置③时，控制器13可以停止喷洒洗涤液。
在特定实施方案中，可以通过调整位置感测板17的第一闭合区段P的长度来对开始喷洒洗涤液的时间点进行调整。对于第一闭合区段P，针对车辆的类型需要进行长度调整，并且需要选择常规长度以避免改变长度。
在特定实施方案中，针对车辆的类型，当刮水器片的刮水角度存在较大差别时，可能需要调节停止喷洒洗涤液的时间点。
之后，刮水器片持续移动经由位置④到达挡风玻璃的上端(参见图4中的位置A)而不喷洒洗涤液，之后，刮水器片通过刮水器电机从挡风玻璃的上端向下端向回移动。
参考图4，刮水器片从上端(也即，挡风玻璃的位置A)向下移动到挡风玻璃的位置B，并且洗涤器电机15响应于来自控制器13的信号而运转，因此，洗涤器喷嘴向下喷洒洗涤液。
当刮水器片位于位置A处时，控制器13基于从接触销输入的信号识别出刮水器片位于挡风玻璃的上端处。
在位置A，接触销位于位置感测板17的第二闭合区段P’(或第一闭合区段P)，并且将与位置感测板17物理地接触产生的信号(接触信号)输入到控制器13，控制器13基于该接触信号识别出刮水器片位于挡风玻璃的上端处。
当刮水器片从上端(也即，位置A)朝向挡风玻璃的下端移动并到达位置B，并且接触销开始与位置感测板17物理地分离并脱离第二闭合区段P’时，控制器13基于来自位置感测板17的位置B处的接触销的信号来识别刮水器片的位置(靠近玻璃的上端)并且打开(操作)洗涤器电机15，从而喷洒洗涤液。
刮水器片持续朝向挡风玻璃的下端移动，并且在接触销到达位置B之后，控制器13不考虑来自接触销的信号而在预先确定的时间(提前设定)内关闭(停止)洗涤器电机，从而停止喷洒洗涤液。
也即，在开始喷洒洗涤液之后经过预先确定的时间(例如，100ms)，控制器13关闭(停止)洗涤器电机15并且停止从洗涤器喷嘴喷洒洗涤液。
例如，当接触销在第二打开区段中到达位置C时，控制器13可以停止喷洒洗涤液。
之后，刮水器片经由位置D持续向挡风玻璃的下端(图3中的位置①)移动，而不喷洒洗涤液，并且重复该过程直到刮水器电机停止为止。
在其他的实施方案中，控制器可以使洗涤器电机运转为当接触销与位置感测板接触时开始喷洒洗涤液，当接触销与位置感测板分离时停止喷洒洗涤液。
已经详细描述了本发明的实施方案。然而，本领域技术人员应该理解，可以在这些实施方案中进行改变，而不脱离本发明的原则和精神，本发明的范围在所附权利要求书及权利要求书的等效形式限定。

Claims (8)

1.一种用于控制刮水器片的洗涤液喷洒的系统，该刮水器片集成有洗涤器喷嘴并且装配有提供使得刮水器片进行刮水的驱动力的刮水器电机，该系统包括：
位置感测板，其设置在刮水器电机中并且配置为当刮水器电机运转时随着刮水器电机的输出轴旋转，该位置感测板具有多个交替的闭合区段和打开区段；
接触销，其配置为当刮水器电机运转时，在闭合区段内与所述位置感测板接触，在打开区段内与所述位置感测板分离，并且该接触销传输指示有是否与所述位置感测板接触或分离的信号；以及
控制器，其基于所述接触销传输的信号对洗涤器电机的运转进行控制。
2.根据权利要求1所述的用于控制刮水器片的洗涤液喷洒的系统，其中：所述控制器使洗涤器电机运转为当所述接触销与所述位置感测板分离时开始喷洒洗涤液，当所述接触销与所述位置感测板接触时停止喷洒洗涤液。
3.根据权利要求1所述的用于控制刮水器片的洗涤液喷洒的系统，其中：所述位置感测板具有第一闭合区段和第二闭合区段，并且在该第一闭合区段和该第二闭合区段之间具有打开区段，以及
当所述接触销与所述位置感测板的第一闭合区段接触之后并且开始与该第一闭合区段分离时，所述控制器使洗涤器电机运转以开始喷洒洗涤液，当所述接触销与所述位置感测板的第二闭合区段接触时，所述控制器控制洗涤器电机停止喷洒洗涤液。
4.根据权利要求1所述的用于控制刮水器片的洗涤液喷洒的系统，其中：所述控制器使洗涤器电机运转为当接触销与位置感测板分离时开始喷洒洗涤液，以及当开始喷洒洗涤液之后经过预先确定的时间而停止喷洒洗涤液。
5.根据权利要求1所述的用于控制刮水器片的洗涤液喷洒的系统，其中：所述位置感测板具有第一闭合区段和第二闭合区段，并且在该第一闭合区段和该第二闭合区段之间具有打开区段，以及
当所述接触销与所述位置感测板的第一闭合区段接触之后并且开始与第一闭合区段分离时，所述控制器使洗涤器电机运转以开始喷洒洗涤液，在开始喷洒洗涤液之后经过预先确定的时间，所述控制器控制洗涤器电机停止喷洒洗涤液。
6.根据权利要求5所述的用于控制刮水器片的洗涤液喷洒的系统，其中：所述预先确定的时间为100ms。
7.根据权利要求1所述的用于控制刮水器片的洗涤液喷洒的系统，其中：所述位置感测板包括至少一个铜板。
8.根据权利要求1所述的用于控制刮水器片的洗涤液喷洒的系统，其中：所述控制器使洗涤器电机运转为当所述接触销与所述位置感侧板接触时开始喷洒洗涤液，当所述接触销与所述位置感侧板分离时停止喷洒洗涤液。
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