CN106043236A - 用于控制刮水器系统的刮水器电动机的装置 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于控制刮水器系统的刮水器电动机的装置。刮水器电动机包括：双凸轮盘，通过电动机的旋转力旋转；以及内部接触点，由通过双凸轮盘断开/连接的P端子和E端子形成。双凸轮盘包括用于连接P端子和E端子的第一凸轮盘和第二凸轮盘、以及第一凸轮盘与第二凸轮盘之间的中心板。该装置包括：电路线，连接P端子与低继电器的截止端子；以及控制单元，当在多功能开关被断开时通过第一凸轮盘连接的P端子和E端子断开时，该控制单元同时断开低继电器。该装置在中心板与P端子接触时降低施加至刮水器电动机的电动势。

Description

用于控制刮水器系统的刮水器电动机的装置

技术领域

本发明涉及一种用于控制刮水器系统的刮水器电动机的装置，并且更具体地，涉及一种用于实现以下功能的用于控制刮水器系统的刮水器电动机的装置：防止当在断开多功能开关之后被施加高压电力的刮水器电动机被强制停止时所产生的瞬时电压。

背景技术

通常，在车辆中安装有用于移除杂质并且擦拭挡风玻璃或后车窗玻璃表面上的雪或雨水的刮水器系统。

车辆的刮水器(其是用于通过由刮水器电动机旋转的刮水片的操作来擦拭玻璃的装置)用来确保驾驶员的视野。

用于车辆的刮水器系统通常具有以下结构：在刮水器电动机中产生的旋转运动通过刮水器连杆传递至枢轴机构以及刮水器臂，刮水器臂水平往复运动，并且刮水片移动以擦拭玻璃。

近来，刮水器系统是通过车辆内的车身控制模块(BCM)等通过刮水器电动机的操作来控制的。

同时，刮水器系统的操作模式包括低模式(low mode)和高模式(highmode)，并且由BCM控制的刮水器电动机的端子的总数量是四个。

在刮水器电动机的端子中，E端子是接地(-)端子，P端子是停放控制端子(parking control terminal)，H端子是高模式端子，并且L端子是低模式端子。

此外，刮水器电动机包括凸轮盘以及内部接触点，内部接触点由通过凸轮盘连接和断开的P端子和E端子形成。

凸轮盘被安装为与蜗轮(蜗轮)整体旋转，该蜗轮通过接收刮水器电动机内的电动机的旋转力而旋转，并且内部接触点的P端子根据在一次旋转过程中的刮水片的位置连接至E端子一次。

在刮水器系统中，刮水片在凸轮盘的一次旋转的过程中通过刮水器电动机的驱动往复运动一次以擦拭玻璃，并且在这种情况下，刮水器电动机的P端子和E端子通过凸轮盘连接以便刮水片在预定停放位置处停止。

然而，在现有技术中的刮水器系统在用户断开多功能开关之后当刮水片进入停止位置(停放位置)时会产生瞬时电压。

图1是示出现有技术中的刮水器电动机的凸轮盘的操作形式的示例的示图，图2是现有技术中的用于刮水器系统的刮水器电动机的控制的电路图，图3是示出现有技术中的控制刮水器电动机的操作的过程的流程图，并且图4是示出现有技术中的刮水器电动机的控制的问题的曲线图。

参考图1，刮水器电动机包括：凸轮盘(cam plate)2，其被安装为与齿轮部分1(蜗轮)整体旋转，该齿轮部分1与电动机的轴整体旋转；以及内部接触点，其由通过凸轮盘2连接和断开的P端子3和E端子4形成。

在刮水器电动机的操作过程中，凸轮盘2与蜗轮1一起旋转运动，并且在正常操作部分(operation section)中，凸轮盘2断开刮水器电动机的P端子3与E端子4(其中，刮水片针对一次旋转而往复运动)，并且在停止部分中凸轮盘2与与刮水器电动机的P端子3和E端子4同时接触以连接P端子3与E端子4(其中，刮水片的运动针对一次旋转而停止)。

参考图2和图3，在现有技术中的用于控制刮水器电动机的装置中，当用户断开多功能开关(未示出)时，并且随后凸轮盘2同时与刮水器电动机的P端子3和E端子4接触，并且P端子3和E端子4连接，0V被施加至P端子3，并且当BCM 6识别到P端子3的0V时，BCM将低继电器8接触到连接至接地的截止端子(off terminal)8a以强制停止电动机。

就是说，在现有技术中的用于控制刮水器电动机的装置中，当BCM 6在用户断开多功能开关之后施加(输出)电动机停止信号时，发动机室的接线盒内的低继电器8与接地(截止端子)接触，并且施加至刮水器电动机的电动势立即降低至0V，并且刮水器电动机被强制停止。

在这种情况下，刮水器电动机在被施加高压电力(high power)的情况下被强制停止，使得产生瞬时电压(参见图4)，就是说，当电动机停止时，施加至刮水器电动机的电动势急剧进入0V，使得产生瞬时电压，并且当刮水片进入停止位置(停放位置)时，瞬时电压损坏与相同的电源端子连接的元件，并且导致急动(jerking)(震动)现象。

在该背景技术部分中公开的信息仅为了增加对本发明的整体背景的理解，并且不应被视为这该息形成对本领域技术人员已知的现有技术的承认或任何形式的暗示。

发明内容

因此，本发明致力于解决上述问题和/或其它问题，并且本发明的目的是提供一种用于控制刮水器系统的刮水器电动机的装置，其中，在断开多功能开关之后施加至刮水器电动机的电动势急剧进入0V，由此防止由于刮水器电动机的强制停止所产生的瞬时电压。

根据本发明的一方面，提供了一种用于控制刮水器系统的刮水器电动机的装置，其中，刮水器电动机包括通过电动机的旋转力旋转的双凸轮盘、和由通过双凸轮盘断开/连接的P端子和E端子形成的内部接触点；双凸轮盘包括用于连接P端子和E端子的第一凸轮盘和第二凸轮盘、和第一凸轮盘与第二凸轮盘之间的中心板，该装置包括：电路线，将P端子与低继电器的截止端子连接；以及控制单元，当在断开多功能开关时通过第一凸轮盘连接的P端子和E端子断开时，该控制单元同时断开低继电器，由此在中心板与P端子接触时降低施加至刮水器电动机的电动势。

双凸轮盘可通过刮水器电动机按照第一凸轮盘、中心板、和第二凸轮盘的顺序穿过内部接触点以进行一次旋转。中心板可形成为仅与刮水器电动机的内部接触点中的P端子接触，使得随着双凸轮盘旋转，在第一凸轮盘穿过P端子并且中心板与P端子接触时的瞬间，P端子与E端子之间的连接被释放。当中心板穿过P端子并且P端子和E端子通过第二凸轮盘连接时，刮水器电动机的P端子和E端子都可连接至接地。

根据用于控制刮水器系统的刮水器电动机的装置，可以防止当刮水器电动机被强制停止时由于施加至刮水器电动机的电动势急剧进入0V所产生的瞬时电压，可以防止连接至电源端子的元件(诸如刮水器电动机)由于瞬时电压的产生而被损坏，可以移除在现有技术的刮水器电动机控制系统中所需的变阻器并且因此降低制造成本，并且可以降低当刮水片在多功能开关的刮水器开关断开之后进入停止位置时施加至刮水片的影响或冲击力的大小以防止急动(震动)现象。

本发明中的方法和装置具有从结合于此的附图以及下列详细描述中显而易见或更为详细阐述的其他特征和优点，附图和下列详细描述一起用于说明本发明的某些原理。

附图说明

现将参考附图中示出的本发明的某些示例性实施方式详细描述本发明的以上和其他的特征，下文给出这些附图仅用于说明，并且因此并不限制本发明，并且其中：

图1是示出现有技术中的用于刮水器电动机的凸轮盘的操作形式的示图；

图2是现有技术中的用于控制刮水器系统的刮水器电动机的装置的电路图；

图3是示出现有技术中的控制刮水器电动机的操作的过程的流程图；

图4是示出现有技术中的刮水器电动机的控制的问题的曲线图；

图5是示出根据本发明的用于控制刮水器系统的刮水器电动机的装置的电路图；

图6A、图6B、以及图6C是用于描述根据本发明的在用于刮水器电动机的双凸轮盘旋转时P端子与E端子之间的连接形式的示图；

图7是示出根据本发明的控制刮水器电动机的停止的过程的流程图；以及

图8是示出根据本发明的刮水器电动机的控制的改进效果的曲线图。

应当理解，附图不必按比例绘制，仅给出略微简化的能阐释本发明基本原则的各种优选特征的代表图。如在本文中公开的本发明的具体设计特征(包括，例如具体尺寸、方位、位置和形状)将部分由特定预期应用以及使用环境确定。

在附图中，贯穿附图的多幅图，相同附图标记指代本发明的相同或等同的部件。

具体实施方式

现将详细地参考本发明各种实施方式，其实施例在附图中示出并且描述如下。虽然本发明结合示例性实施方式进行说明，但是应理解的是，本说明并不是旨在将本发明局限于那些示例性实施方式。相反地，本发明不仅涵盖示例性实施方式而且涵盖包含在由所附权利要求限定的本发明的精神和范围内的各种可替代物、修改、等同物以及其他实施方式。

如上所述，现有技术中的刮水器电动机包括凸轮盘2以及内部接触点，内部接触点由通过凸轮盘2连接和断开的P端子3和E端子4形成，并且凸轮盘2安装为与蜗轮1整体旋转(其接收刮水器电动机内的电动机的旋转力来旋转)，并且针对一次旋转凸轮盘2在刮水片的停止部分(停放位置)处与电动机的内部接触点的P端子3和E端子4接触以连接P端子3与E端子4(参见图1)。

然而，在现有技术中的用于控制刮水器电动机的装置中，当BCM 6(参见图2)在用户断开多功能开关之后施加(输出)电动机停止信号时，发动机室的接线盒内的低继电器8与连接至接地的截止端子8a接触，并且施加至刮水器电动机的电动势暂时降低至0V，并且刮水器电动机被强制停止，并且在这种情况下，刮水器电动机在被施加高压电力的情况下被强制停止，使得生成瞬时电压。

在本发明中，为了防止在现有技术中在断开多功能开关之后当刮水器电动机被强制停止时的瞬时电压的产生或降低瞬时电压的大小，如在图5中示出的，用于发动机室的接线盒内的刮水器电动机的低继电器30的截止端子34连接至刮水器电动机的P端子22而非接地，并且具有双凸轮盘部分的双凸轮盘10(其中P端子22和E端子24可连接/电连接)被配置为如图6A-图6C所示的。

在图6A-图6C中可看出，双凸轮盘10被安装为与蜗轮1整体旋转，并且蜗轮1通过刮水器电动机的旋转力(即，通过接收刮水器电动机的旋转力)旋转，这类似于现有技术中的凸轮盘。

就是说，刮水器电动机包括通过电动机的旋转力旋转的双凸轮盘10；以及由通过双凸轮盘10断开连接/连接的P端子22以及E端子24形成的内部接触点。

双凸轮盘10包括第一凸轮盘12和第二凸轮盘16(其可电连接P端子22和E端子24)、以及与P端子22和E端子24整体连接的中心板14，并且第一凸轮盘12、中心板14、以及第二凸轮盘16通过刮水器电动机依次穿过内部接触点用于一次旋转。

第一凸轮盘12和第二凸轮盘16形成为在双凸轮盘10旋转的同时分别与刮水器电动机的内部接触点中的P端子22和E端子24接触，并且当第一凸轮盘12和第二凸轮盘16同时与P端子22和E端子24接触时，第一凸轮盘12和第二凸轮盘16电连接P端子22和E端子24。

就是说，双凸轮盘10可通过第一凸轮盘12和第二凸轮盘16断开/连接P端子22与E端子24。

此外，中心板14形成为当双凸轮盘10旋转时仅与刮水器电动机的内部接触点中的除了E端子24外的P端子22接触，使得当P端子22与E端子24通过第一凸轮盘12连接并且当刮水器电动机的旋转停止时双凸轮盘10通过刮水器电动机的惯性而旋转运动时，与第一凸轮盘12接触的P端子22穿过第一凸轮盘12(即，P端子22和第一凸轮盘12断开，并且P端子22与中心板14连接)，并且同时P端子22与E端子24之间的连接被释放。

同时，参考图5，刮水器电动机的P端子22以及低继电器30的截止端子34通过电路线38电连接，并且低继电器30的开关端子32通过诸如BCM的控制单元40控制以选择性地与连接至电池的电源的导通端子(on-terminal)36或连接至P端子22的截止端子34接触。

控制单元40通过上拉方法(pull-up method)识别刮水器电动机的双凸轮盘10与内部接触点之间的接触状态，并且当控制单元40识别用于一次旋转的P端子22与E端子24的初始连接时，控制单元40确定第一凸轮盘12与内部接触点接触；并且随后当控制单元40识别P端子22与E端子24的连接释放时，控制单元40确定中心板14仅与内部接触点中的P端子22接触；并且随后当控制单元40再次识别P端子22与E端子24之间的连接时，控制单元40确定第二凸轮盘16与内部接触点接触。

在这种情况下，当在P端子22中检测到0V时，控制单元40识别P端子22与E端子24连接。

在下文中，将参考图6A-图6C以及图7更详细地描述在多功能开关断开之后当刮水片进入停止位置时停止刮水器电动机的过程。

在刮水片通过刮水器电动机的驱动而移动时，当用户断开多功能开关时(即，在刮水片达到停放位置之前)，识别多功能开关的断开的控制单元40不会立即断开低继电器30，并且刮水器电动机通过电池的电力驱动，使得双凸轮盘10旋转直至双凸轮盘10与刮水器电动机的内部接触点接触。

当控制单元40识别旋转移动至内部接触点的双凸轮盘10连接P端子22与E端子24时，控制单元40准备停止刮水器电动机的驱动(即，准备通过断开低继电器30来停止电池的电力供应)。

当P端子22和E端子24同时与双凸轮盘10的第一凸轮盘接触时，P端子22与接地的E端子24连接，使得0V被施加至P端子。

因此，当P端子22与E端子24连接以便在P端子22中检测到0V时，控制单元40识别P端子22与E端子24通过双凸轮盘10连接。

随后，双凸轮盘10通过刮水器电动机的旋转而旋转移动并且第一凸轮盘12穿过刮水器电动机的内部点，就是说，与E端子24连接的P端子22脱离第一凸轮盘12并且与中心板14接触，并且识别该状态的控制单元40使低继电器30的开关端子32与截止端子34连接以断开低继电器30。

供应给刮水器电动机的电池的电力的供应根据低继电器30的断开而停止，并且双凸轮盘10通过已旋转的刮水器电动机的惯性旋转运动，使得中心板14与P端子22接触。

中心板14与通过电路线38与低继电器30的截止端子34连接的P端子22接触，使得双凸轮盘10进入非导电状态，并且在这种情况下，双凸轮盘10通过刮水器电动机的惯性旋转移动，使得第二凸轮盘16可与刮水器电动机的内部接触点接触。

在0V被施加至刮水器电动机的两个端子之前，即，在双凸轮盘10通过中心板14仅与P端子22接触的状态中，施加至刮水器电动机的电动势逐渐降低，并且施加至刮水器电动机的电动势在P端子22穿过中心板14时降低。

因此，当双凸轮盘10通过第二凸轮盘16连接P端子22与E端子24(即，刮水器电动机的两个端子都连接到接地)使得刮水器电动机的旋转停止时，即使施加至刮水器电动机的电动势降低至0V，相比现有技术(参见图4)，在这种情况下的电压差值也降低，使得有可以解决在刮水器电动机的驱动停止时的瞬时电压差值(参见图8)，由此防止由于瞬时电压差值而产生的瞬时电压。

就是说，刮水器电动机的P端子22和E端子24同时与第二凸轮盘16接触并连接，使得0V被施加至刮水器电动机的两个端子并且刮水器电动机自动停止，并且解决了当刮水器电动机的旋转停止时所产生的瞬时电压差值，由此防止瞬时电压的产生。

同时，图8示出了在实际车辆条件下通过应用刮水器系统的刮水器电动机控制设备在断开多功能开关之后，在使刮水片进入停放位置(停止位置)的过程中的刮水器电动机的电压的测量结果及评估结果。

在图8中可看出，作为在正常操作部分(normal operation section)(其中电池的电力被供应至刮水器电动机)、空载部分(no-load section)(其中刮水器电动机的P端子穿过双凸轮盘的第一凸轮盘并且与中心板接触)、以及自动停止部分(automatic stop section)(其中刮水器电动机的P端子穿过双凸轮盘的中心板并且与E端子一起与第二凸轮盘接触)中的电压的测量和评估结果，可看出，当双凸轮盘通过刮水器电动机的惯性在空载部分中旋转时，刮水器电动机的电动势逐渐降低，并且因此有以下效果：解决了当刮水器电动机在自动停止部分中停止时的瞬时电压差值。

如上所述，在多功能开关断开之后，当刮水片进入停止位置(停放位置)时，在P端子穿过双凸轮盘的中心板时，施加至刮水器电动机的电动势降低，使得可以防止由于电动机的电动势急剧降低时的电压差值所产生的瞬时电压。

为了举例和描述的目的，已经提供了本发明的特定示例性实施方式的以上描述。它们不旨在于穷举或者将本发明限制于所公开的精确形式，并且明显地，可根据上面的教导进行多种修改和变型。为了解释本发明的某些原理以及它们的实际应用而选择和描述了示例性实施方式，以从而使本领域技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方式、以及各种替代实施方式及它们的变型。意图在于，本发明的范围由本文所附权利要求书和它们的等同物限定。

Claims (4)

1.一种用于控制刮水器系统的刮水器电动机的装置，其中，所述刮水器电动机包括通过电动机的旋转力旋转的双凸轮盘、以及由通过所述双凸轮盘断开/连接的P端子和E端子形成的内部接触点，所述双凸轮盘包括用于连接所述P端子和所述E端子的第一凸轮盘和第二凸轮盘、以及所述第一凸轮盘与所述第二凸轮盘之间的中心板，所述装置包括：

电路线，将所述P端子与低继电器的截止端子连接；以及

控制单元，当在多功能开关被断开、通过所述第一凸轮盘连接的所述P端子和所述E端子断开时，所述控制单元同时切断所述低继电器，由此当所述中心板与所述P端子接触时降低施加至所述刮水器电动机的电动势。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述中心板形成为仅与所述刮水器电动机的所述内部接触点中的所述P端子接触，使得随着所述双凸轮盘旋转，在所述第一凸轮盘穿过所述P端子并且所述中心板与所述P端子接触时的瞬间，所述P端子与所述E端子之间的连接被释放。

3.根据权利要求1所述的装置，其中，当所述中心板穿过所述P端子并且所述P端子和所述E端子通过所述第二凸轮盘连接时，所述刮水器电动机的所述P端子和所述E端子都连接至地。

4.根据权利要求1所述的装置，其中，对于一次旋转，所述双凸轮盘通过所述刮水器电动机按照所述第一凸轮盘、所述中心板、以及所述第二凸轮盘的顺序穿过所述内部接触点。