CN110040109A - 一种雨刮的调速控制系统 - Google Patents
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Abstract
一种雨刮的调速控制系统，包括电机、连杆结构和制模组和感应模组，连杆结构将电机的单向运动转化为雨刮在玻璃面上的往复运动，感应模组用于根据电机单向运动一周感应出离散信号或连续信号；控制模组分别与电机和感应模组电信号连接，控制模组根据感应模组反馈的信号向电机提供与信号对应的控制电机的目标驱动有效电压，以使在电机的单向运动中，通过各组信号对应的目标驱动有效电压驱动电机，进而调节雨刮的运动速度。通过控制电机的驱动有效电压，控制雨刮变速运动，使雨刮在反转点附近降速，在中间区域控制雨刮按一定方式加速运行，提高刮水速度，保证雨刮在整个刮水周期内运行速度可调，减少高速刮水时刮片的弹性形变，减小雨刮反转噪音。
Description
技术领域
本发明涉及雨刮调速技术领域，具体涉及一种雨刮的调速控制系统。
背景技术
雨刮又称为刮水器、水拨、雨刮器或挡风玻璃雨刷，是用来刷刮除附着于车辆挡风玻璃上的雨点及灰尘的设备，以改善驾驶人的能见度，增加行车安全。
通过高速档和低速档分别控制雨刮进行高速刮水和低速刮水，其中，雨刮是由电机通过连杆结构驱动的，一般的驱动方式有两种：
一种驱动方式是，电机匀速单向运转，再通过连杆结构，将一周的单向运动转化为雨刮在玻璃面上的往复运动；这种驱动方式，在雨刮反转点位置一般难以很好的调整雨刮的反转速度，且带来以下问题：
1)设计时需预留更大的距离A柱的距离，由于雨刮的刮片具有一定弹性，雨刮高速刮水时，刮片距离A柱更近，因此，需要预留更大的距离A柱的距离，这种情况下，影响刮水面积及驾驶员主观感受；
2)雨刮在反转点位置产生的噪音大，如，刮片反转过快带来更大的反转噪音。
另一种驱动方式是，控制电机正反转切换，以及通过连杆结构将电机正反转转换成雨刮在玻璃面上的往复运动。通过实时调整电机正反转的运转速度，调整雨刮在玻璃面上的运转速度，以此来控制雨刮在反转点区域的运动速度和反转噪音。但是因需要控制电机正反转，因此，这种驱动方式需要成本更高的电机，整个系统成本会更高。
发明内容
本申请提供一种雨刮的调度控制系统，可以解决电机单向运动驱动雨刮时难以调整雨刮的反转速度的问题。
为解决上述问题，本申请的技术方案如下：
本申请提供一种雨刮的调速控制系统，包括电机和连杆结构，所述连杆结构的一端与电机输出端连接，另一端与雨刮连接，所述连杆结构将电机的单向运动转化为雨刮在玻璃面上的往复运动，还包括控制模组和感应模组；
所述感应模组与所述电机配合安装，所述感应模组用于根据电机单向运动一周感应出离散信号或连续信号；
所述控制模组分别与所述电机和感应模组电信号连接，所述控制模组根据所述感应模组反馈的信号向所述电机提供与所述信号对应的控制电机的目标驱动有效电压，以使在所述电机的单向运动中，通过各信号对应的目标驱动有效电压驱动电机，进而调节雨刮的运动速度。
一种实施例中，所述感应模组包括磁位置传感器和磁装置；
所述磁装置安装于所述电机的输出轴，所述磁装置随所述电机的输出轴同步旋转；
所述磁位置传感器位于所述磁装置上方，待所述磁装置随所述电机旋转一周时，所述磁位置传感器通过所述磁装置的磁场强度感应出离散信号或连续信号。
一种实施例中，所述磁位置传感器单霍尔传感器，所述磁装置为磁片或磁环；
所述磁片或磁环安装于所述电机的蜗轮，所述磁片或磁环与所述电机输出轴同步旋转；
所述单霍尔传感器位于所述磁片或磁环的射影区域的边缘轮廓上方，且所述磁片或磁环随所述电机旋转一周时，所述单霍尔传感器通过所述磁片或磁环的磁场强度感应出两组信号。
一种实施例中，所述磁位置传感器为双霍尔传感器，所述磁装置为磁片或磁环；
所述磁片或磁环安装于所述电机的蜗轮，所述磁片或磁环与所述电机输出轴同步旋转；
所述双霍尔传感器位于所述磁片或磁环的射影区域的边缘轮廓上方，且所述磁片或磁环随所述电机旋转一周时，所述双霍尔传感器通过所述磁片或磁环的磁场强度感应出四组信号。
一种实施例中，所述磁位置传感器为双霍尔传感器和单霍尔传感器的组合，所述磁装置为磁片或磁环；
所述磁片或磁环安装于所述电机的蜗轮，所述磁片或磁环与所述电机输出轴同涉旋转；
所述磁位置传感器位于所述磁片或磁环的射影区域的边缘轮廓上方，且所述磁片或磁环随所述电机旋转一周时，所述磁位置传感器通过所述磁片或磁环的磁场强度感应出八组信号。
一种实施例中，所述磁位置传感器为线性霍尔传感器，所述磁装置为磁片或磁环；
所述磁片或磁环安装于所述电机的蜗轮，所述磁片或磁环与所述电机输出轴同涉旋转；
所述线性霍尔传感器位于所述磁片或磁环的射影区域的正上方，且所述线性霍尔传感器的感应区的中心与所述射影区域的中心同轴，所述磁片或磁环随所述电机旋转一周时，所述线性霍尔传感器通过所述磁片或磁环的磁场强度感应出连续信号。
一种实施例中，相邻霍尔传感器之间的距离为预设距离。
一种实施例中，所述控制模组包括：主控单元和功率驱动电路；
所述主控单元的输出端与所述功率驱动电路电连接，所述功率驱动电路用于驱动所述电机单向旋转，所述主控单元与所述感应模组信号连接；
所述功率驱动电路控制所述电机单向旋转的过程中，所述控制模组根据所述感应模组反馈的信号向所述功率驱动电路提供与所述信号对应的控制电机的目标驱动有效电压，以使在所述电机的单向运动中，通过各组信号对应的目标驱动有效电压驱动电机，进而调节雨刮的运动速度。
一种实施例中，所述主控单元包括主控MCU和驱动电路；
所述主控MCU与所述驱动电路的输入端耦合，所述驱动电路的输出端与所述功率驱动电路的输入端耦合，所述主控MCU还与所述感应模组信号连接，所述主控MCU向所述驱动电路提供与所述信号对应的目标驱动有效电压的占空比，所述驱动电路基于所述占空比驱动所述功率驱动电路。
一种实施例中，所述主控单元还包括放大器，所述放大器的输入端耦合至所述功率驱动电路，所述放大器的输出端耦合至所述主控MCU，使得，所述主控MCU、驱动电路、功率驱动电路和放大器形成闭环控制，所述主控MCU根据所述放大器反馈的所述功率驱动电路的采样电信号控制向所述驱动电路输出的占空比。
一种实施例中，所述主控单元还包括电源模块，所述电源模块用于向所述主控MCU供电和向所述感应模组供电。
一种实施例中，所述主控单元的各组成部分至少之一为分立式结构。
一种实施例中，所述主控单元为集成的集成电路芯片，所述主控单元的各组成部分集成于所述集成电路芯片上。
一种实施例中，所述控制模组还包括防反接电路，所述防反接电路的输出端耦合所述电源模块，用于防止所述主控单元反接。
一种实施例中，所述控制模组还包括滤波电路，所述滤波电路的一端耦合所述电源模块，另一端耦合所述功率驱动电路，所述滤波电路用于向所述功率驱动电路供电，还用于抑制所述功率驱动电路的PWM驱动波形对外发射。
一种实施例中，所述控制模组还包括温度传感器，所述温度传感器与所述主控MCU耦合。
依据上述实施例的调速控制系统，通过在电机单向驱动雨刮往复运动的过程中，控制电机的驱动有效电压，控制雨刮变速运动，如，使雨刮能够在反转点附近降速，在反转点的中间区域控制雨刮按一定方式加速运行，提高刮水速度，从而保证雨刮在整个刮水周期内运行速度可调，减少高速刮水时刮片的弹性形变，同时减小雨刮反转噪音。
附图说明
图1为调速控制系统原理框图；
图2为图1对应的电路示意图；
图3为基于单霍尔信号的角度区间划分示意图；
图4为基于单霍尔信号的角速度曲线示意图；
图5为基于双霍尔信号的角度区间划分示意图；
图6为基于双霍尔信号的角速度曲线示意图；
图7为调速控制系统与电机配合结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。
本例先提供一种示例性的现有应用场景，汽车上使用的雨刮是由电机结合连杆结构驱动的，其中一种驱动方式是，电机的单向运动通过连杆结构转换为雨刮在玻璃面上的往复运动，但是电机的外部供电电压固定(即向电机提供的实际电压固定)，从而导致电机的转速固定，电机只能匀速单向运转，不能实现对雨刮的调度。
基于上述的应用场景，在本发明实施例中，提供一种雨刮的调速控制系统，该方法的设计思路是：将电机的单向运动转化为雨刮的往复运动，且在电机的单向运动中控制电机的目标驱动有效电压，使电机基于目标驱动有效电压调节雨刮的运动速度。
通过上述设计思路，在电机单向驱动雨刮往复运动的过程中，控制电机的驱动有效电压，进而控制雨刮变速运动，如，使雨刮能够在反转点附近降速，在反转点的中间区域控制雨刮按一定方式的加速运行，提高刮水速度，从而保证雨刮在整个刮水周期内运行速度可调，减少高速刮水时刮片的弹性形变，同时减小雨刮反转噪音。
为实现上述设计思路，本例的调速控制系统包括电机、连杆结构、控制模组和感应模组，系统示意图如图1和图2所示。
其中，电机、连杆结构和雨刮三者之间的连接关系，及连杆结构将电机的单向运动转化为雨刮在玻璃面上的往复运动的原理为现有技术，本例不作赘述，本例所作的改进点，是在原有电机和连杆结构不变的前提下，通过增加控制模组和感应模组，将感应模组与电机配合安装，感应模组用于根据电机单向运动一周感应出离散信号或连续信号；控制模组分别与电机和感应模组电信号连接，控制模组根据感应模组反馈的信号向电机提供与该信号对应的控制电机的目标驱动有效电压，以使在电机的单向运动中，通过各组信号对应的目标驱动有效电压驱动电机，进而调节雨刮的运动速度。
基本实现的原理是：为了使电机单向运动的过程中控制电机变速运动，本申请增加感应模组，通过感应模组感应电机单向运动一周的信号，然后，控制模组根据感应模组反馈的当前信号向电机提供与当前信号对应的控制电机的目标驱动有效电压。
具体的，实际应用中，根据感应模组的具体结构设计，当电机单向运动一周(0-360°)，使感应模组可感应得到离散信号或连续信号，本例中，感应模组包括磁位置传感器和磁装置，磁装置安装于电机的输出轴，磁装置随电机的输出轴同步旋转；磁位置传感器位于磁装置上方，待磁装置随电机旋转一周时，磁位置传感器通过磁装置的磁场强度感应出离散信号或连续信号；因此，可理解的是，在无特殊说明的情况下，本例的磁位置传感器感应的信号指的是电机旋转的位置信号，下面以感应模组可感应得到离散信号为例，对感应模组进行详细描述。
一种实施例中，磁位置传感器为单霍尔传感器，磁装置为磁片或磁环，其中，磁片或磁环安装于电机的蜗轮，磁片或磁环与电机输出轴同步旋转；单霍尔传感器位于磁片或磁环的射影区域的边缘轮廓上方，且磁片或磁环随电机旋转一周时，单霍尔传感器通过磁片或磁环的磁场强度感应出两组信号。
具体的，将具有N极和S极的磁片或磁环安装到电机的蜗轮中心，磁片或磁环与电机输出轴同步旋转，单霍尔传感器与磁片或磁环偏差设置，当磁片或磁环随电机旋转的过程中，单霍尔传感器通过磁片或磁环的磁场强度产生一路感应信号，因此，当电机单向旋转一周后，单霍尔传感器感应出两组信号。
为了针对两组不同的位置信号向电机提供不同的目标驱动有效电压，本例根据单霍尔传感器感应的两组信号将电机旋转一周的角度区间(0，2π)划分为两个角度区间，为别为第一角度区间和第二角度区间。
如图3所示，电机旋转一周的角度区间包括角度区间AB和角度区间BA，其中，角度区间AB的范围为(0，π)，角度区间BA的范围为(π，2π)。
此种情况下，控制模组预先设置有与该两组信号各自对应的目标驱动有效电压，当控制模组获取单霍尔传感器反馈的信号时，控制模组向电机提供与该信号对应的目标驱动有效电压，以使在电机的单向运动中，通过各组信号对应的目标驱动有效电压驱动电机，进而调节雨刮的运动速度，其中，电机在各旋转角度区间运动的角速度如图4所示。
另一种实施例中，磁位置传感器为双霍尔传感器，磁装置为磁片或磁环；其中，磁片或磁环安装于电机的蜗轮，磁片或磁环与电机输出轴同步旋转；双霍尔传感器位于磁片或磁环的射影区域的边缘轮廓上方，且磁片或磁环随电机旋转一周时，双霍尔传感器感应出四组信号。
具体的，将具有N极和S极的磁片或磁环安装到电机蜗轮中心，磁片或磁环与电机输出轴同步旋转，双霍尔传感器与磁片或磁环偏差设置，当磁片或磁环随电机旋转的过程中，双霍尔传感器通过磁片或磁环的磁场强度产生两路感应信号，每一种产生两组感应信号，因此，当电机单向旋转一周后，双霍尔传感器感应出四组信号。
为了针对四组不同的位置信号向电机提供不同的目标驱动有效电压，本例根据双霍尔传感器感应的四组信号将电机旋转一周的角度区间(0，2π)划分为四个角度区间，分别为第一角度区间、第二角度区间、第三角度区间和第四角度区间。
如图5所示，其中，第一角度区间AB的范围为(0，2/3π)，第二角度区间 BC的范围为(2/3π，π)，第三角度区间CD的范围为(π，5/3π)，第四角度区间DA 的范围为(5/3π，2π)。
此种情况下，控制模组预先设置有与该四组信号各自对应的目标驱动有效电压，当控制模组获取双霍尔传感器反馈的信号时，控制模组向电机提供与该信号对应的目标驱动有效电压，以使在电机的单向运动中，通过各组信号对应的目标驱动有效电压驱动电机，进而调节雨刮的运动速度，其中，电机在各旋转角度区间运动的角速度如图6所示。
另一种实施例中，磁位置传感器为双霍尔传感器和单霍尔传感器的组合，磁装置为磁片或磁环；磁片或磁环安装于电机的蜗轮，磁片或磁环与电机输出轴同涉旋转；磁位置传感器位于磁片或磁环的射影区域的边缘轮廓上方，且磁片或磁环随电机旋转一周时，磁位置传感器通过磁片或磁环的磁场强度感应出八组信号。
同样的，为了针对八组不同的位置信号向电机提供不同的目标驱动有效电压，本例根据双霍尔传感器感应的八组信号将电机旋转一周的角度区间(0，2π) 划分为八个角度区间；及，控制模组预先设置有与该八组信号各自对应的目标驱动有效电压，当控制模组获取双霍尔传感器反馈的信号时，控制模组向电机提供与该信号对应的目标驱动有效电压，以使在电机的单向运动中，通过各组信号对应的目标驱动有效电压驱动电机，进而调节雨刮的运动速度。
需要说明的是，当磁位置传感器为双霍尔传感器，或双霍尔传感器与单霍尔传感器组成三霍尔传感器时，因需要两个霍尔传感器或三个霍尔传感器排布于磁片或磁环的射影区域的边缘轮廓上方，但是相邻霍尔传感器之间的距离需按照预设距离进行排布，以两个霍尔传感器A和B为例，该预设距离的计算公式是：
ψtgt＝ψset-(α-β)；
其中，B0为霍尔传感器电平翻转时的场强，BA为测量A点的场强峰值，BB为测量B点的场强峰值，ψset为目标夹角；LA为霍尔传感器A到磁片或磁环的场强距离，LB为霍尔传感器B到磁片或磁环的场强距离，d为霍尔传感器A和霍尔传感器B之间的预设距离。
下面以感应模组可感应得到连续信号为例，对感应模组进行详细描述。
一种实施例中，磁位置传感器为线性霍尔传感器，磁装置为磁片或磁环；磁片或磁环安装于电机的蜗轮，磁片或磁环与电机输出轴同涉旋转；线性霍尔传感器位于磁片或磁环的射影区域的正上方，且线性霍尔传感器的感应区的中心与射影区域的中心同轴，磁片或磁环随电机旋转一周时，线性霍尔传感器通过磁片或磁环的磁场强度感应出连续信号。
具体的，将具有N极和S极的磁片或磁环安装到电机的蜗轮中心，磁片或磁环与电机输出轴同步旋转，线性霍尔传感器的感应区与磁片或磁环的射影区间的中心同轴设置，当磁片或磁环随电机旋转的过程中，线性霍尔传感器通过磁片或磁环的磁场强度产生连续感应信号，因此，当电机单向旋转一周后，线性霍尔传感器感应出连续信号。
此种情况下，控制模组预先设置有与该连续信号各自对应的目标驱动有效电压，当控制模组获取线性霍尔传感器反馈的信号时，控制模组向电机提供与该信号对应的目标驱动有效电压，以使在电机的单向运动中，通过各信号对应的目标驱动有效电压驱动电机，进而调节雨刮的运动速度。
不论感应模组感应出离散信号还是连续信号，因该信号本质反应的是电机旋转的位置信号，如，若感应模组感应出两组信号，则电机运动一周的角度区间可划分为两个旋转角度区间，且各组信号用来反应各个旋转角度区间的位置信号；同样的，若感应模组感应出四组信号，则电机运动一周的角度区间可划分为四个旋转角度区间，且各组信号用来反应各个旋转角度区间的位置信号。控制模组根据感应模组反馈的信号向电机提供与信号对应的控制电机的目标驱动有效电压，也即是，控制模组可在电机所属的旋转角度区间内提供对应的目标驱动有效电压，使得电机单向运动一周根据不同旋转角度区间对应有不同的目标驱动有效电压，进而，电机在不同的旋转角度区间内根据不同的目标驱动有效电压控制雨刮的运动速度，从而达到了调节雨刮速度的效果，如，使雨刮能够在反转点附近降速，在反转点的中间区域控制雨刮按一定方式加速运行，提高刮水速度，从而保证雨刮在整个刮水周期内运行速度可调，减少高速刮水时刮片的弹性形变，同时减小雨刮反转噪音。
另外，上述各实施例中的磁位置传感器与控制模组共同安装到PCB板上，且，上述各实施例中描述的感应模组并不能对感应模组的设计结构进行穷举，因此，本领域技术人员在各实施例的基础上对感应模组进行变形处理，以使感应模组对电机旋转一周感应出离散信号或连续信号，都应在本申请的保护范围之内。
下面对控制模组的组成结构进行说明。
控制模组包括主控单元和功率驱动电路，其中，主控单元的输出端与功率驱动电路电连接，功率驱动电路用于驱动电机单向旋转，主控单元与感应模组信号连接；功率驱动电路控制电机单向旋转的过程中，控制模组根据感应模组反馈的信号向功率驱动电路提供与该信号对应的控制电机的目标驱动有效电压，以使在电机的单向运动中，通过各组信号对应的目标驱动有效电压驱动电机，进而调节雨刮的运动速度。
其中，功率驱动电路由以下四种组合：
1)PMOS和NMOS组合，电机高边驱动，预留采样电阻在电机下端，在电机正常工作时，低边MOS与高边MOS互为反相开启，电机停止时立刻关闭高边MOS，并开启低边MOS，为电机提供制动力。
2)PMOS和NMOS组合，电机低边驱动，预留采样电阻在低边MOS下端，在电机正常工作时，高边MOS与低边MOS互为反相开启，电机停止时立刻关闭低边MOS，并开启高边MOS，为电机提供制动力。
3)NMOS和NMOS组合，电机高边驱动，预留采样电阻在电机下端，在电机正常工作时，低边MOS与高边MOS互为反相开启，电机停止时立刻关闭高边MOS，并开启低边MOS，为电机提供制动力。
4)NMOS和NMOS组合，电机低边驱动，预留采样电阻在低边MOS下端，在电机正常工作时，高边MOS与低边MOS互为反相开启，电机停止时立刻关闭低边MOS，并开启高边MOS，为电机提供制动力。
一种实施例中，主控单元包括主控MCU和驱动电路，其中，主控MCU与驱动电路的输入端耦合，驱动电路的输出端与功率驱动电路的输入端耦合，主控MCU还与感应模组信号连接，主控MCU向驱动电路提供与信号对应的目标驱动有效电压的占空比，驱动电路基于占空比驱动功率驱动电路；具体的，主控MCU根据感应模组反馈的当前信号，查找出与当前信号匹配的预存储的目标驱动有效电压，然后根据该目标驱动有效电压和实际供电电压计算出占空比，最后将该占空比发送至驱动电路，驱动电路将该占空比放大并转化成功率驱动电路的电压，以使功率驱动电路根据该占空比驱动电机单向旋转。
上述的主控MCU、驱动电路和功率驱动电路之间是开环控制，在另一种实施例中，主控单元还包括放大器，该放大器的输入端耦合至功率驱动电路，放大器的输出端耦合至主控MCU，使得，主控MCU、驱动电路、功率驱动电路和放大器形成闭环控制，主控MCU根据放大器反馈的功率驱动电路的采样电信号控制向驱动电路输出的占空比；具体的，放大器的输入端耦合至功率驱动电路中的采样电阻，以将采样电阻的电压信号或电流信号放大器反馈至主控MCU，主控MCU根据放大器反馈的电压信号或电流信号自调节向驱动电路输出的占空比，以达到精确控制电机转速的效果。
进一步，主控单元还包括电源模块，该电源模块用于向主控MCU供电。需要说明的是，主控单元的各组成部分至少之一为分立式结构，如，主控MCU、驱动电路、放大器和电源模块是各自独立的模块；或者，主控单元为集成的一体化PCB板，主控单元的各组成部分集成于所述一体化PCB板上，如，主控 MCU、驱动电路、放大器和电源模块集成排布于该一体化PCB板上。
进一步，本例的控制模组还包括防反接电路，其中，防反接电路的输出端耦合电源模块，用于防止主控单元反接；为此，控制模组还包括电荷泵，电荷泵的输入端耦合至主控MCU，电荷泵的输出端耦合防反接电路，电荷泵根据主控MCU的控制命令向防反接电路提供电压，以使防反接电路工作。
本例的防反接电路具有以下四种结构：
1)独立防反接二极管；
2)采用电源正极P型MOSFET防反，PMOS的S极接外部电源，G极通过电阻接地，GS两端采用电阻分压，并增加钳位二极管ZD和电容，防止电压过大击穿MOS；
3)采用电源负极N型MOSFET防反，NMOS的D极接外部地，G极通过电阻接电源，GS两端采用电阻分压，并增加钳位二极管ZD和电容，防止电压过大击穿MOS；
4)采用电源正极N型MOSFET防反，NMOS的S极接外部电源，G极通过电阻接MCU的电荷泵输出，GS两端采用电阻分压，并增加钳位二极管ZD 和电容，防止电压过大击穿MOS。
以上防反接电路中MOS或二极管反向耐压需要达到40V以上。
进一步，控制模组还包括滤波电路，滤波电路的一端耦合电源模块，另一端耦合功率驱动电路，滤波电路用于向功率驱动电路供电，还用于抑制功率驱动电路的PWM驱动波形对外发射；具体的，滤波电路为LC滤波电路，该LC 滤波电路抑制功率驱动电路内部PWM驱动波形对外发射，电容需要680UF以上铝电解电容，Π型左边可以没有铝电解，但需要1uF以上以及若干100nF，1nF， 10pF等MLCC。
进一步，本例的控制模组还包括温度传感器，该温度传感器用于感应PCB 板温度及电机的蜗轮温度，该温度传感器与主控MCU耦合，将感应的温度实时反馈至主控MCU；该温度传感器可以是正温度系数热敏电阻(PTC)，也可以是负温度系数的热敏电阻(NTC)。
本例的控制模组、感应模组和电机配合结构图如图7所示，待控制模组1 和感应模组2安装于电机3后，控制模组1根据感应模组2反馈的信号向电机3 提供与该信号对应的控制电机3的目标驱动有效电压，以使在电机3的单向运动中，通过各组信号对应的目标驱动有效电压驱动电机3，连杆结构将电机3的单向变速运动转化为雨刮在玻璃面上的往复变速运动，进而调节雨刮的运动速度。
以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。
Claims (16)
1.一种雨刮的调速控制系统，包括电机和连杆结构，所述连杆结构的一端与电机输出端连接，另一端与雨刮连接，所述连杆结构将电机的单向运动转化为雨刮在玻璃面上的往复运动，其特征在于，还包括控制模组和感应模组；
所述感应模组与所述电机配合安装，所述感应模组用于根据电机单向运动一周感应出离散信号或连续信号；
所述控制模组分别与所述电机和感应模组电信号连接，所述控制模组根据所述感应模组反馈的信号向所述电机提供与所述信号对应的控制电机的目标驱动有效电压，以使在所述电机的单向运动中，通过各信号对应的目标驱动有效电压驱动电机，进而调节雨刮的运动速度。
2.如权利要求1所述的调速控制系统，其特征在于，所述感应模组包括磁位置传感器和磁装置；
所述磁装置安装于所述电机的输出轴，所述磁装置随所述电机的输出轴同步旋转；
所述磁位置传感器位于所述磁装置上方，待所述磁装置随所述电机旋转一周时，所述磁位置传感器通过所述磁装置的磁场强度感应出离散信号或连续信号。
3.如权利要求2所述的调速控制系统，其特征在于，所述磁位置传感器为单霍尔传感器，所述磁装置为磁片或磁环；
所述磁片或磁环安装于所述电机的蜗轮，所述磁片或磁环与所述电机输出轴同步旋转；
所述单霍尔传感器位于所述磁片或磁环的射影区域的边缘轮廓上方，且所述磁片或磁环随所述电机旋转一周时，所述单霍尔传感器通过所述磁片或磁环的磁场强度感应出两组信号。
4.如权利要求2所述的调速控制系统，其特征在于，所述磁位置传感器为双霍尔传感器，所述磁装置为磁片或磁环；
所述磁片或磁环安装于所述电机的蜗轮，所述磁片或磁环与所述电机输出轴同步旋转；
所述双霍尔传感器位于所述磁片或磁环的射影区域的边缘轮廓上方，且所述磁片或磁环随所述电机旋转一周时，所述双霍尔传感器通过所述磁片或磁环的磁场强度感应出四组信号。
5.如权利要求2所述的调速控制系统，其特征在于，所述磁位置传感器为双霍尔传感器和单霍尔传感器的组合，所述磁装置为磁片或磁环；
所述磁片或磁环安装于所述电机的蜗轮，所述磁片或磁环与所述电机输出轴同涉旋转；
所述磁位置传感器位于所述磁片或磁环的射影区域的边缘轮廓上方，且所述磁片或磁环随所述电机旋转一周时，所述磁位置传感器通过所述磁片或磁环的磁场强度感应出八组信号。
6.如权利要求2所述的调速控制系统，其特征在于，所述磁位置传感器为线性霍尔传感器，所述磁装置为磁片或磁环；
所述磁片或磁环安装于所述电机的蜗轮，所述磁片或磁环与所述电机输出轴同涉旋转；
所述线性霍尔传感器位于所述磁片或磁环的射影区域的正上方，且所述线性霍尔传感器的感应区的中心与所述射影区域的中心同轴，所述磁片或磁环随所述电机旋转一周时，所述线性霍尔传感器通过所述磁片或磁环的磁场强度感应出连续信号。
7.如权利要求4-5任一项所述的调速控制系统，其特征在于，相邻霍尔传感器之间的距离为预设距离。
8.如权利要求1所述的调速控制系统，其特征在于，所述控制模组包括：主控单元和功率驱动电路；
所述主控单元的输出端与所述功率驱动电路电连接，所述功率驱动电路用于驱动所述电机单向旋转，所述主控单元与所述感应模组信号连接；
所述功率驱动电路控制所述电机单向旋转的过程中，所述主控单元根据所述感应模组反馈的信号向所述功率驱动电路提供与所述信号对应的控制电机的目标驱动有效电压，以使在所述电机的单向运动中，通过各组信号对应的目标驱动有效电压驱动电机，进而调节雨刮的运动速度。
9.如权利要求4所述的调速控制系统，其特征在于，所述主控单元包括主控MCU和驱动电路；
所述主控MCU与所述驱动电路的输入端耦合，所述驱动电路的输出端与所述功率驱动电路的输入端耦合，所述主控MCU还与所述感应模组信号连接，所述主控MCU向所述驱动电路提供与所述信号对应的目标驱动有效电压的占空比，所述驱动电路基于所述占空比驱动所述功率驱动电路。
10.如权利要求5所述的调速控制系统，其特征在于，所述主控单元还包括放大器，所述放大器的输入端耦合至所述功率驱动电路，所述放大器的输出端耦合至所述主控MCU，使得，所述主控MCU、驱动电路、功率驱动电路和放大器形成闭环控制，所述主控MCU根据所述放大器反馈的所述功率驱动电路的采样电信号控制向所述驱动电路输出的占空比。
11.如权利要求6所述的调速控制系统，其特征在于，所述主控单元还包括电源模块，所述电源模块用于向所述主控MCU供电和向所述感应模组供电。
12.如权利要求8-11任一项所述的调速控制系统，其特征在于，所述主控单元的各组成部分至少之一为分立式结构。
13.如权利要求8-11任一项所述的调速控制系统，其特征在于，所述主控单元为集成的集成电路芯片，所述主控单元的各组成部分集成于所述所述集成电路芯片上。
14.如权利要求11所述的调速控制系统，其特征在于，所述控制模组还包括防反接电路，所述防反接电路的输出端耦合所述电源模块，用于防止所述主控单元反接。
15.如权利要求11所述的调速控制系统，其特征在于，所述控制模组还包括滤波电路，所述滤波电路的一端耦合所述电源模块，另一端耦合所述功率驱动电路，所述滤波电路用于向所述功率驱动电路供电，还用于抑制所述功率驱动电路的PWM驱动波形对外发射。
16.如权利要求9所述的调速控制系统，其特征在于，所述控制模组还包括温度传感器，所述温度传感器与所述主控MCU耦合。
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| DE102010001920A1 (de) * | 2010-02-15 | 2011-08-18 | Robert Bosch GmbH, 70469 | Wischermotorsteuerung |
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| CN205642281U (zh) * | 2016-03-29 | 2016-10-12 | 哈尔滨理工大学 | 一种双霍尔信号采样磁电编码器 |
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| JP6658783B2 (ja) * | 2018-03-14 | 2020-03-04 | 株式会社デンソー | ワイパ制御装置 |
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Cited By (3)
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