CN110654347A - 雨刷系统和包括雨刷系统的机动车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种机动车辆的雨刷系统,其包括:雨刷器件,其构造为擦拭机动车辆的挡风玻璃;构造为喷射清洗剂的第一和第二清洗器系统;双向泵,其构造为当沿第一或第二方向旋转时,将清洗剂泵送至第一或第二清洗器系统;清洗器电源模块,其配置为选择性地施加正电压或负电压至双向泵,使得双向泵沿着第一或第二方向旋转;清洗器开关模块,其与清洗器电源模块和双向泵串联连接,并被配置为根据雨刷器件的角度位置而闭合或断开,使得第一清洗器系统喷射或停止喷射清洗剂;以及触发开关模块,其与清洗器开关模块并联连接,且配置为由一信号触发而断开或导通。本发明还涉及一种包括雨刷系统的机动车辆。
Description
技术领域
本发明涉及一种雨刷系统,更具体地涉及一种包括由双向泵控制的第一清洗器系统和第二清洗器系统的雨刷系统,所述雨刷系统允许所述第一清洗器系统和所述第二清洗器系统被单独控制。
背景技术
清洗器系统通常结合在诸如机动车辆的车辆中的雨刷系统中。这种雨刷系统包括雨刷器件,用于擦拭诸如前挡风玻璃和后挡风玻璃的车辆的挡风玻璃,其间清洗剂(液体或粉末)通过清洗器系统喷射在挡风玻璃上。雨刷器件通常包括两个雨刷臂,每个雨刷臂具有与挡风玻璃滑动接触的雨刷刮片。
如果清洗剂在雨刷臂往复运动期间连续地喷射在车辆的前挡风玻璃上,则其可能撞击雨刷器件并散布在大范围的挡风玻璃上,这可能导致清洗剂的经济损失并且可能对驾驶员的清晰视野有负面影响。
为了使清洗剂根据雨刷器件的角度位置喷射,雨刷系统还可包括清洗器开关模块,其根据雨刷器件的角度位置闭合或断开,以使雨刷系统的泵的启动和雨刷器件的往复运动相互配合。
然而,不期望的是用于后挡风玻璃的清洗器系统根据前挡风玻璃上的雨刷器件的角度位置来喷射清洗剂,因此,需要分别控制用于前挡风玻璃和后挡风玻璃的清洗器系统的喷射。
一种传统的用于该目的的控制装置是独立于雨刷系统的控制系统,这一方面使得系统的集成度降低,另一方面也使得产品的结构不够紧凑,空间使用效率不高。
在常熟法雷奥汽车雨刷系统有限公司所提交的另一份专利申请PCT/CN2018/074704中,提出一种集成到雨刷系统中的单向单元,所述单向单元例如为二极管,其与所述清洗器开关模块并联连接,且被配置为根据清洗器电源模块所施加的电压的极性选择性地旁路所述清洗器开关模块。
这样的单向单元仍存在有待改进之处,具体表现为二极管所产生的显著热量。由此,可能不得不为二极管配置热沉,这增加了产品的体积和成本。
发明内容
本发明旨在至少改善上述缺陷,并提出一种结构紧凑、成本低廉的雨刷系统。
根据本发明的一个方面,提出了一种用于机动车辆的雨刷系统,其包括:雨刷器件,其构造为擦拭所述机动车辆的挡风玻璃,构造为喷射清洗剂的第一清洗器系统和第二清洗器系统,双向泵,其构造为当沿第一方向旋转时,将清洗剂泵送至所述第一清洗器系统,以及当沿第二方向旋转时,将清洗剂泵送至所述第二清洗器系统,清洗器电源模块,其配置为选择性地施加正电压或负电压至所述双向泵,使得所述双向泵相应地沿着所述第一方向或第二方向旋转,清洗器开关模块,其与所述清洗器电源模块和所述双向泵串联连接,并被配置为根据所述雨刷器件的角度位置而闭合或断开,使得所述第一清洗器系统喷射或停止喷射清洗剂,以及触发开关模块,其与所述清洗器开关模块并联连接,且配置为由一信号触发而断开,使得所述第一清洗器系统的喷射与所述雨刷器件的角度位置相配合,或配置为由一信号触发而导通,使得所述第二清洗器系统的喷射与所述雨刷器件的角度位置无关。
由此,可以实现对第一清洗器系统和第二清洗器系统的喷射的单独控制。此外,相较于独立的控制系统,触发开关模块作为雨刷系统的子模块实施,这可以帮助汽车制造商缩小整个封装的尺寸并且减少子系统的数量,由此可以降低雨刷系统乃至整车的成本。
根据本发明的一些实施例,所述触发开关模块由一电流或电压信号触发。与采用二极管实现清洗器开关模块的旁路的方案相比,触发开关模块的稳定性和可靠性较高,并且避免了二极管显著的热效应造成的不利后果。
当所述清洗器电源模块施加正电压至所述双向泵时,所述双向泵沿第一方向旋转,所述触发开关模块呈断开状态,清洗剂通过所述第一清洗器系统根据所述雨刷器件的角度位置而间歇性地喷射。这使得雨刷系统的泵的启动,换言之清洗剂通过第一清洗器系统的喷射和雨刷器件的往复运动相互配合。
当所述清洗器电源模块施加负电压至所述双向泵时,所述双向泵沿第二方向旋转,所述触发开关模块呈导通状态,清洗剂通过所述第二清洗器系统喷射,且清洗剂的喷射与所述雨刷器件的角度位置无关。这使得第二清洗器系统不会与在第一挡风玻璃处的第一雨刷器件的往复运动相互配合而间歇性地喷射清洗剂,而是连续地喷射清洗剂。
根据本发明的一个实施例,所述触发开关模块为继电器。在这种情况下,触发开关模块的触发信号为电流信号。
根据本发明的另一个实施例,所述触发开关模块可包括第一端和第二端,所述第一端连接至所述清洗器电源模块的第一电压端,所述第二端连接至所述双向泵的一端,当所述第一电压端为高电位时,所述触发开关模块呈导通状态。在这种情况下,触发开关模块的触发信号为电压信号。
所述触发开关模块可包括第三端,所述第三端连接至所述清洗器电源模块的第二电压端。
根据本发明,所述触发开关模块可包括金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)类型的晶体管,所述晶体管的源极、栅极、漏极分别连接至所述触发开关模块的第二端、第三端和第一端。
优选地,所述触发开关模块可包括稳压二极管,所述稳压二极管连接在所述触发开关模块的第二端和第三端之间。
优选地,雨刷系统还包括车身控制模块,所述车身控制模块根据驾驶员的指令或从机动车辆的传感器接收的信号,允许所述清洗器电源模块施加正电压或负电压至所述双向泵。
本发明还涉及一种机动车辆,其包括如上所述的雨刷系统。
附图说明
参照以下附图和描述可以更好地理解本发明。附图中的组件不一定按比例绘制,而是将重点放在说明本发明的原理上。而且,在附图中,贯穿不同的视图,相似的附图标记表示相同的部件。
图1是示出根据本发明的一个实施例的雨刷系统的示意图;
图2是示出根据本发明的一个实施例的包括继电器的雨刷系统的前清洗器泵送回路的示意图;
图3是示出根据本发明的一个实施例的包括继电器的雨刷系统的后清洗器泵送回路的示意图;
图4是示出根据本发明的另一个实施例的包括晶体管的雨刷系统的示意图。
具体实施方式
在下文中,将参照附图更详细地描述本发明的优选实施例。在本发明的以下描述中,当其可能使得本发明的主题不清楚时,将省略对包含于此的已知功能和配置的详细描述。
这里使用的术语用于描述实施例,并不意图限制和/或限制本公开。
另外,本公开的附图中示出的相同附图标记或符号表示执行基本上相同功能的元件或部件。
应该注意的是,除非上下文另有明确指示,否则单数形式“一”,“一个”和“该”意在也包括复数形式。
而且,应该理解,尽管术语“第一”、“第二”等可以在本文中用于描述各种元件,但是元件不受这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个元素和另一个元素。
参照图1,其示出了机动车辆的雨刷系统1,雨刷系统1包括具有雨刷器件,其包括在其自由端设置有雨刷刮片的雨刷臂,用于擦拭车辆的挡风玻璃。雨刷电机(未示出)被配置为经由连杆单元(未示出)驱动雨刷器件,以将雨刷电机的旋转运动转换为雨刷臂的往复运动。清洗器系统(未示出)被构造为将清洗剂(液体或粉末)喷射到挡风玻璃上。泵13连接到清洗剂的储存槽,并构造为将清洗剂馈送至雨刷器件。雨刷开关14用于控制雨刷器件的电能供应。清洗器电源模块15被构造为泵13的电能供应。车身控制模块16被构造为例如根据来自用户的命令或从各种传感器接收的信号来控制雨刷开关14和清洗器电源模块15。
根据本发明的一个实施例,雨刷器件11可包括用于前挡风玻璃121的前雨刷器件111和用于后挡风玻璃的后雨刷器件(未示出)。雨刷电机可包括用于驱动前雨刷器件的前雨刷电机(未示出)和用于驱动后雨刷器件的后雨刷电机(未示出)。清洗器系统可包括前清洗器系统(未示出)和后清洗器系统(未示出),每个包括经由管道连接至泵13的管道和喷嘴,其能够在前挡风玻璃和后挡风玻璃上喷射清洗剂。清洗器电源模块15可根据从机动车辆的车身控制模块接收的信号施加正电压或负电压至泵13。泵13可以是双向泵,其能够沿两个方向旋转。作为示例,当泵13由清洗器电源模块15施加正电压时,其沿第一方向旋转,从而前清洗器系统喷射清洗剂;当泵13由清洗器电源模块15施加负电压时,其沿与第一方向相反的第二方向旋转,从而后清洗器系统喷射清洗剂。雨刷开关14用于控制前雨刷器件111和后雨刷器件的电能供应。清洗器电源模块15被构造为控制泵13的电能供应,特别是电源的极性。
根据本发明的一个实施例,为了根据需要控制清洗剂的喷射,雨刷系统1还可包括清洗器开关模块17,其与清洗器电源模块15和泵13串联连接。清洗器开关模块17包括可旋转的凸轮和两个固定的触点172、173,所述凸轮被安装在被构造为与驱动所述至少一个雨刷器件的雨刷电机同步旋转的轮上,所述触点172、173例如是弹簧触点,其固定为面对所述凸轮并且分别连接至清洗器电源模块15和泵13。作为示例,所述轮可与驱动雨刷器件11的往复运动的雨刷电机的输出轴同心地旋转,从而轮的角度位置对应于雨刷器件11的角度位置。凸轮具有与所述轮同心的导电轨道171,其能够根据雨刷器件11的角度位置将两个固定触点172、173电连接或断开电连接,以允许所述清洗器开关模块17根据雨刷器件11的角度位置而闭合或断开。
当泵13是能够沿两个方向旋转的双向泵时,泵13用于前挡风玻璃和后挡风玻璃二者。不期望的是,用于前挡风玻璃的前清洗器系统和用于后挡风玻璃的后清洗器系统都由清洗器开关模块17根据一个雨刷器件的角度位置来控制。特别地,在该雨刷器件为前雨刷器件的情况下,不希望根据前雨刷器件的角度位置来控制后清洗器系统。
因此,需要单独控制前清洗器系统和后清洗器系统。特别地,需要根据前雨刷器件的角度位置来控制前清洗器系统,而与前雨刷器件的角度位置无关地控制后清洗器系统。
为解决上述问题,雨刷系统1可还包括触发开关模块18,其与清洗器开关模块17并联连接,且被配置为由一电压或电流信号触发而导通。
图2和图3示出了触发开关模块18的一个实施例。在该实施例中,触发开关模块18为继电器。作为示例,继电器的线圈部分一端接地,另一端连接至清洗器电源模块15的第一电压端151,当所述第一电压端151为高电位时,所述继电器的衔铁部分能够根据通过线圈部分的电流i从闭合位置进入打开位置,从而所述继电器呈断开状态。
如图2所示,清洗器电源模块15施加正电压至所述双向泵13,其第一电压端151为高电位,第二电压端152为低电位,继电器的线圈部分中有电流i通过,继电器的衔铁部分从闭合位置进入打开位置,继电器处于断开状态。由此,清洗器电源模块15、泵13和清洗器开关模块17组成闭合回路,即前清洗器泵送回路(如图2中加粗线条部分所示)。在这种情况下,双向泵13沿第一方向旋转,清洗剂通过前清洗器系统根据前雨刷器件的角度位置而间歇性地喷射。
如图3所示,清洗器电源模块15施加负电压至所述双向泵13,其第一电压端151为低电位,第二电压端152为高电位,继电器的线圈部分中没有电流通过,继电器的衔铁部分处于闭合位置,继电器处于导通状态。由此,清洗器电源模块15、泵13和继电器组成闭合回路,即后清洗器泵送回路(如图2中加粗线条部分所示)。在这种情况下,双向泵13沿第二方向旋转,清洗剂通过后清洗器系统连续地喷射,且清洗剂的喷射与雨刷器件的角度位置无关。
可以设想的是,除上述常闭类型的继电器之外,也可以设置例如常开类型的继电器。
图4示出了触发开关模块18的另一个实施例。在该实施例中,触发开关模块18包括例如为金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)类型的晶体管。触发开关模块18可具有三个端点,其中第一端181连接至清洗器电源模块15的第一电压端151,第二端182连接至双向泵13的一端,第三端183连接至所述清洗器电源模块的第二电压端152。作为示例,场效应晶体管为P沟道类型,晶体管的源极S连接至触发开关模块18的第二端182,晶体管的漏极D连接至触发开关模块18的第一端181,晶体管的栅极G连接至触发开关模块18的第三端183。触发开关模块还可包括稳压二极管,稳压二极管的正极连接至触发开关模块18的第三端183,稳压二极管的负极连接至触发开关模块18的第二端182。触发开关模块还可包括一电阻,其一端连接至稳压二极管的正极和晶体管的栅极G,另一端连接至清洗器电源模块15的第二电压端152。
当清洗器电源模块15施加正电压至所述双向泵13时,其第一电压端151为高电位,第二电压端152为低电位,相应地晶体管的栅极G为低电位,漏极D为高电位,从而晶体管导通,触发开关模块18的第一端181和第二端182之间有电流通过。稳压二极管的负极为高电位,正极为低电位,稳压二极管因此被反向击穿。由此,清洗器电源模块15、泵13和触发开关模块18组成闭合回路,即后清洗器泵送回路。在这种情况下,清洗剂通过后清洗器系统连续地喷射,且清洗剂的喷射与雨刷器件的角度位置无关。
当清洗器电源模块15施加负电压至所述双向泵13时,其第一电压端151为低电位,第二电压端152为高电位,相应地晶体管的栅极G为高电位,漏极D为低电位,从而晶体管不导通,触发开关模块18的第一端181和第二端182之间没有电流通过。由此,清洗器电源模块15、泵13和清洗器开关模块17组成闭合回路,即前清洗器泵送回路。在这种情况下,清洗剂通过前清洗器系统根据前雨刷器件的角度位置而间歇性地喷射。
可以设想的是,除上述P沟道类型的场效应晶体管之外,也可以设置例如N沟道类型的场效应晶体管。
尽管已经示出和描述了本发明的一些实施例,但是本领域技术人员应该理解,在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行改变,其范围在权利要求及其等同物中限定。
尽管已经用示例性实施例描述了本发明,但是可以向本领域技术人员提出各种改变和修改。意图的是本公开包括落入所附权利要求的范围内的这些改变和修改。
Claims (11)
1.一种用于机动车辆的雨刷系统(1),包括:
雨刷器件(111),其构造为擦拭所述机动车辆的挡风玻璃(121),
构造为喷射清洗剂的第一清洗器系统和第二清洗器系统,
双向泵(13),其构造为当沿第一方向旋转时,将清洗剂泵送至所述第一清洗器系统,以及当沿第二方向旋转时,将清洗剂泵送至所述第二清洗器系统,
清洗器电源模块(15),其配置为选择性地施加正电压或负电压至所述双向泵(13),使得所述双向泵(13)相应地沿着所述第一方向或第二方向旋转,
清洗器开关模块(17),其与所述清洗器电源模块(15)和所述双向泵(13)串联连接,并被配置为根据所述雨刷器件(111)的角度位置而闭合或断开,使得所述第一清洗器系统喷射或停止喷射清洗剂,以及
触发开关模块(18),其与所述清洗器开关模块(17)并联连接,且配置为由一信号触发而断开,使得所述第一清洗器系统的喷射与所述雨刷器件(111)的角度位置相配合,或配置为由一信号触发而导通,使得所述第二清洗器系统的喷射与所述雨刷器件(111)的角度位置无关。
2.如权利要求1所述的雨刷系统(1),所述触发开关模块(18)由一电流或电压信号触发。
3.如权利要求1或2所述的雨刷系统(1),当所述清洗器电源模块(15)施加正电压至所述双向泵(13)时,所述双向泵(13)沿第一方向旋转,所述触发开关模块(18)呈断开状态,清洗剂通过所述第一清洗器系统根据所述雨刷器件(111)的角度位置而间歇性地喷射。
4.如权利要求1或2所述的雨刷系统(1),当所述清洗器电源模块(15)施加负电压至所述双向泵(13)时,所述双向泵(13)沿第二方向旋转,所述触发开关模块(18)呈导通状态,清洗剂通过所述第二清洗器系统喷射,且清洗剂的喷射与所述雨刷器件(111)的角度位置无关。
5.如权利要求1或2所述的雨刷系统(1),所述触发开关模块(18)为继电器。
6.如权利要求1或2所述的雨刷系统(1),所述触发开关模块(18)包括第一端(181)和第二端(182),所述第一端(181)连接至所述清洗器电源模块(15)的第一电压端(151),所述第二端(182)连接至所述双向泵(13)的一端,当所述第一电压端(151)为高电位时,所述触发开关模块(18)呈导通状态。
7.如权利要求6所述的雨刷系统(1),所述触发开关模块(18)包括第三端(183),所述第三端(183)连接至所述清洗器电源模块(15)的第二电压端(152)。
8.如权利要求7所述的雨刷系统(1),所述触发开关模块(18)包括金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)类型的晶体管,所述晶体管的源极(S)、栅极(G)、漏极(D)分别连接至所述触发开关模块(18)的第二端(182)、第三端(183)和第一端(181)。
9.如权利要求7或8所述的雨刷系统(1),所述触发开关模块(18)包括稳压二极管,所述稳压二极管连接在所述触发开关模块(18)的第二端(182)和第三端(183)之间。
10.如权利要求1或2所述的雨刷系统(1),还包括车身控制模块,所述车身控制模块根据驾驶员的指令或从机动车辆的传感器接收的信号,允许所述清洗器电源模块(15)施加正电压或负电压至所述双向泵(13)。
11.一种机动车辆,其包括如权利要求1至10中任一项所述的雨刷系统(1)。
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