CN111770860A - 刮水器系统和包括该刮水器系统的机动车辆 - Google Patents

Abstract

提供了一种刮水器系统(1)，该刮水器系统包括：至少一个刮水器装置(12，121)；第一洗涤器系统和第二洗涤器系统，该第一洗涤器系统和该第二洗涤器系统通过双向泵(13)分别沿两个方向进行泵送；洗涤器功率模块(15)，该洗涤器功率模块配置成选择性地向双向泵(13)施加正电压或负电压，以使双向泵(13)分别沿第一方向或第二方向作用；洗涤器开关模块(17，17’，17”)，该洗涤器开关模块与洗涤器功率模块(15)和双向泵(13)串联连接，并且配置成根据至少一个刮水器装置(12，121)中的一个刮水器装置的角位置断开或闭合；以及单向单元(18)，该单向单元与洗涤器开关模块(17，17’，17”)并联连接，并且配置成在洗涤器功率模块(15)施加正电压和负电压中的一者时断开，并且在洗涤器功率模块(15)施加正电压和负电压中的另一者时闭合，使得洗涤器开关模块(17，17’，17”)被旁通。还提供了一种具有该刮水器系统(1)的机动车辆。第一洗涤器系统和第二洗涤器系统可分开控制。

Description

刮水器系统和包括该刮水器系统的机动车辆

技术领域

本公开涉及一种刮水器系统，更具体地讲，涉及一种包括由双向泵控制的第一洗涤器系统和第二洗涤器系统、并且允许分开地控制第一洗涤器系统和第二洗涤器系统的刮水器系统。

背景技术

洗涤器系统通常结合在车辆(例如机动车辆)的刮水器系统中。这样的刮水器系统包括刮水器装置，该刮水器装置用于通过由洗涤器系统喷洒在车辆的风挡玻璃(比如前风挡玻璃和后风挡玻璃)上的洗涤液来刮擦车辆的风挡玻璃，其中，刮水器装置通常包括两个刮水器臂，每个刮水器臂具有与风挡玻璃滑动接触的刮水器刮片。

如果在刮水器臂往复运动期间洗涤液连续地喷洒在车辆的风挡玻璃上，则洗涤液可能撞击在刮水器装置上并散落在车窗的较大区域上，这可能导致洗涤液的经济损失，并且可能对驾驶员的清晰视野有负面影响。

为了允许根据刮水器装置的角位置喷洒洗涤液，刮水器系统可进一步包括洗涤器开关模块，以根据刮水器装置的角位置断开或闭合，以使得用于洗涤器系统的泵的启用与刮水器装置的往复运动相配合。

发明内容

本公开的目的是提供一种具有成本效益并且其部件良好协作的刮水器系统。

根据本公开的一个方面，提供了一种刮水器系统。一种用于机动车辆的刮水器系统包括至少一个刮水器装置，该至少一个刮水器装置配置成刮擦机动车辆的至少一个风挡玻璃；第一洗涤器系统和第二洗涤器系统，该第一洗涤器系统和该第二洗涤器系统配置成将洗涤液喷洒到至少一个风挡玻璃；双向泵，该双向泵配置成在沿第一方向作用时将洗涤液泵送到第一洗涤器系统，并且在沿第二方向作用时将洗涤液泵送到第二洗涤器系统；洗涤器功率模块，该洗涤器功率模块配置成选择性地向双向泵施加正电压或负电压，以使该双向泵分别沿该第一方向或该第二方向作用；洗涤器开关模块，该洗涤器开关模块与洗涤器功率模块和双向泵串联连接，并且配置成根据至少一个刮水器装置中的一个刮水器装置的角位置断开或闭合；以及单向单元，该单向单元与洗涤器开关模块并联连接，并且配置成在洗涤器功率模块施加正电压和负电压中的一者时断开，并且在洗涤器开关施加正电压和负电压中的另一者时闭合，使得洗涤器开关模块被旁通。

根据本公开，双向泵用于当泵沿一个方向作用时将洗涤液从储存器传送到第一洗涤器系统，而当泵沿另一方向作用时将洗涤液传送到第二洗涤器系统。使用双向泵的优点是减少了刮水器系统的成本，并且减少了刮水器系统的复杂性。

根据本公开，由于单向单元，可分开控制第一洗涤器系统和第二洗涤器系统。特别地，可允许洗涤器开关模块控制第一洗涤器系统而不控制第二洗涤器系统。

单向单元可包括二极管。使用二极管的优点在于，刮水器系统更简单且更有成本效益。

洗涤器开关模块可包括第一部分和静止的第二部分，第一部分配置成随着驱动至少一个刮水器装置中的一个的刮水器马达的旋转而旋转，并且第一部分和第二部分配置成彼此协作，从而允许洗涤器开关模块根据至少一个刮水器装置中的一个刮水器装置的角位置断开或闭合。使用第一部分和第二部分的优点在于，洗涤器开关模块可根据至少一个刮水器装置中的一个刮水器装置的角位置更准确且实时地断开或闭合。

第一部分可为安装在轮子上的凸轮，轮子配置成随着驱动至少一个刮水器装置中的一个的刮水器马达的旋转而旋转，而第二部分是一对静止触点，凸轮可包括导电轨道，导电轨道能够使这一对静止触点电连接或断开连接，从而允许洗涤器开关模块根据至少一个刮水器装置中的一个刮水器装置的角位置断开或闭合。使用凸轮和触点的优点在于，洗涤器开关模块可具有更简单的结构和更低的成本。

凸轮可进一步包括第二导电轨道，用于控制至少一个刮水器装置中的一个刮水器装置。具有第二导电轨道的优点在于，根据需要，至少一个刮水器装置中的一个的运动可与第一洗涤器系统的喷洒相关联。

至少一个刮水器装置可包括第一刮水器装置和第二刮水器装置。至少一个风挡玻璃可包括第一风挡玻璃和第二风挡玻璃。第一刮水器装置可配置成在洗涤液从第一洗涤系统喷洒的情况下刮擦第一风挡玻璃，第二刮水器装置配置成在洗涤液从第二洗涤系统喷洒的情况下刮擦第二风挡玻璃。

第一风挡玻璃可为机动车辆的前风挡玻璃，第二风挡玻璃可为机动车辆的后风挡玻璃。

因此，用于在前风挡玻璃上喷洒洗涤液的第一洗涤器系统和用于在后风挡玻璃上喷洒洗涤液的第二洗涤器系统都可由双向泵泵送，并且可分开控制第一洗涤器系统和第二洗涤器系统。

洗涤器功率模块可响应于从机动车辆的控制模块接收到的信号而施加正电压或负电压。

根据本发明的另一方面，还提供了一种包括上述刮水器系统的机动车辆。

根据实施例的以下描述，本公开的意义和益处将变得清楚。然而，应当理解，那些实施例仅仅是可如何实现本发明的示例。

通过检查以下附图和详细描述，本公开的其他系统、方法、特征和优点对于本领域技术人员将是或者将变得显而易见。所有这样的附加系统、方法、特征和优点旨在包括在本说明书内、包括在本公开的范围内，并由所附权利要求保护。

附图说明

参照以下附图和描述可更好地理解本公开。附图中的部件不必按比例绘制，而是将重点放在展示本公开的原理上。此外，在附图中，贯穿不同的视图，相似的附图标记指示相似的部件。

图1是示出了车辆的常规刮水器系统的示意图；

图2是示出了根据本公开的实施例的刮水器系统的示意图；

图3是示出了根据本公开的另一实施例的洗涤器开关模块的示意图；

图4是示出了根据本公开的又一实施例的洗涤器开关模块的示意图。

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，当反而可能使本发明的主题不清楚时，将省略结合到本文中的已知功能和配置的详细描述。

本文中使用的术语用于描述实施例，并且不旨在限制和/或约束本公开。

另外，在本公开的附图中示出的相同的附图标记或符号指示执行基本相同功能的元件或部件。

应当注意，除非上下文另外明确指出，否则泛指和特指的单数形式“一”、“一个”和“该”也旨在包括复数形式。

而且，将理解，尽管术语“第一”、“第二”等在本文中可用于描述各种元件，但是元件不受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件和另一个元件区分开。

参照图1，其展示了机动车辆的常规刮水器系统1，系统1包括：刮水器装置11，该刮水器装置具有两个刮水器臂，每个刮水器臂在其自由端部处设置有用于刮擦车辆的风挡玻璃12的刮水器刮片；刮水器马达(未示出)，刮水器马达配置成经由连杆单元(未示出)驱动刮水器装置，连杆单元将刮水器马达的旋转运动转换成刮水器臂的往复运动；洗涤器系统(未示出)，洗涤器系统配置成将洗涤液喷洒在车辆的风挡玻璃12上；泵13，泵连接至洗涤液的储存器、并且配置成向洗涤器装置供应洗涤液；刮水器开关14，刮水器开关配置成控制泵13的电力供应；洗涤器功率模块15，洗涤器电源模块配置成控制洗涤器系统的电力供应；以及控制模块，比如车身控制模块(BCM)16，控制模块配置成例如根据来自用户的命令和从各种传感器接收到的信号来控制刮水器开关14和洗涤器功率模块15。

刮水器马达可包括：高速端子(HS)，用于传送高速电流以进行高速刮擦；低速端子(LS)，用于传送低速电流以进行低速刮擦；接地(GND)端子，接地端子连接至地；停驻端子，使刮水器马达停止旋转。

根据本公开的实施例，刮水器装置11还可包括用于前风挡玻璃的前刮水器装置和用于后风挡玻璃的后刮水器装置。刮水器马达可包括用于驱动前刮水器装置的前刮水器马达和用于驱动后刮水器装置的后刮水器马达。洗涤器系统可包括前洗涤器系统和后洗涤器系统，每个洗涤器系统包括管路和喷嘴，喷嘴经由管路连接至泵13，并能够将洗涤液的射流传送到前风挡玻璃和后风挡玻璃上。洗涤器功率模块15可响应于从机动车辆的BCM接收的信号而将正电压或负电压施加至泵13。泵13可为双向泵，其能够在两个方向上起作用，以例如在两个方向上旋转。作为示例，当通过洗涤器功率模块15向泵13供应正电压时，泵沿第一方向旋转，使得后洗涤器系统喷洒洗涤液，并且当通过洗涤器功率模块15向泵13提供负电压时，泵沿与第一方向相反的第二方向旋转，以使前洗涤器系统喷洒洗涤液。

根据本公开的实施例，为了根据需要控制洗涤液的喷洒，刮水器系统1还可包括与刮水器开关14和泵13串联连接的、如图2所示的洗涤器开关模块17。洗涤器开关模块17包括：凸轮，凸轮安装在轮子上，该轮子配置成随着驱动刮水器装置11的刮水器马达的旋转而旋转；以及两个静止触点172、173，比如弹簧触点，这两个静止触点固定成面对在刮水器马达上的凸轮并分别连接至泵13的两个端子。具体地，一个静止触点172连接至泵13的一个端子，而另一个静止触点173通过洗涤器功率模块15连接至泵13的另一个端子。例如，轮子可与刮水器马达的输出轴同心旋转，输出轴驱动刮水器装置11的往复运动，并且因此，轮子的角位置对应于刮水器装置11的角位置，这是因为刮水器装置11的角位置视刮水器马达的角位置而定。凸轮具有与轮子同心的导电轨道171，导电轨道能够根据刮水器装置11的角位置来使得两个静止触点172、173连接或断开连接，从而允许洗涤器开关模块17根据刮水器装置11的角位置断开或闭合。

在泵13是仅在一个方向上旋转的单向泵并且泵13仅用于前风挡玻璃的情况下，洗涤器开关模块17可根据刮水器装置11的角位置准确地管理洗涤液在风挡玻璃12上的喷洒。

然而，如上所述，在泵13是在两个方向上旋转的双向泵、并且泵13同时用于前风挡玻璃和后风挡玻璃的另一种情况下，用于前风挡玻璃的前洗涤器系统和用于后风挡玻璃的后洗涤器系统两者均由洗涤器开关模块17控制，洗涤器开关模块配置成根据一个刮水器装置的角位置断开或闭合，这是不期望的。特别地，在一个刮水器装置是前刮水器装置的情况下，前洗涤器系统和后洗涤器系统均是根据前刮水器装置的角位置来控制，并且不期望根据前刮水器装置的角位置控制后洗涤器系统。

因此，可能需要分开控制前洗涤器系统和后洗涤器系统。特别地，可能需要通过洗涤器控制器根据前刮水器装置的位置来控制前洗涤器系统，而与后刮水器装置的位置无关地控制后洗涤器系统。

图2至图4示出了本公开的实施例。如上所述，相似的附图标记指代相似的元件，并且其描述将省略。

参照图2，其展示了根据本公开的实施例的刮水器系统2，刮水器系统2包括：前刮水器装置111和第二刮水器装置(未示出)，前刮水器装置和第二刮水器装置分别用于刮擦机动车辆的前刮水器风挡玻璃121和后风挡玻璃(未示出)；前刮水器马达(未示出)和后刮水器马达(未示出)，前刮水器马达和后刮水器马达配置成分别驱动前刮水器装置111和后刮水器装置；前洗涤器系统(未示出)和后洗涤器系统(未示出)，前洗涤器系统和后洗涤器系统配置成分别在前风挡玻璃121和后风挡玻璃上喷洒洗涤液；双向泵13，双向泵配置成当其沿第一方向旋转时将洗涤液从储存器泵送到后洗涤器系统，并且当其沿第二方向旋转时将洗涤液泵送到前洗涤器系统；刮水器开关14，刮水器开关配置成控制前刮水器装置111和第二刮水器装置的电力供应；洗涤器功率模块15，洗涤器功率模块配置成控制泵13的电力供应，尤其是电力供应的电极性；BCM 16，其配置成控制刮水器开关14和洗涤器功率模块15；以及洗涤器开关模块17，洗涤器开关模块与洗涤器功率模块15和双向泵13串联连接。

洗涤器功率模块15响应于从BCM 16接收到的信号而向泵13施加正电压或负电压。当洗涤器功率模块15向泵13施加正电压时，泵13沿第一方向旋转。当洗涤器功率模块15向泵13施加负电压时，泵13沿第二方向旋转。

洗涤器开关模块17包括：凸轮，凸轮安装在随前刮水器马达的旋转而旋转的轮子上；以及两个静止触点172、173，这两个静止触点分别连接至泵13的两个端子。凸轮具有与轮子同心的导电轨道171，导电轨道能够根据前刮水器装置111的角位置而在两个静止触点172、173之间电连接或断开连接，从而允许洗涤器开关模块17根据前刮水器装置111的角位置断开或闭合。

刮水器系统2还包括与洗涤器开关模块17并联连接的二极管18。二极管18允许正电流从其正端子流到其负端子，并且阻止负电流从其负端子流到其正端子。换句话说，二极管18配置成当洗涤器功率模块15施加正电压时用作断开电路，而当洗涤器功率模块15施加负电压时用作闭合电路。

在通过洗涤器功率模块15将正电压施加到泵13的情况下，由于正电压而产生的正电流通过二极管18传送到双向泵13，而与洗涤器开关模块17的状态无关，这是因为二极管18具有低电阻。即，在正电压的情况下，二极管18旁通洗涤器开关模块17。正电流然后使泵13沿第一方向旋转，这使得后洗涤器系统在后风挡玻璃上进行喷洒。在这种情况下，泵13不受洗涤器开关模块17的控制。

在通过洗涤器功率模块15将负电压施加到泵13的情况下，二极管18具有很高的电阻，使得二极管18用作断开电路并且不能旁通洗涤器开关模块17。在这种情况下，泵13的打开/关闭由洗涤器开关模块17控制。当凸轮的导电轨道171在特定角位置在两个静止触点172、173之间建立连接时，产生负电流，并使泵13沿第二方向旋转，从而使得前洗涤器系统在前风挡玻璃121上进行喷洒。

因此，刮水器系统2以如下方式工作。在一个示例中，控制模块、比如BCM 16将命令信号发送至洗涤器功率模块15，命令信号使洗涤器功率模块15将正电压施加至泵13。由于二极管18的旁通，泵13沿第二方向连续旋转，而与洗涤器开关模块17的状态无关。结果，后洗涤器系统连续地在后风挡玻璃上进行喷洒，而与前刮水器装置111的角位置无关。在另一示例中，控制模块、比如BCM 16将另一个命令信号发送至洗涤器功率模块15，命令信号使洗涤器功率模块15将负电压施加至泵13。在这种情况下，二极管18充当断开电路。泵13根据洗涤器开关模块17的控制而旋转。结果，前洗涤器系统根据前刮水器装置111的角位置而在前刮水器风挡玻璃121上进行喷洒。

在其他实施例中，洗涤器开关模块17可包括：连杆的曲柄，用于将刮水器马达的输出轴的旋转运动转换为刮水器臂的往复刮擦运动；用于检测曲柄经过围绕输出轴的预定角位置的装置。作为示例，洗涤器开关模块17配置成当检测到曲柄经过第一预定角度位置时用作闭合电路，并且在检测到曲柄随后经过第二预定位置时用作断开电路。用于检测曲柄经过的装置可为传感器，比如与曲柄的金属元件协作的接近传感器。

在其他实施例中，旁通洗涤器开关模块17的部件可为除二极管之外的其他形式的单向电路，只要单向单元针对正电压和负电压中的一者断开并且针对正电压和负电压中的另一者闭合即可。例如，单向单元18可包括多个三极管，或者单向单元18可包括其他种类的单向控制电路。

前洗涤器系统和后洗涤器系统对于本公开不是必需的。本公开可与第一洗涤器系统和第二洗涤器系统一起使用，只要第一洗涤器系统和第二洗涤器系统分别通过双向泵在两个不同的方向上泵送即可。这样，第一洗涤器系统由洗涤器开关模块17根据刮水器装置的位置控制，而第二洗涤器系统不受洗涤器开关模块17控制。

另外，前风挡玻璃和后风挡玻璃对于本公开不是必需的。第一洗涤器系统和第二洗涤器系统都可用于相同的风挡玻璃。

作为示例，在刮水器装置处于其向上路径时，第一洗涤器系统可为用于在刮水器装置的前方喷洒洗涤液的洗涤器系统，并且当刮水器装置处于其向下路径时，第二洗涤器系统可为用于在刮水器装置的前方喷洒洗涤液的洗涤器系统。

另外，洗涤器开关模块17的凸轮可包括用于控制刮水器装置的附加的导电轨道和附加的触点。导电轨道和它们对应的触点可布置成协作，以实现刮水器系统的特定功能。

作为示例，图3和图4示出了洗涤器开关模块的另外两个实施例。

图3所示的洗涤器开关模块17’包括安装在与刮水器装置相对应地旋转的轮子上的凸轮以及两对静止触点。

这两对静止触点包括用于控制洗涤器系统的一对静止触点172、173(在本文中称为“洗涤器触点”)和用于控制刮水器装置的一对附加静止触点174、175(在本文中称为“停驻触点”)。

相应地，凸轮具有用于控制洗涤器系统并与洗涤器触点协作的导电轨道171(在本文中称为“洗涤器轨道”)以及用于控制刮水器装置并与停驻触点协作的导电轨道176(在本文中称为“停驻轨道”)。洗涤器轨道能够根据刮水器装置的角位置在洗涤器触点172、173之间建立和断开电连接，从而允许洗涤器开关模块17’根据刮水器装置的角位置而用作断开电路或闭合电路。停驻轨道能够根据刮水器装置的角位置在停驻触点174、175之间建立和断开电连接，从而允许产生停驻信号以使刮水器装置停止并因此使刮水器装置停止。

图4示出了与图3不同的洗涤器开关模块17”的停驻触点174、175、停驻轨道176、洗涤器触点172、173和洗涤器轨道171的布置。本领域技术人员应当理解，这些部件的布置可根据需要改变，以将刮水器装置的运动和前洗涤器系统的喷洒不同地关联。

尽管已经示出和描述了本公开的一些实施例，但是本领域技术人员将了解，可在不脱离本公开的原理和精神的情况下对这些实施例进行改变，本公开的范围在权利要求及其等价物中限定。

尽管已经通过示例性实施例描述了本公开，但是对于本领域技术人员来说可有各种改变和修改。本公开旨在涵盖落入所附权利要求的范围内的这种改变和修改。

Claims (9)

1.一种用于机动车辆的刮水器系统，该刮水器系统包括：

至少一个刮水器装置(12，121)，该至少一个刮水器装置配置成刮擦所述机动车辆的至少一个风挡玻璃(11，111)；

第一洗涤器系统和第二洗涤器系统，该第一洗涤器系统和该第二洗涤器系统配置成将洗涤液喷洒到所述至少一个风挡玻璃(11，111)；

双向泵(13)，该双向泵配置成在沿第一方向作用时将洗涤液泵送到所述第一洗涤器系统，并且在沿第二方向作用时将洗涤液泵送到所述第二洗涤器系统；

洗涤器功率模块(15)，该洗涤器功率模块配置成选择性地向所述双向泵(13)施加正电压或负电压，以使所述双向泵(13)分别沿第一方向或第二方向作用；

洗涤器开关模块(17，17’，17”)，该洗涤器开关模块与所述洗涤器功率模块(15)和所述双向泵(13)串联连接，并且配置成根据所述至少一个刮水器装置(12，112)中的一个刮水器装置的角位置断开或闭合；以及

单向单元(18)，该单向单元与所述洗涤器开关模块(17，17’，17”)并联连接，并且配置成在所述洗涤器功率模块(15)施加正电压和负电压中的一者时断开，并且在所述洗涤器功率模块(15)施加正电压和负电压中的另一者时闭合，使得所述洗涤器开关模块(17，17’，17”)被旁通。

2.根据权利要求1所述的刮水器系统，其中，所述单向单元(18)包括二极管。

3.根据权利要求1所述的刮水器系统，其中，所述洗涤器开关模块(17，17’，17”)包括第一部分和静止的第二部分，该第一部分配置成随着驱动所述至少一个刮水器装置(12，121)中的一个刮水器装置的刮水器马达的旋转而旋转，并且所述第一部分和所述第二部分配置成彼此协作，从而允许所述洗涤器开关模块(17，17’，17”)根据所述至少一个刮水器装置(12，121)中的一个刮水器装置的角位置断开或闭合。

4.根据权利要求3所述的刮水器系统，其中，所述第一部分是安装在轮子上的凸轮，该轮子配置成随着驱动所述至少一个刮水器装置(12，121)中的一个的刮水器马达的旋转而旋转，而所述第二部分是一对静止触点(172，173)，所述凸轮包括导电轨道(171)，该导电轨道能够使这一对静止触点(172，173)电连接或断开连接，从而允许所述洗涤器开关模块(17，17’，17”)根据所述至少一个刮水器装置(12，121)中的一个刮水器装置的角位置断开或闭合。

5.根据权利要求4所述的刮水器系统，其中，所述凸轮还包括第二导电轨道(176)，以用于控制所述至少一个刮水器装置(12，121)中的一个刮水器装置。

6.根据权利要求1所述的刮水器系统，其中，所述至少一个刮水器装置(12，121)包括第一刮水器装置和第二刮水器装置；所述至少一个风挡玻璃(11，111)包括第一风挡玻璃和第二风挡玻璃；所述第一刮水器装置配置成在洗涤液从所述第一洗涤系统喷洒的情况下刮擦所述第一风挡玻璃，所述第二刮水器装置配置成在洗涤液从所述第二洗涤系统喷洒的情况下刮擦所述第二风挡玻璃。

7.根据权利要求6所述的刮水器系统，其中，所述第一风挡玻璃是所述机动车辆的前风挡玻璃(111)，所述第二风挡玻璃是所述机动车辆的后风挡玻璃。

8.根据权利要求1所述的刮水器系统，其中，所述洗涤器功率模块(15)响应于从所述机动车辆的控制模块(16)接收到的信号施加正电压或负电压。

9.一种机动车辆，该机动车辆包括根据权利要求1至8所述的刮水器系统。

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