CN114684075B - 一种电动车智能防冻雨刮装置及控制方法 - Google Patents

一种电动车智能防冻雨刮装置及控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种电动车智能防冻雨刮装置及控制方法；主要由雨刮、连杆、输水管、水箱、电加热装置、流量传感器、蓄电池构成；当流量传感器采集洗涤液流量Q<额定流量Qe时，洗涤液液位传感器是否报警；空气温度<‑1℃时，电加热装置根据Q和Qe大小进行智能化自适应工作：电加热装置加热喷水嘴处的功率P1＝P1max–Q*P1max/Qe，电加热装置加热水箱的功率P2＝0；电加热装置加热喷水嘴后，电加热装置对水箱启动加热；电加热装置加热水箱的功率P2＝P2max–Q*P2max/Qe，电加热装置加热喷水嘴的功率P1＝0；本发明电热装置加热喷水嘴和水箱，在低温环境下雨刮器喷水功能能够正常使用；加热装置根据喷水流量自适应调节加热功率，避免能量浪费。

Description

一种电动车智能防冻雨刮装置及控制方法
技术领域
本发明属于汽车配件技术领域，涉及一种电动车智能防冻雨刮装置及控制方法。
背景技术
雨刮器总成由电动机、减速器、连杆机构、刮水片、水箱和喷水嘴等组成，用于刮除附着于车辆挡风玻璃上的雨点、雪和污垢的设备，用于改善驾驶员视野和能见度，保证行车安全。QC/T44-1997等行业标准对雨刮器的性能和试验做了明确的规定，雨刮器作为重要的安全部件，能够抗酸、碱、盐等有害物质腐蚀，能在高温(80℃)和低温(零下30℃)环境下工作。
现有的雨刮器总成在低温环境下使用过程中，容易发生喷水嘴和水箱冻结，洗涤水无法喷出，给汽车挡风玻璃的清洁带来不便，影响驾驶员视野，有行车安全隐患。
公告号为CN202046297U专利文献，公开了一种在雨刮喷水系统中增加喷水嘴电热装置，当按下汽车组合开关手柄顶端的洗涤开关，输水管导通，水箱内的洗涤液经输水管到达喷水嘴，同时洗涤开关按下时电热装置电路导通，电热丝发热使喷水嘴保持畅通，水在喷水嘴的挤压作用下分成细小的水流喷向导风玻璃，配合雨刮的摆动对挡风玻璃进行清洁。
如图3所示，该专利在雨刮喷水系统中增加喷水嘴电热装置，当按下汽车组合开关手柄顶端的洗涤开关，输水管导通，水箱内的洗涤液经输水管到达喷水嘴，同时洗涤开关按下时电热装置电路导通，电热丝发热使喷水嘴保持畅通，水在喷水嘴的挤压作用下分成细小的水流喷向导风玻璃，配合雨刮的摆动对挡风玻璃进行清洁。但上述专利存在的问题：
1.只要洗涤开关按下就会触发电加热装置，在高温环境中电加热装置依然工作存在能源浪费；
2.电加热装置不能根据环境温度自适应性的调节加热功率，在极端环境下加热效率低下，影响功能使用；
3.电动车洗涤液水箱发生结冰的情况下不能有效以应对。
公告号为CN212796789U专利文献，公开了一种喷水雨刮装置，包括刮臂、刮片、驱动模块、控制器和用于提供清洗介质的洗涤模块，所述刮片与所述刮臂相连，所述驱动模块连接所述刮臂，所述驱动模块驱动所述刮臂在第一位置和第二之间摆动，所述驱动模块设有包括用于获取所述刮臂位置的角度传感器，所述角度传感器用于获取所述刮臂的位置信息，所述控制器分别与所述角度传感器和所述洗涤模块相连以根据所述角度传感器获取的刮臂位置判断所述洗涤模块是否喷洒清洗介质。根据本实用新型实施例的喷水雨刮装置，具有结构和控制简单，成本低廉，易于实现的优点。
但专利CN212796789U设计一种喷水雨刮装置，无智能防冻功能。
公告号为CN206704156U专利文献，公开了一种喷水雨刮结构，包括雨刮刮臂，所述雨刮刮臂上设有导水管，其特征在于，还包括喷水体、将喷水体连接于雨刮刮臂端部的刮臂连接头以及罩盖，所述喷水体包括闭合的腔体以及设置在腔体上的管路连接口和多个喷嘴口，所述喷嘴口至少为三个，分别为喷出方向沿垂直朝向挡风玻璃的第一喷嘴口、喷出方向朝雨刮刮臂前方的第二喷嘴口、喷出方向朝雨刮刮臂后方的第三喷嘴口，所述管路连接口连接至雨刮刮臂内的导水管；所述刮臂连接头卡接于喷水体下方，所述罩盖卡接于喷水体上方将喷水体表面遮盖。本实用新型喷水区域只在雨刮片上，随雨刮的运动湿润刮刷区域，不会造成大面积视野盲区，节省驾驶员的反应时间，带来更安全的行车环境。
但专利CN206704156U设计了一喷水雨刮结构，无智能防冻功能。
发明内容
本发明提供了一种电动车智能防冻雨刮装置及控制方法，在现有雨刮总成的基础上，增加由14V电源供电的智能化自适应调节电热装置，通过电热装置加热喷水嘴和水箱，保障在低温环境下雨刮器喷水功能能够正常使用。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
为解决上述技术问题，本发明是采用如下技术方案实现的：
一种电动车智能防冻雨刮装置，其特征在于：主要由雨刮1、连杆2、输水管3、水箱5、电加热装置6、流量传感器8、蓄电池7构成；
所述雨刮1内设有喷水嘴，通过连杆2固定在车身上，与风挡玻璃紧贴，输水管3一端与水箱5连通，一端穿过连杆连接喷水嘴，输水管中布置流量传感器8；
所述电加热装置6一部分固定在水箱5上，一部分固定在雨刮1内，并与蓄电池7连接。
进一步地，所述水箱5内设置洗涤液液位传感器。
进一步地，所述的一种电动车智能防冻雨刮装置，还包括空气温度传感器。
进一步地，所述输水管3中设置洗涤开关4。
一种电动车智能防冻雨刮装置控制方法，其特征在于：
当流量传感器采集洗涤液流量Q≥额定流量Qe时，雨刮正常工作；
当流量传感器采集洗涤液流量Q<额定流量Qe时，
洗涤液液位传感器是否报警，报警的情况下需要补充洗涤液；
洗涤液充足时，空气温度传感器是否<-1℃；
空气温度<-1℃时，电加热装置根据Q和Qe大小进行智能化自适应工作：
电加热装置加热喷水嘴处的功率P1＝P1max–Q*P1max/Qe，电加热装置加热水箱的功率P2＝0；
电加热装置加热喷水嘴后，电加热装置对水箱启动加热；
电加热装置加热水箱的功率P2＝P2max–Q*P2max/Qe，电加热装置加热喷水嘴的功率P1＝0；
电加热装置加热水箱后，洗涤液流量Q仍旧小于额定流量Qe时，电加热装置停止工作；
其中：Q表示流量传感器8采集洗涤液流量信号，单位ml/s；
Qe表示雨刷正常工作时的额定水流量，单位ml/s；
P1表示电加热装置加热喷水嘴的功率，单位W；
P1max表示电加热装置加热喷水嘴的最大功率，单位W；
P2表示电加热装置加热水箱的功率，单位W；
P2max表示电加热装置加热水箱的最大功率，单位W。
优选地，电加热装置加热喷水嘴1min后，电加热装置对水箱启动加热。
优选地，电加热装置加热水箱3min后，洗涤液流量Q仍旧小于额定流量Qe时，电加热装置停止工作。
优选地，Q取值流量范围0-60ml/s。
优选地，P1max取值发热功率25W。
优选地，P2max取值发热功率50W。
与现有技术相比本发明的有益效果是：
本发明为智能化自适应调节电热装置，一方面电热装置加热喷水嘴和水箱，在低温环境下雨刮器喷水功能能够正常使用。另一方面加热装置根据喷水流量自适应调节加热功率，避免能量浪费。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明：
图1为本发明所述一种电动车智能防冻雨刮装置结构示意图；
图2是电热装置控制方法流程图；
图3是公告号为CN 202046297 U专利文献公开的防冻型汽车雨刮喷水系统电路原理图；
图中：1、雨刮；
2、连杆；
3、输水管；
4、洗涤开关；
5、水箱；
6、电加热装置；
7、蓄电池；
8、流量传感器。
具体实施方式
为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
下面结合附图对本发明作详细的描述：
本发明专利提出一种电动车智能防冻雨刮装置及控制方法，智能防冻雨刮装置如图1所示，由雨刮1、连杆2、输水管3、水箱5、电加热装置6、流量传感器8、蓄电池7构成。
所述雨刮1内设有喷水嘴，通过连杆2固定在车身上，与风挡玻璃紧贴，输水管3一端与水箱5连通，一端穿过连杆连接喷水嘴，输水管中布置流量传感器8和洗涤开关4，所述电加热装置6一部分固定在水箱5上，一部分固定在雨刮1内，并与蓄电池7连接。
控制策略如图2所示，其中：
Q：流量传感器8采集洗涤液流量信号，单位ml/s，流量范围0-60ml/s
Qe：雨刷正常工作时的额定水流量，单位ml/s，50ml/s
P1:电加热装置加热喷水嘴的功率，单位W
P1max：电加热装置加热喷水嘴的最大功率，单位W，发热功率25W
P2:电加热装置加热水箱的功率，单位W
P2max：电加热装置加热水箱的最大功率，单位W，发热功率50W
当流量传感器采集洗涤液流量Q≥额定流量Qe时，雨刮总成正常工作；
当流量传感器采集洗涤液流量Q<额定流量Qe时，
洗涤液液位传感器是否报警，报警的情况下需要补充洗涤液；
洗涤液充足时，空气温度传感器是否<-1℃，不小于的情况下仪表提示排查其他因素；
空气温度<-1℃时，电加热装置根据Q和Qe大小进行智能化自适应工作：
首先电加热装置加热喷水嘴处的功率P1＝P1max–Q*P1max/Qe，电加热装置加热水箱的功率P2＝0；
电加热装置加热喷水嘴1min后，电加热装置对水箱启动加热；
电加热装置加热水箱的功率P2＝P2max–Q*P2max/Qe，电加热装置加热喷水嘴的功率P1＝0；
电加热装置加热水箱3min后，洗涤液流量Q仍旧小于额定流量Qe时，电加热装置停止工作，仪表提示排查其他因素。
本发明提出一种电动车智能防冻雨刮装置及其控制方法，包括电加热装置、雨刮总成、流量传感器、控制器和电源。
本发明在电动车雨刮装置防冻形式方面进行了创新。
本发明在电加热装置智能化自适应调节加热喷水嘴和水箱功率的策略方面进行了创新。
本发明可考虑将热管理系统中的热水引入，避免防冻。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。

Claims (5)

1.一种电动车智能防冻雨刮装置控制方法，其特征在于：
电动车智能防冻雨刮装置主要由雨刮(1)、连杆(2)、输水管(3)、水箱(5)、电加热装置(6)、流量传感器(8)、蓄电池(7)构成；
所述雨刮(1)内设有喷水嘴，通过连杆(2)固定在车身上，与风挡玻璃紧贴，输水管(3)一端与水箱(5)连通，另一端穿过连杆连接喷水嘴，输水管中布置流量传感器(8)；
所述电加热装置(6)一部分固定在水箱(5)上，一部分固定在雨刮(1)内，并与蓄电池(7)连接；
所述水箱(5)内设置洗涤液液位传感器；
还包括空气温度传感器；
当流量传感器采集洗涤液流量Q≥额定流量Qe时，雨刮正常工作；
当流量传感器采集洗涤液流量Q<额定流量Qe时，
洗涤液液位传感器是否报警，报警的情况下需要补充洗涤液；
洗涤液充足时，空气温度传感器是否<-1℃；
空气温度<-1℃时，电加热装置根据Q和Qe大小进行智能化自适应工作：
电加热装置加热喷水嘴处的功率P1＝P1max–Q*P1max/Qe，电加热装置加热水箱的功率P2＝0；
电加热装置加热喷水嘴后，电加热装置对水箱启动加热；
电加热装置加热水箱的功率P2＝P2max–Q*P2max/Qe，电加热装置加热喷水嘴的功率P1＝0；
电加热装置加热水箱后，洗涤液流量Q仍旧小于额定流量Qe时，电加热装置停止工作；
其中：Q表示流量传感器（8）采集洗涤液流量信号，单位ml/s；
Qe表示雨刷正常工作时的额定水流量，单位ml/s；
P1表示电加热装置加热喷水嘴的功率，单位W；
P1max表示电加热装置加热喷水嘴的最大功率，单位W；
P2表示电加热装置加热水箱的功率，单位W；
P2max表示电加热装置加热水箱的最大功率，单位W；
电加热装置加热喷水嘴1min后，电加热装置对水箱启动加热；
电加热装置加热水箱3min后，洗涤液流量Q仍旧小于额定流量Qe时，电加热装置停止工作。
2.根据权利要求1所述的一种电动车智能防冻雨刮装置控制方法，其特征在于：
Q取值流量范围0-60ml/s。
3.根据权利要求1所述的一种电动车智能防冻雨刮装置控制方法，其特征在于：
P1max取值发热功率25W。
4.根据权利要求1所述的一种电动车智能防冻雨刮装置控制方法，其特征在于：
P2max取值发热功率50W。
5.根据权利要求1所述的一种电动车智能防冻雨刮装置控制方法，其特征在于：
所述输水管(3)中设置洗涤开关(4)。
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