CN202378834U - 一种汽车多功能雨刮控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种汽车多功能雨刮控制电路，包括电源、稳压电路和单片机，单片机输出端连有低速驱动电路、高速驱动电路、回位检测电路和制动电路，单片机的输入端连有间歇控制单元、洗涤控制单元、高速控制单元和低速控制单元，间歇控制单元与间歇开关相连、洗涤控制单元与洗涤开关相连、高速控制单元与高速开关相连、低速控制单元与低速开关相连，单片机与电流检测电路相连。本实用新型采用无触点智能功率驱动芯片及单片机结合组成，利用无触点智能功率驱动芯片对雨刮电机控制。避免了采用继电器控制，造成继电器触点烧蚀或粘连等故障。本实用新型工作稳定、性能可靠，特别适合于客车及卡车中高电压、大功率雨刮电机的控制。

Description

一种汽车多功能雨刮控制电路

技术领域

本实用新型涉及一种汽车车窗玻璃雨刮控制装置。 

背景技术

目前汽车玻璃雨刮电机的控制多是采用继电器控制，由于雨刮电机是感性负载、功率大，起动和停止瞬时电流大，容易造成继电器触点烧蚀或粘连，特别是在雨刮间歇刮水情况下对继电器触点影响更大，雨刮控制电路是汽车电器中最经常频繁出现的故障电路。 

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是现有汽车雨刮使用时继电器易损坏造成控制电路失效，提供一种工作性能可靠、稳定的汽车雨刮控制电路，能够防止因继电器触点烧蚀或者粘连造成控制电路故障。 

本实用新型的技术方案是以下述方式实现的：一种汽车多功能雨刮控制电路，包括电源、稳压电路和单片机，单片机输出端连有低速驱动电路、高速驱动电路、回位检测电路和制动电路，单片机的输入端连有间歇控制单元、洗涤控制单元、高速控制单元和低速控制单元，间歇控制单元与间歇开关相连、洗涤控制单元与洗涤开关相连、高速控制单元与高速开关相连、低速控制单元与低速开关相连，单片机与电流检测电路相连。 

所述单片机为NXP89LPC9107。 

本实用新型采用无触点智能功率驱动芯片及单片机结合组成，利用无触点智能功率驱动芯片对雨刮电机控制。避免了采用继电器控制，造成继电器触点烧蚀或粘连等故障。同时采用单片机可以实现刮水及洗涤智能控制，对雨刮电机电流进行检测，具有短路保护功能。采用单片机控制的雨刮电路工作稳定、性能可靠，特别适合于客车及卡车中高电压、大功率雨刮电机的控制。 

附图说明

图1是本实用新型的原理框图。 

图2是本实用新型的电路原理图。 

具体实施方式

如图1所示，一种汽车多功能雨刮控制电路，包括电源、稳压电路和单片机，单片机输出端连有低速驱动电路、高速驱动电路、回位检测电路和制动电路，单片机的输入端连有间歇控制单元、洗涤控制单元、高速控制单元和低速控制单元，间歇控制单元与间歇开关相连、洗涤控制单元与洗涤开关相连、高速控制单元与高速开关相连、低速控制单元与低速开关相连，单片机与电流检测电路相连。 

所述单片机为NXP89LPC9107。 

    如图2所示，电源VCC与电源极性防反接二极管D2相接，通过电阻R5、电容C7、电阻R2、稳压管DZ1、三极管TR1、电容C2、集成稳压芯片U1、滤波电容C1、C4、C5组成稳压电路，输出+3.3V电源电压为单片机U3提供工作电压。 

组合开关包括洗涤、间歇、低速及高速开关。洗涤档开关WASH的一端接地，另一端与洗涤控制单元相连，所述洗涤控制单元是由二极管D4、电容C8、电阻R1、R12、R17、电容C12组成的输入电路，接入单片机U3的3脚；间歇开关INT的一端接地，另一端与间歇控制单元相连，间歇控制单元由二极管D5、电容C9、电阻R4、R14、R18、电容C13组成，接入单片机U3的1脚；低速开关LOW的一端接地，另一端通过与低速控制单元相连，低速控制单元由二极管D3、电容C10、电阻R5、R15、R19、电容C14组成的输入电路接入单片机U3的5脚；高速开关HIGH的一端接地，另一端与高速控制单元相连，高速控制单元由二极管D7、电容C17、电阻R26、R27、R28、电容C18组成，接入单片机U3的6脚。当组合开关处于OFF档，接到单片机U3的1脚、3脚、5脚及6脚都是高电平，雨刮不工作；当组合开关的洗涤、间歇、低速及高速刮水档其中一档接通时，该档位输入的单片机对应的管脚为低电平，当单片机检测到低电平时，将根据不同管脚的对应的组合开关档位，执行对应功能。 

雨刮电机的低速驱动电路是单片机U3的14脚通过电阻R9、R22、三极管TR2、电阻R3接无触点智能功率驱动芯片U2的2脚，无触点智能功率驱动芯片U2的3脚接电源VCC，U2的1脚及5脚接雨刮电机M的低速端L；雨刮电机的高速驱动电路是单片机U3的9脚通过电阻R10、R23、三极管TR3、电阻R20接无触点智能功率驱动芯片U4的2脚，U4的3脚接电源VCC，U4的1及5脚接雨刮电机M的高速端H；雨刮电机E公共端接地。当雨刮组合开关洗涤档、间歇刮水档、低速刮水档中的一档接通时，雨刮电机工作在低速状态，单片机U3的14管脚输出一个高电平信号，通过电阻R9、R22驱动三极管TR2导通，智能功率驱动芯片U2 （BTS6143D）导通，向1脚及5脚输出电流驱动雨刮电机低速运转，带动雨刮臂在玻璃上刮水；当雨刮组合高速刮水档接通时，雨刮电机运转在高速状态，单片机U3的9脚输出一个高电平信号，通过电阻R10、R23驱动三极管TR3导通，智能功率驱动芯片U4（BTS6143D）导通，向1脚及5脚输出电流驱动雨刮电机高速运转，带动雨刮臂在玻璃上高速刮水。 

如附图所示，雨刮臂回位停止位置检测电路是雨刮回位位置S通过二极管D8、电容C11、电阻R7、R6、R21及电容C15接入单片机U3的7脚。雨刮电机不在回位位置时，单片机U3的7脚为高电平；雨刮电机在回位位置时，单片机U3的7脚为低电平。雨刮电机的制动电路是单片机U3的8脚输出电机制动信号通过电阻R11、R24及MOSFET功率管IRL3705N实现雨刮电机制动。雨刮开关由组合开关的由洗涤、间歇、低速刮水档回到OFF档位置时，单片机U3通过7脚检测雨刮电机是否回到停止位置，如果电机没有回到停止位置，单片机U3的14脚继续输出高电平，维持电机低速运转，当通过U3的7脚检测到雨刮电机回到停止位置，单片机U3的14脚停止输出高电平，立即输出低电平，通过电阻R9、R22关断三极管TR2的导通，同时也关断无触点智能功率驱动芯片U2的输出。然后延时0.01秒，单片机U3的8脚输出0.1秒高电平脉冲，使MOSFET功率管RL3705N导通，在雨刮电机两端形成对地等电位，雨刮电机制动停止。如果雨刮组合开关是从高速刮水档到OFF档，单片机U3的处理是当检测到6脚没有低电平信号，单片机U3的9脚停止输出高电平，立即输出低电平，通过电阻R10、R23关断三极管TR3的导通，同时也关断无触点智能功率驱动芯片U4的输出，然后单片机的14脚输出高电平通过电阻R9、R22、三极管TR2、R3使U2的输出，电机运转在低速状态，再按照低速状态检测回位及制动停止。 

电流检测电路是U2的4脚接二极管D1，U4的4脚接二极管D6接在一起共同接电阻R6、R8脚到单片机U3的12脚。电流检测原理是智能功率芯片U2及U4的4脚输出与负载电流相一致的电流信号，通过电阻R8将电流转换为电压信号，R6接入单片机U3 的12脚所对应的内部比较器中，在U2或U4有输出时，单片机对U2或U4的输出电流进行检测，通过内部比较器判断输出电流是否大于最大设定电流，当大于设定值，单片机U3的9脚及14脚停止输出高电平，立即输出高电平，通过三极管TR2关断U 2导通，通过三极管TR3关断U 4导通，切断电流输出，实现短路保护功能。 

本实用新型工作过程如下： 

1. 雨刮组合开关处于间歇刮水档(INT)时，雨刮控制电路控制雨刮电机低速工作，通过雨刮臂在玻璃上刮水，雨刮臂往返刮水一个循环。当雨刮臂移动到起始位置时，雨刮控制电路控制雨刮电机停止，雨刮臂在起始位停止5秒，然后重复上述过程。当雨刮组合开关从间歇刮水档(INT)转换到OFF档时，雨刮控制电路控制检测雨刮臂位置，当回到起始位置时停止。

2. 雨刮组合开关处于低速刮水档(LOW)时，雨刮控制电路控制雨刮电机低速工作，通过雨刮臂在玻璃上往返循环刮水。当雨刮组合开关从低速刮水档(LOW)转换到OFF档时，雨刮控制电路控制检测雨刮臂位置，当回到起始位置时停止。 

3. 雨刮组合开关处于高速刮水档时，雨刮控制电路控制雨刮电机高速工作，通过雨刮臂刮水，当雨刮臂在汽车玻璃上往返循环高速刮水。当雨刮组合开关从高速刮水档(LOW)转换到OFF档时，雨刮控制电路检测雨刮臂位置，当回到起始位置时停止。 

4. 雨刮组合开关处于洗涤档时，雨刮控制电路控制雨刮电机低速工作，通过雨刮臂刮水，当雨刮臂在汽车玻璃上往返循环低速刮水。当雨刮组合开关从洗涤档(WASH)转换到OFF档时，雨刮控制电路控制雨刮臂在玻璃上往返刮3个循环后到起始位置时停止。 

Claims (2)

1.一种汽车多功能雨刮控制电路，包括电源、稳压电路和单片机，其特征在于：单片机输出端连有低速驱动电路、高速驱动电路、回位检测电路和制动电路，单片机的输入端连有间歇控制单元、洗涤控制单元、高速控制单元和低速控制单元，间歇控制单元与间歇开关相连、洗涤控制单元与洗涤开关相连、高速控制单元与高速开关相连、低速控制单元与低速开关相连，单片机与电流检测电路相连。

2.根据权利要求1所述的汽车多功能雨刮控制电路，其特征在于：所述单片机为NXP89LPC9107。

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