基于车身控制器的雨刮电机控制电路的制作方法

1.本实用新型涉及一种雨刮电机控制电路,具体涉及一种基于车身控制器的雨刮电机控制电路。


背景技术：

2.雨刮系统是车上的一个重要部件，用于清除雨水，避免阻挡驾驶员的视线。传统的雨刮电机控制方式是采用刮水继电器和组合仪表组成的硬件电路构成。雨刮电机的高低速切换是通过继电器来实现，雨刮电机的间歇时间是通过rc延时电路实现，间歇时间不准确且不可调整。雨刮电机启动时瞬间会产生一二十倍额定电流的启动电流，容易烧蚀刮水继电器的触点，影响继电器的使用寿命，且会产生较严重的电磁干扰。尤其是处于间歇模式时，频繁的大电流启动雨刮电机，容易造成雨刮电机的过热问题。刮水继电器控制雨刮电机缺失短路保护功能，当雨刮电机短路时无法对雨刮系统进行检测和保护。


技术实现要素：

3.为解决上述技术问题，本实用新型提供一种基于车身控制器的雨刮电机控制电路，该控制电路能够减小雨刮电机启动时产生的大电流，改善emc特性，提高雨刮系统的寿命；并对雨刮电机进行短路检测和保护。
4.本实用新型采取的技术方案为：
5.基于车身控制器的雨刮电机控制电路，该控制电路包括：
6.复位信号检测电路、高\低速控制电路、制动控制电路；
7.复位信号检测电路一端连接雨刮电机的复位引脚，复位信号检测电路另一端连接mcu模块；
8.高\低速控制电路一端连接雨刮电机的高速引脚、低速引脚，高\低速控制电路另一端连接到mcu模块；
9.制动控制电路一端连接到雨刮电机的低速引脚，制动控制电路另一端连接到mcu模块。
10.所述复位信号检测电路包括滤波电路、分压稳压电路，所述滤波电路包括电感l1、电容c1、电阻r4，所述分压稳压电路包括电阻r2、电阻r5、电容c2、稳压二极管vd1；电容c1一端连接接地端，电容c1另一端连接电感l1一端，电感l1另一端分别连接电阻r2一端、电阻r4一端，电阻r2另一端分别连接电阻r5一端、电容c2一端、稳压二极管vd1阴极，电阻r4另一端分别连接电阻r5另一端、电容c2另一端、稳压二极管vd1阳极。
11.所述高\低速控制电路包括场效应管q3、q5，电流传感器u1；
12.场效应管q5漏极分别连接电阻r8另一端、电阻r11一端、场效应管q3栅极，场效应管q5栅极分别连接电阻r10另一端、电阻r14一端，电阻r14另一端、场效应管q5源极电阻r11另一端均连接接地端；
13.场效应管q3漏极分别连接稳压二极管vd2阴极、二极管d1阳极、电容c3一端；稳压
二极管vd2阳极连接接地端，二极管d1阴极连接电源端vee；
14.场效应管q3源极连接电流传感器u1，电流传感器u1分别连接电容c5一端、电源端vcc、电阻r16一端，电容c5另一端连接接地端，电阻r16另一端分别连接电容c7一端，电容c7另一端连接接地端；
15.电阻r8一端、电阻r10一端均连接mcu模块。
16.所述制动控制电路包括场效应管q1、q2，场效应管q2栅极分别连接电阻r6另一端、电阻r7一端，电阻r7另一端、场效应管q2源极均连接接地端，场效应管q2漏极连接电阻r3一端，电阻r3另一端分别连接电阻r1一端、场效应管q1栅极，电阻r1另一端、场效应管q1源极均连接电源端vee，电阻r6一端连接mcu模块。
17.本实用新型一种基于车身控制器的雨刮电机控制电路，技术效果如下：
18.1）驱动场效应管用pwm方式控制雨刮电机的软启动，可减小雨刮电机启动时产生的大电流，避免产生火花，改善emc特性，提高雨刮系统的寿命，并对雨刮电机进行短路检测和保护。 2）该雨刮电机制动电路可保证雨刮准确的停在复位位置，通过mcu模块可调整雨刮电机间歇时间，拓展性高。
附图说明
19.图1为本实用新型电路的控制框图。
20.图2为本实用新型电路的复位信号检测电路图。
21.图3为本实用新型电路的高\低速控制电路图。
22.图4为本实用新型电路的制动控制电路图。
具体实施方式
23.基于车身控制器的雨刮电机控制电路，用于控制雨刮电机的高低速运转和雨刮电机复位位置检测，该雨刮电机制动控制电路可将雨刮电机准确的停在复位位置。雨刮电机高低速驱动采用mos管驱动，这种无触点的控制方式可避免雨刮电机启动时产生火花，可提高雨刮系统的寿命，改善emc特性。
24.雨刮电机的驱动采用pwm方式进行软启动，大大减小启动电流，解决雨刮电机由于频繁启动产生的过热问题。雨刮电机的间歇时间由车身控制器的mcu模块进行控制，间歇时间准确且可调。
25.如图1所示，基于车身控制器的雨刮电机控制电路，该控制电路包括：
26.复位信号检测电路、高\低速控制电路、制动控制电路；
27.复位信号检测电路一端连接雨刮电机的复位引脚，复位信号检测电路另一端连接mcu模块；
28.高\低速控制电路一端连接雨刮电机的高速引脚、低速引脚，高\低速控制电路另一端连接到mcu模块；
29.制动控制电路一端连接到雨刮电机的低速引脚，制动控制电路另一端连接到mcu模块。
30.雨刮电机为型号zd2531电机。
31.mcu模块为型号ac7811qbge控制器。
32.如图2所示，所述复位信号检测电路包括滤波电路、分压稳压电路，所述滤波电路包括电感l1、电容c1、电阻r4，所述分压稳压电路包括电阻r2、电阻r5、电容c2、稳压二极管vd1；电容c1一端连接接地端，电容c1另一端连接电感l1一端，电感l1另一端分别连接电阻r2一端、电阻r4一端，电阻r2另一端分别连接电阻r5一端、电容c2一端、稳压二极管vd1阴极，电阻r4另一端分别连接电阻r5另一端、电容c2另一端、稳压二极管vd1阳极。
33.通过雨刮电机转动时的高低电平的变化，检测雨刮电机的复位位置，并将高低电平变化传递到mcu模块。电感l1、电容c1、电阻r4组成滤波电路，滤除电路的电压干扰，电阻r2、电阻r5、电容c2、稳压二极管vd1组成分压稳压电路，避免损坏mcu模块的引脚。
34.如图3所示，所述高\低速控制电路包括场效应管q3、q5，电流传感器u1；场效应管q5漏极分别连接电阻r8另一端、电阻r11一端、场效应管q3栅极，场效应管q5栅极分别连接电阻r10另一端、电阻r14一端，电阻r14另一端、场效应管q5源极电阻r11另一端均连接接地端；
35.场效应管q3漏极分别连接稳压二极管vd2阴极、二极管d1阳极、电容c3一端；稳压二极管vd2阳极连接接地端，二极管d1阴极连接电源端vee；
36.场效应管q3源极连接电流传感器u1，电流传感器u1分别连接电容c5一端、电源端vcc、电阻r16一端，电容c5另一端连接接地端，电阻r16另一端分别连接电容c7一端，电容c7另一端连接接地端；电阻r8一端、电阻r10一端均连接mcu模块。
37.高\低速控制电路控制雨刮电机的高速或低速运转。由于雨刮电机高速和低速控制方式相同，采用同样的电路进行控制。mcu模块以pwm方式通过电阻r8控制场效应管q3的导通，来控制雨刮电机的运转，电阻r11是场效应管q3栅极的下拉电阻，保证场效应管q3的有效关断。二极管d1、稳压二极管vd2、电容c3组成续流、钳位保护电路，抑制雨刮电机启动时产生的大电压。u1为电流传感器，当场效应管q3导通雨刮电机运转时，检测雨刮电机的工作电流，雨刮电机工作电流通过电阻r16、电容c7滤波后连接到mcu模块的中断引脚，当雨刮电机短路时，大电流使mcu模块产生中断，mcu模块驱动场效应管q3断开雨刮电机进行短路保护。
38.如图4所示，所述制动控制电路包括场效应管q1、q2，场效应管q2栅极分别连接电阻r6另一端、电阻r7一端，电阻r7另一端、场效应管q2源极均连接接地端，场效应管q2漏极连接电阻r3一端，电阻r3另一端分别连接电阻r1一端、场效应管q1栅极，电阻r1另一端、场效应管q1源极均连接电源端vee，电阻r6一端连接mcu模块。
39.当需要关闭雨刮功能时，在雨刮电机复位位置断开雨刮电机，为防止雨刮电机由于惯性继续转动，需对雨刮电机进行制动控制，保证雨刮电机精确的停留在复位位置。mcu模块通过电阻r6、电阻r7来控制场效应管q2导通，场效应管q2导通后，电流通过电阻r1、电阻r3形成回路，控制场效应管q1导通，使雨刮电机进行制动。
40.场效应管q2与图3中的场效应管q5采用mcu模块同一个io口进行驱动，形成互锁电路，从硬件电路上可保证场效应管q1导通时，场效应管q3断开，防止场效应管q1、q3同时导通发生短路现象。