常用后雨刮控制電路分析

蔣云峰

摘 要：汽車后雨刮控制電路分為BCM（車身控制器）控制和非BCM控制兩種，每種電路對應(yīng)的電機硬件都有差異;非BCM控制成本低但是功能簡單，特殊情況下停機時可能不在初始位置;BCM能通過復(fù)位信號判斷雨刮進入或離開復(fù)位區(qū)，能實現(xiàn)精確停機，所以是目前主流的控制電路，但是需要注意控制復(fù)位區(qū)角度和定義復(fù)位信號有效值的要求，否則會出現(xiàn)無法停機的問題。

關(guān)鍵詞：控制電路 停機 后雨刮 復(fù)位功能

The rear wiper control circuit analysis

Jiang Yunfeng

Abstract：Automotive rear wiper control circuit is divided into two kinds：BCM （body controller） control and non-BCM control， each circuit corresponding to the motor hardware is different.Non-BCM control has low cost but simple function， and may not be in the initial position when it is shut down under special circumstances.BCM can determine whether the wiper enters or leaves the reset area through the reset signal and can realize accurate shutdown， so it is the mainstream control circuit at present. However， attention should be paid to the requirements of controlling the Angle of the reset area and defining the effective value of the reset signal， otherwise the problem will not be able to stop.

Key words：Control circuit， motor Stop， rear wiper， wiper reset function

1 引言

一般常用后雨刮控制電路分為兩種：一種雨刮開關(guān)直接控制;另一種為BCM控制;其中BCM控制的后雨刮根據(jù)復(fù)位信號差異又分為低電位復(fù)位信號和高電位復(fù)位信號兩種控制電路。汽車后雨刮控制電路主要是實現(xiàn)雨刮正常復(fù)位功能（即停機在初始位置）[1];但是后雨刮電機本身轉(zhuǎn)速高慣性大剎車需要時間，BCM控制器采集及處理雨刮位置信號也需要時間，所以確保每次停在初始位置需要復(fù)雜的邏輯判斷雨刮位置。

2 后雨刮控制原理

如圖1所示后雨刮主要由電機、渦輪、蝸桿組成;其中渦輪轉(zhuǎn)一圈對應(yīng)雨刮在玻璃上來回刮刷一個循環(huán)，在渦輪上鑲嵌一個導(dǎo)電復(fù)位盤，復(fù)位盤上設(shè)計一個復(fù)位區(qū)（凸起缺口區(qū)域），使復(fù)位區(qū)對應(yīng)雨刮在玻璃上最低高度位置，然后在蓋板上設(shè)計兩個固定觸點壓在復(fù)位盤上，觸點接通表示雨刮進入復(fù)位區(qū)，電機在復(fù)位區(qū)停機就可以實現(xiàn)雨刮停在最低高度位置了。

3 常用后雨刮控制電路介紹

第一種控制電路如圖2所示[2]，后雨刮開關(guān)直接控制，當(dāng)開關(guān)撥到ON檔（本文指低速擋因為后雨刮一般不會有其它檔位）時電機正極（紅線）和負極（黑線）接通，電機立即工作。當(dāng)雨刮開關(guān)撥至OFF檔時，電機正極（紅線）立即斷開;如果此時雨刮不在復(fù)位位置，復(fù)位（黃線-接常電）端繼續(xù)供電使電機繼續(xù)工作到復(fù)位位置才執(zhí)行停機;如果此時雨刮在復(fù)位區(qū)以內(nèi)則會立即停機，考慮到電機慣性，在復(fù)位區(qū)末尾段停機，雨刮可能會沖出復(fù)位區(qū)停在玻璃上高出初始位置的位置，開關(guān)控制電路只能通過較少復(fù)位區(qū)寬度來控制沖出復(fù)位區(qū)時的高度，一般復(fù)位區(qū)寬度≤18度轉(zhuǎn)角對視野影響較小。

第二種控制電路如圖3所示[2]，BMC收到雨刮開關(guān)ON檔信號后立即接通雨刮繼電器使電機通電連續(xù)工作（不判斷復(fù)位信號）;BCM收到OFF檔信號后需要根據(jù)雨刮復(fù)位（黃色S）信號判斷雨刮所處的位置來決定是否立即執(zhí)行停機，如果此時雨刮不在復(fù)位位置繼續(xù)驅(qū)動電機直到復(fù)位位置后停機;如果此時雨刮在復(fù)位位置則繼續(xù)驅(qū)動電機直到再次達到復(fù)位位置后停機，因為BCM從采樣到輸出執(zhí)行指令需要約50ms，高速電機剎車時間大約60ms，立即停機可能會出現(xiàn)觸點沖出復(fù)位區(qū)造成無法停機問題（停在非復(fù)位區(qū)又繼續(xù)工作）或者停在玻璃中央問題，BCM在下一個循環(huán)執(zhí)行停機可以確保雨刮停在初始位置;但是由于BCM處理信號時間較長，所以復(fù)位區(qū)寬度不能太窄，一般要求復(fù)位區(qū)≥28度轉(zhuǎn)角確保高速下BCM能采集到復(fù)位信號并有足夠的行程給電機剎車。當(dāng)然采用BCM控制電路后通過控制停頓時間就能實現(xiàn)間歇檔功能，BCM根據(jù)采集到的其它信號還能實現(xiàn)隨動功能、噴水雨刮等功能。

第二種控制電路必須先給電機供電才能檢測到復(fù)位信號，當(dāng)雨刮工作中突然斷開電源并停機在非復(fù)位區(qū)，然后電源恢復(fù)后BCM無法判斷雨刮所在位置（例如：后雨刮工作時打開尾門雨刮會立即斷電停機）[3]，造成雨刮一直停在玻璃中央問題;而第三種控制電路如圖4所示雨刮在復(fù)位位置給出的信號為低電位有效信號;在電機斷電后也能采集正確的復(fù)位信號，BCM控制雨刮繼電器使雨刮自動復(fù)位（運行到初始位置再停機），使雨刮更加智能。

4 各種控制電路優(yōu)缺點分析

三種控制電路優(yōu)劣對比如表1，采用不同的電路需要注意電機本身硬件的差異和BCM軟件和硬件的差異，如果不匹配功能會出現(xiàn)異常。

5 結(jié)論

帶BCM的車型建議采用第三種電路能解決停機時沖出復(fù)位區(qū)和下電后無法檢測復(fù)位狀態(tài)的問題，同時該電路能實現(xiàn)各種復(fù)雜的功能邏輯便于擴展更多新功能。

參考文獻：

[1]項金林.豐田威馳車刮水器不能正常復(fù)位 [J].汽車工業(yè)，2019（16）：78-79.

[2]隋禮輝.汽車電路分析[M].中國人民大學(xué)出版社，2011：41.

[3]陳耀.間歇檔位下后雨刮電機工作異常問題分析[J].汽車工業(yè)，2017（16）：91-92.