[发明专利]风挡刮水器控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于车辆的风挡刮水器控制系统。更具体地，本发明涉及一种可以以多种方式构造的低成本的风挡刮水器控制系统。

背景技术

近年来，机动车辆已经越来越普遍地结合有雨感测刮水器控制系统，该系统响应于水在风挡的外侧表面上的积聚而调节刮水器的速度。这对豪华的机动车辆是特别正确的。最常见地，这些系统使用光学雨传感器来检测风挡玻璃上水的存在。雨或雪在风挡的外侧表面上的存在干扰了光学传感器发射的光束，并且雨传感器检测这些干扰以为车辆刮水器确定的适当速度。这种系统的一个实际的实施方式由Teder在美国专利No. 5,059,877中进行了教导。Teder的美国专利No. 5,898,183中教导的雨传感器示出了可以以非常紧凑和廉价的形式制造雨传感器。

然而，传感器仅仅代表了整个雨感测风挡刮水器控制系统的一部分。传感器必须操作性地连接于风挡刮水器马达，该马达继而连接于刮水器连杆，该连杆操作刮水器以使风挡扫除水。在大多数现代的雨感测刮水器系统中，来自传感器的通信一般通过诸如局域互连网络（“LIN”）或控制器区域网络（“CAN”）总线的多路系统以数字的形式完成。实际上，大多数车辆布线的趋势已经趋向更多地使用这种多路系统，以用于多种目的。这允许更大的系统集成和相互通信、改进的系统诊断以及其他优点。很多豪华车辆在几乎所有系统和子系统中使用这些多路系统。因此，毫不奇怪几乎所有的当前生产的工厂安装式雨感测风挡刮水器系统都构建在CAN和LIN总线构架周围。

尽管有如上所述的多路系统的所有优点，关键的缺点在于这种系统的成本。成本通常是关于特定的便利特征是否被包括作为标准的特征或者被提供作为任何特定车辆上的选择的一个最大驱动因素。结果，在北美当前没有在售的提供雨感测风挡刮水器（即使是作为选项包的一部分）的低成本汽车。

一种对基于LIN或CAN的系统的较低成本的替代是在刮水器马达和开关之间布置接口模块，例如如Teder在美国专利No. 5,239,244中所教导的。接口模块可以包括直接向刮水器马达供应电流的继电器。类似的设备在“Rain Tracker”的商标下由Opto-Electronic Design公司销售。这种方法比CAN方法显著地低廉，但是接口模块仍然具有塑料外壳、继电器等耗费。另外，就车辆制造商而言，在仪表板下方增设更小的控制模块存在勉强。

可替代地，制造商可以将具有或不具有CAN通信的基于计算机的雨传感器接口直接集成到刮水器马达外壳中。这已经例如在20世纪90年代中期销售的、具有雨感测风挡刮水器控制系统的许多产品通用汽车（General Motors）车辆中被完成。控制电路封闭在用于电子电路的适当的防风雨壳体中，因为刮水器马达的发动机罩下的环境可能非常恶劣。电子电路因此也必须被设计成抵抗延长的温度范围。另外，与传感器的连接必须穿过车辆的防火墙进行。这种方法用起来良好，但不是低成本。

当前制造的低成本汽车的普遍构造是包括被构建在风挡刮水器运行开关而不是刮水器马达中的简单的间歇式刮水器控制系统。普遍的趋势已经远离这种系统，部分地是因为用于刮水器开关的空间因对构建到转向盘毂（steering wheel hub）中的大的气囊组件的需要而拥挤。一个这种系统由Uchiayama在美国专利No. 5,708,242中进行了教导。然而，该系统不接受雨传感器输入，并且施加在刮水器开关上的物理尺寸限制将使得其难以增加系统的复杂性。

因此，车辆布线系统和雨感测刮水器控制系统的趋势是朝向更大的复杂性，并且这将很可能随着时间而发展成变为可负担的。然而，现今，为了提供用于在新兴市场销售的低成本汽车和车辆的雨感测刮水器的便利，需要真正简单且廉价的完整的雨感测刮水器系统。

发明内容