汽车基础电路-雨刮电机工作电路(第一遍)

雨刮电机工作电路一、可以满足的教学功能本电路模拟雨刷电机的驱动电路，重点在于雨刷开关内复杂的开关组合是如何反应驾驶员的意图的，以及系统电路是如何实现雨刷电机的不同运行模式，通过该电路板的学习，可以：1、掌握雨刮电机工作电路的组成和工作原理；2、掌握电路构成主要部件的作用和工作原理；3、学会电路板工作性能的检测方法；4、学会电路板常见故障的诊断和维修方法；5、掌握万用表使用方法。

二、电路板工作原理本电路由以下几部分电路构成：由S1-S16组成的雨刷开关内部模拟电路，由CT1、C1组成的系统电源电路，由雨刷继电器组成的雨刷驱动电路，以及电路板和雨刷电机之间的连接电路。

雨刷电机分为五个工作档位，即0、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ，其中0档为停止档、Ⅰ档为低速档、Ⅱ档为高速档、Ⅲ档为间歇档、Ⅳ档为点动档。

雨刷系统工作电路首先是由一个三刀五掷的开关发出控制指令，通过雨刮继电器去控制雨刮电机在不同的档位运行。

（1）低速挡：先打开点火开关，后扳动雨刷开关手柄到“1”档。

低速挡一般是在雨不太大时开启，这时刮水片既能刮净雨水其自身的摆动频率又不是很快，不会影响驾驶视线。

（2）高速挡：先打开点火开关，后扳动雨刷开关手柄到“2”档。

当雨很大时，低速挡就不能把雨水刮干净，就要开到高速挡，加快刮水片的摆动频率使其快速将雨水刮干净。

（3）间歇挡：先打开点火开关，后扳动雨刷开关手柄到“3”挡。

间歇档是时开时歇的档位，每6秒工作一次，当天下着毛毛雨的时候，低速挡和高速挡摆动频率都太快没有这么多的雨水让其刮，如果继续使用这两个档位，会使雨刮片损毁甚至会划伤挡风玻璃，所以使用间歇挡，它6秒的间隔刚好能把挡风玻璃上刚积起来的水刮掉。

（4）空档：当雨刷开关在高速、低速、间歇三个档位中的某个档位时，扳动雨刷开关到“0”雨刷器就停止工作并复位到最初状态。

这个档位是想关闭雨刷器时使用。

（5）喷水刮水档：先打开点火开关，后扳动雨刷开关手柄往驾驶员怀里方向拨，这时喷水电机会向挡风玻璃喷出清洗液，并且雨刷以高速挡工作。

系统电路工作电压为12V。

在电路板中，用15个单刀双掷开关（S1--S15）组合模拟三刀五掷的工作原理。

每五个开关组成一组开关，模拟三刀五掷开关的一刀。

S1、S6、F1为雨刷电机Ⅱ档开关；S2、S7、S12、为雨刷电机Ⅰ档开关；S3、S8、S13为雨刷电机Ⅳ档开关；S4、S9、S14为雨刷电机0档开关，S5、S10、S15为雨刷电机Ⅲ档开关。

在电路工作时，如果想要控制雨刷电机在某个档位运行，就需要将三组开关中对应档的单刀双掷开关拨动到闭合状态，模拟三刀五掷开关的工作。

通过拨动三组开关到不同档位，控制雨刷电机在不同档位工作（在拨动到相应档位时，其他开关必须断开，以免烧坏电路）。

电路原理图如下：S16为洗涤开关，每拨动一次开关，清洗泵电机指示灯亮，雨刮电机旋转一定的时间，这可以模拟汽车雨刮系统的洗涤功能。

系统的电路原理如下：1）低速档电路当刮水器开关拨至Ⅰ档时，开关S7的第二掷将53端子与53a端子接通，电路走向为：熔断器F1→刮水器与洗涤器组合开关上的端子53a→刮水继电器的53S端子→刮水继电器的触点p→刮水继电器的触点n→刮水继电器的53M端子→刮水器电动机上的低速线53→刮水器电动机电枢→搭铁线31。

此时刮水器电动机低速运转，刮水片低速摆动，主要在中雨天使用。

（2）高速档电路当刮水器开关拨至Ⅱ档时，开关S1的第一掷将53b端子与53a 端子接通，电路走向为：熔断器F1→刮水器与洗涤器组合开关上53a 端子→刮水器与洗涤器组合开关上53b端子→刮水器电动机上的高速线53b→刮水器电动机电枢→搭铁线31。

此时刮水器电动机高速运转，刮水片高速摆动，主要在大雨天使用。

（3）点动档电路当刮水器开关向前拨至停止档与Ⅰ档之间的Ⅳ档（点动档）位置不松手时，开关S8的第二掷将53端子与53a端子接通，电路走向同低速档。

此时刮水器电动机低速运转，刮水片低速摆动。

倘若一松手，刮水器开关会自动回到停止档，刮水片回到最低位置后停止摆动。

（4）复位、停机电路将刮水器开关从低速档、高速档任一个档拨回停止档或从点动档回到停止档时，开关S9、S10的第二掷将53端子与53e端子接通。

倘若此时刮水片未回到最低位置，刮水器电动机自动复位器(在雨刷电机上）上的电源线53a与复位线53e导通。

电路走向为：熔断器F1→自动复位器(在雨刷电机上）的53a端子→自动复位器(在雨刷电机上）的53e端子→刮水器与洗涤器组合开关上的53e端子→刮水器与洗涤器组合开关上的53端子→刮水继电器的53S端子→刮水继电器的触点p→刮水继电器的触点n→刮水继电器的53M端子→刮水器电动机上的低速线53→刮水器电动机电枢→搭铁线31。

刮水器电动机继续运转，刮水片继续摆动，直至到达最低位置。

当刮水片到达最低位置时，自动复位器(在雨刷电机上）上的复位线53e与搭铁线31导通，电动机断电而停止运转，同时刮水片停止摆动。

（5）间歇档电路当刮水器开关由停止档向后拨至Ⅲ档时，开关S15的第三掷将J 端子与53a端子接通，也就接通了刮水继电器的电路使其投入工作。

刮水继电器每隔6秒左右使继电器的线圈通电一次，使触点m与n 接通一次，刮水器电动机通电进而刮水片摆动一次，以适应车辆在小雨中行驶。

电路走向为：熔断器F1→刮水继电器的15端子→刮水继电器的触点m→刮水继电器的触点n→刮水继电器的53M端子→刮水器电动机上的低速线53→刮水器电动机电枢→搭铁线31。

注：当刮水器开关拨至间歇档时，每次刮水片均能回到最低位置停住，原因是当刮水器开关处于间歇档时，开关上的53端子与53e 端子一直是接通状态。

（6）风挡玻璃清洗电路当向上抬组合开关手柄时，洗涤器开关S16将53a端子与T端子接通，此时一方面清洗泵电动机的电路接通，喷头向风挡玻璃喷洒清洗液；另一方面刮水继电器的电路也接通工作，刮水器电动机运转，刮水片摆动，刷洗风挡玻璃上的灰尘。

当松开组合开关的手柄时，清洗泵便停止工作，同时刮水继电器、刮水器电动机也停止工作。

电路走向为：熔断器F1→刮水器与洗涤器组合开关上53a端子→刮水器与洗涤器组合开关上T端子→A19。

三、主要组成元件的作用和工作原理1、雨刮继电器继电器是一种电子控制器件，它包含控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流、较低的电压去控制较大电流、较高的电压的一种“自动开关”。

故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。

2、雨刮电机雨刮电机是由电机带动，通过连杆机构将电机的旋转运动转变为刮臂的往复运动，从而实现雨刮动作，一般接通电机，即可使雨刮器工作，通过选择高速低速档，可以变化电机的电流大小，从而控制电机转速进而控制刮臂速度。

汽车的雨刷器是通过雨刷器电机驱动，用电位器来控制几个档位的电机转速。

雨刷器电机后端的有封闭在同一个壳体内的小型齿轮变速器，使输出的转速降低至需要的转速。

这个装置俗称叫雨刷驱动总成。

该总成的输出轴连接雨刷端部机械装置，通过拨叉驱动和弹簧复位实现雨刷的往复摆动。

目前应用于汽车上的雨刮电动机基本上都是永磁式直流电动机，其定子磁场是由锶钙铁氧体制成的一组永久磁场，它具有结构简单、比功率大、省电、机械特性较硬等优点。

雨刮电机的功率一般是15-80W,并具有双速自动回位功能、间歇摆动功能、快速、慢速功能以及洗涤功能。

3、开关本电路使用两种开关，一种为单刀双掷开关，另一种单刀单掷开关。

单刀双掷开关由一个动端和两个不动端组成，动端就是所谓的“刀”，它应该连接电源的进线，也就是来电的一端，一般也是与开关的手柄相连的一端；另外的两端就是电源输出的两端，也就是所谓的不动端，它们是与用电设备相连的。

它的作用，一是可以控制电源向两个不同的方向输出，也就是说可以用来控制两台设备的运行，或者也可以控制同一台设备作转换运转方向使用。

在本电路中，不动端作为输入端，动端接入分别接入需要的高低电平，通过拨动开关，向动端提供高低电平信号。

单刀单掷开关由一个动端和一个不动端组成，动端就是所谓的“刀”，与单刀双掷开关相比，任意一端都可以与设备相连。

它的作用，就是控制电路的导通与截止。

4、电容电容器是一种能储存电能的元件，在电路中，当有电压加到电容器两端的时候，便对电容器充电，把电能储存在电容器中；当外加电压失去（或降低）之后，电容器将把储存的电能再放出来。

5、电阻电阻（通常用“R”表示），在物理学中表示导体对电流阻碍作用的大小。

导体的电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越大。

不同的导体，电阻一般不同，电阻是导体本身的一种特性。

电阻将会导致电子流通量的变化，电阻越小，电子流通量越大，反之亦然。

电阻元件的电阻值大小一般与温度、材料、长度、还有横截面积有关，衡量电阻受温度影响大小的物理量是温度系数，其定义为温度每升高1℃时电阻值发生变化的百分数。

电阻的主要物理特征是变电能为热能，也可说它是一个耗能元件，电流经过它就产生内能。

电阻在电路中通常起分压、分流的作用。

对信号来说，交流与直流信号都可以通过电阻。

6、发光二极管发光二级管是一种能发光的半导体电子元件。

不同材料的发光二极管可以发出不同颜色的光，林砷化镓二极管发红光，磷化镓二极管发绿光，碳化硅二极管发黄光。

LED只能往一个方向导通（通电），叫作正向偏置（正向偏压），LED正向偏压的大小根据颜色不同而不同，一般为2V左右。

发光二极管的反向击穿电压约5伏。

它的正向工作电流一般为20mA，使用时必须串联限流电阻以控制通过发光二极管的电流。

限流电阻R可以通过计算求得。

7、保险丝保险丝(fuse)也被称为电流保险丝，IEC127标准将它定义为"熔断体（fuse-link)"。

当电路发生故障或异常时，伴随着电流不断升高，并且升高的电流有可能损坏电路中的某些重要器件或贵重器件，也有可能烧毁电路甚至造成火灾。

若电路中正确地安置了保险丝，那么，保险丝就会在电流异常升高到一定的高度和热度的时候，自身熔断切断电流，从而起到保护电路安全运行的作用。

四、故障诊断流程接入电源，拨动组合开关，观察观察雨刮电机是否工作，若无论拨动到哪一档均不工作，检查电机接口相关工能脚是否接入雨刮继电器；若拨动开关只有一档不工作，检查相关档位是否接入。

其次检查其它点是否接入电路。