最新雨刮系统设计介绍
汽车雨刮系统介绍
汽车雨刮系统介绍汽车雨刮系统一般由雨刮器、电动机、连杆、雨刷装置和开关等几个主要部分组成。
其中，雨刮器是由橡胶制成的刮水片，固定在雨刷装置上，通过连杆与电动机连接。
电动机通过开关控制，驱动雨刮器来回摆动，从而清除挡风玻璃上的水和杂物。
在正常工作状态下，打开汽车雨刮开关后，电动机开始工作，通过连杆将运动转化为雨刮器的线性往复运动。
雨刮器带动刮水片下压挡风玻璃表面，将水滴和杂物刮除。
然后，雨刮器反向回弹，脱离挡风玻璃，为下次刮雨做准备。
汽车雨刮系统的工作原理其实非常简单，但是如何正确使用和维护雨刮系统却需要一些技巧。
首先，驾驶员在遇到下雨天气时，应及时打开雨刮开关，保障视线清晰。
在雨刮器工作过程中，避免频繁刮水，可以根据下雨的程度选择合适的刮水频率和速度。
另外，不要在没有水或湿润的玻璃上使用雨刮器，这样容易损坏刮水片。
在雨刮系统的维护方面，一个常见的问题是刮水片受损或老化，失去了清洁玻璃的能力。
驾驶员应定期检查雨刮片的状况，如有裂纹或变形，应及时更换。
此外，刮水片在使用过程中可能会遇到堵塞，需要清理雨刮器的通道，确保刮水片能够正常工作。
对于电动机和开关，应保持清洁和正常工作状态，避免灰尘和湿气进入，以防止损坏或故障。
在购买新车时，消费者应对汽车雨刮系统是否齐全和质量是否可靠进行检查。
一些高端汽车会配备智能雨刷系统，能够根据降雨强度和车速自动调节刮水频率和速度。
此外，一些新型汽车还使用了更先进的刮水技术，如激光刮水和无框刮水，提高了刮水效果和使用寿命。
总的来说，汽车雨刮系统是车辆安全的关键装置之一，为驾驶员提供了清晰的视线，减少了事故的风险。
正确使用和维护雨刮系统，能提高其工作效率和使用寿命。
随着科技的发展，未来的汽车雨刮系统可能会进一步智能化和高效化，为驾驶员提供更好的驾驶体验和安全保障。
基于视觉图像处理的雨刷控制系统的设计
基于视觉图像处理的雨刷控制系统的设计
赵薇
【期刊名称】《汽车实用技术》
【年(卷),期】2024(49)4
【摘要】雨刷系统是保障汽车安全行驶的重要设备之一,雨雪天气时为了保证视野清晰,驾驶员需要不断地调节雨刷器,这会干扰到驾驶员的注意力从而导致意外事故的发生。
基于视觉图像处理的雨刷控制系统可以根据车辆行驶中的实际情况自动调节雨刷的运动,解放驾驶员双手,提高驾驶的安全性和便利性。
结合雨刮传感器国内外发展趋势,应用数字图像处理技术、模糊逻辑和控制器原理,从系统组成及图像获取、雨水图像处理(预处理、分割膨胀、特征提取)、模糊控制器的设计与仿真三大模块提出一种新的设计思路,实现通过图像处理得到输入、模糊控制器推理得到输出、自动高效率调节雨刷系统运动。
在汽车电子化、智能化、汽车物联网化和新能源汽车的市场份额逐渐扩大的大背景下,为传统汽车安全系统的智能化实现方式提供了一个新的思路,也为将计算机图像处理技术运用到汽车设计中提供了参考。
【总页数】6页(P30-35)
【作者】赵薇
【作者单位】陕西重型汽车有限公司汽车工程研究院
【正文语种】中文
【中图分类】U463
【相关文献】
1.基于ARM的自动雨刷控制系统设计
2.汽车智能雨刷模糊控制系统设计
3.基于机器视觉的图像处理及路径识别控制系统设计
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汽车前挡雨刮系统设计
摘要随着汽车技术的逐步完善，雨刮器早就已经成为了汽车上面不可缺少的重要部件。
在国家标准中是作为安全特性的零部件要求。
自有汽车以来，道路交通的事故率在雨天要比在平日里多出许多，雨天的行驶过程中的安全特性大大降低，除了制动部件等主动安全系统外，在车外工作为驾驶员创造良好视野的前挡雨刮器也是非常关键的因素。
在雨天环境中，驾驶员需要足够清晰的视线和足够宽阔的视野才能保证行驶过程中的安全，但往往由于雨刮器的疏于维护或损坏，导致了危急时刻的视线阻碍，无法做出正确的判断以至于错过了最佳规避危险的良机。
由于雨刮器的外部工作环境非常复杂，其日晒雨淋，大风，灰尘，飞虫，油污等外部不定的物质都会对雨刮的性能产生不良影响。
除了对驾驶员使用的体验，如视觉，听觉等感官有较大的影响外，其使用寿命往往会比较短。
尤其是雨刮片，其本身就是易损物件，在设计中需要考虑到使用寿命以及刮净度质量等方面的影响。
本文将就前挡雨刮器的设计方法进行展开讨论和解读。
从雨刮的发展历史，基本原理，常见的雨刮器形式，到雨刮器的结构设计逐一展开。
文中也会介绍一下其中涉及的主要工具包括了CATIA，可视化模拟等通用或特制的雨刮器模块开发工具，来说明开发雨刮器所必须的专业性。
由于时代的变迁，现在的汽车不断地追求舒适性以及紧凑性，以至于留给雨刮器系统的车身空间越来越小，我们需要根据实际的车身环境设计出多样灵活的雨刮器。
通过成熟的四连杆理论，如何有效的运用紧凑而可靠的连杆机构传递力矩供雨刮工作，也成了当前开发过程中的一个费时费力的难点。
但随着科学的进步，现代雨刮器的开发工作已经可以通过专门的工具软件实现开发的质量并大大缩短了开发周期，本文将主要围绕雨刮器的高效现代设计方法展开论述。
关键词：雨刮器，攻击角，三维建模，雨刮臂，雨刮片，传动杆系统Vehicle Front Wipe System DesignABSTRACTAs the car technology gradually improve, wiper system has become an indispensable component. It is trade as an security feature parts in the national standard requirement. Investigate its reason is that ever since the car existing in our life, the road traffic accident rate is much higher in the rainy days than the normal days. Driving in rainy days become a much danger. Beside the safety parts such as brake components, wiper system is a very key system to work for the driver to create a good view in the vehicle. In rainy conditions, the driver needs a clear enough view to guarantee his safety during driving on road. But usually, the neglect of maintains the wiper blade will lead to the danger of blocking the line of sight, the driver will be unable to make the right judgment and missed the best opportunity for avoiding dangerous.The wiper working environment is very complex. Material which is like strong wind, dust, insects, oil pollution will lead to a bad performance of the wipe quality. The experience of the pilot will be affected by visual, auditory and other sensory, and the wiper system service life tend to be shorter, wiper blade in particular. So, in the design, need to take into account the service life and maintenance cost, etc. This article will discuss the design of the front wiper method. Starting from the basic principle of wiper, then common forms of wiper system, and the structure design related process will also be included. Main tools including the CATIA, visual simulation, which is general or special module development tools, will illustrate the professional development of wipe system.Due to the change of The Times, more compact and comfort car design wanted by people. At the same time, less and less space for wiper system to locate in vehicle. We need develop more flexible wiper system according to the actual environment. How to use the compact and reliable linkage to transmit the motor torque for wiper working by the theory of four-bar linkage? Which has become a big difficulty topic in the current development. But with the development in computer technique, there is special software tools available. With that tools we can improve our design quality and decrease the development life cycle. The article will discuss that how to using the modem way for designing a wiper system with high efficiency and low risk.Key words:wiper system, attack angle, 3D modeling, wiper arm, wiper blade, linkage system汽车前挡雨刮器设计基泄攻沉尸1 绪论汽车前挡风窗玻璃的雨刮系统是重要的安全件，用于在雨天，雪天维护驾驶员的视野，以保证在恶劣天气环境的行驶安全。
新型智能汽车雨刮系统的设计
新型智能汽车雨刮系统的设计作者：刘宗健林学理赵端金来源：《科技与创新》2015年第19期摘要：作为保障汽车行驶安全的重要措施，雨刮器主要是刮刷汽车挡风玻璃上的雨水，而系统的运行效率将会影响雨水的刮刷效率。
雨刮器是保证司机行车视野开阔的关键，因此，需要科学地设计汽车雨刮系统。
关键词：智能化技术；汽车雨刮系统；处理器；电机驱动中图分类号：U463.85+5 文献标识码：A DOI：10.15913/ki.kjycx.2015.19.113近年来，智能化技术逐渐应用到了汽车雨刮系统的设计中，当然，智能汽车雨刮系统的设计也与过去的设计有很大的不同，比如，处理器设计、机电驱动的设计等都有了明显的差别。
另外，系统的运行性能也有了很大的改善。
鉴于此，本文主要分析了新型智能汽车雨刮系统的设计，以期为日后的相关工作提供参考和借鉴。
1 新型智能汽车雨刮系统的设计分析雨刮系统是汽车的重要组成部分，在智能化技术快速发展的过程中，汽车的雨刮系统也逐渐朝着智能化的方向发展。
例如，处理器设计、电机驱动的设计以及其他设计等，同时，也调整了一些硬件和软件的设计。
雨刮系统主要是由处理器、电机驱动组成的，如图1所示。
1.1 处理器设计作为智能汽车雨刮系统的重要组成部分，处理器主要是处理雨刮的转速、电机转速信号和处理雨量信号等信号，对处理器的硬件配置有极高的要求。
新型智能汽车雨刮系统的处理器要想更好地满足这些控制功能，就需要有高精度的模拟水平，同时，还需要具备高性能数字信号处理能力。
鉴于此，笔者在设计处理器时，主要采用DSP芯片TMS320f2812。
该处理器是一款代码兼容的高性能数字混合处理器，可以很好地处理各种外部信号，对提升智能汽车雨刮系统的运行效率有很大的帮助。
1.2 电机驱动设计电机驱动主要是车载专用的电机，它会为汽车雨刮系统提供相应的电流，从而保证系统的正常运行。
对于电机驱动的设计，需要采用专用的车载电器驱动芯片，确保其为系统提供的最大驱动电流达到30 A，同时，电机驱动的内部集成了电流感应模块和H桥电机驱动电路。
基于单片机的汽车雨刮器控制系统设计
基于单片机的汽车雨刮器控制系统设计摘要本文设计的雨刮器是以单片机AT89C201 为核心部件，实现雨刮器的自动控制功能。
软件设计部分包括智能雨刮器程序设计思想和雨刮器功能分析。
设计并实现了步进电机、按键、LCD1602显示和雨量传感器电路的结构和功能，主要编写了主程序的逻辑结构。
软件部分采用C语言，通过对雨量值和设定值的分析，完成雨刮器的自动启停和速度控制。
关键词：雨刮器自动控制单片机AT89C2011 绪论1.1 选题背景自动雨刮器系统的使用可以减少驾驶员在行驶之间的分心，保证玻璃落雨刮的量得到保持，从而提高车辆的安全性。
雨刮器控制系统运行时，可根据雨量情况控制各控制点的速度，具有快速稳定等特点[1]。
本文在系统软件设计中，根据不同的控制方式，实现了雨刮器动作的半自动控制、自动控制、定时控制和智能控制的转换。
1.2 研究现状根据对多个市场领域的汽车属性研究的分析，数据显示，消费者的消费偏好包括预缩安全带，前排座椅安全气囊，驾驶员座椅安全气囊等。
可以看出，对安全设备的需求已经超过对舒适设备的需求。
其中，对自动刮水器的需求排名第六。
2 自动雨刷器硬件电路设计2.1 单片机最小系统复位控制电路和电机时钟自动控制电路是电机最低工作系统，两种通常需要使用的控制功能。
复位降压电路由电机按键、保护驱动电阻、上压下拉驱动电阻和降压电容等主要部件共同组成,可以轻松方便实现电机按键手动降压复位及按键上拉放电自动降压复位,并与数控单片微电机9针自动复位端端口相连。
52MCU高电平启动复位,当一个MCU加5V直流电源(用于上下充电)电容开始启动时,电容器的充电量大约为相等于一个电容短路,RSTET上的短路电压为5V，采用MCU高电平启动复位，则MCU复位。
2.2 步进电机驱动电路步进驱动电机主要是用一个ULN2003芯片元件来进行驱动,其中的驱动控制电路主要是用一个ULN2003主驱动芯片、漏极驱动电阻和220U的电容器芯片来连接构成。
雨刮系统简介
中 规 定 ： 贮 藏 液
性 能 要 求 在
。
喷嘴用铜材制成。挡风玻璃洗涤器通常可调方向。喷嘴
一般安装在挡风玻璃下面，也有一些轿车的喷嘴在刮臂中部， 刮水器与洗涤器联动工作、间歇喷水，能更有效的清洗挡风 玻璃。喷嘴喷出的水集中，压力通常选在70~80kPa。各个喷 嘴的排液量应均匀，其喷嘴孔的直径一般为0.8mm。
刮片是雨刮系统的执行器件，它由四连杆机构通过安装在前围板 上的转轴来带动刮刷风窗玻璃。功能是将玻璃上的雨水抹平形成
均一的水膜层，使光线顺利穿过，不会产生折射和弯曲变形。
• 雨刮臂：由刮臂头部，刮片弹簧，刮杆和 夹持架构成。
• 刮臂对刮片的压紧力要求：主刮臂工装刮 臂压力，7.2到8.8牛
• 副刮臂工装刮臂压力8到9.6牛
雨量阳光传感器 •信号的收发
BCM
•接受信号发出 指令
洗涤电机
•电能转化为机 械能，提供动 力
减速机构 •减速增扭
四连杆机构
•把电机的旋转 运动，转化为 左右运动
刮臂/刮片 •清洁风挡玻璃
基础要求
项目 刮刷面积 刮水频率 刮片复位 压紧力 刮刷效果
温度 抗性
技术标准要求 至少覆盖区域A区域98%，B区域80%
减速机构 • 减速增扭
四连杆机构
• 把电机的 旋转运动， 转化为左 右运动
刮臂/刮片
• 清洁风挡 玻璃
感应式自动雨刮器，它通过传感器感应雨量大小来自动
调节雨刷运行的速度。雨量传感器的工作原理是由发光二极 管对前挡风玻璃发出一道光束，利用光线在玻璃和雨滴之间 运行出现的散射现象，借助光束反射回来的强度，就能自动 判断玻璃上的雨水量。若感应到水滴，雨刷就开始动作，而 且还会依照当时的雨量大小自动调整雨刷运行的速度，使驾 驶者不用自己动手动脑，方便又安全。随着科技水平的进步， 越来越多的车型配备了雨量感应式自动雨刷器。这种新型雨 刷器能够大大提高雨天驾驶的方便性和安全性。
智能雨刮器机械结构设计_0
智能雨刮器机械结构设计摘要雨刮器属汽车附件，是汽车安全行驶的重要部件，用于消除挡风玻璃、后窗玻璃及大灯玻璃上的雨雪和灰尘等，以保证玻璃透明清晰。
本文分析了智能雨刮器机械结构设计，能够取代传统的机械结构的雨刮器。
关键词电动雨刮器；雨量传感器；红外；智能刮水器结合了两种机械技术：一是通过电动机和减速蜗轮为刮水器提供运动力量；二是通过刮水器连杆机构来带动电动机刮水器。
电动机和减速齿轮：在挡风玻璃上来回快速移动的刮水片要的动力非常大。
我们将蜗轮使用在小电动机的输出端来产生这种巨大的动力。
蜗杆减速齿轮可以使电动机的扭矩增大50倍左右，同时也能使电动机的输出速度降低近50倍左右。
减速齿轮输出的动力操纵着连杆机构，使刮水器来回移动。
电动机/齿轮总成内部的结构是一个能够感应下止位的限位电路。
限位电路向刮水器提供电源，如果刮水器停在挡风玻璃底部时，马上切断电动机电源。
此电路还能根据刮水器间歇性设置，使刮水器在刮水过程中短暂停顿[1]。
连杆机构：减速齿轮的输出轴上连接着一个短凸轴。
这个凸轴随着刮水器电动机的转动而旋转并且与一个长杆相连；当凸轴旋转时，来驱使长杆来回往复运动。
这个长杆又和一个短杆相连，并且由后者驱动驾驶员一侧的刮水片。
另一个长杆从驾驶员侧向乘客侧刮水片传送动力。
1 智能雨刮器电机设计智能雨刮器系统一般分为单片机、直流电动机、雨滴传感器及雨刷等几大部分。
智能雨刮器的系统结构框图如图所示。
雨刮电机是由电机带动，通过连杆机构使电机的旋转运动转变为刮臂来回往复运动，从而实现雨刮动作。
汽车的雨刮器是通过雨刮器的电机来驱动，用电位器来控制不同挡位的电机转速。
雨刷器电机后端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。
本文介绍的智能雨刮电机设计采用永磁式直流电动机，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、功率大、省电、机械特性较硬等优点。
汽车风窗刮水洗涤系统-雨刮设计-长城
约2-12S一次 用于蒙蒙细 雨天气
精品课件
一、系统总述
刮水器的自动复位功能
司机关闭雨刮器时，雨刮 臂往往不停在适当的位置，阻 碍司机的视线。为解决这一问 题，雨刮器设有一个回位开关， 控制雨刮器电机。当电机停止 运转时，雨刮臂就会停在风窗 玻璃下的适当位置。
精品课件
凸轮开关
一、系统总述
后风窗刮水器： 后雨刮器没有专门的四连杆机构，只
精品课件
五、系统设计与开发—产品运动校核
连接杆与周边最小间隙
精品课件
电机曲柄与周边最小间隙
五、系统设计与开发—产品运动校核
3、校核结果
对比实际值和技术要求值，验证目标车型是否满
足最小间隙技术要求。
序号
名称
内容
间隙值（mm）
1
刮水器连杆 运动过程中与周围零部件
的最小间隙
≥10
2
刮水器刮刷臂 运动过程中与周围零部件
3 刮片复位
4
压紧力
刮水器关闭，刮片自动返回至初始位置。 曲刮≮ 0.12N／cm，平刮≮ 0.09N／cm。
5 刮刷效果 初期：整个刮刷范围内充分刮净，不出现任何刮刷残痕； 50×104 ：整个刮刷范围内充分刮净，不出现任何刮刷残痕； 100×104 ：允许局部出现模糊状刮痕。
6 刮片耐久性
≮ 50×104次。
精品课件
洗涤泵
◆ 系统总述 ◆ 性能与技术要求 ◆ 系统构成与功能描述 ◆ 工作原理 ◆ 系统设计与开发 ◆ 系统发展方向
精品课件
二、性能与技术要求
序号 1 2
项目 刮刷面积 刮水频率
技术标准要求 至少覆盖A区域的98%，B区域的80%
高频≮45次／min，低频≮20次／min， 且≯45次／min， 高低频之差≮15次／min
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Vehicle Wiper Systems; Virtual Workflow, Design toolkit 工作流程—设计工具
Customer data 顾客输入 Design Toolkit 设计工具
Visual Design 可视化设计
Linkage Design 传动设计
CATIA V5 Methodologies & Smart Parts 数模设计
Customer data 顾客输入 Design Toolkit 设计工具
Visual Design 可视化设计
Linkage Design 传动设计
CATIA V5 Methodologies & Smart Parts 数模设计
Finite Element Analysis 有限元分析
3
décembre 18
seat back angle 座椅移动距离
seat travel distance 座椅摆角 frit-line 视力线
seat travel distance座椅摆角
frit-line 视力线
9
décembre 18
Customer Data: Define clearance 顾客输入—定义间隙
Presentation for wiper system design
雨刮系统设计简介
Hawk Lee
Master System Engineer 首席系统工程师
Date:
Develop procedure 开发流程
Vehicle Wiper Systems; Virtual WorkflowCustomer data 工作流程—顾客输入
Finite Element Analysis 有限元分析
4
décembre 18
Vehicle Wiper Systems; Virtual Workflow, Visual Design 工作流程—可视化设计
Customer data
顾客输入 Design Toolkit 设计工具
Visual Design 可视化设计
hood 发动机仓盖 Molding 玻璃密封条
A-pillar (front)/D-pillar (rear) A-柱/D柱
cowl grille 塑料罩盖 cowl bar塑料罩盖 Plenum塑料罩盖 Engine 马达 brake booster 刹车 hood hinges 发动机罩盖的悬挂点
For FMVSS104 Glass & Mounding 玻璃/密封条 H-point or SRGP point H 点 Vehicle width 车的宽度 For EEC or GB Glass & Mounding玻璃/密封条
H-point or SRGP point H 点
seat back angle座椅移动距离
5
décembre 18
Vehicle Wiper Systems; Virtual Workflow, Linkage Design 工作流程—机构设计
Customer data 顾客输入 Design Toolkit 设计工具
Visual Design
Linkage Design
可视化设计
传动设计
Linkage Design 传动设计
CATIA V5 Methodologies & Smart Parts 数模设计
Finite Element Analysis 有限元分析
Wipe patterns 刮刷轨迹 Vision areas 可视面积 Attack Angle 接触角 Rise and Fall 刮杆上升/下降角度 Glass parameters 玻璃参数 Output shaft Optimization 输出轴优化 Wipe prediction 刮刷预测
Regulation / specification法规
Other data其它数据
Customer data
顾客输入 Design Toolkit 设计工具
Visual Design 可视化设计
Linkage Design 传动设计
CATIA V5 Methodologies & Smart Parts 数模设计
3D Parts Methodologies零件设计 Assembly Methodologies装配设计
Kinematics Methodologies运动设计
Finite Element Analysis 有限元分析
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
7
décembre 18
Vehicle Wiper Systems; Virtual Workflow, FEA 工 作流程—有限元分析
Customer data 顾客输入 Design Toolkit 设计工具
CATIA V5 Methodologies & Smart Parts 数模设计
Linkage synthesis 传动设计
Linkage analysis 传动分析 Kinematics 运动分析
Finite Element Analysis 有限元分析
6
décembre 18
Vehicle Wiper Systems; Virtual Workflow, Methodologies 工作流程—数模设计
Visual Design 可视化设计
Linkage Design 传动设计
CATIA V5
Methodologies & Smart Parts
数模设计 Finite Element Analysis 有限元分析
Validation 验证
8
décembre 18
Customer Data: Define the wiper pattern 顾客输入—定义刮刷轨迹
Sight Line Criteria 视线方向
mounting point 安装点 surrouding sheet metal 雨刮器周边钣金
10 décembre 18
Customer Data: Regulation 顾客输入—法规/标准
techinical data技术数据 Interactive questionnaire 顾客技术问卷