[发明专利]汽车刮水器的测试装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于汽车部件的测试装置及方法，具体涉及一种汽车刮水器的测试装置及方法。

背景技术

汽车刮水器作为重要的安全辅助配件，在确保司机良好视野，保证雨雪天气安全行车方面起着非常重要的作用。刮水器的性能取决于材料、密封性，电机力矩、温度等诸多因素，需要进行测试才能确定最佳的工作参数。目前没有目标装备用来测试刮水器的质量，并给出最佳工作参数。采用人工方式粗略的查看作业效果，无法有效的评价该刮水器的实际工作能力，影响雨雪结冰等恶劣天气下的行驶安全。

发明内容

本发明的目的是提供一种汽车刮水器的测试装置及方法，利用该装置和方法对刮水器进行测试，以获得刮水器的最佳作业参数。

本发明所述的汽车刮水器的测试装置，包括编码器、控制器、电机驱动器、上位机和至少六只贴片传感器，各贴片传感器分别与控制器连接，以检测刮水臂的位置并将该位置信息传送给控制器，控制器与电机驱动器连接，编码器与控制器连接，用于检测雨刷电机的刮刷速度V并传送给控制器，控制器与上位机进行通信。

所述控制器包括微处理器、电源模块、通讯模块和存储模块，微处理器的型号为Megal128，电源模块、通讯模块和存储模块分别与微处理器连接。

所述贴片传感器为电容传感器，或为光电传感器，或为霍尔传感器。

本发明所述的汽车刮水器的测试方法，包括以下步骤：

步骤一、将电机驱动器与雨刷电机连接，将各贴片传感器的接收部分分别安装在前挡风玻璃上，且每一只刮水器对应至少三只贴片传感器，使各贴片传感器的接收部分在对应刮水器的刮拭范围内，除起点和终点外，以刮水臂下端为圆心的同一圆周上等弧长布置，将贴片传感器的发射部分分别固定在两只刮水臂上，将编码器安装在雨刷电机上；

步骤二、贴片传感器实时采集刮水臂的位置信息并传送给控制器，编码器实时测量雨刷电机的刮刷速度V并传送给控制器，当控制器检测到贴片传感器的位置信号后，控制器根据刮水臂的位置信息和雨刷电机的刮刷速度V计算得到刮水臂的角速度W，并根据该角速度W来改变电机驱动器输出的电压方波占空比Φ，同时将刮水臂的角速度W、电机驱动器的电压方波占空比Φ、雨刷电机的刮刷速度V实时发送给上位机；

步骤三、上位机实时绘制实际角速度W变化曲线、电压方波占空比Φ变化曲线；

步骤四、上位机根据实际角速度W变化曲线与标准角速度W变化曲线之间的比较，以及实际电压方波占空比Φ变化曲线与标准电压方波占空比Φ变化曲线之间的比较，获得刮水器的最佳作业参数。

所述步骤四中标准电压方波占空比Φ变化曲线和标准角速度W变化曲线的获取方法是：

通过电机驱动器输出不同电压方波占空比Φ，并根据贴片传感器采集刮水臂的位置信息，由控制器计算出与该电压方波占空比Φ相对应的角速度W，电压方波占空比Φ在0～100%范围内选择采样点，上位机根据电压方波占空比Φ采样点和对应的角速度W绘制出标准电压方波占空比Φ变化曲线和标准角速度W变化曲线。

本发明所述的汽车刮水器的测试装置及方法，能够通过测试并控制刮水器在不同位置的角速度，实现刮水器快慢变化测试以及电机驱动器输出的电压方波占空比Φ控制量的变化曲线测试，并自动记录测试数据，获得刮水器的最佳刮刷速度曲线，自动存入单片机以便分析和设定合适的刮水器速度，通过与上位机的通讯，将测试参数发送给上位机以分析刮水器的刮刷过程是否满足刮净度、对驾驶员视野的影响、刮刷换向过程对刮水器结构的冲击、电机扭矩及效率等方面的要求。本发明可用于模拟整车电源电压变化对刮水器刮刷过程影响的模拟分析，并且结构简单、性能可靠、测试准确、实用性强。 

附图说明

图1是本发明所述汽车刮水器的测试装置的结构框图（含雨刷电机）；

图2是本发明所述汽车刮水器的测试装置的使用状态图（不含上位机）；

图3是刮水器的瞬心运动示意图；

图4是刮水器的标准角速度W变化曲线的示意图；

图5是本发明中刮水器控制软件的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

现有的汽车刮水器有两种结构，一种是汽车刮水器的两只刮水臂4分别由两个雨刷电机7驱动，另一种是汽车刮水器的两只刮水臂4由一个雨刷电机7通过四连杆机构驱动。本发明所述的汽车刮水器的测试装置及方法对以上两种结构的汽车刮水器均适用。

实施例一

当汽车刮水器的两只刮水臂4分别由两个雨刷电机7驱动时：