汽车基础电路-雨刮电机工作电路第一遍

1、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

2、档位，即 0、I、n、m、iv,其中0档 为停止档、I档为低速档、II档为高速档、出档为间歇档、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

3、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-S

4、15)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、S& F1为雨刷电机II档开关； S2、S7、S12、为雨刷电机I档开关；S& S& S13为雨刷电机IV档 开关；S4、S9K S14为雨刷电机0档开关，SS S10 S15为雨刷电机 出档开关。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:元器件参数表:元件编号元件名称参委

5、R1直插电阻1KCT1电解电容22ufC1瓷片电容0.1ufD1LED发光二极管F1保险座S1、S2、Sa S4 S5、S& S7、S& S9KSIR S11、S12、S13> S14 S15 S16单刀单掷开关J1雨刮电机接口Q1雨刮继电器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端子一刮水继电器的触点p-刮水继电器的触

6、点n-刮水继电器的53M端子一刮水器电动机上的低速线53刮水器电动机电枢一搭铁线31。此时刮水器电动机低速运转，刮水片低速摆动，(2)高速档电路当刮水器开关拨至II档时，主要在中雨天使用。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F1一刮水器与洗涤器组合开关上 53a端子一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53 A刮水器电动机电枢一搭铁线 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

7、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端子一自 动复位器（在雨刷电机上）的53e端子一刮水器与洗涤器组合开关上 的53e端子一刮水器与洗涤器组合开关上的 53端子一刮水继电器的 53S端子一刮水继电器

8、的触点pf刮水继电器的触点nf刮水继电器 的53M端子-刮水器电动机上的低速线 53刮水器电动机电枢一搭 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田档时，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

9、 F1一刮水继电器的15端子一刮水继 电器的触点m刮水继电器的触点nf刮水继电器的53M端子一刮水 器电动机上的低速线53f刮水器电动机电枢一搭铁线 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31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

10、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端子一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

11、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， 其定子磁场是由银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

12、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

13、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

14、为温度 每升高1 C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，林碑化钱二极管发红光，磷化钱二极管 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

15、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