【摘" 要】傳統(tǒng)的汽車雨刮可靠性試驗是將白車身放置在臺架上，擋風(fēng)玻璃、雨刮電機、刮片等相關(guān)零部件安裝調(diào)試到位。按照雨刮工作原理接通雨刮工作線路，在擋風(fēng)玻璃上方模擬噴水，接通電源后模擬在下雨情況下考察雨刮系統(tǒng)工作可靠性。文章設(shè)計的智能雨刮系統(tǒng)，可以模擬因天氣變化而自動開啟雨刮系統(tǒng)，隨雨量的變化而自動調(diào)整雨刮刮刷頻率。該系統(tǒng)主要包括模擬雨量大小的噴淋系統(tǒng)和汽車智能雨刮控制系統(tǒng)兩大部分。

【關(guān)鍵詞】智能雨刮;測試臺架;模擬

中圖分類號：U463.855" " 文獻標識碼：A" " 文章編號：1003-8639（ 2024 ）12-0027-02

The Invention Relates to an Intelligent Wiper System Test Device and a Control Method

【Abstract】The traditional reliability test for car wipers involves placing the white body on a test bench and installing and debugging the windshield，wiper motor，wiper blades，and other related components in place. Connect the wiper working circuit according to the principle of wiper operation，simulate water spraying above the windshield，and test the reliability of the wiper system under rainy conditions after connecting the power supply. The intelligent wiper system designed in the article can simulate the automatic activation of the wiper system due to weather changes，and automatically adjust the wiper frequency according to changes in rainfall. The system mainly includes two parts：a sprinkler system that simulates the size of rainfall and an intelligent wiper control system for automobiles.

【Key words】intelligent wiper;test bench;simulate

汽車智能雨刮已越來越多應(yīng)用在汽車產(chǎn)品上。目前汽車雨刮系統(tǒng)試驗基本還是采取傳統(tǒng)的方法，不能很好地模擬因天氣變化而開啟關(guān)閉雨刮，隨雨量的變化而自動調(diào)整雨刮刮刷頻率。為了規(guī)避此問題，現(xiàn)設(shè)計一種汽車智能雨刮系統(tǒng)測試方法，規(guī)避對天氣（雨天）驗證不充分的問題，提高智能雨刮系統(tǒng)可靠性試驗有效性，保證零部件品質(zhì)，縮短產(chǎn)品開發(fā)驗證周期。通過設(shè)計人工降雨模擬系統(tǒng)，基于人工降雨模擬系統(tǒng)的應(yīng)用，在試驗室內(nèi)搭建智能雨刮系統(tǒng)測試臺架，建立智能雨刮系統(tǒng)臺架測試用例庫。

1" 傳統(tǒng)雨刮系統(tǒng)試驗的缺點

1）測試效率低下，必須要在下雨天氣下通過測試人員手工進行測試，試驗人員根據(jù)天氣預(yù)報預(yù)約時間測試，效率較低，短時間內(nèi)無法對不同雨況進行標定、功能和性能測試，無法滿足測試進度需求。

2）測試內(nèi)容單一，雨天天氣有可能或只有一種雨況，小雨或大雨，亦或是微雨天氣，無法測試完整功能規(guī)范內(nèi)容，只能通過單次的基礎(chǔ)標定測試，無法滿足不同降雨功能狀態(tài)，缺少智能雨刮系統(tǒng)臺架可靠性測試方法。

3）測試過程的有效性判定不夠，由于智能雨刮雨量傳感器表面對于雨量感應(yīng)精度較高，需要反復(fù)長時間采集一種雨量來進行雨量傳感器標定測試，對下雨量無法控制，極短時間測試有效性不夠，無法準確標定小雨、中雨、大雨和暴雨4種雨滴實際雨刮工作刮速。

4）傳統(tǒng)的雨刮測試方法無法驗證隨雨量大小變化而自動切換雨刮的刮刷頻率。

2" 汽車智能雨刮系統(tǒng)設(shè)計

2.1" 模擬雨量大小裝置設(shè)計

2.1.1" 雨量大小的確定

根據(jù)天氣預(yù)報降雨分類原則，按照24h降雨量大小，分為小雨至特大暴雨等級，根據(jù)智能雨量傳感器工作原理分析，當(dāng)雨量在小雨至特大暴雨等級時，智能雨刮直接進入對應(yīng)工作模式進行工作。降雨量等級分類見表1。

人工降雨模擬系統(tǒng)主要用于模擬測試過程中所需的不同雨量，噴頭布置按照降雨均勻度的原理來布置，均勻地布置噴頭，確保降雨區(qū)域內(nèi)沒有盲點。設(shè)計采用4種噴頭，1.5mm、2.5mm、3.2mm、5.0mm可以模擬出小雨、中雨、大雨、暴雨4種雨滴，模擬出不同的雨型，動力系統(tǒng)采用水泵為降雨的動力源，通過壓力調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)噴水量，通過流量計對降雨量進行監(jiān)控。人工降雨模擬系統(tǒng)技術(shù)方案如圖1所示。

2.1.2" 模擬雨量大小裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計

裝置主體結(jié)構(gòu)主要分為動力輸出系統(tǒng)、水路控制系統(tǒng)、噴淋系統(tǒng)。模擬雨量大小裝置結(jié)構(gòu)如圖2所示。

1）動力輸出系統(tǒng)采用水泵為降雨的動力源，設(shè)計滿足雨刮試驗所需水量的蓄水池作為水源，通過水泵將蓄水池水抽入噴淋管道內(nèi)。

2）水路控制系統(tǒng)通過使用觸摸屏控制PLC控制器實現(xiàn)對整個人工降雨模擬系統(tǒng)的降雨強度、管道壓力和閥門狀態(tài)等的控制，在主管道布置一個帶模擬器流量閥，實現(xiàn)智能控制，同時通過布置壓力傳感器實現(xiàn)對管道壓力的檢測。通過自主PLC程序開發(fā)設(shè)計、線路連接、水路改造，完成人工降雨模擬系統(tǒng)搭建。系統(tǒng)具備手動、自動兩種操作模式。手動狀態(tài)下，設(shè)置小雨至特大暴雨噴水模式;自動狀態(tài)下，通過壓力傳感器控制水路自動調(diào)節(jié)雨量大小。

3）噴淋系統(tǒng)是實現(xiàn)最終目標的裝置，噴頭布置按照降雨均勻度的原理來布置，使降雨區(qū)域內(nèi)沒有盲點。

2.2" 汽車智能雨刮系統(tǒng)控制方法

通過對智能雨刮系統(tǒng)硬件和軟件加載匹配實現(xiàn)智能雨刮系統(tǒng)臺架的搭建。汽車智能雨刮系統(tǒng)工作原理如圖3所示。

1）硬件。包含組合開關(guān)、車身控制器、雨量傳感器、雨量傳感器支架和罩蓋、室內(nèi)電器盒、一鍵啟動開關(guān)、PEPS低頻天線、遙控鑰匙、雨刮電機連桿、MP5主機、MP5顯示屏等部件。

2）軟件。遙控鑰匙與車身控制器學(xué)習(xí)匹配，根據(jù)電氣原理圖連接智能雨刮系統(tǒng)各部件。使用CANpro測試工具收發(fā)ID幀信號，實現(xiàn)對智能雨刮系統(tǒng)工作的控制及過程網(wǎng)絡(luò)信號監(jiān)控。

3" 結(jié)論

本文介紹了一種智能雨刮系統(tǒng)試驗裝置及控制方法。通過試驗可以模擬在不同的天氣條件（如小雨到特大暴雨）下，檢驗智能雨刮是否能準確地感應(yīng)雨量大小并自動調(diào)整刮水速度。保證了雨刮系統(tǒng)在各種實際路況中遇到不同降雨情況時都能穩(wěn)定、可靠地工作，為駕駛員提供清晰的視野，不會因雨刮速度過慢導(dǎo)致視線模糊，影響駕駛者對道路情況的判斷。在突發(fā)降雨等情況下，能夠及時啟動并調(diào)整到合適的刮水速度，提高行車安全性。