基于Atmel半導(dǎo)體方案的汽車雨刷系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

作者：時(shí)間：2013-11-01 來源：網(wǎng)絡(luò)

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在目前已有的前端雙雨刷系統(tǒng)中，左右雨刷器之間的同步用機(jī)械連接實(shí)現(xiàn)(圖1)。這很有必要，因?yàn)閾躏L(fēng)玻璃受污垢、風(fēng)及雨刷器的狀況不同的影響，使左右雨刷器的狀態(tài)不同。多年來，汽車業(yè)一直在尋找一種能降低噪聲和機(jī)械連接空間要求的智能方案。

一種方案就是用電子解決方案替代機(jī)械連接(圖2)。在這種架構(gòu)中，每個(gè)雨刷器都由一直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)。直流電機(jī)由可直接安裝在電機(jī)組件內(nèi)部的微控制器和驅(qū)動(dòng)IC來控制。用一接口處理左右雨刷器的同步問題，這樣，兩刷器之間就沒必要使用傳統(tǒng)雨刷系統(tǒng)那種機(jī)械連接，其噪聲大大減小，同時(shí)也節(jié)省了空間。

由于成本原因，雨刷系統(tǒng)使用直流電機(jī)。一種支持PWM和4個(gè)功率MOSFET控制方向驅(qū)動(dòng)的全H橋柵極驅(qū)動(dòng)器能控制這類電機(jī)。這種應(yīng)用的IC必須采用高電壓工藝設(shè)計(jì)，必須適合在苛刻的環(huán)境中使用。另外，如擋風(fēng)玻璃雨刷系統(tǒng)這樣的高容量直流電機(jī)應(yīng)用應(yīng)該采用優(yōu)化的通信接口。

佳工機(jī)電網(wǎng)

因?yàn)橛晁㈦娮赢a(chǎn)品通常離汽車無線電設(shè)備很近，所以，必須控制EMC發(fā)射，汽車無線電的電子中斷會(huì)使汽車駕駛員難以忍受?？梢杂貌罘执型ㄐ沤涌?SCI)收發(fā)器來減少這類輻射，改善EMC性能。SCI收發(fā)器是一種差分器件，對于僅有一個(gè)雨刷器的系統(tǒng),它能以單端模式工作。這種柵極驅(qū)動(dòng)器具備的SCI功能使其與LIN設(shè)備很類似。不過，與標(biāo)準(zhǔn)LIN接口相比，數(shù)據(jù)傳輸率更快，高達(dá)100 k波特。

佳工機(jī)電網(wǎng)

每個(gè)雨刷器模塊(圖3)都由一個(gè)微控制器、一個(gè)高度集成的柵極驅(qū)動(dòng)器和直流電機(jī)組成。由多個(gè)霍爾傳感器測量兩個(gè)雨刷器的位置。驅(qū)動(dòng)器通過雨刷器開關(guān)把命令送至微控制器。電子設(shè)備靠近雨刷器電機(jī)安裝，對空間要求不是很大。

佳工機(jī)電網(wǎng)

ECU消耗電流要低這一要求的重要性不斷增長。為能夠保證待用IC的靜態(tài)電流低，要采用專用喚醒和休眠模式。雨刷器應(yīng)用的典型功能劃分見圖4示，由微控制器、微控制器供電穩(wěn)壓器以及其他如霍爾傳感器的分立元件組成。為安全起見，例如在雨中駕駛時(shí)，雨刷器損壞可能就很危險(xiǎn)，這就要求系統(tǒng)有一看門狗。