雨量感应传感器的工作原理

G397通过光的折射原理来判断前风窗玻璃的湿度情况，该传感器内集成有环形的发光二极管，这个发光二极管在驾驶室内透过前风窗玻璃发射出红外线光，如图9-11所示。

如果玻璃处于干燥状态，则红外线按照全反射原理进行反射，红外线光由玻璃的表面反射回来，则集成在G397中央的光敏二极管能接收到较多的光，记录了高的光的强度，如图9-12所示。

如果玻璃浸湿，则玻璃表面的光学特性发光二极管和光敏二极管就发生了变化，玻璃表面因水滴的作用会发生散射，则光线发生折射，反射的光量将会减少，这样光敏二极管接收到的光也就减少，于是信号电压就发生了改变，光敏二极管记录了低的光的强度，如图9-13所示。

图9-10 光强度识别传感器作用区域图

图9-11 G397结构

要使G397的发光二极管发出光线，光敏二极管接收到光线后产生电压信号，就需要给发光二极管提供电流，即需要提供电源与搭铁回路，其信号是直接通过LIN总线发送的。G397电路连接如图9-14所示。

图9-12 G397晴天工作原理图

图9-13 G397雨天工作原理

1.刮水ECU J400

奥迪A6L（C6）轿车上的J400如图9-15所示。与刮水电动机集成在同一个元件内部。J400和G397均作为从控制单元通过LIN总线与主控制单元J519连接在一起，如图9-16所示。J400可根据雨量传感器检测到的雨量信号控制刮水自动工作，在完成清洗玻璃刮水过程后5s能再刮水一次（仅在一定车速时工作），以防止玻璃上产生水滴。同时，J400还控制风窗玻璃清洗泵的工作。J400出现故障时采用仪表板上的黄灯表示，如图9-17所示，提醒驾驶人及时检修。

2.智能型刮水器控制功能

奥迪A6L（C6）轿车刮水器一般具有间歇、慢速、快速和点动刮水4档，当车速为0时会自降速一档，起步之后恢复设定的刮水速度。如在间歇档，间隔时间与车速成反比。刮水操纵杆向下拨一下可短促刮水一次，如保持在该位置2s以上，刮水器开始加快刮水速度。智能型刮水器具有根据雨量感应传感器检测到的雨量信号控制刮水器自动工作的功能，在完成清洗玻璃刮水过程后5s再刮水一次（仅在车速大于5km/h时），防止玻璃上产生水滴。同时刮水控制单元还控制风窗玻璃清洗泵的工作。向转向盘方向拉操纵杆，清洗器立即开始工作，刮水器随后开始刮水。如车速超过120km/h，则清洗同时工作。如果松开操纵杆，则清洗器停止工作，刮水器继续工作约4s。

图9-14 G397电路连接

图9-15 刮水ECU J400

图9-16 J400总线连接

3.中央电器控制单元J519(www.xing528.com)

J519的任务是接收开关信息并向外输出能量，它控制J400的功率输出，并通过LIN总线控制G397。如果在刮水电动机正在工作时打开了发动机室盖，那么刮水电动机会立即停止工作。如果在风窗玻璃清洗泵Ⅴ5工作时打开了发动机室盖，那么该泵也会被立即关闭。发动机室盖是否打开由两个接触开关来识别，这两个开关信号被发送到J519上。J519通过LIN总线给J400提供所需要的信息，以便执行刮水器的各种功能。用于起动Ⅴ5的信息是由电子转向柱ECU J527发送到舒适系统CAN总线的。J519在接收到信息后，又通过LIN总线将信息传递给J400，J400随后起动V5，同时J519通过LIN总线将包含相应刮水功能的信息发送到J400，J400控制刮水电动机工作。其电路控制如图9-18所示。

图9-17 J400故障指示灯

图9-18 风窗玻璃清洗泵的起动电路

如果舒适系统中央控制单元J393失效，那么J519就会替代它来实现主功能，J519会将转向信息发送到CAN总线上。J519的软件可以实现应急功能，如果识别出旋转式灯开关有故障，或该开关的导线断路，那么J519会自动接通行车灯，前照灯自动亮起。J519还可实现转向柱调节、脚坑照明、变速杆位置照明、前面和侧面转向信号、喇叭控制、风窗清洗泵控制、转向柱记忆等功能。J519装在仪表板左侧的后部，取下脚坑盖板就可看到。

4.智能型刮水器的其他功能

1）停车并断开点火开关后10s内，起动刮水间歇档，刮水器可停在风窗玻璃最上端，此时方可将刮水臂扳起，进行维修或冬季下雪天气避免发生刮水器冻结。

2）刮水器在摆动过程中遇到障碍物或冻结在风窗玻璃上时，尝试推动5次，如失败，刮水器停在此位置不动，可避免传统刮水器耗尽电源的弊端。

3）随车速、雨量的变化自动调整刮刷速度。

4）刮水片停在发动机室盖内，不干扰视野。

5）关闭刮水器5s后，再刮一次，以清除水滴。

6）发动机室盖开启，刮水器自动停止，发动机室盖打开的状态下，刮水器没有动作，防止发生干涉而损坏刮水器。

7）刮水器具有防盗功能，刮水器收到发动机室盖下面后，无法将刮水器扳起盗走。

8）挂倒档时，后风窗玻璃刮水器刮水一次，如刮水器操纵杆处于慢速或快速刮水位置并挂倒档，则后风窗刮水器动作。

9）向前推刮水器操纵杆，后风窗玻璃约隔6s刮水一次。

10）软停止功能使得刮水片磨损小，为了防止刮片的变形损坏，刮水器在每次开关断开时，刮水臂都会轻柔地回到风窗玻璃的下沿，每次的停止位置不同，每隔一次在停止位置稍许退回，将刮水片翻过来，这样可以延缓橡胶刮水片的老化。

11）每次起动发动机时，两只刮水臂都会轻轻地跳动一下，将刮水片翻转，此项动作能延缓橡胶刮水片老化。

5.刮水器的LIN总线控制

图9-19 LIN总线系统图

奥迪A6L（C6）轿车采用了LIN总线控制的智能刮水系统，该系统采用LIN总线控制工作，LIN总线是一个连接主控制单元与其部件的子系统，这些部件包括控制器、开关、传感器、执行器等，这种方式的连接和数据传递方式在更多的车型与系统中应用。LIN总线作为子系统可以节省费用，在一辆车里可以存在多个LIN总线子系统输出不同的功能。每个LIN总线系统由一个主控制单元和一个或多个从控制单元组成。从控制单元通过主控制单元与CAN总线通信。其他的LIN总线子系统均可与CAN总线进行数据交换，如图9-19所示。LIN总线数据的传递速率介于1～20kbit/s之间，传递速率的快慢取决于其位于舒适总线及信息娱乐总线的地址设定。LIN总线的线材基础颜色为紫色，带有一点白色识别色，直径为0.35mm，单线传输没有屏蔽。信号传递波形为高低电平的矩形波（介于蓄电池额定电压与0V之间），从控制单元有刮水电动机、雨量传感器、多功能转向盘等，执行器有刮水器等。LIN总线控制的优点包括可以减少线束，减轻车辆装备质量，减少干扰，由于插接器减到最少而减轻维修难度。