专利名称：防夹电动窗控制单元的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电动窗，特别是一种防夹电动窗控制单元。
技术背景防夹电动窗是具有防夹功能，满足相应电动窗防夹法规的电动车窗。所述防夹电动窗能够在法规规定的电动窗防夹区域内，在自动或手动控制车窗玻璃上升过程中遇有障碍物，并且在障碍物所受力达到规定的夹紧力之前，玻璃上升运动发生翻转(下降运动)或者停止上升，从而实现防夹功能。对于汽车的使用者特别是儿童及宠物具有很大的保护作用。
以往的防夹电动窗控制单元，大多采用霍尔传感器来提取电机运转的速度及位置信号等，尽管有多种的形式，但总的说来，需要采用专用的霍尔传感器，而且必须安装在电机内部，霍尔传感器信号的引出造成线束的成本增加及系统成本增加；而且每个电动窗电机需要一个单独的电动窗控制单元，整车上的防夹电动窗控制单元及线束的成本居高不下，不利于汽车厂商降低成本、优化整车系统，提高整车性价比。
实用新型内容本实用新型克服了上述缺点，提供了一种集成化的，低成本的防夹电动窗控制单元。
本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是一种防夹电动窗控制单元，包括用于接收电动窗开关信号的输入接口电路，用于控制电动窗电机运转的电机控制输出电路，用于采集和处理电机波纹信号的波纹输入处理电路，用于提供稳定工作电源的电压调节电路，以及控制单元，所述输入接口电路、电机控制输出电路、波纹输入处理电路和电压调节电路分别与所述控制单元相连，所述纹波输入处理电路的信号输入端还与所述电机控制输出电路的输出端相连。
所述电机控制输出电路可包括控制继电器以及与所述控制单元相连的继电器驱动电路。
所述纹波输入处理电路可包括依次连接的滤波电路、整形电路、放大电路。
所述控制单元还可连接有一个车喇叭驱动控制电路。
所述电机控制输出电路中可包括两个用于控制电机正反两个方向运行的互联的继电器。
本实用新型通过控制单元连接电动窗开关的输入接口电路，还同时连接电动窗电机输出控制电路，根据输入的电动窗开关的信号，由所述控制单元向所述电动窗电机输出控制信号，实现各车门电动窗的自动上升/下降、手动上升/下降功能，同时，在所述纹波输入处理电路采集和处理电机反馈的的电流和纹波信号并发送给所述控制单元，从而在所述车窗关闭的过程中遇到阻碍时自动实现防夹功能，进而实现防夹电动窗控制的集成化。本实用新型仅由一个控制单元控制，能够将两门或四门电动窗的电机状态信号，包括电机电流、电机转速及玻璃运行方向等信息直接由电机电源线上提取，不需要专用的霍尔传感器，线束上也大为减少，从而显著节约整车成本，并实现与过去防夹电动窗控制单元相同的防夹功能，完全满足防夹的法规要求。
图1为本实用新型的电路原理图具体实施方式
纹波(Ripple)指的是在电动窗工作过程中，驱动车窗上下运动的电动窗电机在运转时产生的微小的杂波。本实用新型是通过直接从电动窗电机的电源线上提取电机在运转过程中产生的微小的纹波信号，经过电路滤波、整形、放大等处理和软件防夹算法的运算，得到该电机运行的转速和位置等信息，并以此为防夹过程的判别提供依据，实现电动窗的防夹功能。
下面结合具体实施例对本实用新型加以详细描述如图1所示，本实用新型包括以MCU U1为核心的控制单元，所述MCU U1连接有电动窗开关输入接口电路U2，通过I/O输入端口和所述电动窗开关输入接口电路U2输入各个电动窗的开关信号和点火信号等。所述MCU U1连接有电压调节电路U3(Regulator)和时钟电路(图中未标识)等外围电路，所述MCU U1内置有A/D转换单元，用于接收和处理反馈回的电动窗电机的电流信号，还通过I/O输入端口和纹波输入(Ripple Input)处理电路连接并读取电机反馈的纹波Ripple信号。所述MCU U1有输出端口分别连接四门的电动窗电机控制输出电路。所述MCU U1还有一个输出端口连接车喇叭(Horn)驱动控制电路。另外，所述MCU U1有通信输入端口即BCM接口连接并读取同其他控制单元通信的信号，用于根据设定和需求实现自动舒适关闭所有电动窗功能。
所述电机控制输出电路包括四个电动窗电机控制输出电路，每个控制输出电路都包括有两个互连的继电器，以电机M1的控制单元为例，包括有继电器J1，J2，电流采样电阻SH1，SH2和用于驱动所述继电器的驱动电路。所述继电器J1，J2的常闭触点分别通过所述电流采样电阻SH1，SH2接地，所述继电器J1，J2的常开触点接车内蓄电池电源KL30。所述继电器J1，J2线圈的一端连接所述继电器的驱动电路，所述继电器的驱动电路分别连接到所述MCU U1的I/O输出端口，通过相应的输出信号控制电动窗上升和下降。电机上升和下降过程中电流的变化由所述电流采样电阻SH1，SH2采样后直接通过所述纹波输入处理电路，送入所述MCU U1内置的A/D转换单元，在经过A/D转换后，用作逻辑计算处理。所述纹波输入处理电路包括依次连接的滤波电路、整形电路、放大电路等信号整形处理电路，能够直接从电机M1电源线上读取电机反馈的纹波Ripple信号送入所述MCU U1相应的I/O输入端口。其他三个所述电动窗电机M2，M3，M4的输出电路与电机M1的控制电路类似。由于所述滤波电路、整形电路、放大电路等为本领域中对信号整形处理的常规技术手段，这里不再赘述，也未在图中标示。
所述车喇叭(Horn)驱动控制电路包括用于驱动车喇叭继电器的三极管Q1，所述三极管Q1的基极通过一个电阻R连接所述MCU U1的I/O输出端口，集电极输出连接车喇叭继电器的线圈J9，发射极接地，继电器J9触点与所述车喇叭相连。
所述MCU U1还可通过K-线诊断端口(K-line Diagnose)实现整车诊断系统对所述防夹电动窗控制单元的系统功能诊断以及故障代码的识别等，提高整车控制系统的可靠性和智能化程度。
本实用新型通过接收电动窗开关的输入信号，根据所述电动窗开关接触的时间长短，由所述MCU U1判断并实现手动上升/下降或是自动上升/下降。所述MCU U1输出相应电动窗电机控制信号，由所述电机控制输出电路控制对应电机的运转。所述MCU U1可同时控制四门电动窗的上升/下降，并且在自动上升有效时，根据法规要求，实现自动上升过程的防夹功能，最大限度保护乘客尤其是儿童的安全。此外，所述MCU U1通过所述通信输入端口在接收其他控制单元(如BCM)发出的关窗信号后，将四门电动窗依次自动完全关闭，并在自动关闭过程中根据检测到的纹波信号，经波纹输入处理电路处理后由所述MCU U1进行判断，当波纹信号超过设定值时，表明电动窗在关闭的过程中受到阻力超过规定值，则控制对应的电动窗电机反转或停转，从而实现防夹功能。若车窗遇到障碍物或是车窗有故障，使车窗多次都无法完全关闭，所述MCU U1将发出电动窗错误报警，输出信号通过所述车喇叭(Horn)驱动控制电路，驱动车喇叭工作，发出鸣响提醒驾驶者注意故障。
以上对本实用新型所提供的防夹电动窗控制单元进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施个例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式
及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
权利要求1.一种防夹电动窗控制单元，其特征在于包括用于接收电动窗开关信号的输入接口电路，用于控制电动窗电机运转的电机控制输出电路，用于采集和处理电机波纹信号的波纹输入处理电路，用于提供稳定工作电源的电压调节电路，以及控制单元，所述输入接口电路、电机控制输出电路、波纹输入处理电路和电压调节电路分别与所述控制单元相连，所述纹波输入处理电路的信号输入端还与所述电机控制输出电路的输出端相连。
2.根据权利要求1所述的防夹电动窗控制单元，其特征在于所述电机控制输出电路包括控制继电器以及与所述控制单元相连的继电器驱动电路。
3.根据权利要求1所述的防夹电动窗控制单元，其特征在于所述纹波输入处理电路包括依次连接的滤波电路、整形电路、放大电路。
4.根据权利要求2所述的防夹电动窗控制单元，其特征在于所述电机控制输出电路中包括两个用于控制电机正反两个方向运行的互联继电器。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的防夹电动窗控制单元，其特征在于所述控制单元还连接有一个车喇叭驱动控制电路。
专利摘要本实用新型涉及一种电动窗，特别是一种防夹电动窗控制单元。本实用新型通过控制单元连接电动窗开关的输入接口电路，还同时连接电动窗电机输出控制电路，根据输入的电动窗开关的信号，由所述控制单元向所述电动窗电机输出控制信号，实现各车门电动窗的自动上升/下降、手动上升/下降功能，同时，在所述纹波输入处理电路采集和处理电机反馈的电流和纹波信号并发送给所述控制单元，从而在所述车窗关闭的过程中遇到阻碍时自动实现防夹功能，本实用新型不需要专用的霍尔传感器，线束上也大为减少，从而显著节约整车成本，并实现与过去防夹电动窗控制单元相同的防夹功能，完全满足防夹的法规要求。
文档编号E05F15/20GK2937404SQ20062004443
公开日2007年8月22日 申请日期2006年8月1日 优先权日2006年8月1日
发明者刘波, 高志彪 申请人:上海科世达-华阳汽车电器有限公司