一种乘用车电动窗霍尔防夹模块的制作方法

文档序号:14894200发布日期:2018-07-07 21:28阅读:298来源:国知局

本实用新型涉及一种防止夹模块,尤其涉及一种乘用车电动窗霍尔防夹模块。



背景技术:

现有的霍尔防夹模块的防夹检测方式主要是依靠检测霍尔器件检测到的脉冲宽度与电源电压的比例关系及电机传动机构的传动比,来计算出车窗运行的力矩,并判断出是否发生夹到异物并执行防夹保护动作,以避免发生夹伤事件。如果防夹模块首次安装到车窗上或者更换车窗时,需要对模块重新初始化,才能使模块能适应车窗相对位置关系和防夹区域内能正常执行防夹保护动作。

现有技术防夹模块在初始化时,只是重新学习车窗的位置关系,车窗的防夹计算仍然是依靠电机固有特性以及固定的传动比的相对关系来判断车窗的防夹力,由于车窗的制作工艺以及使用年限的变化、胶车窗密封条的老化,车窗的防夹力很难保证一致性,防夹力阀值小了会引起误防夹动作,关不了车窗,防夹力阀值大了又会超出国标GB11552-2009《乘用车内部突出物》规定的100N,而且过大的防夹力在发生防夹事件时,会造成对用户的伤害,缺少可靠性和安全性。



技术实现要素:

本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中的缺陷,现提供一种乘用车电动窗霍尔防夹模块,可以获得更高的防夹力计算精度,可以更准确地判断出是车窗正常运行阻力还是运行过程中发生意外夹持事件,最大限度地将防夹力阀值点设定得更低,从而获得更舒适的使用感以及安全性。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题:

本实用新型一种乘用车电动窗霍尔防夹模块,其特点在于,所述乘用车电动窗霍尔防夹模块包括防反接二极管、继电器、电子控制单元、采样电阻、运算放大器、第一霍尔传感器和第二霍尔传感器,所述防反接二极管的正极端和继电器的一端连接于电源,所述继电器的另一端并联地连接所述采样电阻的一端和运算放大器的输入端,所述采样电阻的另一端接地,所述防反接二极管的负极端连接到所述电子控制单元,所述电子控制单元的电源输出端分别连接到所述运算放大器的电源输出端、第一霍尔传感器和第二霍尔传感器,所述第一霍尔传感器和所述第二霍尔传感器沿电机径向方向以不同角度设置,所述第一霍尔传感器和第二霍尔传感器用于感应设置在电机的电机轴上的磁环的磁场变化、转换成方波信号和分别传输给所述电子控制单元,所述电子控制单元对所述方波信号的脉冲宽度以及相位差进行判断、所述运算放大器输出的电机电流、所述电源电压进行同步计算、获得所述乘用车电动窗的运行状态并控制所述继电器的动作实现所述乘用车电动窗车窗的防夹运行。

优选地,所述电子控制单元还用于对所述电源进行实时检测。

优选地,通过检测布置的所述第一霍尔传感器和所述第二霍尔传感器沿所述电机径向方向以间隔30°~90°的角度设置。

优选地,所述乘用车电动窗霍尔防夹模块包括双向瞬态二极管,所述双向瞬态二极管的一端与所述电源连接,所述双向瞬态二极管的另一端接地,所述双向瞬态二极管用于抑制电源浪涌。

本实用新型的积极进步效果在于:

本实用新型通过同时采集电压、电流和霍尔脉冲信号来判断电机运行状态,通过计算后,模块可以获得更高的防夹力计算精度,同时,通过对初始化过程中防夹区域防夹力的分段采集和保存,可以更准确地判断出是车窗正常运行阻力还是运行过程中发生意外夹持事件,最大限度地将防夹力阀值点设定得更低,从而获得更舒适的使用感以及安全性。

附图说明

图1为本实用新型的较优实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本实用新型,但并不因此将本实用新型限制在所述的实施例范围之中。

请参见图1,本实用新型一种乘用车电动窗霍尔防夹模块,包括防反接二极管5、继电器2、电子控制单元ECU6、采样电阻3、运算放大器4、第一霍尔传感器8和第二霍尔传感器7,防反接二极管5的正极端和继电器2 的一端连接于电源,继电器2的另一端并联地连接采样电阻3的一端和运算放大器4的输入端,采样电阻的另一端接地,防反接二极管5的负极端连接到电子控制单元,电子控制单元ECU6的电源输出端分别连接到运算放大器 4的电源输出端、第一霍尔传感器8和第二霍尔传感器7。本实用新型进入模块的电源一路进入继电器2,通过继电器2的双触点动作来驱动车窗电机的运动,电源的另一路则通过防反接二极管5进入电子控制单元ECU6,电子控制单元ECU6通过内部集成的电子控制单元ECU6,将稳压后的电源分配给运算放大器4、第一霍尔传感器8、第二霍尔传感器7以及电子控制单元ECU6内部各独立芯片模块。在驱动电机运行的过程中,电机电流通过采样电阻3两端获得的微弱电压,进入运算放大器4进行电压放大后送入电子控制单元ECU6内部的AD转换电路进行电压采集并转换为电机电流数据。

第一霍尔传感器8和第二霍尔传感器7沿电机径向方向以不同角度设置,电机的转轴上安装有磁环,电机旋转的同时,第一霍尔传感器8和第二霍尔传感器7来将电机旋转的变化磁场转换成两路带有一定相位差的方波信号,并送至电子控制单元ECU6进行方波信号的脉冲宽度以及相位差的判断,再通过与电机电流、VCC电源电压进行同步计算,最终获得当前车窗运行状态并控制继电器的动作状态,来完成车窗的整个防夹运行过程。

本实用新型将第一霍尔传感器8和第二霍尔传感器7间隔一定位置安装于模块上,电机电流通过运算放大器4进行放大,模块初始化过程中对防夹区域的运行力进行分段采集并保存。

优选地,电子控制单元还用于对电源进行实时检测。

优选地,通过检测布置的第一霍尔传感器和第二霍尔传感器沿电机径向方向以间隔30°~90°的角度设置。

优选地,乘用车电动窗霍尔防夹模块包括双向瞬态二极管,双向瞬态二极管的一端与电源连接,双向瞬态二极管的另一端接地。电源VCC提供电源进入模块,双向瞬态二极管1对进入模块的电源进行浪涌抑制,避免浪涌高压对模块内的其它电子元器件造成冲击。

本实用新型采用在电动窗(含电动车窗和电动天窗以及电动遮阳帘)电机运行过程中,通过实时采集模块的工作电压和电流,通过检测布置在电机径向方向上间隔30°~90°角度分布的两个霍尔传感器感应到电机轴上安放的磁环的磁场变化,通过单片机对收集到的电压、电流、磁场脉冲周期、两个霍尔传感器的信号相位差进行逻辑运算,从而获得电机当前的运行方向以及扭矩,再通过已知的电机运行传动比,获得了点动窗实时运行的力的大小和位置信息。在初始化过程中,模块会将防夹区域内运行的轨迹分成N个区域来保存运行中采集到的运行力。当闭窗运行在防夹区间内,模块判断出电动窗的实际运行力与初始化时保存的运行力的差值超出预设的安全阀值时 (不大于100N),立即执行开窗动作(防夹反转动作)并持续运行一段距离后(不小于50mm)停止运行。

以上结合附图实施例对本实用新型进行了详细说明,本领域中普通技术人员可根据上述说明对本实用新型做出种种变化例。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。因而,实施例中的某些细节不应构成对本实用新型的限定,本实用新型将以所附权利要求书界定的范围作为本实用新型的保护范围。

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