汽车外后视镜的电机驱动模块的制作方法

本实用新型涉及汽车外后视镜控制领域，尤其涉及汽车外后视镜的电机驱动模块。

背景技术：

随着汽车智能化越来越高，汽车外后视镜的智能控制也被广泛运用。驾驶员只需通过简单的命令或者对汽车的操作便可触发外后视镜的外折或内折。例如，当驾驶员给汽车点火时，汽车外后视镜外折打开，无需驾驶员的额外调节；而当驾驶员将汽车停下，关闭车门并上锁时，汽车外后视镜内折关闭，减少汽车的占用空间。

在进行汽车外后视镜的电机控制时，当外后视镜运转到极限位置或者电机运转过程中发生堵转时，若不能及时停止电机运转，将会大大缩减外后视镜电机的寿命，并增加外后视镜损坏的风险。

技术实现要素：

本实用新型实施例公开了汽车外后视镜的电机驱动模块，用于解决现有汽车外后视镜的电机控制发生堵转时不能及时停止电机运转的问题。

本实用新型实施例提供的一种汽车外后视镜的电机驱动模块，包括：drv8840芯片、芯片外围电路以及第一电源、第二电源；

所述drv8840芯片包括28个引脚，所述芯片外围电路与所述drv8840芯片的引脚之间的连接关系如下：

第一引脚经过第一电容与第二引脚连接；

第三引脚经过RC电路与第四引脚连接，所述第四引脚与第一电源的峰值电压VM连接并经过第四电容接地；

第五引脚和第十引脚共同接入汽车外后视镜的电机的一端，第七引脚和第八引脚共同接入所述电机的另一端；

第六引脚和第九引脚接地；

第十一引脚与第一电源的峰值电压VM连接并分别经过第九电容、第十一电容接地；

第十二引脚和第十三引脚连接并接地，第十二引脚和第十三引脚还经过第十三电阻与第十五引脚连接；

第十五引脚经过第十电容接地，并且第十五引脚还经过第十一电阻与第十八引脚连接；

第二十三引脚、第二十四引脚、第二十五引脚、第二十六引脚和第二十七引脚与第二电源连接；

第十四引脚和第二十八引脚分别接地；

其中，第十六引脚、第十七引脚、第十八引脚、第十九引脚、第二十引脚、第二十一引脚和第二十二引脚作为所述电机驱动模块的控制信号输入端口。

可选地，所述第十二引脚和第十三引脚经过第十四电阻接地。

可选地，所述第十四电阻为10K阻值的电阻。

可选地，所述第二十三引脚、第二十四引脚、第二十五引脚、第二十六引脚和第二十七引脚分别经过第五电阻、第四电阻、第三电阻、第二电阻和第一电阻与第二电源连接。

可选地，所述第五电阻、第四电阻、第三电阻、第二电阻和第一电阻均10K阻值的电阻。

可选地，所述第六引脚和第九引脚经过第十电阻接地。

可选地，所述RC电路为RC并联电路。

可选地，所述RC并联电路包括并联的第八电阻和第三电容。

可选地，所述第二电源为3.3V电压。

可选地，所述第四电容和第十一电容为0.1μF；

所述第一电容为0.01μF；

所述第九电容为100μF；

所述第十电容为0.47μF。

从以上技术方案可以看出，本实用新型实施例具有以下优点：

本实用新型实施例中电机驱动模块可以在外后视镜的电机发生堵转时立即切断电机供电，保护电机，安全系数高，延长了电机的使用寿命，并减少了外后视镜损坏的风险。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实用新型实施例中汽车外后视镜的电机驱动模块的电路图；

图2为本实用新型实施例中drv8840芯片内部结构原理示意图；

图3为本实用新型实施例中电动外后视镜控制装置一个实施例的结构图；

图4为本实用新型的电动外后视镜控制装置在一个应用场景中折叠器电机的控制电路原理示意图；

图5为本实用新型的电动外后视镜控制装置在一个应用场景中电机驱动模块内部的H驱动桥电路驱动及制动原理示意图。

具体实施方式

本实用新型实施例公开了汽车外后视镜的电机驱动模块，能够解决现有汽车外后视镜的电机控制发生堵转时不能及时停止电机运转的问题。

请参阅图1，本实用新型实施例中汽车外后视镜的电机驱动模块具体包括：drv8840芯片、芯片外围电路以及第一电源、第二电源；

参下表，所述drv8840芯片的引脚与其端口之间的对应关系如下：

结合上表和图1可知，所述芯片外围电路与所述drv8840芯片的引脚之间的连接关系如下：

第一引脚经过第一电容与第二引脚连接；

第三引脚经过RC电路与第四引脚连接，所述第四引脚与第一电源的峰值电压VM连接并经过第四电容接地；

第五引脚和第十引脚共同接入汽车外后视镜的电机(图2和图4中的DCM)的一端，第七引脚和第八引脚共同接入所述电机的另一端；

第六引脚和第九引脚接地；

第十一引脚与第一电源的峰值电压VM连接并分别经过第九电容、第十一电容接地；

第十二引脚和第十三引脚连接并接地，第十二引脚和第十三引脚还经过第十三电阻与第十五引脚连接；

第十五引脚经过第十电容接地，并且第十五引脚还经过第十一电阻与第十八引脚连接；

第二十三引脚、第二十四引脚、第二十五引脚、第二十六引脚和第二十七引脚与第二电源连接；

第十四引脚和第二十八引脚分别接地；

其中，第十六引脚、第十七引脚、第十八引脚、第十九引脚、第二十引脚、第二十一引脚和第二十二引脚作为所述电机驱动模块的控制信号输入端口。

优选地，第十二引脚和第十三引脚可以经过第十四电阻接地，这个第十四电阻可以选取10K阻值，起到限流保护的作用。同理，优选地，第二十三引脚、第二十四引脚、第二十五引脚、第二十六引脚和第二十七引脚可以分别经过第五电阻、第四电阻、第三电阻、第二电阻和第一电阻与第二电源连接，第五电阻、第四电阻、第三电阻、第二电阻和第一电阻均可选取10K阻值的限流电阻。

优选地，所述第六引脚和第九引脚经过第十电阻接地，该第十电阻起到限流保护的作用。

优选地，上述RC电路具体可以为RC并联电路。特别地，该RC并联电路包括并联的第八电阻和第三电容。

需要说明的是，如图1所示，上述第一电源可以为峰值电压VM，上述第二电源可以为3.3V电压。

如图2所示为drv8840芯片的内部结构原理图，本实用新型的电机驱动模块选用TI的DRV8840芯片，该DRV8840芯片内部又可以大致分为LDO稳压模块、逻辑控制模块和驱动模块，其中，LDO即low dropout regulator，是一种低压差线性稳压器。线性稳压器使用在其线性区域内运行的晶体管或FET，从应用的输入电压中减去超额的电压，产生经过调节的输出电压。此LDO稳压模块主要将VM输入电源稳压成逻辑控制模块供电电压，主要将VM电压转化为V3P3OUT，即3.3V的电压。drv8840芯片主要由单片机即MCU通过控制ENBL、PHASE、DECAY、nRESET、nSLEEP、I0至I4等IO口，来控制内部驱动模块，从而驱动汽车外后视镜(或汽车折叠器)的电机驱动；内部驱动模块内部即为一个H驱动桥，可以提供大电流的驱动回路。

逻辑控制模块：由图1和图5可知，通过MCU或者外围电路直接控制I0至I4，可以控制32个电流等级，选择性多。ENBL为H驱动桥使能控制脚，PHASE为H驱动桥的方向控制脚，DECAY为制动模式选择控制脚，nRESET为IC复位脚，nSLEEP为休眠控制脚。通过MCU控制相应的IO口，则执行元件折叠器电机会做出相应动作。

ENBL、PHASE、DECAY主要功能所上述，nSLEEP为休眠控制脚，用来控制DRV8840芯片是否休眠，当此nSLEEP控制脚为低电平时，DRV8840进入休眠模式，以便于减低功耗，避免原车发生亏电现象。

驱动模块：主要指该drv8840芯片内部搭建的H驱动桥电路，其工作方式如图5，用来驱动和制动电机。

由图2可知，左上方LDO稳压模块将其VM电压转换成V3P3OUT电压；右上方为电荷泵，将VM电压处理过后给驱动模块供电；左下方为逻辑控制模块，通过此处的IO控制脚来设定drv8840的工作模式；右下方主要为内部H桥搭建成的驱动模块。

由图1和图2可知；通过R13和R14电阻来分配VREF电压，再由电流监测采样电阻R10；可以设置堵转阀值；故此电流调节方式多，通用性强。

启动时，MCU控制ENBL，可以PWM软启动，PHASE来控制折叠器电机正反转。

一旦电机堵转后，即可监测到电机电流变化，通过堵转电流功放后，MCU相应控制，切断H驱动桥保护电机；当电机短路或者IC过热欠压等故障原因，nFAULT电平相应变化，同时自动将内部驱动模块，控制逻辑模块切断来保护IC；从而保护电机，安全性能高。即通过控制ENBL切断H桥驱动，即切断电机供电，保护电机，安全系数高。

一旦电机短路，IC过温等故障，IC自动保护，仅保留LDO模块，切断其他模块保护，实现多种形式保护，致使折叠器加装风险小。

如图4为折叠器电机的控制电路原理示意图，如图中所示，ENBL该IO口为H驱动桥的使能口，ENBL此IO口高低电平变化决定是否使能H驱动桥；使能与否即为开启和关闭H驱动桥。

PHASE该IO口为H驱动桥的方向控制脚，PHASE此IO口高低电平变化H驱动桥的电路电流方向，从而决定电机的转向。

DECAY该IO口为H驱动桥制动控制脚，DECAY此IO口低电平时可以控制电机是惯性制动，即慢速制动；高电平时可以控制电机快速制动。使得电机快速停止运作。

I[4:0]即为I0、I1、I2、I3、I4，由此几个IO口用来设定绕组电流的百分比，此电流调节主要用来限制电机的启动电流及失速电流。电机失速，是指电机的速度失去控制。由于超负荷或调速装置失灵，导致电机转速大幅度降低甚至堵转时，电机电流急剧增加，会触发保护电路跳闸切断电流，此保护电流值就是失速电流。

VM即为H驱动桥的正极电源，OUT脚为输出脚，与电机相接；给电机供电与断电，实现运作和停止。

ISEN该IO为电流监测口，通过外围功放电路将其信号给MCU，则MCU可实时读取电机运作电流，作出相应的动作指令。

图5为内部H驱动桥电路驱动及制动原理示意图，该H驱动桥由四个N沟道MOS管搭建成全H桥来驱动电机，其形状似H型，故此命名为H驱动桥。其工作方式大致分为以下所示的3种路线：

图中序号1的路线为驱动电机时电流路线，电机运转方向由电流流入方向决定；

图中序号2的路线为快速制动时电流路线，电机此时快速的制动；

图中序号3的路线为慢速制动时电流路线，电机此时慢速的制动；

本实用新型的电机驱动模块主要用于汽车的外后视镜电机控制上，受外后视镜电机控制模块的控制，其控制原理及方案如图3所示，整个电动外后视镜控制装置通过汽车供电；汽车提供DC直流常电后，经过外后视镜折叠器的电源处理模块，由12V电压处理成3.3V及5V供给其他模块供电及信号；当汽车相关动作后，例如，遥控钥匙上锁或解锁，汽车相应的CAN报文会有对应的变化，汽车CAN报文被CAN信息处理模块抓获到；经过相应处理后，发送到MCU，或者直接外部机械按键动作反馈电平变化到MCU；则MCU下达对应指令给电机驱动模块，此时电机驱动模块驱动折叠器电机做相应动作；折叠器电机在运作过程中，电机驱动模块实时监测电机运转时电流情况，堵转电流功放模块将监测的电流放大，反馈到MCU去，一旦电流超过设定的阀值，电机停止运转，以保护电机。

在确保该电动外后视镜控制装置与汽车相连接后，其动作实例说明如下：

1)遥控钥匙上锁键，当按下遥控钥匙上锁键；汽车CAN报文发生相应变化，该折叠器控制装置中CAN信息处理模块，抓捕到钥匙上锁键对应的CAN变化的报文，经过信息处理过后，CAN信息处理模块将处理过后信息传输到MCU中去，MCU在接收到这串对应的CAN报文时，则通过写入相应的程序指令致使相应动作，在确保MCU控制的电机驱动模块IC复位IO口及休眠IO口无工作，即电机驱动模块不处于休眠及保持复位状态；MCU致使电机驱动模块芯片的ENBL脚赋予PWM波形软启动电机后再调整其有效电压值，则H驱动桥启动，再控制相应的PHASE桥方向的IO口，此时电机驱动模块中H驱动桥驱动折叠器电机内折；同时，通过ISEN经功放模块反馈到MCU的模数监测IO口上，一旦折叠器运转过程中或运转到极限位置发生堵转，其电流变大，超过设定阀值后，MCU立马做出相应指令，将ENBL赋予低电平，即关闭H驱动桥，电机停止转动。若折叠器(即外后视镜电机)结构发生故障无法堵住，即一直空转，此时程序中时间控制可有效保护电机，到达设定启动H驱动桥时间后，电机停止转动。

2)遥控解锁键，原理同遥控上锁键，仅CAN报文不同，电机折叠动作发生变化。

3)点火自动展开功能，原理一致，当点火时，汽车的CAN报文变化，经过信息处理后经由MCU，再致使折叠器电机相应动作。

4)手动按键控制，若汽车上有可借用开关，即无实际意义功能的开关动作且能读取到其CAN报文信息时，控制原理一致；通过按键动作变化，CAN报文信息变化来致使折叠器电机动作。

若后期加装开关，可直接通过MCU读取相应的开关控制IO口电平变化，MCU再控制电机驱动模块致使H驱动桥启动，折叠器电机则相应动作变化。

5)车速自动展开功能，当车速超过设定的安全车速后，CAN信息处理模块接收到安全车速阀值报文，将传递给MCU后，致使驱动模块使折叠电机外张动作，且在此车速以上均不允许折叠动作。

以上对本实用新型所提供的汽车外后视镜的电机驱动模块进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例的思想，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。