汽车电动窗防夹控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种汽车电动窗防夹控制系统，它包括采样电路、控制电路、执行电路和电源电路，其中，采样电路的输出端与控制电路相连接，所述控制电路的输出端与执行电路相连接，执行电路控制电机的运行状态，所述的电源电路分别与采样电路、控制电路和执行电路相连接。采用上述技术方案的汽车电动窗防夹控制系统，只用单片机及其相关电路来控制车窗的升降电机，而不需使用传感器，结构比较简单，而且可以消除各种干扰对系统工作的影响，性能可靠，制造成本要低于进口产品１００～２００元，成本低廉，具有较大的价格优势。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于汽车配件，尤其涉及一种防止电动车窗夹人的控制系统。
技术介绍
现在许多轿车门窗玻璃的升降(关闭和开启)已经抛弃了摇把式的手动升降方式，一般都改用按钮式的电动升降方式，即使用电动玻璃升降器来控制，也就是常说的“电动门窗”。轿车用的电动玻璃升降器多是由电动机、减速器、导绳、导向板、玻璃安装托架等组成。因导绳的材料或制作工艺方式不同，又分为绳轮式、软轴式和塑料带式三种电动玻璃升降器。前二种是用钢丝绳做为导绳，后一种是用塑料带做为导绳。以普遍使用的绳轮式电动玻璃升降器为例，它是由电动机、减速器、钢丝绳、导向板和玻璃安装托架等零部件组成，安装时门窗玻璃固定在玻璃安装托架上，玻璃导向槽与钢丝绳导向板平行。开启电动机，由电动机带动减速器输出动力，拉动钢丝绳移动玻璃安装托架，迫使门窗玻璃作上升或下降的直线运动。而塑料带式电动玻璃升降器的导绳采用塑料带，带上有孔，用来移动和定位塑料带，控制门窗玻璃的升降。电动玻璃升降器结构的关键是电动机和减速器，这两者是组装成一体的，其中电动机采用可逆性永磁直流电动机，电动机内有两组绕向不同的磁场线圈，通过开关的控制可做正转和反转，也就是说可以控制门窗玻璃的上升或下降。电动机是由双联开关按钮控制，设有升、降、关等三个工作状态，不操纵时开关自动停在“关”的位置上。操纵电路设有总开关(中央控制)和分开关，两者线路并联。总开关由驾车者，控制全部门窗玻璃的开闭，而各车门内把手上的分开关由乘员分别控制各个门窗玻璃的开闭，操作十分便利。90年代中期以来，电动玻璃升降器的控制机构技术发展很快，电子模块控制形式大量应用于批量装车，并设有安全保护装置。例如博世公司生产的电动玻璃升降器系统，在电动机中埋植磁环，感应电机转速，在电子模块中埋植霍尔元件，感应电流，并通过电子模块控制对电动机的过流、过压及过热保护，而且当玻璃上升途中遇到人力障碍时会自动识别而反向运行，防止乘员夹伤。汽车有了电动车窗，司机按下按钮就可以控制门窗玻璃的升降，十分方便。但是电动车窗没有感觉，如果司机没有注意乘员的手或物件伸出窗口，就容易被上升的玻璃夹着。为着安全起见，现在许多乘用车的电动窗都增加了防夹功能。目前国内电动车窗防夹控制应用基本是空白，引进车型中采用的国外防夹技术及应用已经比较成熟，但工作程序较为复杂，硬件及执行系统成本很高。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种结构简单、性能可靠、成本低廉的汽车电动窗防夹控制系统。为实现上述目的，本技术采用如下技术方案：-->本技术包括采样电路、控制电路、执行电路和电源电路，其中，采样电路的输出端与控制电路相连接，所述控制电路的输出端与执行电路相连接，执行电路控制电机的运行状态，所述的电源电路分别与采样电路、控制电路和执行电路相连接。所述的执行电路包括上升执行电路和下降执行电路；所述的上升执行电路和下降执行电路均通过驱动电路与电机相连接。所述的汽车电动窗防夹控制系统还包括比较放大电路，比较放大电路的输入端与采集电路相连接，比较放大电路的输出端与控制电路相连接。所述的比较放大电路包括两个运放电路，运放电路I的反相输入端连接电容，其输出端连接运放电路II的反相输入端。所述控制电路的输入端还与升降控制开关相连接。采用上述技术方案的汽车电动窗防夹控制系统，只用单片机及其相关电路来控制车窗的升降电机，而不需使用传感器，结构比较简单，而且可以消除各种干扰对系统工作的影响，性能可靠，制造成本要低于进口产品100～200元，成本低廉，具有较大的价格优势。附图说明图1为本技术中整个工作过程的主流程图；图2为本技术的中断程序流程图；图3为本技术的读取电流判断防夹程序流程图；图4为本技术中换向器脉冲控制分析图；图5为本技术中电流控制分析图；图6为本技术硬件原理框图；图7为本技术中采样电路和执行电路的电路原理图；图8为本技术中控制电路的电路原理图；图9为本技术中比较放大电路的电路原理图；图10为本技术中电源电路的电路原理图。具体实施方式如图1、图2、图3所示，当存在车窗玻璃需要上升或下降的指令时，本技术首先判断是否是按键发出的指令。若是按键产生的指令，则执行上升或下降，并根据到位标志判断是否玻璃已上升或下降到位，若已到位，则电机停止。在玻璃上升或下降的过程中，控制系统会实时学习玻璃电机运行的电流曲线。若是自动上升或下降按键产生的指令，则车窗玻璃会自动上升或下降，在此过程中，控制系统也会实时学习玻璃电机运行的电流曲线。另外，在自动上升的过程中，控制系统会读取电机电流防夹判断子程序，如图3所示。具体地说，本技术包括以下步骤：①控制系统自动学习玻璃电机运行电流曲线，并在学习过程中对电机工作电流进行分析，生成电机运行电流Ia和玻璃堵转电流Ib，同时控制系统还采集换向器脉冲信号，该换向器脉冲信号在本技术中作为玻璃是否上升或下降到位的标志。②实时采集电机实际工作电流I，并判断电机实际工作电流I与电机运行电流Ia的大小。由于在上升过程中夹到异物时，电机运行电流会增大，这时对电机实际工作电流I-->与电机运行电流Ia进行比较，达到设定限度时启动防夹程序。③当电机实际工作电流I小于等于电机运行电流Ia时，电机继续运行。当电机实际工作电流I大于电机运行电流Ia时，开始计时并得出电机实际工作电流I大于电机运行电流Ia的时间T，然后判断时间T与设定值T2的大小，上述设定值T2的大小可根据实际需要进行设定，设定的过程为本领域普通技术人员所熟知的技术。当T＞T2时，电机停止并反转，使玻璃下降15厘米左右，实现防夹；当T≤T2时，再判断电机实际工作电流I与玻璃堵转电流Ib的大小。当电机实际工作电流I大于玻璃堵转电流Ib时，根据采集到的换向器脉冲信号判断玻璃是否到位；当检查到换向器脉冲不再变化时，说明玻璃已到位时，电机停止；当玻璃不到位时，电机停止后反转，使玻璃下降15厘米左右，实现防夹。当电机实际工作电流I小于等于玻璃堵转电流Ib时，控制系统经延时/定时程序继续学习玻璃电机运行电流曲线。上述的延时/定时程序为本领域普通技术人员所熟知的技术。上述步骤③中所说的根据换向器脉冲信号判断玻璃是否到位的原理如图4所示。换向器正常工作换向时均发出脉冲信号，图4左边为换向器高速换向时产生的脉冲信号；中间脉冲稀疏的地方为换向器低速换向时的情况；图4的最右端，换向器脉冲不再变化，说明玻璃已上升至顶。如图5所示的电流控制分析图，纵轴为电流值，横轴为时间值，其中，在横轴中的时间T2＞T1，纵轴中位于上方的直线为玻璃堵转电流Ib，下方的直线为电机运行电流Ia，虚线为电机实际工作电流I。在T1时间段，虽然有Ia＜I＜Ib，但是由于时间T1过短，并不认为玻璃夹到异物，故此时间段电机继续运行。上述时间T1的设定原理为本领域普通技术人员所熟知的技术。在T2时间段，存在Ia＜I＜Ib，故应启动防夹控制程序。当I＞Ib时，说明玻璃已上升至顶。在本实施例中，设定值T2＝0.6s。采用上述方法的汽车电动窗防夹控制系统，它包括采样电路、控制电路、执行电路和电源电路，其中，采样电路的输出端与控制电路相连接，控制电路的输出端与执行电路相连接，执行电路控制电机的运行状态，上述的电源电路分别与采本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽车电动窗防夹控制系统，其特征在于：它包括采样电路、控制电路、执行电路和电源电路，其中，采样电路的输出端与控制电路相连接，所述控制电路的输出端与执行电路相连接，执行电路控制电机的运行状态，所述的电源电路分别与采样电路、控制电路和执行电路相连接。

【技术特征摘要】
1.一种汽车电动窗防夹控制系统，其特征在于：它包括采样电路、控制电路、执行电路和电源电路，其中，采样电路的输出端与控制电路相连接，所述控制电路的输出端与执行电路相连接，执行电路控制电机的运行状态，所述的电源电路分别与采样电路、控制电路和执行电路相连接。2.根据权利要求1所述的汽车电动窗防夹控制系统，其特征在于：所述的执行电路包括上升执行电路和下降执行电路；所述的上升执行电路和下降执行电路均通过驱动电路与电机相连接。3.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：李学文，
申请(专利权)人：河南万鑫济科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：41[中国|河南]