汽車電動車窗控制原理、電路設計及防夾傷方案

所謂電動車窗，就是用伺服電機驅動玻璃的升降，它取代了傳統(tǒng)的轉動搖柄升降玻璃。使得玻璃的升降輕便化、舒適化、自動化。裝有這種電動車窗的車，在各個車門都裝有玻璃升降開關的按鈕，在駕駛員側的車門上有一個總開關，可以遙控各個車門玻璃的升降，還可關閉全車的玻璃升降機構。但是電動車窗仍存在著較大的安全隱患。到目前為止已經(jīng)有多起乘客被上升的車窗夾傷的事故被報道，其中大部分受傷者是兒童，因此電動車窗防夾保護被提出。
　　本文為大家介紹的是汽車電動車窗的控制原理、電路以及防夾傷方案設計等。
　　車門控制模塊的電動車窗的設計
　　本文結合汽車車門控制模塊設計的項目實踐，重點介紹了電動車窗部分的硬件和軟件設計。對智能功率芯片BTS7960在正常運行時的啟動特性及故障檢測特性進行了研究與分析，并給出了試驗結果。
　　基于VNH2SP30的汽車窗戶防夾傷方案
　　本文介紹了一種基于馬達速度監(jiān)視的替代方案，通過傳感器（霍爾效應傳感器、編碼器等）完成有關功能。其防夾環(huán)境檢測是通過檢查馬達速度的變化實現(xiàn)的。馬達由繼電器控制，繼電器以整個電池為動力啟動馬達。當以最大力矩啟動馬達時，施加于障礙物上的力在啟動時可以達到最大值。本文使用VNH2SP30監(jiān)視由于馬達負載變化所導致的功率變化。
　　紅外車窗控制系統(tǒng)SMART WINDOW
　　smart window的特點是關閉車窗時的障礙物檢測裝置使用了紅外線。車窗玻璃在關閉過程中碰到手指前會自動停止。目前一般使用的壓力感知型車窗只有在夾住手指后才停止工作，因此通過采用smart window提高了安全性。
　　汽車電動車窗控制電路設計
　　本文設計的新車型電動車窗控制電路看起來和基礎車型控制電路相似，但控制原理和方式完全不一樣。新車型控制電路取消電動車窗繼電器，主要是車窗集控提升功能的需要。按基礎車型控制電路，在點火開關斷開后，整個控制電路將不再有電源，新車型還用這種方式的話，電動車窗電子控制單元沒有電源將不工作，也就不能實現(xiàn)在中控門鎖電子控制單元發(fā)出集控提升信號后自動關閉所有車窗。
　　PIC單片機在汽車電動車窗控制器中的應用
　　本文以Microchip公司內部集成的CAN模塊PIC18F258單片機為核心，介紹CAN總線電動車窗控制系統(tǒng)的硬件電路結構及軟件設計流程。由于PIC18F258單片機對CAN收發(fā)器PCA82C250進行數(shù)據(jù)操作時只需要TXD、RXD兩條數(shù)據(jù)線，這樣就大大簡化了硬件電路的設計，提高了系統(tǒng)的可靠性。
　　采用AVR Flash微控制器的電動車窗防夾系統(tǒng)
　　本文所描述的系統(tǒng)使用普通的帶有霍爾效應傳感器的刷式馬達。基于速度和扭矩導數(shù)的檢測算法已通過健壯性和容錯性的驗證。該算法可用于所有帶有A/D 轉換器和通過變化引發(fā)中斷的I/O 口的AtmelAVR Flash 微控制器。
　　車窗 天窗驅動原理解析
　　我們日常生活中，在外力操縱的車窗里常用電機驅動系統(tǒng)。而電機驅動系統(tǒng)有兩種形式，即鉸節(jié)式連桿傳動機構和拉索式傳動機構。而在一輛車上到底選用哪種傳動機構，除了另外的一些準則以外，很大程度上其實是取決于車門內可供使用的安裝空間。
　　車窗防夾算法的探究和實現(xiàn)
　　本文介紹算法的思想是，將基準周期存放在RAM里。然后在車窗自動上升過程中檢測電機運行的實時周期值，將實時值與基準值進行比較，若兩者之間的差值連續(xù)三個脈沖到來時超過容差，即認為有障礙物存在。車窗進入自動下降程序，車窗降到底部。若沒有連續(xù)三個脈沖到來時超過或在容差之內，則認為無障礙物存在，則自動上升直到車窗頂部。
　　車窗控制系統(tǒng)的LIN2.1協(xié)議應用
　　基丁TLE9832的防夾車窗控制系統(tǒng)可通過控制PWM信號控制電機的轉速，而霍爾傳感器TLE4966又會采集電機的轉速并傳送給TLE9832，這樣就構成了閉環(huán)控制。此外，電機的電樞電流在轉化為電壓信號后，被傳送給TLE9832的ADC模塊。如果車窗在上升過程中遇到不正常的阻力，電樞電流和電機轉速都會發(fā)生異常的變化，TLE9832可以根據(jù)這種變化判斷是否執(zhí)行防夾算法，避免傷害乘客。
　　CAN總線轎車車窗智能控制系統(tǒng)實現(xiàn)的原理
　　本文在充分研究有關CAN總線在汽車電子系統(tǒng)中的應用和電動車窗防夾方案的基礎上，提出一種基于CAN總線的轎車車窗智能控制系統(tǒng)的設計方案，實現(xiàn)車窗在正常工作模式下防夾控制功能和緊急情況下（異常工作模式）快速升降車窗控制功能。
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