CN201810096U - 一种新型车窗电动控制装置 - Google Patents
一种新型车窗电动控制装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN201810096U CN201810096U CN2010205697086U CN201020569708U CN201810096U CN 201810096 U CN201810096 U CN 201810096U CN 2010205697086 U CN2010205697086 U CN 2010205697086U CN 201020569708 U CN201020569708 U CN 201020569708U CN 201810096 U CN201810096 U CN 201810096U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- power device
- motor
- tle7810
- vehicle window
- chip
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Window Of Vehicle (AREA)
- Power-Operated Mechanisms For Wings (AREA)
Abstract
本实用新型涉及一种新型车窗电动控制装置，由按键、TLE7810智能功率器件控制电路、电机驱动电路及霍尔传感器采样电路构成，所述TLE7810智能功率器件内嵌入的8位单片机芯片，8位单片机的同步串行通信接口通过高速SPI发送命令连接功率器件，其异步串行通信接口连接LIN驱动芯片，进而与外部LIN-BUS总线相连，通过PWM控制，实现了电机的软启动，提高了电机运行性能和延长电机使用寿命，电流传感器和霍尔效应传感器还能将电机的运行状态和运行位置及时反馈给单片机，保证了系统运行的稳定性，该装置成本低，驾驶的舒适性高，性能稳定可靠，保证了行车的安全。
Description
技术领域
本实用新型涉及汽车自动控制领域，特别是涉及一种新型车窗电动控制装置。
背景技术
随着汽车的日益普及，消费者对汽车舒适性的要求也在不断提高，越来越多的汽车开始选择使用单片机为核心的电动车窗控制系统，近十年半导体技术和嵌入式系统的不断发展，使生产商在花费较低成本的同时充分满足消费者对电动摇窗机安全性和舒适性提出的要求，运用单片机控制的电动车窗不仅可以实现对车门各种状态的识别和保护，此外，运用单片机还能够进行脉宽调制(PWM)，使用PWM的电机驱动方式可以延长电机使用寿命，并提高车窗升降的性能，降低运行噪声，使CAN、LIN等网络总线系统使汽车的模块化设计和模块之间的交互通信得以实现。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种采用智能功率器件驱动控制的新型车窗电动控制装置。
本实用新型所采用的技术方案是这样的：一种新型车窗电动控制装置，由按键、TLE7810智能功率器件控制电路、电机驱动电路及霍尔传感器采样电路构成，所述TLE7810智能功率器件内嵌入的8位单片机芯片，8位单片机的同步串行通信接口通过高速SPI发送命令连接功率器件，其异步串行通信接口连接LIN驱动芯片，进而与外部LIN-BUS总线相连，功率器件的看门狗定时器、驱动电源、电池/温度检测与8位单片机芯片进行通讯。
所述TLE7810智能功率器件芯片内部集成了一个1∶8的运算放大电路，可对0～40V之间的电压进行A/D采样，其端口MON5是一个高边开关，作为LED的驱动电源，端口MON1、MON2、MON3、MON4连接控制车窗运行的按钮。
所述TLE7810智能功率器件接收来8位自单片机的SPI指令，控制两路低边开关和一路高边开关的动作，低边开关驱动电机驱动电路的继电器，由继电器组成的H桥来操纵车窗上升或下降，继电器的接地端串接绝缘栅型场效应管MOSFET，由8位单片机捕获比较模块产生的PWM波形控制。
所述TLE7810智能功率器连接一双霍尔式传感器TLE4966来判断车窗的位置和电机转速。
通过采用前述技术方案，本实用新型的有益效果是：采用TLE7810智能功率器整合了8位单片机、功率器件以及LIN总线驱动器，通过PWM控制，实现了电机的软启动，提高了电机运行性能和延长电机使用寿命，电流传感器和霍尔效应传感器还能将电机的运行状态和运行位置及时反馈给单片机，保证了系统运行的稳定性，该装置成本低，驾驶的舒适性高，性能稳定可靠，保证了行车的安全。
附图说明
图1是本实用新型实施例的原理框图；
图2是本实用新型实施例的TLE7810智能功率器件的外部驱动电路图；
图3是本实用新型实施例的电动机驱动电路图；
图4是本实用新型实施例的程序流程图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本实用新型。
如图1所示，一种新型车窗电动控制装置，由按键、TLE7810智能功率器件控制电路、电机驱动电路及霍尔传感器采样电路构成，所述TLE7810智能功率器件内嵌入的8位单片机芯片，8位单片机的同步串行通信接口通过高速SPI发送命令连接功率器件，其异步串行通信接口连接LIN驱动芯片，进而与外部LIN-BUS总线相连，单片机通过高速SPI发送命令给功率器件，接收来自功率器件的诊断信息，功率器件的看门狗定时器、驱动电源、电池/温度检测与8位单片机芯片进行通讯。
如图2所示，所述TLE7810智能功率器件芯片内部集成了一个1∶8的运算放大电路，可对0～40V之间的电压进行A/D采样，其端口MON5是一个高边开关，作为LED的驱动电源以指示控制器工作状态，端口MON1、MON2、MON3、MON4连接控制车窗运行的按钮，在某些状态下，TLE7810将进入低功耗的睡眠模式，而这些按钮则可以将系统唤醒。
如图3所示，所述TLE7810智能功率器件接收来8位自单片机的SPI指令，控制两路低边开关和一路高边开关的动作，低边开关驱动电机驱动电路的继电器，由于TLE7810输出的电流不足以直接驱动车窗电机，故由继电器组成的H桥来操纵车窗上升或下降，继电器的接地端串接绝缘栅型场效应管MOSFET，由8位单片机捕获比较模块产生的PWM波形控制，可以实现电机的软启动，提高电机运行性能和延长电机使用寿命。
在控制电机的H桥的低边串联了一个0.01Ω的采样电阻，采样电阻的电压通过一个放大比例为21倍的运算放大电路连接到单片机的A/D转换输入口，以检测电机运行时的电流，识别电机的堵转、开路和短路等状态。
为了实现车窗的防夹功能，TLE7810智能功率器连接一双霍尔式传感器TLE4966来判断车窗的位置和电机转速，电机的转子轴上端安装了一个直径约2cm的磁环，而车窗TLE7810智能功率器件的PCB板被设计成如同手枪的形状，在PCB板下侧有一个长约3cm的突出部分，其顶端放置有霍尔传感器，以便插入电机中，这样便可以靠近磁环，利用霍尔效应测得电机的位置和转速大小，当电机转动时，磁环也随之产生交变的磁场。转子每转过一周，霍尔传感器就输出一个周期性的方波信号，单片机的比较捕获模块在霍尔信号的下降沿到来时产生中断，记录下此时时间寄存器的值，利用前后相临两次值的差，便可以计算出方波信号的周期，从而获得电机转速，由于TLE7810智能功率器件的高集成度和专用性，整个系统电路简单可靠。这里采用的芯片数量极少，控制器的EMC性能也得到了极大的提高。
如图4所示，程序初始化完成后，电机进入关断状态。在按键端口扫描到上升(或下降)按键输入的控制命令后，主程序调用电机控制函数，电机进入PWM软启动。PWM启动分为10步，每步时间为20ms，占空比从10％逐渐递增到100％。随后电机进入上升(或下降)状态。若此时控制器接收到停止、下降(或上升)命令，或是发生堵转，则电机进入200ms的惯性制动阶段，此时PWM占空比为0，MOSFET关断。这个阶段结束之后，电机进入上升(或下降)停止状态，如果此时按键停止、下降(或上升)命令，电机进入关断状态，如果电机在上升(或下降)过程中，采样电流超过了短路保护的限定值，则认为此时发生了短路故障，电机将直接进入上升(或下降)停止状态，防止由于电流过大而烧毁电机，如果电机运行过程中，电流远小于正常运行的电流，则可以判断发生了开路故障，此信息将通过LIN总线反馈给上位机，从而方便地进行故障的诊断和排除，为了防止车窗在自动上升时发生夹伤乘客的事故.在控制器中设计了防夹功能。当车窗玻璃运行在防夹区域内(距离顶部200～4mm)，程序根据霍尔传感器的信号计算电机转速，判断车窗是否遇到障碍物。如果遇到障碍物则发出下降指令，实现保护功能。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征及其优点，本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内，本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (4)
1.一种新型车窗电动控制装置，其特征在于：由按键、TLE7810智能功率器件控制电路、电机驱动电路及霍尔传感器采样电路构成，所述TLE7810智能功率器件内嵌入的8位单片机芯片，8位单片机的同步串行通信接口通过高速SPI发送命令连接功率器件，其异步串行通信接口连接LIN驱动芯片，进而与外部LIN-BUS总线相连，功率器件的看门狗定时器、驱动电源、电池/温度检测与8位单片机芯片进行通讯。
2.根据权利要求1所述的一种新型车窗电动控制装置，其特征在于：所述TLE7810智能功率器件芯片内部集成了一个1∶8的运算放大电路，可对0～40V之间的电压进行A/D采样，其端口MON5是一个高边开关，作为LED的驱动电源，端口MON1、MON2、MON3、MON4连接控制车窗运行的按钮。
3.根据权利要求1所述的一种新型车窗电动控制装置，其特征在于：所述TLE7810智能功率器件接收来8位自单片机的SPI指令，控制两路低边开关和一路高边开关的动作，低边开关驱动电机驱动电路的继电器，由继电器组成的H桥来操纵车窗上升或下降，继电器的接地端串接绝缘栅型场效应管MOSFET，由8位单片机捕获比较模块产生的PWM波形控制。
4.根据权利要求1所述的一种新型车窗电动控制装置，其特征在于：所述TLE7810智能功率器连接一双霍尔式传感器TLE4966来判断车窗的位置和电机转速。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010205697086U CN201810096U (zh) | 2010-10-18 | 2010-10-18 | 一种新型车窗电动控制装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010205697086U CN201810096U (zh) | 2010-10-18 | 2010-10-18 | 一种新型车窗电动控制装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN201810096U true CN201810096U (zh) | 2011-04-27 |
Family
ID=43893039
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2010205697086U Expired - Fee Related CN201810096U (zh) | 2010-10-18 | 2010-10-18 | 一种新型车窗电动控制装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN201810096U (zh) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102287113A (zh) * | 2011-07-18 | 2011-12-21 | 哈尔滨工业大学 | 一种汽车电动车窗软停止控制装置 |
| CN102400629A (zh) * | 2011-10-26 | 2012-04-04 | 成都市翻鑫家科技有限公司 | 一种基于单片机的防夹电动车窗系统 |
| CN102635303A (zh) * | 2012-04-26 | 2012-08-15 | 上海实业交通电器有限公司 | 一种汽车遮阳帘控制装置 |
| CN102785556A (zh) * | 2012-08-23 | 2012-11-21 | 北京经纬恒润科技有限公司 | 一种控制汽车天窗运行的方法及系统 |
| CN103216170A (zh) * | 2013-05-03 | 2013-07-24 | 天津五洲元通实业股份有限公司 | 一种基于lin总线接口的汽车智能车窗开关 |
| CN111722090A (zh) * | 2020-07-01 | 2020-09-29 | 中国第一汽车股份有限公司 | 一种开路故障检测系统及检测方法 |
-
2010
- 2010-10-18 CN CN2010205697086U patent/CN201810096U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102287113A (zh) * | 2011-07-18 | 2011-12-21 | 哈尔滨工业大学 | 一种汽车电动车窗软停止控制装置 |
| CN102287113B (zh) * | 2011-07-18 | 2013-10-16 | 哈尔滨工业大学 | 一种汽车电动车窗软停止控制装置 |
| CN102400629A (zh) * | 2011-10-26 | 2012-04-04 | 成都市翻鑫家科技有限公司 | 一种基于单片机的防夹电动车窗系统 |
| CN102400629B (zh) * | 2011-10-26 | 2014-08-20 | 成都市翻鑫家科技有限公司 | 一种基于单片机的防夹电动车窗系统 |
| CN102635303A (zh) * | 2012-04-26 | 2012-08-15 | 上海实业交通电器有限公司 | 一种汽车遮阳帘控制装置 |
| CN102635303B (zh) * | 2012-04-26 | 2015-04-29 | 上海实业交通电器有限公司 | 一种汽车遮阳帘控制装置 |
| CN102785556A (zh) * | 2012-08-23 | 2012-11-21 | 北京经纬恒润科技有限公司 | 一种控制汽车天窗运行的方法及系统 |
| CN102785556B (zh) * | 2012-08-23 | 2015-02-04 | 北京经纬恒润科技有限公司 | 一种控制汽车天窗运行的方法及系统 |
| CN103216170A (zh) * | 2013-05-03 | 2013-07-24 | 天津五洲元通实业股份有限公司 | 一种基于lin总线接口的汽车智能车窗开关 |
| CN111722090A (zh) * | 2020-07-01 | 2020-09-29 | 中国第一汽车股份有限公司 | 一种开路故障检测系统及检测方法 |
| WO2022001949A1 (zh) * | 2020-07-01 | 2022-01-06 | 中国第一汽车股份有限公司 | 开路故障检测系统及检测方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN201810096U (zh) | 一种新型车窗电动控制装置 | |
| CN102678008B (zh) | 一种自适应的车窗防夹控制电路及控制方法 | |
| CN201517333U (zh) | 基于纹波电流检测的汽车车窗防夹控制器 | |
| CN103711402B (zh) | 汽车电动车窗的防夹控制方法及系统 | |
| CN102287113B (zh) | 一种汽车电动车窗软停止控制装置 | |
| CN108958106A (zh) | 一种电动汽车控制器休眠唤醒系统及控制方法 | |
| CN103711401B (zh) | 汽车电动车窗的防夹控制方法及系统 | |
| CN102312634B (zh) | 汽车电动窗防夹控制方法及其控制系统 | |
| CN101148965B (zh) | 车窗驱动防夹控制系统 | |
| CN206926605U (zh) | 一种电机驱动电路 | |
| CN2937404Y (zh) | 防夹电动窗控制单元 | |
| CN101545497B (zh) | 基于四相双线绕组无刷直流电机的汽车引擎冷却风扇控制系统 | |
| CN101748952A (zh) | 汽车can总线电动车窗控制系统 | |
| CN103711403B (zh) | 汽车电动车窗的防夹控制方法及系统 | |
| CN103758431A (zh) | 汽车电动车窗的防夹控制方法及系统 | |
| CN103592937B (zh) | 一种车身控制模块的故障检测系统 | |
| CN107165529A (zh) | 一种新能源汽车电动天窗控制装置 | |
| CN206327263U (zh) | 一种汽车电动踏板无线控制系统 | |
| CN205400392U (zh) | 一种门窗多功能智能驱动控制器 | |
| CN112994558B (zh) | 异步电机控制器 | |
| CN203022507U (zh) | 一种基于单片机的汽车电动车窗防夹装置 | |
| CN201830191U (zh) | 基于光电编码器的车用变频调速控制系统 | |
| CN110474597B (zh) | 一种永磁同步曳引式电梯门一体化控制装置 | |
| CN203796799U (zh) | 一种基于amt系统低速大功率的离合操控总成 | |
| CN102400629B (zh) | 一种基于单片机的防夹电动车窗系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20110427 Termination date: 20131018 |