CN206053665U - 一种可调节防夹力度的升降窗装置及其电路 - Google Patents
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Abstract
一种可调节防夹力度的车窗升降装置,所述车窗升降装置含有控制模块、电机控制回路模块和防夹力度调节开关,所述控制模块含有微控制单元MCU,所述电路控制回路模块与微控制单元MCU相连接,所述防夹力度调节开关与微控制单元MCU相连接。本实用新型的有益效果是,提供一种可调节防夹力度的升降窗装置及其电路,只需安装在原车驾驶位车窗主开关或者车窗控制盒连接器位置,使用一个控制器就能控制多个车窗的防夹、锁车自动防夹升窗、控制降窗、一键升降的功能,智能化程度高、结构简单、安全便捷、适合汽车的前装和后装。
Description
技术领域
本实用新型属于汽车配件领域,尤其涉及一种可调节防夹力度的升降窗装置及其电路。
背景技术
随着汽车行业的发展,人们对汽车的自动化以及智能化程度要求也越来越高。目前,汽车技术中普遍采用电子开关升降车窗,通过拨动升降开关即可完成车窗的上升和下降,这在一定程度上给人们控制车窗的升降带来了方便,但是在某种程度上也带来了一些隐患。比如,在自动升窗的过程中会夹到人体,尤其是有小孩在车内玩耍时,存在一定的安全隐患。为此,需要开发一种具有防夹功能的车窗控制电路,解决在升窗过程中存在的安全隐患。
目前的部分车型配备防夹升降窗控制系统,其防夹方式是在每个马达加装传感器、控制器和线束,成本昂贵,因而普及范围较小。
实用新型内容
本实用新型的目的在于,提供一种可调节防夹力度的升降窗装置及其电路,以解决上述问题。
为解决上述问题,本实用新型通过以下方式实现:
一种可调节防夹力度的车窗升降装置,所述车窗升降装置含有控制模块、电机控制回路模块和防夹力度调节开关,所述控制模块含有微控制单元MCU,所述电路控制回路模块与微控制单元MCU相连接,所述防夹力度调节开关与微控制单元MCU相连接。
进一步的,所述控制单元MCU含有信号采集模块、数据判定模块和数据记忆模块,所述信号采集模块和电路控制回路模块相连接,所述信号采集模块和数据判定模块相连接,所述数据判定模块和数据记忆模块相连接。
进一步的,所述电机控制回路模块含有检测模块、数据采集模块和车窗开关,所述数据采集模块和微控制单元MCU相连接。
上述可调节防夹力度的车窗升降装置的电路,所述电路含有微控制单元MCU、电机控制回路和防夹力度调节开关,所述电机控制回路含有车窗开关、第一介体检测单元、第一继电器、电机、第二继电器、第二介体检测单元依次连接构成,所述第一介体检测单元、第二介体检测单元、第一继电器、第二继电器分别与MCU连接,防夹力度调节开关与MCU连接。
进一步的,所述电机控制回路为四个。
进一步的,所述第一介体检测单元含有第一介体和第一检测电路,所述第二介体检测单元含有第二介体和第二检测电路。
进一步的,所述第一检测电路、第二检测电路都含有电流检测电路和电流脉冲信号检测电路。
进一步的,所述第一检测电路、第二检测电路还含有ACC检测电路。
进一步的,所述第一检测电路、第二检测电路还含有中控马达上锁、开锁检测电路和电源电压检测电路。
进一步的,所述电路还含有中控马达M0,所述中控马达M0与微控制单元MCU相连接。
上述实用新型含有微控制单元MCU和左前窗、右前窗、左后窗、右后窗四个车窗的电机控制回路,每个电机控制回路由车窗开关、第一介体检测单元、第一继电器、电机、第二继电器、第二介体检测单元依次连接构成,所述第一介体检测单元、第二介体检测单元、第一继电器、第二继电器分别与MCU连接。
其中,车窗开关包括第一触点、第二触点、第三触点、第四触点、第五触点(1.5),第一触点和第二触点均与电源正极连接,第三触点与电源负极连接,第四触点依次通过第一介体检测单元、第一继电器、电机、第二继电器、第二介体检测单元,和第五触点连接,第四触点和第五触点还分别与MCU连接。
第一继电器的主触点与所述电机的一端连接,第一继电器的线圈一端与电源正极连接,另一端与MCU连接,第一继电器的常闭触点与第一介体检测单元连接,第一继电器的常开触点与电源正极连接;第二继电器的主触点与电机的另一端连接,第二继电器的线圈一端与电源正极连接,另一端与MCU连接,第二继电器的常闭触点与所述第二介体检测单元连接,第二继电器的常开触点与电源正极连接。
第一介体检测单元包括第一介体和第一检测电路,第一介体与负极连接,且第一介体还通过第一检测电路与MCU连接,第一介体还与第一继电器连接;第二介体检测单元包括第二介体和第二检测电路,第二介体与负极连接,且第二介体还通过第二检测电路与MCU连接,第二介体还与第二继电器连接。
第一介体、第二介体均为耐电流15A以上的电阻。第一介体、第二介体均为康铜丝或者合金电阻,具有较低的电阻温度系数,较宽的使用温度范围(480℃以下),加工性能良好,具有良好的焊接性能和抗氧化性。
第一检测电路、第二检测电路都包括了电流检测电路和电流脉冲信号检测电路。
第一检测电路、第二监测电路还包括ACC检测电路,原车ACC开关通过ACC检测电路与MCU连接。
第一检测电路、第二监测电路还包括中控马达上锁、开锁检测电路,原车中控马达通过所述中控马达上锁、开锁检测电路与所述MCU连接。
第一检测电路、第二监测电路还包括电源电压检测电路,原车电源通过所述电源电压检测电路与所述MCU连接。
本实用新型的有益效果是,提供一种可调节防夹力度的升降窗装置及其电路,通过介体单元采集车窗电机工作时的电流,从而判断车窗是否夹到人体或其他物体,从而控制电机反转使车窗下降,智能化程度高,安全便捷。同时还通过检测电路检测电机的工作状态,从而判断车窗的工作状况和车窗的位置,只需安装在原车驾驶位车窗主开关或者车窗控制盒连接器位置,使用一个控制器就能控制多个车窗的防夹、锁车自动防夹升窗、控制降窗、一键升降的功能,智能化程度高、结构简单、安全便捷、适合汽车的前装和后装。
附图说明
图1为一种可调节防夹力度的升降窗装置结构示意图;
图2为一种可调节防夹力度的升降窗装置电路图。
具体实施方式
如图1所示,一种可调节防夹力度的车窗升降装置,所述车窗升降装置含有控制模块、电机控制回路模块1和防夹力度调节开关2,所述控制模块含有微控制单元MCU3,所述电路控制回路模块1与微控制单元MCU3相连接,所述防夹力度调节开关2与微控制单元MCU3相连接,所述控制单元MCU3含有信号采集模块31、数据判定模块32和数据记忆模块33,所述信号采集模块31和电路控制回路模块1相连接,所述信号采集模块31和数据判定模块32相连接,所述数据判定模块32和数据记忆模块33相连接,所述电机控制回路模块1含有检测模块11、数据采集模块12和车窗开关13,所述数据采集模块12和微控制单元MCU3相连接。
如图2所示,一种可调节防夹力度的升降窗装置电路图,我们选取车窗电机M1的控制回路为例进行详细描述。
首先是电机M1的工作电流、升降窗时间周期、升降窗位置的学习步骤,ACC开关K5打到ON的位置,控制车窗开关(1)的K1-4触点与K1-1触点接触闭合,MCU检测到K1-4的正电信号,MCU对第一继电器Re1输出低电平,第一继电器Re1的常开触点Re1-2闭合,MCU对第二继电器Re2继续保持不输出电平,第二继电器Re2的常闭触点Re2-1闭合,通过介体2接负极,第一电动机M1中电流方向为从Re1至Re2,电机M1反转降窗。同时,第二检测电路采集主回路中的工作电流并反馈给所述MCU,所述MCU根据主回路中的工作电流判断所述电机是否正常工作。另外,所述MCU还根据第一电动机M1的工作状态判断所述主回路对应的车窗降窗状况。
第二检测电路采集车窗电机M1在降窗过程中的电流值、全降到底时的电流值、全关状态下降到底的时间周期、全关状态下降到底的电流脉冲信号,发送到MCU并存储,再控制K1-5触点与K1-2触点接触闭合让车窗升到顶,第一检测电路采集车窗电机M1在升窗过程中的电流值、全降状态上升到顶的时间周期、全降状态上升到顶的电流脉冲信号,发送到MCU并存储,并且MCU还采集电源电压的信号,能准确判断的4个车窗的位置状态、工作状态的补偿值。即使有波动的电源电压的状态下,MCU也能准确判断车窗的位置、工作状况。MCU将工作过程中采集的信号与在学习步骤中存储的数值进行比较,判断车窗是否夹到物体及车窗位置。
需要指出的是,当车窗在上升过程中夹到人体或其他物体时,会阻止车窗电机M1转动,通过车窗电机M1的电流会发生突变,而车窗电机M1在正常工作时电流保持恒定,依据此原理即可判断车窗上升的过程中是否夹到人体或其他物体。
手动升降窗就是车窗开关的控制时间大于0.6秒或者小于0.1秒,MCU判断为手动升降窗,所述0.1秒和0.6秒的时间可以根据不同的要求调整。
一键升降窗就是车窗开关的控制时间在0.1-0.6秒,MCU判断为一键升降窗,所述0.1秒和0.6秒的时间可以根据不同的要求调整。
锁车自动升窗是ACC开关K5打在OFF,中控马达上锁、开锁检测电路检测到上锁信号,MCU控制4个车窗自动关闭车窗。
遥控降窗是在ACC开关K5打在OFF,中控马达上锁、开锁检测电路检测到开锁和上锁信号5秒内发出“开-锁-开”,MCU控制4个车窗自动降窗,所述“开锁和上锁信号5秒内发出‘开-锁-开’”可以根据不同的要求调整。
手动降窗工作过程:
当车窗开关的K1-4触点与K1-1触点接触闭合,第一检测电路检测到高电平,如果第一检测电路检测到K1-4的高电平的时间在小于0.1秒或大于0.6秒,MCU识别后,判断为需要手动降窗,MCU对第一继电器Re1输出低电平,第一继电器Re1的常开触点Re1-2闭合,MCU对第二继电器Re2继续保持不输出电平,第二继电器Re2的常闭触点Re2-1闭合,通过介体2接负极,第一电动机M1中电流方向为从Re1至Re2,电机M1反转降窗。同时,第二检测电路采集主回路中的工作电流并反馈给所述MCU,所述MCU根据主回路中的工作电流判断所述电机是否正常工作。另外,所述MCU还根据第一电动机M1的工作状态判断所述主回路对应的车窗降窗状况;
在降窗过程中,第二检测电路采集车窗电机M1的工作电流、工作时间周期、电流脉冲信号,反馈给所述MCU,所述MCU根据第二检测电路的反馈信号、电源电压信号和之前学习步骤存储的数值,判断所述车窗电机M1的工作状况、车窗的位置。
当MCU判断车窗下降到底时,如果车窗开关(1)的K1-4触点与K1-1触点接触闭合,MCU识别后,MCU停止对第一继电器Re1输出低电平,第一继电器Re1的常闭触点Re1-1闭合,电机M1停止降窗。防止电机堵转;当车窗开关(1)的K1-4触点与K1-1触点脱离后,MCU停止对第一继电器Re1输出低电平,第一继电器Re1的常闭触点Re1-1闭合。
手动升窗工作过程:
同理,当车窗开关(1)的K1-5触点与K1-2触点接触闭合,第二检测电路检测到高电平,如果第二检测电路检测到高电平的时间小于0.1秒或大于0.6秒,MCU识别后,判断为需要手动升窗,MCU对第二继电器Re2输出低电平,第二继电器Re2的常开触点Re2-2闭合,MCU对第一继电器Re1继续保持不输出电平,第一继电器Re1的常闭触点Re1-1闭合,通过介体1接负极,第一电动机M1中电流方向为从Re2至Re1,电机M1正转升窗。同时,第一检测电路采集通过车窗电机M1的工作电流、工作时间周期、电流脉冲信号,反馈给所述MCU,所述MCU根据第一检测电路的反馈信号、电源电压信号和之前学习步骤存储的数值,判断所述车窗电机M1的工作状况、车窗的位置.
如果判断车窗在上升过程中夹到人体或其他物体时,MCU对第一继电器输出低电平,第一继电器的常开触点闭合,对第二继电器不输出电平,第二继电器的常闭触点闭合,此时,车窗电机M1中电流方向为从Re1至Re2,车窗电机M1反转,车窗下降,即可完成防夹功能。
当MCU判断车窗上升到顶时,如果车窗开关的K1-5触点与K1-2触点接触闭合,MCU识别后,MCU停止对第二继电器输出低电平,第一继电器的常闭触点闭合,车窗电机M1停止工作,防止电机堵转。
一键降窗工作过程:
具体地,当车窗开关(1)的K1-4触点与K1-1触点接触闭合,第一检测电路检测到高电平,如果第一检测电路检测到高电平的时间在0.1-0.6秒内中断,MCU识别后,判断为需要一键降窗,对第一继电器输出低电平,第一继电器的常开触点闭合,MCU对第二继电器继续保持不输出电平,第二继电器的常闭触点闭合,此时,车窗电机M1中电流方向为从Re1至Re2,车窗电机M1反转,车窗自动下降。同时,第二检测电路采集车窗控制回路中的工作电流、工作时间周期、电流脉冲信号,并反馈给所述MCU,所述MCU判断所述车窗电机M1的工作状况。
其中,在一键降窗过程中,如果车窗开关的K1-4或者K1-5触点接通,MCU立即停止对第一继电器输出低电平,第一继电器的常闭触点闭合,车窗电机M1停止降窗工作。
如果判断车窗自动下降到底时,MCU停止对第一继电器输出低电平,第一继电器的常闭触点闭合,车窗电机M1停止工作。
一键升窗工作过程:
同理,当车窗开关的K1-5触点与K1-2触点接触闭合,如果第二检测电路检测到高电平的时间在0.1-0.6秒内中断,并发送给MCU,MCU识别后,判断为需要一键升窗,对第二继电器输出低电平,第二继电器的常开触点闭合,MCU对第一继电器继续保持不输出电平,第一继电器的常闭触点闭合,此时,车窗电机M1中电流方向为从Re2至Re1,车窗电机M1正转,车窗自动升窗,同时,第一检测电路采集车窗控制回路中的工作电流、工作时间周期、电流脉冲信号,并反馈给所述MCU,所述MCU判断所述车窗电机M1的工作状况。
在一键升窗过程中,如果车窗开关(1)的K1-4或者K1-5触点接通,MCU立即停止对第二继电器输出低电平,第二继电器的常闭触点闭合,车窗电机M1停止升窗工作。
如果判断车窗在上升过程中夹到人体或其他物体时,MCU立即停止给第二继电器输出低电平,此时车窗电机M1会停止正转,车窗停止上升,同时,MCU给所述第一继电器输出低电平,车窗电机M1会反转,车窗下降,即可完成防夹功能。
如果判断车窗自动升窗到顶时,MCU停止对第二继电器输出低电平,第二继电器的常闭触点闭合,车窗电机M1停止工作。
上述电路还包括中控马达M0,中控马达M0与MCU连接,用于实现自动升窗或降窗,具体过程如下:
当汽车熄火后,如果BCM接收到上锁信号,则BCM通过关锁线给中控马达一个高电平,中控马达控制车门上锁,同时MCU会读取关锁线上的高电平信号,并对全部四个电机控制回路中的第二继电器输出低电平,对第一继电器不输出电平,此时,全部四个电机控制回路中的第二继电器的常开触点闭合,第一继电器的常闭触点闭合,所有车窗自动上升。同理,如果BCM接收到开锁信号2次及2次以上,则能完成自动降窗,方便车辆快速散热透气,非常方便。
防夹力度调节开关用于调节汽车防夹车窗升降器的防夹力度大小;亦可通过车窗开关、ACC开关、中控开关的组合操作调节汽车防夹车窗升降器的防夹力度大小,使得本实用新型能适用广泛的车型。还可以通过车窗开关、ACC开关、中控开关的组合操作选择汽车防夹车窗升降器的“一键升降、锁车自动防夹升窗、自动降窗”的开通与关闭,使得本实用新型更加人性化。
Claims (10)
1.一种可调节防夹力度的车窗升降装置,其特征在于:所述车窗升降装置含有控制模块、电机控制回路模块和防夹力度调节开关,所述控制模块含有微控制单元MCU,所述电机控制回路模块与微控制单元MCU相连接,所述防夹力度调节开关与微控制单元MCU相连接。
2.根据权利要求1所述的车窗升降装置,其特征在于:所述控制单元MCU含有信号采集模块、数据判定模块和数据记忆模块,所述信号采集模块和电机控制回路模块相连接,所述信号采集模块和数据判定模块相连接,所述数据判定模块和数据记忆模块相连接。
3.根据权利要求1所述的车窗升降装置,其特征在于:所述电机控制回路模块含有检测模块、数据采集模块和车窗开关,所述数据采集模块和微控制单元MCU相连接。
4.一种应用于权利要求1或2或3所述的车窗升降装置的电路,其特征在于:所述电路含有微控制单元MCU、电机控制回路和防夹力度调节开关,所述电机控制回路含有车窗开关、第一介体检测单元、第一继电器、电机、第二继电器、第二介体检测单元依次连接构成,所述第一介体检测单元、第二介体检测单元、第一继电器、第二继电器分别与MCU连接,防夹力度调节开关与MCU连接。
5.根据权利要求4所述的电路,其特征在于:所述电机控制回路为四个。
6.根据权利要求4所述的电路,其特征在于:所述第一介体检测单元含有第一介体和第一检测电路,所述第二介体检测单元含有第二介体和第二检测电路。
7.根据权利要求6所述的电路,其特征在于:所述第一检测电路、第二检测电路都含有电流检测电路和电流脉冲信号检测电路。
8.根据权利要求7所述的电路,其特征在于:所述第一检测电路、第二检测电路还含有ACC检测电路。
9.根据权利要求8所述的电路,其特征在于:所述第一检测电路、第二检测电路还含有中控马达上锁、开锁检测电路和电源电压检测电路。
10.根据权利要求4所述的电路,其特征在于:所述电路还含有中控马达MO,所述中控马达MO与微控制单元MCU相连接。
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