CN206091704U - 一种基于电机电流纹波的汽车智能防夹关窗器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于电机电流纹波的汽车智能防夹关窗器，包括驱动电机(100)、差分放大电路(1)、纹波平滑电路(2)、低通滤波装置(3)、高通滤波装置(4)、纹波方波转换装置(5)、软件算法控制器(6)。所述差分放大电路(1)的输入端与驱动电机(100)连接，输出端分别与纹波平滑电路(2)、高通滤波装置(4)连接；所述纹波平滑电路(2)另一端与低通滤波装置(3)相连，所述高通滤波装置(4)另一端与纹波方波转换装置(5)相连，所述软件算法控制器(6)从低通滤波装置(3)与纹波方波转换装置(5)处接收信号，并与驱动电机(100)连接输出命令信号。该实用新型外接器件少，节省成本，提高整车集成度。

Description

一种基于电机电流纹波的汽车智能防夹关窗器

技术领域

本实用新型涉及一种汽车智能防夹关窗器，尤其是一种基于纹波电机电流检测的智能防夹关窗器。

背景技术

随着现代汽车电子技术的进步，汽车内传统的零部件及总成也在向机电一体化发展。为了方便驾驶员和乘客，大量汽车采用电动车窗，许多电动车窗都不具有防夹功能，容易造成对乘员尤其是儿童的伤害。

防夹功能使用的检测方法主要有无机械接触式防夹和接触式防夹。无机械接触式防夹实际上是一套光学控制系统，监测有无异物在电动车窗移动范围内，从而控制玻璃移动，无需异物接触到玻璃。接触式防夹指当有异物放在上升的玻璃上，接触所产生的阻力传递给电动窗控制系统，控制系统可自动启用车窗防夹功能。电动天窗和门窗防夹主要基于如下两种方案：霍尔传感器方案和电机电流纹波检测方案。

霍尔传感器的方案需要在电机上安装磁环，磁环随电机转动，并经过霍尔传感器产生方波信号，方波个数反映了天窗的位置，遇到障碍物时电机运动速度变慢，对应方波信号周期变大，据此进行防夹判断。且每个电动门窗需要一个控制器，安装复杂，要配合实际电机参数进行调节，只能专车专用，成本也较高。

基于纹波的防夹方案原理是有刷直流电机在换相过程中会产生电流纹波，纹波的个数与电机转速和换向片的个数成正比，因此若能提取出电流纹波便可得到门窗运动的位置信息，同时当门窗运动过程中遇到障碍物时电流会增大，可根据电流的大小进行防夹判断。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种基于纹波电机电流检测的智能防夹关窗器，免去了安装磁环、霍尔传感器及线束成本，提高了整车集成度。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种基于纹波电机电流检测的智能防夹关窗器，包括驱动电机、以及由驱动电机驱动的升降窗，差分放大电路、纹波平滑电路、低通滤波装置、高通滤波装置、纹波方波转换装置、软件算法控制器，差分放大电路的输入端与驱动电机连接，检测驱动电机的工作电压并放大输出，差分放大电路的输出端有至少两个，分别与纹波平滑电路、高通滤波装置连接；纹波平滑电路的另一端与低通滤波装置相连，接收电压信号并进行低通滤波，输出至软件算法控制器；高通滤波装置的另一端与纹波方波转换装置相连，接收纹波信号转化成方波信号，输出至软件算法控制器；软件算法控制器从低通滤波装置处接收电流数值信号，从纹波方波转换装置处接收方波频率信号，并与驱动电机连接输出正向、反向或停止运转的命令信号。

本实用新型的有益效果是：基于电机电流纹波的汽车智能防夹关窗器外接器件少，通过差分放大电路设备将驱动端运行电流进行放大，放大后的信号分两路输出，一路通过低通滤波器而形成电机电流，另一路通过高通滤波器获取电机位置，软件算法控制器接收两路信号与驱动电机连接输出信号，进而采用一个控制模块控制四个车窗门，锁车后自动关闭车窗,节省成本，提高整车集成度。

附图说明

图1为本实用新型结构框图；

图2为自动锁车感应装置结构图；

图3为本实用新型的控制流程图；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

100、驱动电机，1、差分放大电路，2、纹波平滑电路，3、低通滤波装置，4、高通滤波装置，5、纹波方波转换装置，6、软件算法控制器7、自动锁车感应装置，8、汽车发动机信息器，9、延时装置，10、红外感应装置，11、控制板。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1所示，本实施案例包括：驱动电机100、差分放大电路1、纹波平滑电路2、低通滤波装置3、高通滤波装置4、纹波方波转换装置5、软件算法控制器6，软件算法控制器6中内置有自动锁车感应装置7。

差分放大电路1的输入端与驱动电机100连接，检测驱动电机100的工作电压并放大输出，差分放大电路1的输出端有至少两个，分别与纹波平滑电路2、高通滤波装置4连接；纹波平滑电路2的另一端与低通滤波装置3相连，接收电压信号并进行低通滤波，输出至软件算法控制器6；高通滤波装置4的另一端与纹波方波转换装置5相连，接收纹波信号转化成方波信号，输出至软件算法控制器6；软件算法控制器6从低通滤波装置3处接收电流数值信号，从纹波方波转换装置5处接收方波频率信号，并与驱动电机100连接输出正向、反向或停止运转的命令信号。

图2为自动锁车感应装置结构图，自动锁车感应装置7包括汽车发动机信息器8、延时装置9、红外感应装置10、控制板11。

汽车发动机信息器8分别与延时装置9、红外感应装置10通过电路连接形成相应的延时时间和感应信号，控制板11通过接收延时时间和感应信号后输出关窗命令，从而实现在下车锁门后的合理时间内能够自动关闭未关好的窗户。

图3为本实用新型的控制流程图，下面结合本实施案例的工作原理，进一步阐述本实用新型。

在每次上电自检时，会判断是否进入学习功能，实时学习防夹参数，不需要人为的初始化过程和从新初始化过程，使用方便。

车窗上升启动后延时100ms开始测量电流与纹波周期，当遇到障碍物时电流增大，若计算出的防夹力大于设定的阈值，则给出防夹反转标志命令门窗反转，避免造成人体伤害。

本实用新型中采用的电流检测，两次检测关窗方案为本公司自制(我司现量产的自动升窗系统，如DB626-4、DB628-4等智能关窗器，用了电流检测，两次检测关窗方案。)

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种基于电机电流纹波的汽车智能防夹关窗器，包括驱动电机(100)、以及由驱动电机(100)驱动的升降窗，其特征在于：还包括差分放大电路(1)、纹波平滑电路(2)、低通滤波装置(3)、高通滤波装置(4)、纹波方波转换装置(5)、软件算法控制器(6)；

所述差分放大电路(1)的输入端与驱动电机(100)连接，检测驱动电机(100)的工作电压并放大输出，差分放大电路(1)的输出端有至少两个，分别与纹波平滑电路(2)、高通滤波装置(4)连接；

所述纹波平滑电路(2)的另一端与低通滤波装置(3)相连，接收电压信号并进行低通滤波，输出至软件算法控制器(6)；

所述高通滤波装置(4)的另一端与纹波方波转换装置(5)相连，接收纹波信号转化成方波信号，输出至软件算法控制器(6)；

所述软件算法控制器(6)从低通滤波装置(3)处接收电流数值信号，从纹波方波转换装置(5)处接收方波频率信号，并与驱动电机(100)连接输出正向、反向或停止运转的命令信号。

2.根据权利要求1所述的基于电机电流纹波的汽车智能防夹关窗器，其特征在于：所述软件算法控制器(6)中内置有自动锁车感应装置(7)。

3.根据权利要求2所述的基于电机电流纹波的汽车智能防夹关窗器，其特征在于：所述自动锁车感应装置(7)包括汽车发动机信息器(8)、延时装置(9)、红外感应装置(10)、控制板(11)，汽车发动机信息器(8)分别与延时装置(9)、红外感应装置(10)通过电路连接，控制板(11)通过接收延时装置(9)的延时时间信号和红外感应装置(10)的感应信号输出是否关窗命令。