CN211229990U - 一种低成本高性能车窗防夹系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种低成本高性能车窗防夹系统，包括BCM总成和与其连接的司机侧车窗控制开关总成、乘客侧车窗控制开关、左前车窗升降器总成、右前车窗升降器总成、左后车窗升降器总成和右后车窗升降器总成；所述BCM总成包括主MCU模块和与其连接的电源电路、开关检测电路、电机负载回馈电路、电机控制继电器H桥输出电路和霍尔脉冲检测电路。本实用新型引入了车窗总成中的霍尔模块，它与车窗电机的类型、整车工作电压几乎没有关系，只与车窗升降运行本身有关系，这样给调试标定中引入的离散性问题将有本质性的改变。

Description

一种低成本高性能车窗防夹系统

技术领域

本实用新型涉及汽车配件技术领域，具体涉及一种低成本高性能车窗防夹系统。

背景技术

随着人们对汽车智慧化、舒适性和安全性的要求越来越高，车窗防夹功能是汽车使用过程中的需求，为了满足这个需求，成本必须做出应有的控制，不能明显高于不含车窗防夹功能的BCM总成成本；同时，现市面上现有的车窗防夹总成，采用的是控制器与车窗电机一体式的，采用LIN总线控制的模式，对于车窗升降器总成要求很高，一般的车窗升降器厂家无法生产，导致市场上的这类产品价格普遍偏高。目前，市面上存在的另一种防夹车窗方案为：只纯粹采用控制板上的电机负载电流检测电路，它只能通过运行时间来相对判断位置，由于不同的车窗电机在不同的整车工作电压状态下功率不同，它无法诊断车窗玻璃的具体运行位置，存在调试标定中引入的离散性问题，导致防夹性能完全不能达成目标要求。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

本实用新型提供一种低成本高性能车窗防夹系统，引入了车窗总成中的霍尔模块，它与车窗电机的类型、整车工作电压几乎没有关系，只与车窗升降运行本身有关系，这样给调试标定中引入的离散性问题将有本质性的改变，具有成本低，防夹效果好的优点。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：一种低成本高性能车窗防夹系统，包括BCM总成和与其连接的司机侧车窗控制开关总成、乘客侧车窗控制开关、左前车窗升降器总成、右前车窗升降器总成、左后车窗升降器总成和右后车窗升降器总成；所述BCM总成包括主MCU模块和与其连接的电源电路、开关检测电路、电机负载回馈电路、电机控制继电器H桥输出电路和霍尔脉冲检测电路；

所述BCM总成，对各模块进行控制或输入输出；

所述司机侧车窗控制开关总成、乘客侧车窗控制开关用于控制左前车窗升降器总成、右前车窗升降器总成、左后车窗升降器总成和右后车窗升降器总成的车窗电机进行关窗和开窗操作；

所述左前车窗升降器总成、右前车窗升降器总成、左后车窗升降器总成和右后车窗升降器总成用于执行开关窗操作；

所述主MCU模块用于对电源电路、开关检测电路、电机负载回馈电路、电机控制继电器H桥输出电路和霍尔脉冲检测电路进行控制或输入输出；

所述电源电路用于为各模块提供电源；

所述开关检测电路用于检测当前供电电压；

所述电机负载回馈电路用于检测各车窗电机受到的负载，并将负载数据反馈给主MCU模块，判断车窗电机的工作状态；

所述电机控制继电器H桥输出电路，用于接收主MCU模块的控制指令，控制车窗电机工作，控制车窗上升或下降；

所述霍尔脉冲检测电路用于检测车窗玻璃所处的位置信息，并将位置信息反馈给主MCU模块。

进一步设置，所述车窗升降器总成包括车窗电机和与其连接的车窗玻璃、霍尔脉冲装置、车窗升降导轨、电机控制正负级端子和霍尔脉冲信号输出线。

进一步设置，该系统还包括与主MCU模块连接的遥控模块，所述遥控模块发送控制指令给主MCU模块，控制车窗升降。

进一步设置，所述车窗升降器总成内集成了电机电流诊断装置。

(三)有益效果

与现有技术相比，本实用新型提供的低成本高性能车窗防夹系统，具备以下有益效果：

(1)由于车窗防夹系统集成了霍尔脉冲装置，可以通过计算脉冲数来定位玻璃的当前位置，以确认电机堵塞时是采取断电还是反弹操作。

(2)该车窗防夹控制器集成了电机电流诊断装置，同时通过BCM总成诊测当前供电电压，加上霍尔脉冲装置，三者共同确认车窗电机当前的运转状态，以及车窗玻璃的当前位置和状态，判断结果准确；

(3)该车窗防夹系统中的车窗控制开关，具备一般控制可控制车窗的点动升、点动键、连续升窗到位、连续降窗到位，以及一键开窗和一键关窗的功能；

(4)该车窗防夹控制器同时可集成遥控模块，以完成遥控升降和开关功能。

(5)与市场上车窗控制类产品比较，本实用新型方案将市场上普遍存在的控制器与车窗电机一体式方案和BCM+一般车窗电机升降器总成的这两种车窗控制方案相结合，既具有第一类方案中的防夹车窗的性能，同时具有第二类方案中的成本优势和车窗电机升降器总成普及趋势。

附图说明

图1为本实用新型的结构框图；

图2为本实用新型BCM总成的结构框图；

图3为本实用新型车窗升降器总成的结构框图；

图4为本实用新型车窗玻璃位置诊测流程图；

图5为本实用新型防夹处理流程图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1所示，其中，图1为本实用新型的结构框图，图2为本实用新型BCM总成的结构框图，图3为本实用新型车窗升降器总成的结构框图。

本实用新型提供的一种低成本高性能车窗防夹系统，包括BCM总成1和与其连接的司机侧车窗控制开关总成2、乘客侧车窗控制开关3、左前车窗升降器总成4、右前车窗升降器总成5、左后车窗升降器总成6和右后车窗升降器总成7；BCM总成1包括主MCU模块10和与其连接的电源电路11、开关检测电路12、电机负载回馈电路13、电机控制继电器H桥输出电路14和霍尔脉冲检测电路15，车窗升降器总成内集成了电机电流诊断装置，用于检测电机电流变化情况，并将数据传递到BCM总成内；

其中，BCM总成1又称集中控制器模块，对各模块进行控制或输入输出；

司机侧车窗控制开关总成2、乘客侧车窗控制开关3用于控制左前车窗升降器总成4、右前车窗升降器总成5、左后车窗升降器总成6和右后车窗升降器总成7的车窗电机100进行关窗和开窗操作；

左前车窗升降器总成4、右前车窗升降器总成5、左后车窗升降器总成6和右后车窗升降器总成7用于执行开关窗操作；

主MCU模块10用于对电源电路11、开关检测电路12、电机负载回馈电路13、电机控制继电器H桥输出电路14和霍尔脉冲检测电路15进行控制或输入输出；

电源电路11用于为各模块提供电源；

开关检测电路12用于检测当前供电电压；

电机负载回馈电路13用于检测各车窗电机100受到的负载，并将负载数据反馈给主MCU模块10，判断车窗电机100的工作状态；

电机控制继电器H桥输出电路14，用于接收主MCU模块10的控制指令，控制车窗电机100工作，控制车窗上升或下降；

霍尔脉冲检测电路15用于检测车窗玻璃101所处的位置信息，并将位置信息反馈给主MCU模块10。

左前等各车窗升降器总成包括车窗电机100和与其连接的车窗玻璃101、霍尔脉冲装置102、车窗升降导轨103、电机控制正负极端子104和霍尔脉冲信号输出线105，其中车窗玻璃101、车窗升降导轨103和电机控制正负极端子104的设置与现有汽车相同，在此基础上增加的霍尔脉冲装置102主要包括霍尔脉冲传感器和行程脉冲计数器，霍尔脉冲传感器根据车窗升降情况通过霍尔脉冲信号输出线105反馈车窗行程脉冲到霍尔脉冲检测电路15或行程脉冲计数器。

为了实现远程遥控，该系统还包括与主MCU模块10连接的遥控模块，遥控模块发送控制指令给主MCU模块10，控制车窗升降。

结合图4和图5所示，图4为本实用新型车窗玻璃101位置诊测流程图，图5为本实用新型防夹处理流程图，本实用新型的工作原理：首先设定脉冲计数位置标定阈值：N1为近关窗到位点(4mm左右)，N2为近开窗到位点(200mm左右)，开始阶段，车窗玻璃101初始化0位置，及默认为关窗到位位置，然后通过操纵司机侧车窗控制开关和乘客侧车窗开关，控制车窗电机100输出H桥电路进行输出，BCM总成1对各侧车窗升降总成的车窗电机100进行关窗和开窗操作，开窗下降时，脉冲计数累计，关窗上升时，脉冲计数递减，直至归零，同时电机负载诊测电路诊测车窗电机100的工作状态，BCM总成1负责进行车窗运行状态判断：关窗到位、开窗到位、中途堵转和空载等，关窗中途堵转，到位关断输出，计数清0；BCM总成1通过检测霍尔开关信号，用于诊侧车窗运行相对位置：接近关窗到位的非防夹区、防夹区或近开窗到位区。在防夹区，若电机负载检测回馈电路诊测到电机关窗堵转，则反弹开窗0.4s在右；在近关窗到位的非防夹区关窗堵转，认为关窗到位，则断电输出，霍尔开关脉冲计数归零；脉冲计数从车窗关闭到位为零点开始计数，下降累加，上升递减，到位归零；具体的，关窗操作过程中，出现电机堵转时，判断脉冲计数器值n大小，n<N1则关窗到位，关断输出，计数器清0；N1<n<N2,则停止关窗上升，且换关窗下降反弹阈值n加权N，此时，开窗下降0.4s左右；当n》N2时，关断输出。

从人机操作方面看，系统总成除了可以实现现有汽车的功能：点动升窗、降窗，一降升窗，一降降窗，遥控关窗、开窗及遥控留缝，以及远程开窗、关窗等功能外，同时可以诊断车窗状态：关窗到位、开窗状态、关窗异常、车窗留缝等，可以通过CAN线发送到总线上数据共享。

从方案对比看，与第一种的控制器与车窗电机100一体式方案对比，车窗电机100一体式方案因涉及机电一体化问题，其开发成本、验证成本及生产成本都普遍偏高，又因每辆车型之间各有一定的差异性，所以当某款车型在上市量不高的情况下，几乎无法承担其开发/验证成本的分摊，而且其生产时，也会要求一定的批量生产，所以在客观和主观上这类主机厂都会普遍拒接采用这种控制器与车窗电机100一体式的防夹车窗方案。一般主机厂在选择车窗控制方案时会首先集中式车身控制器(BCM)+一般车窗电机100升降器总成的方案，成本可以达主机厂控制整车成本的目的。然而，这一方案又无法满足车窗防夹性能要求。这样，本实用新型方案应运而生，它的主机(BCM)的材料成本是一样的，差异只在于车窗电机100升降器总成，它与普通的升降器总成只多了一个霍尔脉冲装置102，而这个装置的成本低，一般的车窗电机100升降器总成厂家都能设计加入，开发和验证成本低，门坎也低，它不同于控制器与车窗电机100一体式方案对车窗电机100升降器总成厂家的苛刻要求，有利于于普及，汽车主机厂的厂家选择性大。所以本实用新型方案，极大的弥补了目前车窗控制方案市场一大缺失，为汽车主机厂在配备低成本车窗防夹系统一个指导性方向。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种低成本高性能车窗防夹系统，其特征在于，包括BCM总成和与其连接的司机侧车窗控制开关总成、乘客侧车窗控制开关、左前车窗升降器总成、右前车窗升降器总成、左后车窗升降器总成和右后车窗升降器总成；所述BCM总成包括主MCU模块和与其连接的电源电路、开关检测电路、电机负载回馈电路、电机控制继电器H桥输出电路和霍尔脉冲检测电路；

所述BCM总成，对各模块进行控制或输入输出；

所述司机侧车窗控制开关总成、乘客侧车窗控制开关用于控制左前车窗升降器总成、右前车窗升降器总成、左后车窗升降器总成和右后车窗升降器总成的车窗电机进行关窗和开窗操作；

所述左前车窗升降器总成、右前车窗升降器总成、左后车窗升降器总成和右后车窗升降器总成用于执行开关窗操作；

所述主MCU模块用于对电源电路、开关检测电路、电机负载回馈电路、电机控制继电器H桥输出电路和霍尔脉冲检测电路进行控制或输入输出；

所述电源电路用于为各模块提供电源；

所述开关检测电路用于检测当前供电电压；

所述电机负载回馈电路用于检测各车窗电机受到的负载，并将负载数据反馈给主MCU模块，判断车窗电机的工作状态；

所述电机控制继电器H桥输出电路，用于接收主MCU模块的控制指令，控制车窗电机工作，控制车窗上升或下降；

所述霍尔脉冲检测电路用于检测车窗玻璃所处的位置信息，并将位置信息反馈给主MCU模块。

2.根据权利要求1所述的低成本高性能车窗防夹系统，其特征在于，所述车窗升降器总成包括车窗电机和与其连接的车窗玻璃、霍尔脉冲装置、车窗升降导轨、电机控制正负级端子和霍尔脉冲信号输出线。

3.根据权利要求1所述的低成本高性能车窗防夹系统，其特征在于，还包括与主MCU模块连接的遥控模块，所述遥控模块发送控制指令给主MCU模块，控制车窗升降。

4.根据权利要求1所述的低成本高性能车窗防夹系统，其特征在于，所述车窗升降器总成内集成了电机电流诊断装置。

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