CN213869447U - 一种电动尾门撑杆电机控制装置、尾门控制装置及汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电动尾门撑杆电机控制装置、尾门控制装置及汽车，电动尾门撑杆电机控制装置包括控制模块和姿态检测模块，姿态检测模块的输出端与控制模块的信号输入端连接，控制模块的控制端与电动尾门的撑杆电机的控制信号输入端连接，其中，姿态检测模块，用于在汽车停放状态下检测汽车相对水平面的倾斜角度信息；控制模块，用于输出控制信号控制撑杆电机的驱动电流。本实用新型通过增加姿态检测模块在汽车停放状态下检测汽车相对水平面的倾斜角度信息，从而可以将车辆倾斜角度纳入尾门的控制，能够更加精确地控制尾门的匀速运动所需的力，提高车辆处于倾斜状态下尾门开合过程的稳定性，有效提升用户体验。

Description

一种电动尾门撑杆电机控制装置、尾门控制装置及汽车

技术领域

本实用新型涉及汽车电子控制技术领域，尤其涉及一种电动尾门撑杆电机控制装置、尾门控制装置及汽车。

背景技术

现有的汽车电动尾门采用直流撑杆电机进行驱动，控制模块根据撑杆电机所需的驱动能力输出脉冲宽度调制(PWM)信号，来控制撑杆电机电流的大小，通常采用比例-积分-微分(PID)反馈控制方法来使撑杆电机运行过程稳定。电动尾门速度控制要求匀速稳定，才能给用户带来比较好的使用体验。现有的电动尾门控制装置在对撑杆电机进行控制时，没有考虑到汽车停放时的姿态，由于汽车停车位置和停车姿态不一定是水平状态，也存在汽车姿态对尾门重力的影响，例如当汽车停放在陡上坡地点，由于重力的作用，相较于车辆水平停放时，以同样速度打开尾门需要的力会大得多，因此容易导致电动尾门开启速度存在波动，甚至长时间无法达到速度稳定状态，因此导致用户体验差。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种电动尾门撑杆电机控制装置、尾门控制装置及汽车，通过增加姿态检测模块，提高车辆处于倾斜状态下尾门开合过程的稳定性，有效提升用户体验。

为了实现上述目的，根据本实用新型的第一个方面，本实用新型提供一种电动尾门撑杆电机控制装置，包括控制模块和姿态检测模块，所述姿态检测模块的输出端与所述控制模块的信号输入端连接，所述控制模块的控制端与所述电动尾门的撑杆电机的控制信号输入端连接，其中，

所述姿态检测模块，用于在汽车停放状态下检测所述汽车相对水平面的倾斜角度信息；

所述控制模块，用于输出控制信号控制所述撑杆电机的驱动电流。

优选地，所述控制模块包括：

MCU，所述MCU的控制输入端与上位机连接，所述MCU的第一信号输入端与所述姿态检测模块的输出端连接，所述MCU用于根据所述上位机发送的控制指令生成电机驱动信号；以及

驱动单元，所述驱动单元的输入端与所述MCU的驱动信号输出端连接，所述驱动单元的输出端与所述撑杆电机的控制信号输入端连接，所述驱动单元用于在所述驱动信号的控制下驱动所述撑杆电机。

优选地，所述控制模块还包括：

电机数据采集单元，所述电机数据采集单元的信号输出端与所述MCU的第二信号输入端连接，所述电机数据采集单元用于采集所述撑杆电机的运行参数并传输到所述MCU，所述MCU根据所述运行参数调整所述驱动信号。

优选地，所述电机数据采集单元包括扭矩传感器和转速传感器，所述扭矩传感器和所述转速传感器分别与所述MCU通信连接，其中，

所述扭矩传感器，用于检测所述撑杆电机输出的旋转扭矩；

所述转速传感器，用于检测所述撑杆电机的转速。

优选地，所述姿态检测模块包括倾角传感器和/或加速度传感器，所述倾角传感器和加速度传感器分别与所述控制模块通信连接。

优选地，所述控制装置还包括电源模块，所述电源模块用于为所述控制装置提供电力支持。

根据本实用新型的第二个方面，本实用新型提供一种电动尾门控制装置，包括电动撑杆和撑杆电机，所述撑杆电机与所述电动撑杆驱动连接，所述电动撑杆用于驱动所述尾门升降以实现尾门的开合，还包括本实用新型上述第一个方面所述的电动尾门撑杆电机控制装置。

根据本实用新型的第三个方面，本实用新型提供一种汽车，包括尾门，还包括本实用新型上述第二个方面所述的电动尾门控制装置。

由以上方案可知，本实用新型提供了一种电动尾门撑杆电机控制装置、尾门控制装置及汽车，通过增加姿态检测模块，在汽车停放状态下检测汽车相对水平面的倾斜角度信息，从而可以将车辆倾斜角度纳入尾门的控制，保证在车辆停放时处于倾斜状态的情况下，能够更加精确地控制尾门的匀速运动所需的力，从而提高车辆处于倾斜状态下尾门开合过程的稳定性，有效提升用户体验，解决了现有技术中电动尾门控制装置在对撑杆电机进行控制时，没有考虑到汽车停放时的姿态，容易导致汽车处于倾斜状态时电动尾门开启速度存在波动，甚至长时间无法达到速度稳定状态，因此导致用户体验差的问题。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1是本实用新型提供的一种优选实施方式中电动尾门撑杆电机控制装置的结构示意图；

图2是本实用新型提供的一种优选实施方式中电动尾门控制装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1所示，根据本实用新型的第一个方面，本实施例提供一种电动尾门撑杆电机控制装置，包括控制模块11和姿态检测模块12，姿态检测模块12的输出端与控制模块11的信号输入端连接，控制模块11的控制端与电动尾门的撑杆电机10的控制信号输入端连接，其中，姿态检测模块12，用于在汽车停放状态下检测汽车相对水平面的倾斜角度信息；控制模块11，用于输出控制信号控制撑杆电机10的驱动电流。

本实施例的电动尾门撑杆电机控制装置通过增加姿态检测模块12，在汽车停放状态下检测汽车相对水平面的倾斜角度信息，从而可以将车辆倾斜角度纳入尾门的控制，例如，当接收到尾门开启或关闭信号时，控制模块11可以实时接收姿态检测模块12检测到的汽车的倾斜角度信息，然后根据倾斜角度信息和尾门当前开启的角度等数据来计算驱动尾门匀速运动所需的力矩，从而输出相应的控制信号来控制撑杆电机10的驱动电流输出匹配力矩，具体采取什么样的计算方法来结合倾斜角度信息和尾门当前开启的角度等数据计算驱动尾门匀速运动所需的力矩，本申请对此不进行保护，因此在此不做具体限定。这样，可以保证在车辆停放时处于倾斜状态的情况下，能够更加精确地控制尾门的匀速运动所需的力，从而提高车辆处于倾斜状态下尾门开合过程的稳定性。

在一个实施例中，控制模块11包括：

MCU111，MCU111的控制输入端与上位机20连接，MCU111的第一信号输入端与姿态检测模块12的输出端连接，MCU111用于根据上位机20发送的控制指令生成电机驱动信号；以及

驱动单元112，驱动单元112的输入端与MCU111的驱动信号输出端连接，驱动单元112的输出端与撑杆电机10的控制信号输入端连接，驱动单元112用于在驱动信号的控制下驱动撑杆电机10。

当接收到上位机20发送的控制指令时，MCU111实时从姿态检测模块12获取汽车当前停放状态下的倾斜角度信息，并结合该倾斜角度信息计算驱动尾门匀速运动所需的力矩，进而得到撑杆电机10所需的驱动电流，并生成相应的驱动信号，控制驱动单元112驱动撑杆电机10工作。

需要说明的是，上位机20可以为汽车电子控制系统，例如车内ECU，MCU111可以通过Lin(LocalInterconnect Network，局域互联网络)总线或CAN总线与汽车电子控制系统通信连接；控制指令可以为改变尾门状态的指令，例如尾门开启指令、尾门关闭指令等，具体的，控制指令可以为数据信号；驱动信号可以为PWM(pulsewidth modulation，脉冲宽度调制)信号；MCU111可以是具备通讯功能、信号处理功能等功能的单片机芯片；驱动单元112可以由具备电机驱动功能的器件或者集成电路构成，例如MOS管H桥驱动电路。

在一个实施例中，控制模块11还包括：

电机数据采集单元113，电机数据采集单元113的信号输出端与MCU111的第二信号输入端连接，电机数据采集单元113用于检测所述撑杆电机10的运行参数并传输到MCU111，MCU111根据运行参数调整驱动信号。在撑杆电机10工作过程中，通过电机数据采集单元113实时采集并反馈撑杆电机10的运行参数至MCU111，从而便于实时修正驱动信号，进一步保证尾门开合过程的稳定性。具体地，电机数据采集单元113可以由具备电机参数检测功能的器件或者芯片构成，例如可以检测转速的速度传感器、可以检测温度的温度传感器等；运行参数可以包括转速、转矩、加速度、转向、温度等参数。

在一个实施例中，电机数据采集单元113包括扭矩传感器1131和转速传感器1132，扭矩传感器1131和转速传感器1132分别与MCU111通信连接，其中，扭矩传感器1131，用于检测撑杆电机10输出的旋转扭矩；转速传感器1132，用于检测撑杆电机10的转速。通过扭矩传感器1131和转速传感器1132分别实时检测撑杆电机10输出的旋转扭矩和撑杆电机10的转速，从而便于MCU111根据采集到的上述数据对撑杆电机10的驱动电流进行实时动态修正。

在一个实施例中，姿态检测模块12包括倾角传感器121和加速度传感器122，倾角传感器121和加速度传感器122分别与控制模块11通信连接。通过倾角传感器121、加速度传感器122均可以检测汽车的倾斜状态，现有的很多智能汽车都安装有倾角传感器121和加速度传感器122，因此，本申请可以利用现有的汽车上安装的倾角传感器121和加速度传感器122进行汽车停放时倾斜状态的检测，只要将这些传感器接入对应的尾门控制系统中即可，改动小，便于对现有的汽车的尾门控制系统按照本申请的电路结构进行整改。

在一个实施例中，控制装置还包括电源模块13，电源模块13用于为控制装置提供电力支持。电源模块13的输入端接外部电源(例如汽车电瓶或汽车控制系统供电电源)，电源模块13的输出端与控制模块11和姿态检测模块12连接，电源模块13用于对外部电源滤波和稳压处理后输出到控制模块11和姿态检测模块12。具体地，电源模块13可以由双向抑制稳压二极管和滤波电容构成。通过加入电源模块13，从而实现了输入电源的稳定性，避免了因电源不稳定而损坏控制装置内部电路。

如图2所示，根据本实用新型的第二个方面，本实施例提供一种电动尾门控制装置，包括电动撑杆30和撑杆电机10，撑杆电机10与电动撑杆30驱动连接，电动撑杆30用于驱动尾门升降以实现尾门的开合，还包括本实用新型第一个方面中的电动尾门撑杆电机控制装置。电动尾门撑杆电机控制装置与撑杆电机10通信连接，通过电动尾门撑杆电机控制装置输出驱动信号驱动撑杆电机10工作，撑杆电机10驱动与其连接的电动撑杆30伸缩，从而驱动与电动撑杆30连接的尾门升降，实现尾门的开合。本实施例由于包括了上述第一个方面中的技术方案，因此，其工作原理与第一个方面中的工作原理相同，在此不再赘述。由于该电动尾门控制装置包括第一个方面中的电动尾门撑杆电机控制装置，因此，该电动尾门控制装置具有第一个方面的全部有益技术效果。

实施例3，根据本实用新型的第三个方面，本实用新型提供一种汽车，包括尾门，还包括本实用新型第二个方面中的电动尾门控制装置。本实施例由于包括了上述第二个方面中的技术方案，因此，其工作原理与第二个方面中的工作原理相同，在此不再赘述。由于该汽车包括第二个方面中的电动尾门控制装置，因此，该汽车具有第二个方面的全部有益技术效果。

本实用新型的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本实用新型的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (8)

1.一种电动尾门撑杆电机控制装置，其特征在于，包括控制模块和姿态检测模块，所述姿态检测模块的输出端与所述控制模块的信号输入端连接，所述控制模块的控制端与所述电动尾门的撑杆电机的控制信号输入端连接，其中，

所述姿态检测模块，用于在汽车停放状态下检测所述汽车相对水平面的倾斜角度信息；

所述控制模块，用于输出控制信号控制所述撑杆电机的驱动电流。

2.根据权利要求1所述的电动尾门撑杆电机控制装置，其特征在于，所述控制模块包括：

MCU，所述MCU的控制输入端与上位机连接，所述MCU的第一信号输入端与所述姿态检测模块的输出端连接，所述MCU用于根据所述上位机发送的控制指令生成电机驱动信号；以及

驱动单元，所述驱动单元的输入端与所述MCU的驱动信号输出端连接，所述驱动单元的输出端与所述撑杆电机的控制信号输入端连接，所述驱动单元用于在所述驱动信号的控制下驱动所述撑杆电机。

3.根据权利要求2所述的电动尾门撑杆电机控制装置，其特征在于，所述控制模块还包括：

电机数据采集单元，所述电机数据采集单元的信号输出端与所述MCU的第二信号输入端连接，所述电机数据采集单元用于采集所述撑杆电机的运行参数并传输到所述MCU，所述MCU根据所述运行参数调整所述驱动信号。

4.根据权利要求3所述的电动尾门撑杆电机控制装置，其特征在于，所述电机数据采集单元包括扭矩传感器和转速传感器，所述扭矩传感器和所述转速传感器分别与所述MCU通信连接，其中，

所述扭矩传感器，用于检测所述撑杆电机输出的旋转扭矩；

所述转速传感器，用于检测所述撑杆电机的转速。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的电动尾门撑杆电机控制装置，其特征在于，所述姿态检测模块包括倾角传感器和/或加速度传感器，所述倾角传感器和加速度传感器分别与所述控制模块通信连接。

6.根据权利要求5所述的电动尾门撑杆电机控制装置，其特征在于，还包括电源模块，所述电源模块用于为所述控制装置提供电力支持。

7.一种电动尾门控制装置，包括电动撑杆和撑杆电机，所述撑杆电机与所述电动撑杆驱动连接，所述电动撑杆用于驱动所述尾门升降以实现尾门的开合，其特征在于，

还包括权利要求1-6任意一项所述的电动尾门撑杆电机控制装置。

8.一种汽车，包括尾门，其特征在于，还包括权利要求7所述的电动尾门控制装置。

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