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基于霍尔传感器的防夹电动车窗控制系统设计   我有意向
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需求简介
当前技术情况
拟解决的问题
预计解决方式
具体指标要求
需求类型:专利购买  
防夹电动车窗主要是针对快速升降(主要是上升),在快速上升过程中,如果有手臂或者其他物体进入玻璃上升区域内时,玻璃上升受到阻碍,停止上升,但电机仍在工作,所以会造成电机过热甚至烧坏电机。
防夹系统主要是防止行人在玻璃上升过程中被夹伤,同时也起到了防止电机过热和烧坏。在电机上面会有一个防夹模块(防夹ECU),当玻璃在上升过程时受到阻碍,当阻力大于一定值时(防夹ECU标定值),ECU会判断玻璃上升区域有障碍物,停止上升并翻转,避免电机过热或者烧坏的情况发生。
防夹模块需要根据不同的路况进行标定,保证电机不会因为误判而翻转。
1.防夹电动车窗车窗玻璃移动过程中的阻力变化与车窗玻璃到达终端的阻力是不一样的,后者阻力远较前者阻力大得多,因此控制方式也不一样。
2.当车窗玻璃到达关闭的终端时因阻力变大电动机过载电流也变大,继电器靠过载保护装置会自动切断电流。有的汽车设有玻璃升降终点的限位开关,当玻璃到达终端时压住限位开关,电流被切断电动机就停止运转。
防夹功能原理:
防夹功能就是加装一组电流感应器,由霍尔传感器时刻检测着电动机的转速,当电动车窗升起时,一旦电动马达转速减缓,当霍尔传感器检测到转速有变化时就会向ECU报告信息,ECU向继电器发出指令,电路会让电流反向,使电动机停转或反转(下降),于是车窗也就停止移动或下降,因此具有防夹功能。
防夹功能是通过一个已经安装在印刷电路板上的霍尔传感器来识别在玻璃升降是是否有外界干涉。
霍尔传感器是来判别电机轴的转速变化。在关闭玻璃时,霍尔传感器判断出转速的变化,车门控制单元会意识到遇到一个干扰力,则改变电机运动方向。防夹功能一个升降行程内只有一次。其后必须要初始化玻璃的上下位置柯再次实现防夹功能。
霍尔传感器是目前主流的用于实现防夹功能的主要功能模块,霍尔模块生产过程复杂容易出错,目前市场上单个霍尔模块价格在50-60元之间,通过纹波防夹技术可以有效降低成本。
一、防夹原理
1.电机扭矩的大小跟电流成正比;
2.电机扭矩跟转速近似成反比。
所以通过监测转速和电机电流的变化就能计算出电机扭矩的变化,从而能计算出升窗力的变化。
二、防夹的基本功能
1.常规功能:普通电动玻璃的升降;
2.自学习功能:手动操作玻璃上升并堵转1S,令手动操作玻璃下降1S启动自学习;
3.防夹功能:上升过程中,碰到异物,则自动下降;
4.一键升降:控制开关300MS以内松手,则车窗自动升到顶或者降到底;
5.防夹力不大于100N;
6.遥控升降功能;
7.软停止功能。下降到堵转位置之前自动停止。之后还允许下降命令。
三、关联要求
1.频率:电源电压9-16V,在电机极对数为4且在无负载情况下运转时,转速<9000转/分钟;
2.纹波振幅:电源电压9-16V,在电机极对数为4且在无负载情况下运转时,最小纹波电流值0.5A(幅值);
3.机械结构:自固定的转子轴必须保证电机不会在刹车或本身工作后往相反方向移动;
4.堵转电流:电源电压9-16V全范围,电机的堵转电流不超过25A;
5.泥槽阻力:阻力均匀,成线性变化,泥槽阻力在不同环境中的使用,升窗过程10ms内阻力变化范围不超过30N,升窗正常工作电流不大于堵转电流的50%;
6.泥槽轨道安装:要求固定正常。玻璃和泥槽保证在同一轨道偏差不超过泥槽的预留间隙,升降过程不能出现卡滞;
7.车窗结构:升窗力的方向与夹手力的角度不大于45度;
8.泥槽顶端深度:不小于8mm;
9.一致性:保证每个升降过程的距离的一致性;
10.玻璃行程:与钢丝行程偏差不超过2mm;
11.耐久性:随着时间的变化不能轻易变形影响升降;
12.电机回路线要求:(包含电源线电阻),前门电机回路电阻0.1欧姆,后门0.15欧姆。



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