汽车电动车窗控制原理、电路设计及防夹伤方案

所谓电动车窗，就是用伺服电机驱动玻璃的升降，它取代了传统的转动摇柄升降玻璃。使得玻璃的升降轻便化、舒适化、自动化。装有这种电动车窗的车，在各个车门都装有玻璃升降开关的按钮，在驾驶员侧的车门上有一个总开关，可以遥控各个车门玻璃的升降，还可关闭全车的玻璃升降机构。但是电动车窗仍存在着较大的安全隐患。到目前为止已经有多起乘客被上升的车窗夹伤的事故被报道，其中大部分受伤者是儿童，因此电动车窗防夹保护被提出。
　　本文为大家介绍的是汽车电动车窗的控制原理、电路以及防夹伤方案设计等。
　　车门控制模块的电动车窗的设计
　　本文结合汽车车门控制模块设计的项目实践，重点介绍了电动车窗部分的硬件和软件设计。对智能功率芯片BTS7960在正常运行时的启动特性及故障检测特性进行了研究与分析，并给出了试验结果。
　　基于VNH2SP30的汽车窗户防夹伤方案
　　本文介绍了一种基于马达速度监视的替代方案，通过传感器（霍尔效应传感器、编码器等）完成有关功能。其防夹环境检测是通过检查马达速度的变化实现的。马达由继电器控制，继电器以整个电池为动力启动马达。当以最大力矩启动马达时，施加于障碍物上的力在启动时可以达到最大值。本文使用VNH2SP30监视由于马达负载变化所导致的功率变化。
　　红外车窗控制系统SMART WINDOW
　　smart window的特点是关闭车窗时的障碍物检测装置使用了红外线。车窗玻璃在关闭过程中碰到手指前会自动停止。目前一般使用的压力感知型车窗只有在夹住手指后才停止工作，因此通过采用smart window提高了安全性。
　　汽车电动车窗控制电路设计
　　本文设计的新车型电动车窗控制电路看起来和基础车型控制电路相似，但控制原理和方式完全不一样。新车型控制电路取消电动车窗继电器，主要是车窗集控提升功能的需要。按基础车型控制电路，在点火开关断开后，整个控制电路将不再有电源，新车型还用这种方式的话，电动车窗电子控制单元没有电源将不工作，也就不能实现在中控门锁电子控制单元发出集控提升信号后自动关闭所有车窗。
　　PIC单片机在汽车电动车窗控制器中的应用
　　本文以Microchip公司内部集成的CAN模块PIC18F258单片机为核心，介绍CAN总线电动车窗控制系统的硬件电路结构及软件设计流程。由于PIC18F258单片机对CAN收发器PCA82C250进行数据操作时只需要TXD、RXD两条数据线，这样就大大简化了硬件电路的设计，提高了系统的可靠性。
　　采用AVR Flash微控制器的电动车窗防夹系统
　　本文所描述的系统使用普通的带有霍尔效应传感器的刷式马达。基于速度和扭矩导数的检测算法已通过健壮性和容错性的验证。该算法可用于所有带有A/D 转换器和通过变化引发中断的I/O 口的AtmelAVR Flash 微控制器。
　　车窗 天窗驱动原理解析
　　我们日常生活中，在外力操纵的车窗里常用电机驱动系统。而电机驱动系统有两种形式，即铰节式连杆传动机构和拉索式传动机构。而在一辆车上到底选用哪种传动机构，除了另外的一些准则以外，很大程度上其实是取决于车门内可供使用的安装空间。
　　车窗防夹算法的探究和实现
　　本文介绍算法的思想是，将基准周期存放在RAM里。然后在车窗自动上升过程中检测电机运行的实时周期值，将实时值与基准值进行比较，若两者之间的差值连续三个脉冲到来时超过容差，即认为有障碍物存在。车窗进入自动下降程序，车窗降到底部。若没有连续三个脉冲到来时超过或在容差之内，则认为无障碍物存在，则自动上升直到车窗顶部。
　　车窗控制系统的LIN2.1协议应用
　　基丁TLE9832的防夹车窗控制系统可通过控制PWM信号控制电机的转速，而霍尔传感器TLE4966又会采集电机的转速并传送给TLE9832，这样就构成了闭环控制。此外，电机的电枢电流在转化为电压信号后，被传送给TLE9832的ADC模块。如果车窗在上升过程中遇到不正常的阻力，电枢电流和电机转速都会发生异常的变化，TLE9832可以根据这种变化判断是否执行防夹算法，避免伤害乘客。
　　CAN总线轿车车窗智能控制系统实现的原理
　　本文在充分研究有关CAN总线在汽车电子系统中的应用和电动车窗防夹方案的基础上，提出一种基于CAN总线的轿车车窗智能控制系统的设计方案，实现车窗在正常工作模式下防夹控制功能和紧急情况下（异常工作模式）快速升降车窗控制功能。