[发明专利]车辆电动车窗双重防夹保护装置

说明书

技术领域：

本发明是关于电器控制电路范畴，特别是关于车辆电动车窗双重防夹保护装置。

背景技术：

目前汽车，尤其是轿车普遍安装有电动车窗，人们只要按动按钮就可以轻易方便地控制车窗玻璃的升降，达到开闭车窗或使车窗具有适当开度的目的。一般车窗上下的运动速度约为70mm/s，推力500N左右。但是，通常这些电动车窗不具备智能控制性能，车窗玻璃在上升的过程中很容易造成夹伤事故，特别是一些幼童的头、手或臂会被车窗夹住。为了乘客的安全，防止出现这类车窗夹人事件的发生，欧美等先进国家已立法将防夹车窗升降器(Anti-Pinch Window Lifter，简称APWL)作为汽车的标准配置，以提升汽车的安全性能和人性化的程度。

作为车窗防夹的基本理念是用传感器检测车窗在上升过程中有否障碍存在，一旦检测到障碍存在则停止上升或使其下降一段距离后停止。而目前基于上述理念的技术方案基本上分为接触式的压力传感检测和非接触式的红外传感检测防夹保护装置两大类。

作为非接触式的红外传感检测的防夹保护装置主要由一系列设置在车窗的窗槽内或车窗的内饰件上可连续扫描指定区域的红外光源和光学传感器组成。一旦有外来物体闯入上述指定区域，阻挡光学传感器接收红外光源发射的红外线时，光学传感器则迅速地将该信息反馈至控制单元，由控制单元发出指令使马达停止旋转或反转。它虽然有不与人体发生接触，不会给人体有任何不舒适感觉的优点，但这类防夹装置成本很高，而且往往对车厢和车门的设计有很大的限制。因此，大多数的汽车电子开发商和汽车制造厂商很少有采用这类非接触式的红外传感检测车窗防夹装置。

作为目前主流的接触式压力传感检测车窗防夹装置，主要是通过监测车窗马达的电流值，当车窗玻璃在上升运动时若遇障碍物受阻，该阻力将使车窗马达的负载增加，流入车窗马达的电流也增加产生更大的扭矩以克服负载的增加。为此，设定一个许可的电流增加值，一旦车窗马达的电流增加达到该许可的增加值时，就认为车窗玻璃在上升的过程中确实夹住了障碍物。按驱动原器件不同，目前车窗的驱动电路可以是图1所示的四个场效应管A1～A4组成的H型驱动电路，或由图2所示的由继电器K1、继电器K2组成的双向驱动并联电路。当马达M遇到障碍物受阻，其电流值增加，该增值的电流模拟信号反馈给控制系统的微处理器或单片机，经A/D转换成数据与设定的许可增加值相比，若达到或超过该设定值，微处理器或单片机发出指令切断控制马达M正转的场效应管A1和A4的通路或继电器K1的通路，马达M停止转动，车窗玻璃停止上升；或在切断上述马达M正转电路的同时导通场效应管A2和A3或继电器K2，开启马达M反转的通路，使车窗玻璃下降，达到防止夹伤。然而，一般汽车使用的直流电源的电压实际上存在一个波动范围，以12V车用电源为例，其电压实际上在9V～16V之间变化。从图3车窗马达(含齿轮箱)的特性图可见，同一马达以相同的电流在不同的工作电压下其输出的矩扭和转速是不同的，如电流为6.2A，当电压为9V、12V和16V时，其扭矩分别为36kgf.cm、32kgf.cm、25kgf.cm，转速分别为44r.p.m、69r.p.m、105r.p.m，扭矩最大相差达11kgf.cm，转速最大相差达61.r.p.m，换算传递到车窗玻璃上的推力相差达103N。根据标准，车窗玻璃许可的夹紧力不大于100N，而一般企业为提高产品质量又要求将此力控制在80N之内。可见，目前车窗马达由于电压波动的原因产生的推力误差值就可以达到或超出控制值的本身，要想准确地实现防夹功能的可靠性就成问题了。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种车辆电动车窗双重防夹保护装置，解决提高车窗玻璃上升过程中防夹功能可靠性的技术问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案是：

一种车辆电动车窗双重防夹保护装置，包含微处理器或单片机、马达驱动电路和车窗马达，其特征在于：在微处理器或单片机与马达驱动电路之间设置有由第一电阻和第二电阻、第一三极管和第二三极管组成的恒流控制电路，其中第一电阻的一端与微处理器或单片机一信号输出端相连，其另一端分别与第一三极管集电极和第二三极管基极相连，第一三极管基极分别与第二三极管发射极和第二电阻一端相连，第一三极管发射极与第二电阻另一端共同接地，第二三极管集电极与马达驱动电路相连；设置有将车窗马达转速信号传输至单片机或微处理器的霍耳传感器。