[实用新型]一种基于纹波电机的汽车防夹车窗系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及汽车电子控制领域，尤其是一种基于纹波电机的汽车防夹车窗系统。

背景技术

随着我国经济的迅速发展以及人民生活水平的不断提高，我国普通家庭以及单位的车辆保有量不断上升。人们在享受汽车带来的便捷的同时，更多的考虑到车辆的舒适性和安全性。在车身组成的众多零部件中，车窗便是重要的组成之一，而具有防夹功能的车床已应用于汽车上。

目前，汽车防夹车窗的防夹功能检测技术有红外传感器式、压力传感器式、霍尔传感器式。红外传感器式检测技术是利用红外光检测有无异物在车窗移动范围内，通过控制单元发出指令让车窗电机停转或反转带动车窗玻璃的停止或反转从而实现了防夹功能。压力传感器式检测技术是将压力传感器置于车窗上边框内，当车窗上升过程中夹到物体时，压力传感器反馈触发信号，通过控制单元发出指令让车窗电机停转或反转带动车窗玻璃的停止或反转从而实现了防夹功能。霍尔传感器式检测技术利用霍尔元件来监测车窗的运动位置，当运动中的车窗受到横向或正向压力时，它会给车窗电机带来大的负载，当霍尔元件感应的脉冲宽度达一定程度时，控制单元判定车窗在上升过程中遇到了阻力，并通过控制单元发出指令让车窗电机停转或反转带动车窗玻璃的停止或反转从而实现了防夹功能。以上的防夹检测技术或研究存在以下弊端：(红外传感器式检测技术对天气环境要求较高，在恶劣的气候条件(大雨、浓雾和灰尘)下会严重影响到红外光源的性能，在这些极端情况下，红外系统很难保证正常工作；压力传感器式检测技术的弊端在于成本高且容易误触发；霍尔传感器式检测技术对于检测硬度大的物体效果较好，对于检测硬度小的物体效果不理想。

此外，现有的防夹车窗系统还存在以下弊端：(1)车窗玻璃在完全关闭时因速度过快会与车窗边框碰撞产生撞击声；(2)玻璃升降器系统缺少报警装置，即当发生车窗玻璃夹到物体或发生故障时，玻璃升降器系统无法通知用户车窗的运行状态。

发明内容

本实用新型要解决上述现有技术的缺点，提供一种基于纹波电机的汽车防夹车窗系统，旨在降低汽车防夹车窗系统的成本，并提高汽车防夹车窗系统的安全性及可靠性。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案：这种基于纹波电机的汽车防夹车窗系统，包括供电电源、开关输入单元、车窗控制单元、车窗驱动单元、总线通信单元，车窗控制单元包括MCU模块、与MCU模块连接的车窗电机驱动电路、车窗电机电流检测电路、纹波信号处理电路、蜂鸣器驱动电路，其中车窗电机驱动电路与车窗驱动单元连接，车窗电机电流检测电路分别与车窗驱动单元、纹波信号处理电路连接，蜂鸣器驱动电路与报警装置连接。

所述供电电源为车身电瓶，开关输入单元为三档或五档式机械复位开关，车窗驱动单元包括车窗电机、车窗驱动机构，总线单元为LIN总线或CAN总线，报警装置包括蜂鸣器。

所述车窗电机驱动电路包括场效晶体管MOSFET和继电器Relay，场效晶体管MOSFET的栅极与MCU模块的脉宽调制信号输出引脚连接，场效晶体管MOSFET的源极接地，场效晶体管MOSFET的漏极与车窗电机的电源负接线端连接，车窗电机的电源正接线端与继电器Relay的公共端连接，继电器Relay的常开端连接12V电压，继电器Relay的常闭端接地。

所述车窗电机电流检测电路包括一个精密电阻R5与车窗电机串联，并通过放大器U1与MCU模块的A/D转换口连接。

所述纹波信号处理电路包括R9和C1构成的RC滤波器，上述RC滤波器通过U2比较器与MCU模块连接。

所述蜂鸣器驱动电路包括电阻R14、三极管Q1，电阻R14的一端与MCU模块的报警提示控制信号输出引脚连接，电阻R14的另一端与三极管Q1的基极连接，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的集电极连接蜂鸣器的电源负接线端，蜂鸣器的电源正接线端连接5V电源。