基于智能功率芯片的車(chē)門(mén)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

車(chē)窗防夾驗(yàn)證與結(jié)果

按照現(xiàn)行慣例，本項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)為電機(jī)配備了雙霍爾傳感器來(lái)感應(yīng)電機(jī)是否受到了阻力。并且為了完善實(shí)驗(yàn)條件提高實(shí)驗(yàn)精度，實(shí)驗(yàn)中使用了力傳感器來(lái)設(shè)置和測(cè)定防夾力的大小。它的好處是通過(guò)與防夾力標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)比，確保每個(gè)位置的防夾力在不同電壓下都小于100N（汽車(chē)廠的標(biāo)準(zhǔn)）。

圖8 車(chē)窗防夾實(shí)驗(yàn)測(cè)得的力和電流曲線

實(shí)驗(yàn)步驟總體上可分為三步：一、按動(dòng)按鈕使電機(jī)驅(qū)動(dòng)車(chē)窗玻璃舉升；二、在車(chē)窗玻璃上升過(guò)程中為其施加一個(gè)反方向力模擬防夾力；三、觀察玻璃運(yùn)動(dòng)情況，即電機(jī)工作情況，記錄相關(guān)波形。

圖9 電流與霍爾關(guān)系波形

整個(gè)過(guò)程中所記錄的防夾力與電機(jī)電流波形如圖8所示。黃線是車(chē)窗玻璃的受力情況，紅線為電機(jī)電流變化曲線。車(chē)窗玻璃在上升過(guò)程中，電機(jī)電流為正，定義為正轉(zhuǎn)（圖中所示電流零點(diǎn)偏置9.9A），即車(chē)窗玻璃上升方向。在電機(jī)舉升車(chē)窗過(guò)程中施加防夾力，黃線迅速向上爬升100mV。這里需要說(shuō)明的是，按照傳感器給出的比例關(guān)系：
防夾力(N):電壓(mV)=0.3
本實(shí)驗(yàn)中黃線的100mV應(yīng)對(duì)應(yīng)30N的防夾力，ECU成功地識(shí)別出這個(gè)障礙并做出反應(yīng)，由程序控制電機(jī)停轉(zhuǎn)200ms，在此期間電流為零，防夾力依然作用于車(chē)窗玻璃。200ms后，程序控制電機(jī)反方向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)車(chē)窗玻璃向下運(yùn)動(dòng)，電流為負(fù)，待下降200mm后電機(jī)停止旋轉(zhuǎn)，電流為零，整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程結(jié)束。圖9是突然對(duì)車(chē)窗玻璃施加防夾力這一瞬間電流和霍爾傳感器信號(hào)之間的變化關(guān)系。從圖中波形可以清楚的看出，在電流爬升過(guò)程中，由于電機(jī)轉(zhuǎn)速下降，霍爾采集的信號(hào)周期增加，電機(jī)停轉(zhuǎn)后，電流陡降，霍爾周期隨之變?yōu)闊o(wú)窮大。
　　
結(jié)語(yǔ)
通過(guò)一系列試驗(yàn)可以得出，在正常情況下，TLE7810的防夾力基本可以做到20N，這樣就可以有80N富裕（100～20N）來(lái)應(yīng)對(duì)車(chē)窗變形、或者其他不可預(yù)測(cè)障礙造成的力。防夾力度可預(yù)先設(shè)定及調(diào)整，可適應(yīng)隨環(huán)境因素而改變的車(chē)窗阻力以穩(wěn)定防夾功能，自動(dòng)校正車(chē)窗末端以確保車(chē)窗準(zhǔn)確地開(kāi)關(guān)，電機(jī)超載電流保護(hù)，漸進(jìn)式電機(jī)啟動(dòng)及停止操控，低耗電模式、兼?zhèn)涫謩?dòng)及自動(dòng)車(chē)窗控制模式，整合式設(shè)計(jì)便于安裝及降低成本，備有完善斷電及故障保護(hù)。