基于智能功率芯片的車門控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

車窗防夾驗(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設(shè)置和測定防夾力的大小。它的好處是通過與防夾力標(biāo)準(zhǔn)的對比，確保每個位置的防夾力在不同電壓下都小于100N（汽車廠的標(biāo)準(zhǔn)）。

圖8 車窗防夾實(shí)驗(yàn)測得的力和電流曲線

實(shí)驗(yàn)步驟總體上可分為三步：一、按動按鈕使電機(jī)驅(qū)動車窗玻璃舉升；二、在車窗玻璃上升過程中為其施加一個反方向力模擬防夾力；三、觀察玻璃運(yùn)動情況，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

整個過程中所記錄的防夾力與電機(jī)電流波形如圖8所示。黃線是車窗玻璃的受力情況，紅線為電機(jī)電流變化曲線。車窗玻璃在上升過程中，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），即車窗玻璃上升方向。在電機(jī)舉升車窗過程中施加防夾力，黃線迅速向上爬升100mV。這里需要說明的是，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)對應(yīng)30N的防夾力，ECU成功地識別出這個障礙并做出反應(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窗玻璃。200ms后，程序控制電機(jī)反方向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動車窗玻璃向下運(yùn)動，電流為負(fù)，待下降200mm后電機(jī)停止旋轉(zhuǎn)，電流為零，整個實(shí)驗(yàn)過程結(jié)束。圖9是突然對車窗玻璃施加防夾力這一瞬間電流和霍爾傳感器信號之間的變化關(guān)系。從圖中波形可以清楚的看出，在電流爬升過程中，由于電機(jī)轉(zhuǎn)速下降，霍爾采集的信號周期增加，電機(jī)停轉(zhuǎn)后，電流陡降，霍爾周期隨之變?yōu)闊o窮大。
　　
結(jié)語
通過一系列試驗(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）來應(yīng)對車窗變形、或者其他不可預(yù)測障礙造成的力。防夾力度可預(yù)先設(shè)定及調(diào)整，可適應(yīng)隨環(huán)境因素而改變的車窗阻力以穩(wěn)定防夾功能，自動校正車窗末端以確保車窗準(zhǔn)確地開關(guān)，電機(jī)超載電流保護(hù)，漸進(jìn)式電機(jī)啟動及停止操控，低耗電模式、兼?zhèn)涫謩蛹白詣榆嚧翱刂颇Ｊ?，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)。